ДИХОТОМИЧЕСКИЙ КЛЮЧ: ДЛЯ ЧЕГО ОН НУЖЕН, ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Дихотомичный ключ является инструментом , используемым в систематике для определения идентичности биологических образцов. Хотя дихотомические ключи часто используются для определений на уровне конкретных уровней, их можно разработать для любого необходимого таксономического уровня.

Дихотомические ключи также известны как уникальные ключи доступа или аналитические ключи. Помимо использования в биологии, дихотомические ключи также используются в геологии, минералогии, медицине, археологии и др.

Разнообразие растений. Для идентификации этих организмов обычно требуются дихотомические ключи. Взято и отредактировано из Alverson, William Surprison; Field Museum of Natural History.

Они названы так потому, что каждый шаг ключа состоит из двух вариантов, каждая из которых может дать ответ на искомое имя или привести к новому шагу с двумя другими вариантами. Есть ключи, которые представляют более двух вариантов на каждом шаге, в этом случае они называются политомными или полиготомными ключами.

Дихотомические ключевые типы

Предварительные соображения

Первоначально таксономисты считали, что степень сходства, присущего различным группам организмов, указывает на уровень родства между ними, но это не всегда так.

Сходный образ жизни может привести к тому, что организмы, не имеющие общих предков, разовьют схожие формы или структуры тела; Это так называемая эволюционная конвергенция.

Из-за этого ученые обратились к изучению организмов на ранних стадиях их развития, когда давление окружающей среды и образ жизни еще не повлияли на их форму, чтобы лучше понять возможное родство, существующее между различными группами.

Для этого необходимо часто использовать некоторые характеристики, которые трудно или невозможно наблюдать в полевых условиях, потому что требуется узкоспециализированное оборудование или потому, что они являются персонажами, которые теряются во взрослом состоянии.

Взрослая морская звезда

Например, взрослые морские звезды имеют радиальную симметрию, как это происходит с книдариями (кораллы, медузы и другие), однако они принадлежат к группе двухсторонних организмов (например, позвоночных), потому что в их ранние стадии развития имеют двустороннюю симметрию, а радиальная симметрия приобретается во взрослом возрасте.

Другой пример - человеческое существо, которое эволюционно связано с морскими брызгами, сидячими беспозвоночными, которые на первый взгляд кажутся больше родственниками губок, чем позвоночных животных в целом.

Однако обе группы имеют общие характеристики на некоторой стадии своего развития, такие как наличие хорды, полого спинного нервного канатика и глоточных жаберных щелей, характеристики, которые утрачиваются или сильно изменяются на взрослой стадии.

Из-за этого возникают два типа дихотомических ключей, независимо от того, пытаются ли они отразить филогенетические отношения: диагностические и синоптические.

Диагностический ключ

Он использует характеристики, присутствующие в организмах, для таксономической идентификации, независимо от того, имеют ли эти характеристики значение с филогенетической точки зрения.

Обычно они противопоставляют один или несколько символов на каждом из ключевых шагов.

Они полезны и относительно проще в использовании, но могут создавать искусственные группы. Например, если мы хотим создать дихотомический ключ для работы с млекопитающими, характеристика, которая позволит нам сгруппировать их в две группы (обе искусственные), - это водные организмы (дельфины, ламантины, тюлени и другие) или наземные (коровы, обезьяны).

Пример диагностического ключа (упрощенный) для десятиногих ракообразных

1A.- Брюшко размером с головогрудь или больше, заканчивающееся хвостовым веером, состоящим из тельсонов и уроподов …………………………………………………………………… .. два

1B.- Брюшко меньше головогруди, без уропод ……… ..…. …… крабов

2A.- Боковой сжатый живот ……………………………………………… .. …………… 3

2B.-Дорсо-вентрально вдавленный живот ………………………… .. ………… ..… саранча

3A.- Плевра второго сомита брюшной полости не наложена на плевру первого ……….… .. ………………………………………………………………… ..… …………………… креветка пенеид

3B.- Плевра второго сомита брюшной полости, наложенная на плевру первого …………………… ………………………………………………………………………… ……………. каридная креветка

В этом примере на первом этапе ключевой момент сгруппированы креветки пенеид, креветки карид, а также омары в одну группу, а крабы остались в отдельной группе. Однако креветки и омары более тесно связаны с крабами, чем с креветками пенеид.

Действительно, креветки-пенеиды относятся к инфраотряду Dendrobranchiata, тогда как кариды, омары и крабы относятся к инфраотряду Pleyocemata.

Синоптический ключ

Это попытка адаптироваться к таксономической классификации, создавая группы, отражающие филогенетические отношения.

Обычно они сопоставляют несколько персонажей одновременно на каждом из ключевых шагов. Их сложнее использовать и они могут быть непрактичными для полевых работ, однако они лучше отражают степень родства.

Пример синоптического ключа (упрощенный) для десятиногих ракообразных

1A.- Ракообразные с брюшком больше головогруди, вдавленным с боков. Плевра второго сомита брюшной полости не накладывается на плевру первого. Первые три пары ног обычно хелатированы ………………………. …………………………… .. креветки пенеид

1B.- У ракообразных с животом переменного размера, если он больше головогруди и вдавлен с боков, плевра второго сомита брюшной полости не накладывается на плевру первой и третьей пары ног, не хелатируется ………….… …………………………………………………. два

2A.- Живот крупнее головогруди, сжат с боков ………… .. ……………… …………………………………………………………………… …………………………………… Креветка Carid

2B.- Живот переменного размера, вдавлен в дорсовентральном направлении …………… .. ………………. 3

3A.- Брюшко больше головогруди, с хорошо развитыми плеврами … саранча

3B.- Брюшко меньше головогруди, с уменьшенными или отсутствующими плеврами ……………. ……………………………………………………………………………………………………………………. крабы

Характеристики, которые должен иметь хороший дихотомический ключ

Чтобы дихотомический ключ был действительно полезным, он должен быть хорошо сконструирован и, по возможности, легко понят. Для этого необходимо учитывать несколько аспектов, в том числе:

-Должен использовать определенные термины и единообразно в ключе, избегая использования слов или синонимичных терминов для обозначения одного и того же символа.

-Избегайте использования неоднозначных терминов, таких как большой или маленький. При необходимости проведите сравнения с другими конструкциями; например, «последний переднебоковой зуб панциря в три или более раз больше предыдущего».

-По возможности следует использовать символы, не зависящие от пола и возраста организма. В противном случае необходимо указать, у какого вида организмов наблюдается указанная характеристика; например, «черепахи разного размера у взрослых самцов».

-Избегайте использования перекрывающихся функций; например, «андроций с шестью-восемью тычинками (вид 1) против андроцеция с четырьмя-шестью тычинками (вид 2)».

-В каждой паре альтернатив один и тот же символ должен быть противопоставлен, или, если используется несколько символов, все они должны быть противопоставлены; например, «белые цветы, гамопеталас (вид 1) против красных цветов, диалипеталас (вид 2) 2.

Дихотомический определитель десятиногих ракообразных. Фотография краба, сделанная и отредактированная: Джонатан Вера Карипе. Изображение лобстера, взятое и отредактированное с сайта NOAA FishWatch. Изображение креветки пенеид, взятое и отредактированное из: Йельского музея естественной истории Пибоди. Изображение каридовой креветки, снятое и отредактированное: Джонатаном Вера Карипе.

Меры предосторожности при использовании дихотомических ключей

При использовании дихотомического ключа рекомендуется иметь в виду следующее:

- Вообще ключи включают не все виды. Часто ключи ограничиваются видами, которые были обнаружены в ходе исследования, которое их представляет, или в районе, где проводилось исследование. Но тот факт, что вид ранее не был обнаружен в данной местности, не означает, что в конечном итоге он не может быть обнаружен.

-Точно так же ежедневно описываются новые виды различных таксономических групп или изменяются существующие виды, поэтому ключи могут устареть.

-Если вы не понимаете, что запрашивает ключ, вам следует избегать продолжения, пока вы полностью не заполните его; неправильное решение приведет к плохому определению идентичности исследуемого материала.

-Вы должны быть как можно тщательнее в своих наблюдениях, потому что тот факт, что вы не видите персонажа, не означает, что его нет; возможно, вы ищете не в том месте.

- Настоятельно рекомендуется подтвердить сделанное определение путем сравнения изучаемого материала с подробными описаниями вида или таксона, полученными в ключе.

Ссылки

1. Идентификационный ключ. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
2. Типы идентификационных ключей. Восстановлено с keytonature.eu.
3. А. Вилчес, т. Легарральде и Г. Берасэйн (2012). Разработка и использование дихотомических ключей на уроках биологии. Труды III конференции по преподаванию и педагогическим исследованиям в области точных и естественных наук. Факультет гуманитарных и педагогических наук. Национальный университет Ла-Платы.
4. Ключ единого доступа. В Википедии. Восстановлено с en.wikipedia.org.
5. Дихотомический ключ. В Википедии. Восстановлено с es.wikipedia.org.
6. LG Abele и W. Kim. 1986. Иллюстрированный справочник по морским десятиногим ракообразным Флориды. Штат Флорида, Техническая серия Департамента экологического регулирования.