Научная классификация: Классификация

Содержание

Классификация – Гуманитарный портал

Классификация — это общенаучный метод систематизации знания, направленный на организацию некоторой совокупности (множества) изучаемых объектов различных областей действительности, знания и деятельности, в систему соподчинённых групп (классов), по которым эти объекты распределены на основании их сходства в определённых сущностных свойствах. Класс — это конечная или бесконечная совокупность объектов, выделенная по некоторому общему для них признаку (свойству или отношению), мыслимая как нечто целое. Объекты, составляющие класс, называются его элементами. Основной принцип классификации состоит в том, что каждый элемент совокупности объектов, которую она охватывает, должен попасть в то или иное подмножество. Тем самым, главная цель классификации заключается в определении места в системе любого объекта и установлении между ними наличия некоторых связей, что определяет дальнейшее нормативно-мерное упорядочивание множества, которое разбивается на гетерономные друг по отношению к другу, но гомогенные внутри себя по какому-либо признаку, отделённые друг от друга подмножества.

Субъект, владеющий ключом (критерием) классификации, получает возможность ориентироваться в многообразии объектов. Классификация всегда отражает имеющийся на данный момент времени уровень знания, суммирует его, задаёт его «топологическую карту». С другой стороны, классификация позволяет обнаруживать пробелы в существующем знании, служить основанием для диагностических и прогностических процедур. В так называемой описательной науке классификация выступала итогом (целью) познания (например, систематика в биологии, попытки по разным основаниям классифицировать науки и так далее), а дальнейшее развитие представлялось как её усовершенствование или предложение новой классификации. Таким образом, термин «классификация» используется как для обозначения указанной процедуры, так и для обозначения её результата.

Классификация призвана решать две основные задачи: представлять в надёжном и удобном для обозрения и распознавания виде всю изучаемую область и заключать в себе максимально полную информацию о её объектах. Различают естественные и искусственные классификации в зависимости от существенности признака, который кладётся в её основу. Естественные классификации предполагают нахождение значимого критерия различения, искусственные могут быть в принципе построены на основании любого признака. Вариантом искусственных классификаций являются различные вспомогательные классификации типа алфавитных, технических и тому подобных указателей. Разные классификации по-разному справляются со своими задачами. Так, искусственная классификация, в которой группировка осуществляется на основании лишь отдельных, произвольно выбранных и удобно различимых свойств объектов, может решить только первую из указанных задач. В естественной классификации группировка происходит на основании комплекса свойств объектов, выражающих их природу, и таким образом объединяет их в естественные группы, а сами группы в единую систему. В такой классификации число свойств классифицируемых объектов, поставленных в соответствие с их положением в системе, является наибольшим по сравнению с любой другой группировкой этих объектов.

Естественная классификация, в отличие от искусственной, основываясь на полноте понимания содержания классифицируемых объектов, является не просто описательно-распознавательной, а пояснительной, объясняющей причины общности свойств классификационных групп, равно как и характер отношений между группами. Известными примерами естественной классификации в науках (см. Наука) являются: периодическая система химических элементов, классификация кристаллов на основе фёдоровских групп преобразований, филогенетические систематики в биологии, генеалогическая и морфологическая классификации языков. В отличие от искусственной классификации, зачастую строящейся на прагматических основаниях, естественная классификация возникает на основе материала наблюдений и массива опытных данных той или иной области знания в результате синтеза эмпирических обобщений и теоретических представлений. В целом, естественная классификация всегда в той или иной степени является содержательно-обоснованной типологией (см. Типология), способной решать содержательные задачи и прогнозировать новые результаты.

Наряду с естественными и искусственными, различают теоретические и эмпирические классификации. Существуют и иные деления классификаций, например на общие и частные (специальные). Общие классификации содержат обзор всей области объектов определённого рода, группируют их на основании свойств, выражающих их природную общность самих по себе, и несут информацию о причине этой общности, то есть о некоторой естественной закономерности. Общие классификации имеют место в фундаментальных науках, главная задача которых состоит в объективном познании действительности через выявление доминирующих в ней законов. Тогда как частные, или специальные, классификации характерны, прежде всего, для прикладных, практических отраслей знания, целью которых является обеспечение деятельности. Предметная область частных, или специальных, классификаций более узкая, чем у общих классификаций. Они также исходят из объективных и зачастую немаловажных свойств классифицируемых объектов, но вся группировка в целом осуществляется здесь в целях удовлетворения определённых прагматических запросов.

В целом, специальные классификации дополняют и расширяют то знание, которое дают общие классификации.

В логике (см. Логика) классификация является частным случаем деления — логической операции над понятиями. Деление — это распределение на группы тех предметов, которые мыслятся в исходном понятии. Получаемые в результате деления группы называются членами деления. Признак, по которому производится деление, именуется основанием деления. В каждом логическом делении имеются, таким образом, делимое понятие, основание деления и члены деления.

По своей структуре, то есть типу отношений, в которых находятся составляющие её понятия, а именно отношений субординации и координации, классификация отличается от других форм систематизации знания (см. Систематика), например характерных для математизированного естествознания параметрических систем, где понятия соотносятся своими количественными показателями. В то же время, классификация может осуществляться не только по качественным, но и по параметрическим особенностям изучаемых объектов, имея своим основанием и результатом количественные показатели.

Такая группировка широко используется, в частности, в статистике, составляя базу статистических методов, которые, как известно, применяются только к количественно выраженным данным. В таких случаях группировки производятся на основании признаков, поддающихся измерению и поэтому имеющих те или иные численные значения, а весь порядок так образованных групп наводит на некоторое распределение численностей или функциональную зависимость. Когда имеется множество (сотни или тысячи) просто зарегистрированных значений какого-нибудь количественного признака, ум не в состоянии охватить подлинный смысл изучаемого явления. Для того чтобы выявить его характерные черты, необходимо каким-то образом сжато выразить имеющиеся данные, уплотнить их посредством группировки. При этом группировка должна быть такой, при которой была бы не утрачена и не искажена значительная часть собранных данных и в итоге получена достаточно точная картина исследуемого явления. Качественные и количественные классификации не перекрывают друг друга.

Даже имея своим предметом одни и те же объекты, они рассматривают их разные аспекты и сосуществуют в общем комплексе исследований этих объектов.

Классификации обычно представляются в форме деревьев или таблиц, которые в конечном итоге могут быть сведены к структуре древообразного иерархического порядка (см. Рис. № 1).

Рис. № 1. Дерево классификации.

Дерево классификации выглядит как множество точек (вершин), соединённых линиями (рёбрами). Каждая вершина представляет некоторый класс предметов (объёмов понятий), обладающих одинаковыми признаками. Эти классы называют таксонами (таксономическими единицами — см. Таксономия). Рёбра же показывают, на какие подвиды разбиваются данные таксоны. Вершина K

0 называется корнем дерева. Она репрезентирует (представляет) исходное множество предметов. Таксоны группируются по ярусам. В каждом ярусе собраны таксоны, полученные в результате применения одинакового числа операций деления к исходному понятию.

Те таксоны, которые в данной классификации уже далее не делятся на свои виды, называются концевыми таксонами. Предельной является такая классификация, все концевые таксоны которой представляют собой единичные понятия. Однако в зависимости от целей, которые преследуются при построении классификации, концевые таксоны могут и не быть единичными понятиями.

Логической основой построения различного рода классификаций является операция деления понятий, а потому при классифицировании предметов должны выполняться все правила деления, специфицированные относительно классификации. Так, требование, чтобы деление осуществлялось по одному основанию, сохраняется, но теперь разрешается, чтобы каждый акт деления осуществлялся по собственному основанию, отличному от оснований, которые использовались в других актах деления. Сохраняется и требование, чтобы члены деления исключали друг друга, но теперь это относится только к таксонам одного и того же яруса (ясно, что таксоны разных ярусов этому требованию удовлетворять не могут).

Дополнительно вводится ещё одно требование — классификация должна быть соразмерной, то есть она должна быть непрерывной, без скачков (пропусков ярусов).

При построении классификации используются обе разновидности деления — дихотомия и по видоизменению основания. Примером дихотомии может служить так называемое «древо Порфирия», в котором греческий философ Порфирий представил содержание философского понятия субстанции (см. Рис. № 2).

Рис. № 2. «Древо Порфирия», в котором представлено содержание философского понятия субстанции.

Всякая добротная классификация требует разработки соответствующей ей номенклатуры — системы однозначных наименований для всех классификационных групп. При этом номенклатура должна отличаться уникальностью, то есть каждое наименование должно быть единственным и отличным от других; универсальностью, то есть являть единый набор наименований, принятый всеми специалистами в противовес названиям тех же групп в обычных народных языках; стабильностью, исключающей произвольные изменения наименований, и вместе с тем гибкостью, допускающей неизбежные изменения названий в связи с изменениями в классификации. Проблема создания номенклатуры выступает как специальная научная задача, которая (как это имеет место, например, в биологии), может регламентироваться специальными международными кодексами. Примеры тщательно разработанных и совершенных номенклатур дают химия, ботаника, зоология.

Развитие науки показывает, что становление классификации проходит ряд этапов: от искусственных систем к выделению естественных групп и далее к установлению системы естественной классификации. Так, химические элементы первоначально группировались искусственным образом по отдельным физическим свойствам. Затем сходные элементы объединялись уже в естественные группы на основании многих и разнообразных чисто химических свойств. Открытие Д. И. Менделеевым периодической зависимости свойств химических элементов от их атомного веса позволило упорядочить сами группы в целостной системе естественной классификации. В дальнейшем система Менделеева, которая была глубоким, но всё же эмпирическим обобщением, подверглась теоретической обработке на основе учения о строении атома. Периодичность изменения свойств элементов в зависимости от их порядкового номера в системе была объяснена периодическим изменением числа электронов в наружном слое атомов. Искусственными были и первые группировки в биологии.

Аристотель опирался на качественную классификацию физических тел, которые он делил согласно различию их «природы», определяющей способы их действия. Аристотель был пионером и в деле описания и классификации видов животных на основании систематического рассмотрения их разнообразных отличительных свойств, которые он усматривал не только в строении частей тела животных, но и в их образе жизни и поведении. Правда, таксономическая терминология Аристотеля ограничивалась лишь терминами «вид» и «род». Первый он связывал с конкретными живыми организмами, а вторым обозначал различные степени общности между видами, в связи с чем он говорил о «малых» и «больших» родах. Аристотель разработал и классификацию форм государственного правления. В зависимости от того, кто властвует — один, немногие или большинство и какие цели правления преследуются, он различал три правильные формы правления и три искажённые. В том случае, если властвующие имеют в виду общественную пользу, будут иметь место: монархия, аристократия и полития; если же правители преследуют только своё личное благо, эти три правильные формы власти превращаются в три искажённые: тиранию, олигархию и демократию. В научно-познавательной деятельности Аристотеля метод приведения вида к роду, то есть классификация, приобретал значение универсального метода исследования, и он философски обобщил этот метод, создав теорию классификации, каковой явилась его силлогистическая логика. Классификаторскую деятельность Аристотеля продолжил его ученик Теофраст, с именем которого связаны первая систематика растений, классификация камней, а также описание и определение различных человеческих характеров.

В целом, Аристотелевская традиция и концепция классификации в тех или иных проявлениях дожила до XVIII века и завершилась развёрнутой системой К. Линнея. В «Системе природы» Линнея предлагались описательные систематики всех трёх царств природы — минералов, растений и животных, которые он стремился строить в строгом соответствии с принципами аристотелевской логики. Линней создал целостную, чёткую, практически удобную для ориентировки в многообразии растительных форм, но, как он сам считал, искусственную классификацию. К этому времени в целом ряде областей естествознания — кристаллографии, минералогии, ботанике, зоологии — был собран огромный эмпирический материал, настоятельно нуждавшийся в систематизации. Эволюционная теория Ч. Дарвина, указавшая, что причина сходства живых организмов лежит в общности их происхождения, положила начало естественной, филогенетической систематике, в которой расположение классификационных групп соответствует путям эволюционного развития. Со второй половины XIX века эволюционизм проникает в различные сферы знания и становится почти обязательным компонентом научных воззрений. Это способствует разработке генеалогических и историко-генетических классификаций и в других науках, помимо биологии, и таким классификациям придаётся более высокий научный статус, чем описательным морфологическим систематикам. Вместе с тем, этот род классификаций сразу выводит их из сферы сугубо эмпирического знания и показывает решающее значение для научной систематизации теоретического начала.

В XX веке задачи построения генетических и генеалогических классификаций, а также обращение к глубинным структурным началам как факторам, объясняющим эмпирические общности в химической, кристаллографической, минералогической классификациях, привлекли внимание к теоретическим аспектам классификации, а в последние десятилетия среди специалистов различных отраслей знания стал обсуждаться вопрос о создании теории классификации, долженствующей обеспечить эффективность классификационной работы в науке. При этом одни видели свою задачу в разработке частных теорий классификации, ориентированных на те или иные конкретные области естествознания, другие же задались целью построить общую теорию классификации, приложимую ко всем его областям. Задача первых вписывается в компетенцию тех конкретных наук, классификациями которых они занимаются, цель же вторых измеряется общеметодологическим масштабом (см. Методология) и представляет собой феномен методологии науки (см. Методология науки).

Что такое научная классификация в биологии?

Научная классификация - это система, используемая биологами для классификации всей жизни на Земле. Он также известен как научная классификация в биологии или классификация Линнея после Каролуса Линнея (1707-1778), который впервые попытался осуществить этот огромный проект. Новаторской работой была Systema Naturae , впервые опубликованная в 1735 году, которая прошла через двенадцать изданий в течение всей жизни Линнея. Первая версия имела несколько тысяч записей, сгруппированных в таксоны на основе общих физических характеристик. Сегодня наукой признано более двух миллионов видов, хотя общее количество видов растений, животных и одноклеточных на Земле оценивается в 10-100 миллионов.

Система научной классификации, используемая в биологии, является иерархической, с восемью уровнями категоризации. Перейдя от наименьшего к наибольшему, это: вид, род, семейство, порядок, класс, тип, царство и область. Между этими уровнями часто добавляется еще больше разделений, поскольку сама жизнь не имеет особого обязательства быть естественным образом распределенной по категориям всего на восьми иерархических уровнях. Чтобы привести пример каждого, рассмотрим положение людей в научной классификации. Люди - это виды Homo sapiens , род Homo , семейство Hominidae (великие обезьяны), отряды приматов, класс Mammalia (млекопитающие), тип Chordata (позвоночные и несколько близких родственников), царство Animalia (животные), домен Eukarya (эукариоты, организмы с сложные клетки).

Самые высокие уровни научной классификации менялись несколько раз за эти годы. В 1735 году Линней ввел два царства: Vegetabilia (растения и грибы) и Animalia. В 1866 году немецкий биолог Эрнст Геккель открыл еще одно королевство, Протиста, для всех одноклеточных организмов. В 1937 году французский биолог Эдуард Чаттон разделил в жизни две «империи» - Прокариоту и Эукариоту, основываясь на более подробных наблюдениях за клетками растений, животных и бактерий. Оказалось, что растения и животные имеют фундаментальное сходство в сложности их клеток и наличии клеточных ядер, тогда как у бактерий отсутствуют как ядра, так и органеллы (внутриклеточные структуры).

Несколько более важных обновлений последовали в 50-х, 60-х и 70-х годах, которые были временем быстрого прогресса в биологии. Герберт Коупленд обновил систему до четырех королевств в 1956 году, когда он переименовал Прокариоту в Монеру и разделил Эукариоту на три королевства: Протиста, Планта и Animalia. Другое изменение произошло в 1969 году, когда Роберт Уиттакер разделил Protista на Fungi и Protista, впервые предоставив грибам собственную классификацию высшего уровня.

В 1977 году Карл Воз и его сотрудники представили самую многолюдную систему высшего уровня из шести царств: Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Fungi, Plantae и Animalia. Затем, в 1990 году, система была, к счастью, упрощена с помощью Вёза, уменьшена до трех областей: бактерии, археи и эукария. Последний является текущей используемой системой классификации высшего уровня.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Как присвоить авторский знак, индекс ББК, УДК и ГРНТИ своим работам

Для публикации работы (статьи, книги, диссертации) автору необходимо указать тематический раздел (индекс) существующих классификаций, к которому эта работа относится, и авторский знак.

Авторский знак — один из основных элементов выходных сведений печатного издания. Состоит из буквы и двух цифр. Буква — первая буква фамилии автора или заглавия книги. Цифры определяются по специальным таблицам, в которых каждой последовательности из нескольких первых букв фамилии автора или заглавия книги (если авторами книги являются более чем три человека, либо авторов нет) сопоставлено двузначное число.

Для самостоятельного определения авторского знака можно воспользоваться он-лайн классификатором (свободный доступ), например: http://sainfo.ru/liter/znak.php

Классификационные индексы издания – это индексы УДК,ББК и ГРНТИ.

УДК – Универсальная десятичная классификация – система классификации информации. УДК широко используется во всем мире для систематизации произведений науки, литературы и искусства, периодической печати, различных видов документов. По УДК можно понять вид, тип литературы, не читая ее. Индекс УДК – обязательный элемент выходных сведений издания. В соответствии с ГОСТ Р 7.0.4–2006 «Издания. Выходные сведения» индекс УДК должен быть проставлен в верхнем левом углу оборота титульного листа. Многие научные журналы требуют индекс УДК на статью для ее публикации.

Для самостоятельного определения индексов УДК можно воспользоваться он-лайн классификатором (свободный доступ), например: Справочник по УДК – http://teacode.com/online/udc/;

Универсальная десятичная классификация // Научные журналы. Конференции. Монографии : аспиранту. – http://www.naukapro.ru/metod.htm.

ББК – Библиотечно-библиографическая классификация – система отечественной библиотечной классификации изданий. ББК предназначена для организации библиотечных фондов, каталогов и картотек. ГОСТ Р 7.0.4– 2006 «Издания. Выходные сведения» требует ставить индекс ББК на обороте титульного листа в верхнем левом углу под индексом УДК (отдельной строкой) и в макете аннотированной каталожной карточки. Для самостоятельного определения индексов ББК можно воспользоваться электронным эталоном ББК – машиночитаемые копии всех выпусков Средних таблиц, Сокращённых таблиц и таблиц для детских и школьных библиотек в актуальных версиях (т. е. со всеми внесёнными в книжный текст исправлениями и дополнениями). Мы обращаем внимание пользователей на необходимость предварительного ознакомления с предисловием и небольшими правилами работы с эталонами таблиц ББК.

Индекс ББК будет отражаться в графе «см. также».

ГРНТИ – Государственный рубрикатор научно-технической информации (прежнее наименование – Рубрикатор ГАСНТИ) представляет собой универсальную иерархическую классификацию областей знания, принятую для систематизации всего потока научно-технической информации. На основе Рубрикатора построена система локальных (отраслевых, тематических, проблемных) рубрикаторов в органах научно-технической информации. Для самостоятельного определения индекса ГРНТИ зайдите на сайт: http://grnti.ru/

Для получения индексов УДК, ББК и ГРНТИ своей работы автор может обратиться в информационно-библиографический отдел библиотеки: http://mpgu.su/ob-mpgu/struktura/biblioteka/virtualnaya-spravochnaya-sluzhba/

или оставить запрос в электронной онлайновой справочной службе Библиотеки МПГУ “Моментальная справка”.

Классификатор | Российский научный фонд

01-101

Математическая логика и основания математики

01-103

Теория чисел

01-104

Геометрия

01-105

Топология

01-106

Алгебраическая геометрия

01-107

Группы Ли и теория представлений

01-108

Комплексный анализ

01-109

Вещественный и функциональный анализ

01-110

Теория вероятностей и математическая статистика

01-111

Дифференциальные уравнения с частными производными

01-112

Обыкновенные дифференциальные уравнения и теория динамических систем

01-113

Математическая физика

01-114

Дискретная математика и математическая кибернетика

01-201

Искусственный интеллект и принятие решений

01-202

Интеллектуальный анализ данных и распознавание образов

01-203

Теория оптимизации и исследование операций

01-204

Математические проблемы теории управления

01-205

Математические модели в науках о живом

01-206

Вычислительная математика

01-207

Программные модели и системы

01-208

Нейроинформатика

01-209

Теория игр

01-210

Проблемно-ориентированные алгоритмы

01-211

Математическое моделирование социальных и экономических процессов

01-212

Квантовые методы обработки информации

01-213

Обработка и анализ изображений и сигналов

01-214

Параллельные алгоритмы

01-215

Анализ и моделирование компьютерных процессов

01-216

Математические модели и методы защиты, преобразования и передачи информации

01-217

Математическое моделирование физических сред

01-218

Математическое моделирование физических явлений

01-219

Математическое моделирование в науках о Земле и проблемах окружающей среды

01-220

Математическое моделирование технических систем

01-301

Теория упругости, сопряженные модели

01-302

Контактное взаимодействие

01-303

Пластичность, воздействие физических полей и химически активных сред

01-304

Реология и вязкость

01-305

Разрушение деформируемых тел, кинетика и динамика

01-306

Механика гетерогенных и функциональных материалов, многомасштабность структуры и текстуры

01-307

Динамика идеальной жидкости

01-308

Динамика вязкой жидкости

01-309

Турбулентность и гидродинамическая устойчивость

01-310

Газовая динамика

01-311

Гидромеханика многофазных сред

01-312

Физико-химическая гидродинамика

01-313

Биомеханика

01-314

Теоретическая механика

01-315

Теория колебаний и устойчивость движения

01-316

Методы математического моделирования, оценивания и управления механическими и биомеханическими системами

01-317

Регулярная и хаотическая динамика механических систем

01-318

Движение тел в космическом пространстве, жидких и газовых средах

01-319

Механика машин и роботов

01-401

Системы цифровой передачи данных и вычислительные сети

01-402

Технологии прикладных распределенных разработок

01-403

Распределенные вычисления и GRID-технологии. Сверхмасштабируемые программные комплексы и алгоритмы. Испытание и оценка надежности.

01-404

Облачные вычисления

01-405

Математическое обеспечение для грид-технологий и облачных вычислений

01-406

Технология защиты ресурсов распределенных информационно-вычислительных систем

01-407

Математическое обеспечение безопасности вычислительных и инфокоммуникационных технологий

01-408

Методология стандартизации информационных, вычислительных и коммуникационных ресурсов

01-409

Правовые и экономические аспекты создания и использования информационных ресурсов

01-410

Высокопроизводительные компьютерные системы и распределенная обработка данных

01-411

Системное программирование высокопроизводительных компьютерных систем

01-412

Суперкомпьютерное моделирование: инструментальные средства, прикладное программное обеспечение и сервисы

01-413

Визуализация и обработка сверхбольших массивов данных

01-414

Программное обеспечение для вычислительных и инфокоммуникационных систем и сетей

01-415

Параллельное программирование: модели, языки, технологии

01-416

Инструментарий параллельного моделирования

01-417

Архитектура и топология вычислительных и инфокоммуникационных систем и сетей

01-418

Оптимизация мультиархитектурных иерархических систем и параллельное мультипрограммирование

01-419

Безопасность, структурная надежность и живучесть вычислительных и инфокоммуникационных систем и сетей

01-420

Контроль и диагностика вычислительных и инфокоммуникационных систем и сетей

01-501

Теоретические основы Е-технологий и программных комплексов

01-502

Теоретические основы электронных социальных систем, сетей и услуг

01-503

Теоретические основы электронных образовательных систем, сетей и услуг

01-504

Теоретические основы электронной поддержки рынка медицинских услуг

01-505

Системы компьютерной поддержки научных исследований

01-506

Компьютеризированное научное приборостроение

01-507

Автоматические и автоматизированные системы проектирования, моделирования и сопровождения

01-508

Системный анализ

01-509

Извлечение знаний, базы данных и базы знаний

01-510

Системы семантического моделирования

01-511

Системы визуализации и виртуального окружения

01-512

Информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений

01-513

Технологии и системы, основанные на знаниях

01-514

Технологии приобретения, представления, обработки и интеграции знаний

01-515

Технологии управления знаниями

01-516

Проблемно-ориентированные системы, основанные на знаниях

01-517

Средства создания и поддержки проблемно-ориентированных систем, основанных на знаниях, и экспертных систем

01-518

Системы текстового поиска, обработки и анализа естественного языка

01-519

Интеллектуальные динамические системы и технологии управления

01-520

Интеллектуальные технологии для робототехнических и мехатронных систем

01-521

Интеллектуальные Интернет-технологии

01-601

Теория управления

01-701

Проблемно-ориентированные системы

01-702

Системы и технологии создания и поддержки проблемно-ориентированных систем

01-703

Фундаментальные проблемы наполнения электронных библиотек и коллекций

01-704

Средства создания и поддержки электронных библиотек и электронных изданий

01-705

Сервисно-ориентированные системы

01-706

Мобильные системы и сенсорные сети

01-707

Фундаментальные проблемы организации электронного документооборота

01-708

Геоинформационные системы

01-709

Мультимедийные информационные системы

01-710

Проблемно-ориентированные базы данных

01-711

Системы семантического моделирования

01-712

Принципы построения электронных социальных систем, сетей и оказания услуг

01-713

Правовые и методологические вопросы, связанные с использованием Интернет

01-714

Встроенные интеллектуальные системы

01-715

Системы текстового поиска

01-716

Системы и технологии математического моделирования для естественных наук

01-717

Алгоритмическое и программное обеспечение для электроэнергетики

01-718

Алгоритмическое и программное обеспечение для атомной промышленности

01-719

Алгоритмическое и программное обеспечение для космоса

01-720

Алгоритмическое и программное обеспечение для здравоохранения и биологии

01-721

Системы и технологии математического моделирования социальных и экономических процессов

01-722

Алгоритмическое и программное обеспечение для бизнес-приложений, анализа социальных и экономических процессов

01-723

Специализированные программные модели и системы

01-724

Инфокоммуникационные и вычислительные технологии для оптики, фотоники и лазерных технологий

01-725

Инфокоммуникационные и вычислительные технологии для online распознавания изображений

01-726

Системы и технологии интеллектуального анализа данных и распознавания образов

01-727

Специализированные системы обработки и анализа изображений и сигналов

Утверждена новая номенклатура научных специальностей

Приказом Минобрнауки утверждена новая номенклатура научных специальностей, по которым присуждаются ученые степени и присваиваются ученые звания. МГИМО принял активное участие в разработке новой номенклатуры.

При подготовке приказа учитывалась необходимость исполнения поручения Президента России по принятию мер по укрупнению номенклатуры, созданию условий для подготовки кадров и проведения научных исследований на междисциплинарной основе.

Утверждаемая номенклатура отвечает современным научным тенденциям, международным принципам классификации научных направлений, в частности принятым Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). При разработке новой редакции номенклатуры рассмотрены предложения федеральных органов исполнительной власти, государственных академий наук, ведущих экономических и образовательных центров.

МГИМО принял активное участие в разработке новой номенклатуры как через своих представителей в Экспертных советах ВАК, так и путем подготовки экспертных заключений для Минобрнауки.

В новой номенклатуре научных специальностей были учтены все направленные от МГИМО предложения. В частности, в качестве отдельных научных специальностей в номенклатуру внесены: 5.2.6. «Менеджмент»; 5.4.3. «Демография», 5.5.3. «Государственное управление и отраслевые политики». Общее число научных специальностей сократилось с 430 до 351. К примеру, число научных специальностей по Праву сократилось с 15 до пяти. Объединение научных специальностей 10.02.19 «Теория языка» и 10.02.20 «Сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание» в одну специальность 5.9.8. «Теоретическая, прикладная и сравнительно-сопоставительная лингвистика» позволит преподавателем языковым кафедр, работающих на данном научном направлении, защитить свои исследования в диссертационных советах Университета. Решение об открытии новой филологической специальности принято на заседании Ученого совета МГИМО 30 марта.

Окончательный переход на новую номенклатуру завершится к 1 октября 2022 года. МГИМО перейдет на защиты по новым специальностям по мере публикации разработанных экспертными советами ВАК паспортов. До этого момента диссертационные советы в МГИМО продолжат работать в установленном порядке.

Отдел диссертационных советов

Методы научного исследования: классификация, характеристика

Применение грамотной исчерпывающей методологии позволит избежать отклонения или доработки текста. Научные методы - это комплекс средств, принципов, которые подобраны, чтобы построить дальнейшую теоретическую и практическую часть статьи.

Содержание:

Понятие метода научного исследования
Какие бывают теоретические методы научного исследования
Какие методы исследования относятся к эмпирическим
Классификация методов научного познания
Примеры использования методов научного познания

Чтобы в совершенстве владеть современными методами научного исследования, нужно изучить множество источников, самостоятельно проанализировать всю информацию.

Публикации в авторитетных зарубежных журналах важны для подтверждения компетентности ее автора, научного признания, дальнейшей защиты на соискание степени, пополнения портфолио.

Современные методы научного исследования

На сегодня существуют несколько понятий метода научного исследования, однако они незначительно отличаются друг от друга. В переводе с греческого само слово означает «путь или прослеживание», термин на основе этого и рассматривается как способ познания, который помогает достижению поставленной цели при помощи определенной последовательности действий.

Основные теоретические методы научного исследования

Индукция – движение мысли от частного к общему, зная отдельные факты можно прийти к закону, лежащему в их основе. Ее особенность – то, что полученные сведения, как правило, носят вероятностный характер, а не заведомо истинный.
Дедукция прямо противоположна, частное вытекает из общего. Эта цепочка умозаключений, в отличие от предыдущей, логична, ее звенья приводят к неопровержимому выводу.
Аксиоматический, специфика метода – в начале процесса задается набор базовых положений, они не требуют доказательств и принимаются за явные, по сути, являются аксиомой.
Анализ, в основе – мысленное разложение предмета на части, которые его составляют.
Синтез объединяет умозаключения, полученные в ходе предыдущего метода исследования, в единое целое.

Основные эмпирические методы научного исследования

Наблюдение пользуется заслуженной популярностью. Для него характерно восприятие тех или иных явлений в целостности и динамике. Метод относится к практическим.
Эксперимент носит комплексный характер, он часто используется в педагогике, психологии.
Анкетирование удобно тем, что за сравнительно короткий промежуток времени помогает собрать солидное количество данных.
Беседа, интервью. Опросные методы, которые относятся к практическим.

Классификация методов научного познания

Выбор эффективных методов научного познания необходим для успешного выполнения исследования. В зависимости от направления науки способы достижения цели могут различаться. Методы исследования подразделяются на несколько групп: наблюдение, сравнение, эксперимент, измерение, абстрагирование.

Наблюдение

Данный процесс предполагает использование органов чувств для получения знаний. В большинстве случаев применяется в составе других методов.

Сравнение

В результате сравнения удается установить общие черты или различия с другим явлением или предметом. Сравниваться должны существенные признаки, которые помогут ответить на основные вопросы познавательной задачи. Выявление общего, присущего двум объектам, есть путь к познанию закономерностей.

Измерение

Процедура проводится с целью получения конкретной величины при помощи общепринятых единиц измерения. Данный метод познания дает точные цифры, которые позволяют получить сведения об изучаемом объекте. На эффективность измерений влияет используемое измерительное оборудование.

Эксперимент

Данный метод предполагает систематическое изучение объекта в определенных условиях. Эксперимент позволяет изучать явление в экстремальных или изолированных от окружающей среды условиях. Ученый всегда может вмешаться в процесс, менять ход явления. Эксперимент проводится как с самим объектом, так и с его искусственно созданной моделью.

Абстрагирование

Суть данного метода состоит в отвлечении от неважных параметров, которыми наделен объект, фиксировании явлений, представляющих интерес для исследователя. В результате абстрагирования ученый получает информацию о некоторых особенностях объекта.

Применение методов научного исследования

В работе все они взаимосвязаны, органично дополняют друг друга, обязательно отвечают поставленным задачам. Использовать их следует с учетом специфики каждого, имеющихся плюсов и минусов.

Отдельное внимание можно обратить на сравнительно-исторический анализ, он позволяет выделить причинно-следственные связи, выстроить логическую цепочку. Собственные выводы можно строить на базе объективных сведений или полученных самостоятельно с помощью методов, которые являются научными, общепризнанными. Знакомство с историей вопроса обогащает дополнительными фактами, может натолкнуть на рассмотрение проблемы с новой точки зрения.

У беседы и интервью основной недостаток – значительные временные затраты, даже если их проводить не индивидуально, а в группах. Важно четко определить цель, вытекающую из задачи исследования.

Рекомендуется предварительно набросать план вопросов, а в ходе деятельности его придерживаться, не отвлекаясь на ненужные детали. Следует заранее предусмотреть возможности фиксирования информации и создать комфортную эмоциональную, психологическую обстановку.

В анкетировании часто анонимность – основа достоверности. Нужно учитывать ряд требований:

использовать прямые и косвенные вопросы;
делать предварительную проверку их понимания на малом количестве респондентов, базируясь на этом, вносить коррективы;
обеспечить репрезентативность выборки как действенного средства получения сведений.

Отметим также, что за последние годы можно заметить рост популярности в гуманитарных науках квалиметрических или количественных методов, характерных ранее исключительно для естественнонаучных исследований. Однако основное требование – использовать комплекс методов, которые подобраны в соответствии с отличительными чертами, особенностями того или иного научного исследования.

Классификация товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС

Классификация товаров в соответствии с единой

Товарной номенклатурой внешнеэкономической деятельности Евразийского экономического союза

Система классификации, предпосылки создания и использования

Гармонизированной системы

В номенклатуре объектом классификации являются все товары, обращающиеся в международной торговле.

Классификация товаров в соответствии с единой Товарной номенклатурой внешнеэкономической деятельности Евразийского экономического союза (далее - ТН ВЭД ЕАЭС) является одним из наиболее актуальных вопросов для участников внешнеэкономической деятельности (далее – участников ВЭД).

Во-первых, от того, к какому классификационному коду ТН ВЭД ЕАЭС будет отнесен товар, зависит ставка ввозной/вывозной таможенной пошлины, а соответственно, и размер уплачиваемых таможенных платежей, применение к товарам и транспортным средствам нетарифных мер, запретов и ограничений.

Во-вторых, отнесение товара к тому или иному классификационному коду ТН ВЭД ЕАЭС зачастую требует наличия специальных технических знаний и проведения дополнительных экспертиз, связанных с определением технических характеристик товаров, способов его производства и т.д.

В третьих, точность классификации товаров имеет большое значение и для повышения объективности таможенной статистики внешней торговли, используемой при выработке таможенной политики государств-членов Евразийского экономического союза и принятию конкретных мер по её реализации в процессе таможенного оформления и контроля товаров и транспортных средств.

Классификация товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС означает определение их цифровых классификационных кодов, т.е. отнесение товаров к конкретным товарным позициям, субпозициям, подсубпозициям ТН ВЭД с соответствующими им числовыми кодами, и осуществляется исходя из текстов товарных позиций и соответствующих примечаний к разделам или группам, и если такими текстами не предусмотрено иное, в соответствии с положениями Основных правил интерпретации Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности (далее – ОПИ ТН ВЭД).

Созданию номенклатуры товаров, используемой в современной международной практике ВЭД, предшествовала длительная история.

Для осуществления государственного регулирования экспорта и импорта товаров в Евразийском экономическом союзе применяется международный классификатор – ТН ВЭД ЕАЭС.

В основу его построения заложен опыт международной торговли и положения Международной конвенции о Гармонизированной системе описания и кодирования товаров. Таким образом, в основе ТН ВЭД ЕАЭС заложена номенклатура Гармонизированной системы описания и кодирования товаров и единая товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности Содружества Независимых Государств (далее – ТН ВЭД СНГ).

Первые шесть знаков кодового обозначения товара соответствуют номенклатуре ГС, седьмой и восьмой знаки – Комбинированной номенклатуре Европейского сообщества, девятый знак – ТН ВЭД СНГ. Десятый знак кода товара предназначен для детализации товаров на уровне ТН ВЭД ЕАЭС.

Гармонизированная система – это номенклатура, включающая в себя товарные позиции и субпозиции, относящиеся к ним цифровые коды, сгруппированные по определенным признакам в группы и разделы, примечания, а также основные правила толкования Гармонизированной системы.

Основной принцип Гармонизированной системы - обязательная сопоставимость национальных и международных данных о внешней торговле той или иной страны.

В основных положениях Конвенции определено следующее: отдельные страны или группы стран, присоединившиеся к ней, могут на основе Гармонизированной системы разрабатывать свои товарные номенклатуры и таможенные тарифы с более глубокой степенью детализации товарных субпозиций в дополнительных структурных элементах сверх шестизначного цифрового кода, приведенного в Номенклатуре Гармонизированной системы.

Классификационная схема Гармонизированной системы соблюдает три условия:

- товары делятся на группы таким образом, что в каждой группе их объединяет один признак. Все звенья классификации являются самостоятельными и их можно подразделить внутри себя;

- одновременно товары классифицируются только по одному главному признаку;

- классификация товаров осуществляется сначала по более общим признакам, затем более подробным (специфическим).

Таким образом, разработка Гармонизированной системы являлась частью общих условий, направленных на упрощение международных торговых процедур, преодоление тарифных и нетарифных барьеров, стандартизацию международных торговых документов, получение возможности обмена данными в электронном виде.

В настоящее время более 170-ти государств разрабатывают свои таможенные тарифы и товарные номенклатуры на основе Гармонизированной системы описания и кодирования товаров.

Таким образом, Гармонизированная система - это первая международная номенклатура, учитывающая требования статистики внешней торговли.

Параллельно с созданием номенклатуры Гармонизированной системы шел процесс формирования Международной Конвенции по ее применению (далее - Конвенция).

В Конвенции заложены основные цели создания Гармонизированной системы, сфера ее применения, закреплены правовой механизм использования Гармонизированной системы странами-участницами Конвенции, их обязательства, порядок работы по дальнейшему совершенствованию системы.

Согласно Конвенции, договаривающиеся Стороны имеют следующие обязательства:

- использовать все товарные позиции и субпозиции Гармонизированной системы, а также относящиеся к ним коды без каких-либо дополнений и изменений;

- применять основные правила классификации для толкования Гармонизированной системы, все примечания; не изменять объемов разделов и групп Гармонизированной системы;

- соблюдать порядок кодирования, принятый в Гармонизированной системе;

- публиковать свои статистические данные по импорту и экспорту товаров;

- не запрещается создавать в рамках национальной номенклатуры таможенных тарифов или статистической номенклатуре подразделы для классификации товаров по большему числу знаков, чем в Гармонизированной системе (при условии, что они добавлены сверх шестизначного цифрового кода, принятого в Гармонизированной системе).

Принцип и критерии классификации товаров

В ТН ВЭД ЕАЭС четко соблюдается принцип однозначного отнесения товаров в классификационные группировки в соответствии с установленными признаками и правилами классификации.

Признак классификации (критерий) - свойство или характеристика объекта (товара), положенные в основу классификации (материал изготовления (вид сырья), химический состав, структура, назначение, применение, конструкция, технология изготовления, вид отделки, степень обработки и др.).

При классификации товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС применяются шесть правил классификации товаров - это ОПИ ТН ВЭД, которые определены положениями Конвенции, применяются последовательно, что следует из их текстов, расширять их невозможно и недопустимо.

Положением о порядке применения единой ТН ВЭД ЕАЭС при классификации товаров, утвержденным Решением Комиссии от 28 января 2011 г. №522 (далее – Положение), определено, что ОПИ предназначены для обеспечения однозначного отнесения конкретного товара к определенной классификационной группировке, кодируемой на определенном уровне.

Таким образом, при классификации товаров следует использовать только основные критерии, применяемые в ТН ВЭД ЕАЭС, материал, технические и функциональные характеристики товаров, степень обработки, позволяющие применить к ним ОПИ ТН ВЭД.

ОПИ - это своего рода алгоритмизация действий при классификации товаров. Пять первых ОПИ предусматривают включение конкретного товара в определенную товарную позицию (ОПИ 1-5), затем при помощи шестого правила (ОПИ 6) включения в соответствующую субпозицию, подсубпозицию. Шестое правило расширяет область применения первых пяти правил, при соблюдении определенных условий.

Следовательно, решения о классификации товаров должны быть проработаны с точки зрения обоснования позиции по классификации товаров с учётом критериев, закрепленных в ТН ВЭД ЕАЭС.

Несоблюдение вышеуказанного алгоритма может привести участников внешнеэкономической деятельности к ошибкам при декларировании ввозимых и вывозимых товаров.

Структура ТН ВЭД ЕАЭС

Основы ТН ВЭД ЕАЭС, в том числе понимание того, как формируется код товара, необходимы как сотрудникам таможенных органов, так и участникам ВЭД, так как декларирование товара неправильным кодом ТН ВЭД ЕАЭС может привести к дополнительному начислению платежей, штрафным санкциям.

Неотъемлемыми структурными элементами ТН ВЭД ЕАЭС, имеющими одинаковую юридическую силу, являются:

- классификационная часть – товарные позиции, субпозиции и относящиеся к ним цифровые коды;

- примечания к разделам, группам, позициям, субпозициям, подсубпозициям, а также дополнительные примечания;

- ОПИ ТН ВЭД.

Классификационная группировка включает разделы, группы, товарные позиции, субпозиции и подсубпозиции.

Структура десятизначного кода ТН ВЭД ЕАЭС построена по десятичной системе и включает код группы, товарной позиции, субпозиции и подсубпозиции и имеет следующую группу цифр, где каждый знак изменяется (варьирует) от 0 до 9.

Группа товаров включает первые две цифры, товарная позиция – четыре цифры, субпозиция – шесть, и подсубпозиция – десять цифр.

Описание товара в графе 31 таможенной декларации на товары (далее - ДТ) должно быть достаточным для классификации товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС, с указанием обязательных и дополнительных характеристик (если это предусмотрено таможенным законодательством ЕАЭС) и соответствовать коду товара в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС, указанному в графе 33 ДТ.

Классификационная часть номенклатуры содержит информацию о единицах измерения товара, основной из которых является килограмм, остальные являются дополнительными единицами измерения.

Примечания в ТН ВЭД ЕАЭС – это текстовый материал, предшествующий классификационной части ТН ВЭД ЕАЭС и уточняющий значения каждой классификационной группировки (поименованные в ТН ВЭД ЕАЭС совокупности товаров, имеющих общие признаки), имеющие юридическую силу.

Основные функции примечаний:

1) исключают товары из классификационных группировок;

2) включают товары в классификационную группировку;

3) рекомендуют кодирование определенным образом тех или иных товаров;

4) определяют и объясняют понятия, определения, термины, используемые в ТН ВЭД.

В большинстве случаев толкования тех или иных слов, определений, терминов, имеющихся в ТН ВЭД ЕАЭС, не всегда и не обязательно, соответствуют их общепризнанным понятиям и народнохозяйственным значениям, существующим в технических регламентах, ГОСТах и др. , соответственно не всегда применимы в номенклатуре.

Вместе с тем примечания действуют только на ту классификационную группировку, к которой относятся, за исключением тех, где сказано, что они распространяются на всю ТН ВЭД ЕАЭС. Если такого замечания нет, то нельзя распространять действие этого примечания на всю номенклатуру, следует ограничиться только разделом или группой.

Таким образом, для точной классификации товара необходимо хорошо знать материал, из которого он изготовлен, устройство и его назначение, принцип работы, иногда нужно знать также технологию изготовления, узкопрофессиональные термины, которыми характеризуются многие товары в описаниях товарных позиций.

Основные правила классификации и их основная роль

Как указано ранее, для целей однозначной классификации товаров в ГС и в ТН ВЭД ЕАЭС, построенной на ее основе, при классификации используют ОПИ ТН ВЭД.

Нумеруются ОПИ от 1 до 6, однако, некоторые правила внутри себя имеют деления. Ниже приведены основные правила интерпретации, при помощи которых осуществляется классификация товаров в ТН ВЭД ЕАЭС.

С помощью ОПИ ТН ВЭД четко соблюдается принцип однозначного отнесения товаров в определённые классификационные группировки.

ОПИ ТН ВЭД предусматривают чёткое включение конкретного товара в определенную товарную позицию (ОПИ 1-5 ТН ВЭД), затем в соответствующую субпозицию (ОПИ 6 ТН ВЭД) и далее - в подсубпозицию (ОПИ 6 ТН ВЭД).

Это принципиальная схема операций по определению классификационного кода ТН ВЭД ЕАЭС, несоблюдение которой часто приводит к ошибкам при классификации товаров и транспортных средств.

Для правильного определения классификационного кода товара в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС необходимы:

- точное наименование и характеристика товара;

- знание построения классификатора.

Итак, в ОПИ ТН ВЭД сформулированы главные принципы классификации товаров, где первые пять правил предназначены для установления товарной позиции, а последнее (шестое) - для определения субпозиции и подсубпозиции.

Перед тем, как обратиться к ОПИ 2, 3, 4, 5 и 6 ТН ВЭД необходимо изучить примечания к определенным разделам и группам (ОПИ 1 ТН ВЭД).

В случае если с помощью ОПИ 1 ТН ВЭД не удалось определить товарную позицию, то необходимо помнить следующее:

- ОПИ 2 и 5 ТН ВЭД могут использоваться только после применения ОПИ 1 ТН ВЭД;

- для неоднородных товаров ОПИ 2б, 3а, 3б, 3в ТН ВЭД применяются последовательно;

- ОПИ 4 ТН ВЭД применяется только после невозможности применения ОПИ 1-3 ТН ВЭД;

- ОПИ 2б, 5а, 5б ТН ВЭД могут применяться в любом порядке, и даже друг с другом одновременно (например, разобранный детский велосипед в картонной коробке должен классифицироваться по правилам 2б и 5б).

В силу ОПИ 6 ТН ВЭД после того, как определена соответствующая товарная позиция, для юридических целей классификация товаров в субпозициях и далее в подсубпозициях, подчинённых этой товарной позиции, должна осуществляться в соответствии с наименованиями субпозиций, подсубпозиций и примечаниями, имеющими отношение к ним, при условии, что лишь субпозиции и подсубпозиции на одном уровне являются сравнимыми, а также положениями вышеупомянутых ОПИ ТН ВЭД, применяемых в его рамках также последовательно.

Следует отметить, что при классификации товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС правила ОПИ ТН ВЭД применяются на каждом уровне определения классификационного кода товара.

На первом этапе классификации товаров необходимо в соответствии с ОПИ 1 ТН ВЭД (при необходимости ОПИ 2-5 ТН ВЭД) определить товарную позицию, в которую он включается исходя из ее текста и соответствующих примечаний.

После того, как определена соответствующая товарная позиция, далее для определения окончательного классификационного кода товара необходимо определить дальнейший уровень детализации, т.е. соответствующие субпозиции, подчинённые выбранной товарной позиции, и подсубпозиции ТН ВЭД ЕАЭС, подчинённые выбранной субпозиции.

В силу ОПИ 6 ТН ВЭД для юридических целей классификация товаров в субпозициях и далее в подсубпозициях, подчинённых этой товарной позиции, должна осуществляться в соответствии с наименованиями субпозиций, подсубпозиций и примечаниями, имеющими отношение к ним, при условии, что лишь субпозиции и подсубпозиции на одном уровне являются сравнимыми, а также положениями вышеупомянутых ОПИ ТН ВЭД, применяемых в его рамках также последовательно.

Таким образом, на каждом следующем уровне определения классификационного кода применяется ОПИ 6 ТН ВЭД, а при необходимости на базе ОПИ 6 ТН ВЭД могут применяться ОПИ ТН ВЭД с 1 по 5.

Классификация товаров в Таможенном Кодексе ЕАЭС

Согласно положениям пункта 1 Статьи 20 Таможенного Кодекса ЕАЭС (далее – ТК Союза) декларант и иные лица самостоятельно осуществляют классификацию товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС при таможенном декларировании и в иных случаях, когда в соответствии с международными договорами и актами в сфере таможенного регулирования таможенному органу заявляется код товара в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС. При этом проверку правильности классификации товаров осуществляют таможенные органы.

В случае выявления неверной классификации товаров при их таможенном декларировании как до, так и после их выпуска таможенный орган самостоятельно осуществляет классификацию товаров (пункт 2 статьи 20 ТК Союза).

Таможенные органы по заявлению могут осуществлять классификацию товаров до их таможенного декларирования путём принятия предварительных решений о классификации товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС и решений о классификации товаров, перемещаемых через таможенную границу Союза в несобранном или разобранном виде, в том числе в некомплектном или незавершённом виде (пункт 1 статьи 21 ТК Союза).

При этом предварительные решения о классификации товаров и решения о классификации товаров, перемещаемых через таможенную границу Союза в несобранном или разобранном виде, в том числе в некомплектном или незавершённом виде, и которые перемещаются через таможенную границу Союза в течение определённого периода времени одним или несколькими транспортными средствами применяются на территории государства члена, таможенные органы которого приняли такие решения (пункт 4, 5 статьи 21 ТК Союза).

Вместе с тем, решения о классификации товаров, перемещаемых через таможенную границу Союза в несобранном или разобранном виде, в том числе в некомплектном или незавершённом виде, а также предварительные решения, принятые в отношении данных товаров, применяются также на территориях других государств-членов при таможенном декларировании в соответствии с таможенной процедурой таможенного транзита компонентов таких товаров, следующих в государтво-член Союза, таможенными органами которого приняты такие решения (пункт 4, 5 статьи 21 ТК Союза).

В целях обеспечения единообразного применения ТН ВЭД ЕАЭС таможенные органы, определенные законодательством государств-членов о таможенном регулировании, могут принимать решения и давать разъяснения о классификации отдельных видов товаров в порядке, установленном законодательством государств-членов о таможенном регулировании. При этом под отдельным видом товаров понимается совокупность товаров, которые имеют общие классификационные признаки, позволяющие отнести товары с конкретными наименованиями, конкретных марок, моделей, артикулов, модификаций и с иными подобными индивидуальными характеристиками к одному коду в соответствии с ТН ВЭД.

Кроме того, таможенные органы обеспечивают публикацию таких решений и разъяснений, которые являются обязательными при классификации товаров на территории государства-члена Союза, таможенным органом которого они приняты (пункт 6, 7 статьи 21 ТК Союза).

Вместе с тем, существуют случаи того, что классификация одинаковых товаров может быть не единообразна на территории Союза, т. е. таможенные органы государств-членов Союза одни и те же товары могут относить к разным классификационным кодам ТН ВЭД ЕАЭС.

Такое положение дел недопустимо, так как ставит в неравные условия участников ВЭД, искажает таможенную статистику торговли, ухудшает сопоставимость статистических данных, влечёт неправильное применение ставок таможенных пошлин и/или запретов и ограничений.

В целях обеспечения единообразного применения ТН ВЭД ЕАЭС и исключения спорных случаев классификации товаров Комиссия наделена полномочиями по принятию решений и разъяснений о классификации отдельных видов товаров на основании предложений таможенных органов, а также по собственной инициативе при выявлении различной классификации товаров в принятых таможенными органами предварительных решениях о классификации товаров и/или в решения или разъяснениях о классификации отдельных видов товаров. Главной целью таких решений Комиссии является принятие единообразных подходов при классификации одинаковых товаров на территории всего Союза (пункт 1 статьи 21 ТК Союза).

Научная таксономия: краткая история - срок годности, эп. 2

Эпизод второй: черепахи и таксономия

Это то, что касается коллекций — на первый взгляд, это довольно замечательная вещь, но то, что она говорит вам, еще лучше.

ДАРРЕЛ ФРОСТ Куратор отдела зоологии позвоночных

С самых первых дней существования человечества мы очень стремились давать имена и классифицировать вещи.В конце концов, без таких слов, как «банан» или «тигр», было бы трудно задавать важные вопросы выживания, такие как «Полезно ли есть бананы?» и «Может ли тигр обогнать меня?» Но после того, как мы отказались от охоты, собирательства и побега от крупных хищников, имена стали лексикой, позволяющей проводить более сложные исследования. Чтобы понять вещи, мы должны дать им имена и сгруппировать их, а затем мы начинаем задавать вопросы о мире.

Люди оставили записи о таких исследованиях с древних времен.Чтобы быстро взглянуть на то, как развивалась научная классификация в западном мире, мы обратились к Научной библиотеке музея и взяли шесть томов, представляющих некоторые ключевые этапы этого пути. (Чтобы привлечь внимание к 21 веку, мы, конечно же, обратились к Интернету — и к работе некоторых наших ученых по внедрению новых исследовательских инструментов в онлайн.)

Аристотель

Великий греческий философ Платон считал, что мир, воспринимаемый нашими органами чувств, был всего лишь призрачной и неполной версией истины.У его блестящего ученика Аристотеля были другие идеи. Он сказал, что природу можно понять только посредством наблюдения, анализа и классификации.

Посмотреть крупнее

Коллекция редких книг музея включает латинский перевод De historia animalium Аристотеля в этой книге 1513 года.

Аристотель De historia animalium разделил животных на кровных и бескровных, что примерно соответствует современным категориям позвоночных и беспозвоночных. Он классифицировал животных, используя иерархию и отношения, прокладывая путь будущим биологам, чтобы попытаться организовать природу так, как они ее видели.

Гесснер

Конрад Гесснер Historia animalium , опубликованный между 1551 и 1558 годами, часто сочетал в себе научное описание и фольклор, как в этих изображениях китов.

©AMNH/D. Финнин

В «Historia animalium » швейцарского естествоиспытателя Конрада Гесснера (Conrad Gessner) — огромной работе 16-го века, в которой была предпринята попытка каталогизировать всех известных животных — виды организованы не в соответствии с какой-либо систематической научной классификацией, а в алфавитном порядке. Это может показаться не особенно строгой биологией, но, к его чести, Гесснер также включил детали номенклатуры, распространения и поведения — и попытался сгруппировать животных на основе общих характеристик, таких как количество конечностей или то, были ли они сухопутными или водными. -жители.

Альдрованди

Современник Гесснера, естествоиспытатель эпохи Возрождения и профессор философии Улисс Альдрованди, известен тем, что построил захватывающий Teatro della natura , один из самых известных «кабинетов любопытства» в истории.

За свою жизнь Альдрованди собрал более 18 000 образцов для своего Teatro della natura , или «Кунсткамеры». Некоторые из них до сих пор находятся в Болонском Палаццо Поджи.

через Archive.org

Но Альдрованди не просто коллекционировал; он классифицировал. Он написал влиятельные тома по классификации животных, в значительной степени заимствуя у Гесснера, но с более научным подходом к организации. Его Ornithologiae классифицировали птиц в основном на основе среды обитания и поведения, а не анатомических особенностей. В группы входили птицы с мощными клювами, птицы, купающиеся в пыли, и даже раздел летучих мышей.

Посмотреть крупнее

Этот сапсан из Ornithologiae Альдрованди (1599–1603), вероятно, был смоделирован с живой птицы, но многие виды были созданы с мертвых птиц, купленных на охотничьих рынках.

©AMNH/C. Чесек

Гук

Когда английский натуралист Роберт Гук использовал ранний микроскоп для создания подробных иллюстраций к своей работе 1665 года « Micrographia », он открыл портал в ранее невидимый мир.

Некоторые из пластин в Micrographia Гука, как и эта вошь, раскладываются в несколько раз больше, чем переплетенная книга.

©AMNH/Д.Финнин

Это минускул написано крупно: усатые лапки блохи, изящные стебли хлебной плесени и, казалось бы, огромная вошь, цепляющаяся за единственную прядь человеческого волоса. У ученых внезапно появилось множество новых организмов для классификации. У них также было новое слово для использования: Micrographia включает в себя первое зарегистрированное использование в биологии слова «клетка», которое Гук использовал для описания узора, который он наблюдал на тонком срезе пробки.

Линней

Маленький Карл Линней, возможно, был хорош в фэнтези-футболе (или, как швед, в фэнтези-футболе).Но вместо того, чтобы изучать статистику, он запоминал названия растений, что в то время было особенно сложной задачей, учитывая, что у растений были сложные латинские названия. Помидор, например, назывался Solanum caule inermi herbaceo, foliis pinnatis incises («паслен с гладким травянистым стеблем и надрезанными перистыми листьями»).

Посмотреть крупнее

В коллекции редких книг Музея хранится первое издание Systema naturae , но историки науки считают десятое издание, показанное здесь, отправной точкой современной научной номенклатуры

©AMNH/R.Миккенс

Несмотря на эту многословность — или, возможно, благодаря ей — классификация очаровывала Линнея на протяжении всей его жизни. Он разработал систему биномиальной номенклатуры, формально присваивая каждому виду два названия, которая используется до сих пор, и он популяризировал ранговую классификацию (царство, тип, класс, структура отряда, которую вы, возможно, изучали в начальной школе). Десятое издание его « Systema naturae », опубликованное в 1758 г., содержит описания и первые научные названия около 4400 животных, от нарвала до дронта.

Геккель

Немецкий биолог Эрнст Геккель, популяризатор недавно появившейся теории эволюции, помог прославить Чарльза Дарвина. Его иллюстрация 1866 года в Generelle Morphologie der Organismen часто упоминается как первое опубликованное изображение филогенетического древа всей жизни — карты эволюционного развития видов.

В то время как древовидные диаграммы ранее использовались для представления эволюционных отношений, иллюстрации Геккеля 1866 года сделали деревья стандартом для изображения филогении жизни.

Геккель также известен своей ошеломляющей визуализацией Kunstformen der Natur и своей формулировкой «онтогенез повторяет филогенез» (идея, отвергнутая в биологии, согласно которой по мере развития эмбрионы проходят через стадии эволюции

Посмотреть крупнее

Эрнст Геккель был хорошо известен как систематик еще до того, как он опубликовал свои поразительные иллюстрации в Kunstformen der Natur (1899-1904).

Википедия

Посмотреть крупнее

Хенниг

Вилли Хенниг, получивший образование энтомолога, описал метод биологической классификации, называемый кладистикой, в Theorie der phylogenetzschen Systematik (1950).

Посмотреть крупнее

Этот английский перевод 1966 года основополагающего труда Вилли Хеннига « Филогенетическая систематика » возвестил новую эру в таксономии.

Этот подход использует общие производные характеристики, то есть характеристики, присущие членам определенной группы (скажем, гоминидов), но не более крупной группе родственных животных (приматам), для группировки организмов и дает представление о распространении и разнообразии жизни. на земле. К сожалению, первое издание на немецком языке в значительной степени игнорировалось, и немногие ученые понимали последствия для таксономии до тех пор, пока работа не появилась на английском языке в середине 1960-х годов.

Таксономия XXI века

Точно так же, как микроскопы открыли Гуку новые миры, технологии открывают новые направления исследований для современных систематиков. Интернет-технологии и достижения в области анализа ДНК теперь поддерживают онлайн-базы данных для классификации и систематики. Веб-приложение MorphoBank недавно позволило исследователям музея и их коллегам построить новое древо жизни млекопитающих и в процессе реконструировать общего предка всех плацентарных млекопитающих.

Эта новая технология появилась в поворотный момент, поскольку таксономическая работа вновь стала актуальной. За все столетия, которые мы потратили на классификацию жизни, мы сейчас наблюдаем за великим событием вымирания. На Земле потенциально существует 8 миллионов видов, а исследователи описали только около 1,5 миллиона. Многие вымрут еще до того, как мы сможем дать им причудливые латинские имена.Перед лицом этого кризиса биоразнообразия систематики пытаются зафиксировать жизнь по мере ее исчезновения и, возможно, попутно помочь спасти некоторые виды.

Куратор Даррел Фрост создал и управляет онлайн-базой данных «Виды амфибий мира», в которой перечислены все научные и английские названия более 7000 видов амфибий. Хотя база данных была разработана для профессиональных систематиков (много текста, без красивых картинок), ее ежегодно посещают более миллиона ученых, защитников природы и политиков. Фрост говорит, что общение друг с другом стало «объединяющим фактором для защитников природы». Такие организации, как СИТЕС (Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения) и МСОП (Международный союз охраны природы) используют базу данных для регулирования торговли видами земноводных и для информирования усилий по сохранению среды обитания во всем мире.

Shelf Life — это коллекция для любознательных: открывать двери, выдвигать ящики и снимать крышки с некоторых невероятных, редко встречающихся экспонатов в Американском музее естественной истории.

Научная классификация живых существ

< Назад к Индексу фактов о животных

Классификация — это способ, которым все живые существа помещаются во все более и более крупные группы или категории, которые имеют сходство и общее происхождение.

Последовательность категорий классификации можно запомнить, если запомнить:

Король Филипп, выходи ради всего святого!

Царство : В настоящее время в большинстве учебников перечислено 6 царств: животные, растения, протисты (амебы и т. д.), грибы, бактерии и архебактерии (также называемые экстремофилы). Спасибо, что сообщили нам, Деб!!

Тип : В Царстве животных существует более 30 типов и 9 или 10 в Царстве растений.Phylum Chordata — это наиболее знакомый нам тип. с -- включает людей, птиц, рыб и всех других позвоночных (животных с позвоночник). Тип Arthropoda включает насекомых, пауков, омаров и т. д. Членистоногие имеют сегментированные тела с сегментами, сгруппированными в две или три отдельные секции. У них есть твердые внешние скелеты или экзоскелеты, которые сбрасываются и регенерируются по мере роста животных.

Класс : Различные типы делятся на классы — Типы Хордовые делятся на классы: земноводные, птицы, млекопитающие, рептилии. и рыба.

Приказ: Научные группы не следуют жестко и быстро правила. Как только мы доберемся до «порядка» живого существа, иногда начинаются какие-то разногласия по поводу того, к чему это относится. Вы можете обнаруживают, что разные источники группируют существ в разные отряды или семейства. И вы можете обнаружить, что отряд или семейство существ изменились по мере того, как они информация усваивается.

Семья: Семья — это относительно новое научное понятие. Это способ, которым ученые объединяют похожие роды. Это не Тип семьи "мама, папа, брат и сестра"!

Род: Два или более видов, обладающих уникальным строением тела или другими характеристиками, считаются близкородственны и объединены в род. Иногда род может включают только один вид, если в мире нет ничего, что имело бы сходство с ним. Род – это первая часть научного названия вида.Род всегда пишется с большой буквы и курсивом.

Вид : Вид можно определить как группу особей, которые размножаются вместе для получения плодовитого потомства. Особи вида не могут размножаться с другими такими группами. Иногда можно для разные виды для размножения, но потомство будет бесплодным. Мул — бесплодный потомок осла и лошадь, и мул никогда не смогут спариваться и размножаться. Виды вторая часть научного названия вида.Вид всегда пишется с строчными буквами и курсивом.

Классификация жизни | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Люди постоянно пытаются осмысленно организовать информацию об окружающем мире. Один из способов, которым мы пытаемся добиться этого, — классифицировать вещи по разным группам на основе их сходства и различий. Подумайте о некоторых вещах, классифицированных вокруг вашего дома или школы, и о методах, используемых для классификации неживых вещей.

Одна из областей биологии, таксономия, занимается классификацией живых существ. Таксономия — это изучение отношений между живыми существами и формальная классификация организмов на группы на основе этих гипотетических отношений. Организмы классифицируют на основе их сходства и различия.

Подумайте о своих биологических родственниках. К вашим биологическим родственникам относятся те, с кем вы связаны по рождению, например, родители, братья, сестры, двоюродные братья, тети, дяди, бабушки и дедушки.Когда два организма родственны, это означает, что они имеют общего предка. Чем моложе предок, тем теснее родственны организмы. Вашими ближайшими родственниками будут братья и сестры (братья и сестры), потому что у вас есть ближайший общий предок — родитель. Ваши двоюродные братья не так тесно связаны с вами, потому что ваш общий предок находится дальше — дедушка и бабушка (родитель вашего родителя).

Таксономия учитывает функциональное сходство, а также генетическое сходство людей.Люди являются млекопитающими и более тесно связаны с приматами, такими как человекообразные обезьяны, чем с другими млекопитающими, такими как собаки. Люди и обезьяны имеют функциональное сходство в руках и чертах лица по сравнению с мордой и лапами собаки. Этот факт подтверждает идею о том, что люди имеют более близкого общего предка с обезьянами, чем с собаками.

Хотя ученые описали почти 2 миллиона видов на Земле, это число, по оценкам, составляет лишь небольшую часть от фактического числа видов, живущих сегодня.Существует обширная летопись окаменелостей растений и животных, которые жили в прошлом и которые могут быть дальними родственниками ныне живущих видов. Отношения между всеми этими различными существующими и вымершими организмами на нашей планете удивительно запутаны и сложны. Ученые заинтересованы в классификации многих видов, живущих в настоящее время на Земле, а также тех, которые уже не живут. Они также заинтересованы в изучении эволюционных механизмов, создающих и поддерживающих новые виды. Некоторые виды могут быть очень похожи друг на друга, поэтому ученым важно установить конкретные критерии того, что отличает один вид от другого.

Классификация

В 1753 году шведский биолог Карл Линней (известный также как Карл фон Линней) предложил универсальную систему классификации и именования животных и растений. Ученые до сих пор используют эту линнеевскую систему для классификации живых существ. Иерархическая система работает как ряд скворечников (рис. 1.9). Самый большой прямоугольник — это домен, и все остальные уровни классификации соответствуют доменам.

Есть три домена, которые включают все живые существа на Земле.Это домены Bacteria, Archaea и Eukarya. Бактерии и археи - все одноклеточные микроорганизмы, у которых нет ДНК, содержащейся в ядре. Большинство архей живут в экстремальных условиях. Бактерии и археи когда-то были объединены в единое царство (называемое Монера), но позже ученые обнаружили, что археи совершенно разные. Археи больше похожи на эукариот, чем на бактерии.

Домен Eukarya включает все организмы, ДНК которых содержится в ядре.В домене Eukarya есть четыре царства: Protista, Fungi, Plantae и Animalia. Организмы со схожими характеристиками сгруппированы в эти обширные царства.

Организмы обычно группируются на основе их уникальных характеристик. Классификация организма часто предоставляет полезную информацию о его эволюционной истории и о том, какие другие организмы связаны с ним. Например, гавайский гусь или nēnē ( Branta sandvicensis ; рис.1.10) классифицируется, как показано в таблице 1.9.

**Таблица 1.9.** Классификация гавайского гуся или птицы *nēnē* ( *Branta sandvicensis* ). Таблица включает значение и ключевые характеристики таксона.
Таксон	Классификация	Значение	Основные характеристики
Домен	Эукария	истинное ядро	ДНК содержится в ядре.
Королевство	Анималия	животное	Должен есть другие вещи.
Тип	Хордовые	имеет хорду	Хорда, поддерживающая спинной нервный тяж, жаберные щели
Класс	пр.	птица	Имеет перья и полые кости.
Заказ	Гусеобразные	водоплавающие птицы	Перепончатые передние пальцы
Семья	Утиные	лебеди, утки и гуси	Широкий клюв, килевидная грудина, оперенная сальная железа
Род	Бранта	Черные или черные гуси	Яркое оперение, черный клюв и ноги
Виды	песчаный	с Сандвичевых островов	Сандвичевы острова — старое название Гавайев.Это гавайский гусь или nēnē .

На каждом уровне иерархии, указанном в таблице 1.9, раскрывается дополнительная информация о nēnē . Если представить классификацию nēnē как серию вложенных ящиков (рис. 1.9), первый ящик — это ящик домена Eukarya. Все организмы эукариот (часто называемые эукариотами) имеют ДНК, содержащуюся в ядре, а не в цитоплазме, как домены прокарий и архей.

Далее идет коробка с королевством Animalia.Все в этой коробке должно потреблять другие организмы, чтобы выжить. В других царствах Эукарии, таких как царство Plantae, есть организмы, которые могут производить себе пищу.

Внутри ящика королевства Animalia есть несколько других ящиков, каждый из которых помечен как отдельный тип. Одним из них является коробка типа хордовых. В этой коробке находится все, что имеет хорду, жаберные щели и спинной нервный тяж.

Коробка типа Chordata содержит множество классов, одним из которых является класс Aves.Авы — это птицы с перьями и полыми костями.

Коробка класса Aves включает коробку, помеченную отрядом гусеобразных, водоплавающих птиц, сгруппированных вместе из-за их перепончатых передних пальцев.

Коробка отряда Anseriformes содержит две семейные коробки. Одним из них является семейство Anatidae — лебеди, утки и гуси с широким клювом, килевидной грудиной и другими уникальными особенностями.

Коробка семейства Anatida содержит род Branta .Гуси из рода Branta отличаются ярким оперением, черными ногами и клювами.

Родовой ящик Branta включает вид sandvicensis . Изучив каждый уровень классификации, становится ясно, что Branta sandvicensis — это гавайский гусь с черным широким клювом, ногами, перепончатыми пальцами, перьями, полыми костями и хордой. Он также должен есть другие вещи. Обратите внимание, что несколько других видов, обитающих на Гавайях, получили видовое название sandvicensis , потому что Сандвичевы острова — это старое европейское название Гавайских островов.Однако ни один другой организм на Земле не относится к роду Branta и виду sandvicensis . Branta sandvicensis зарезервирован только для nēnē .

Система классификации кое-что говорит об эволюционных отношениях между видами. При движении вниз по каждому уровню классификации количество видов в группе уменьшается (табл. 1.10). Два вида в пределах одного рода, вероятно, имеют недавнего общего предка в своей эволюционной истории.Эти два вида были бы более тесно связаны друг с другом, чем два вида, отнесенных к разным семействам.

**Таблица 1.10.** Количество видов уменьшается в каждой группе по мере продвижения вниз по уровням классификации.
Королевство животных: более 1,6 миллиона видов
Phylum Chordata (хордовые): около 51 500 видов
Класс Sarcopterygii (включает кистепёрых рыб): приблизительно 32 000 видов, включая 2 латимерии, 6 двоякодышащих рыб и всех четвероногих позвоночных
Отряд Coelacanthiformes (целаканты): 2 вида
Семейство Latimeriidae: 2 вида
Род Latimeria : 2 вида
Виды chalumnae и menadoensis

Уровни классификации могут также предоставлять информацию об истории эволюции вида или другой таксономической группы. Так обстоит дело с целокантами Latimera spp.), классификация которых подробно представлена в табл. 1.10. Латимерия западной части Индийского океана ( Latimeria chalumnae ; рис. 1.10.1) и родственный ему вид латимерия индонезийская ( Latimera menadoensis ) являются единственными живыми представителями своего рода ( Latimera ). Они также являются единственными живыми представителями своего семейства (Latimeriidae) и своего отряда (Coelacanthiformes). Все другие виды, принадлежащие к этим уровням классификации, в настоящее время вымерли.

Целаканты также являются одними из очень немногих выживших видов рыб в классе Sarcopterygii, группе, известной как кистеперые рыбы. Все четвероногие позвоночные животные — амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие — также принадлежат к классу Sarcopterygii. Целаканты и шесть видов легочных рыб более тесно связаны друг с другом и с четвероногими позвоночными, чем с другими рыбами. По этой причине целакант предлагает редкий взгляд на эволюционную историю позвоночных животных и развитие их конечностей.

Системы классификации

используются по-разному. Сравните классификации, показанные на рис. 1.11 и рис. 1.12. Большинство людей что-то знают о водных транспортных средствах, поэтому говорить о том, что у катера есть мотор, не приходится. Точно так же общеизвестно, что тунец классифицируется как рыба. Итак, тунца можно описать без необходимости говорить, что это рыба, потому что. Таким образом, если мы делаем утверждение, что полосатый тунец был пойман во время ловли рыбы на скоростном катере, многие детали могут быть опущены из описания, потому что в основе лежит общее знание классификации лодок и тунца.

Научная номенклатура

Научное название гавайского гуся или nēnē — название его рода и вида — выделены курсивом. Такое использование курсива является частью правил, разработанных научным сообществом для именования организмов. Есть три основных кода, которые регулируют наименования организмов.

Международный кодекс зоологической номенклатуры регулирует наименования животных.
Международный кодекс ботанической номенклатуры регулирует наименования растений и грибов.
Международный кодекс номенклатуры бактерий регулирует наименования бактерий.

Ниже приведены некоторые основные номенклатурные правила, применимые ко всем трем кодам:

Как правило, организмы идентифицируются по биномиальному названию, состоящему из названий рода и вида.
Название рода всегда пишется с заглавной буквы, а название вида — нет. Оба имени всегда выделены курсивом или подчеркнуты .
Названия родов можно сокращать по первой букве, а названия видов — нет. Например, после первоначального обращения к лиственному морскому дракону, Phyllopteryx eques , впоследствии его можно было записать как P. eques .
Неизвестные виды обозначаются аббревиатурой sp. Например, морской конек неизвестного вида из рода Hippocampus будет записан как Hippocampus sp. Обратите внимание, что сп. не выделено курсивом.
Некоторые роды включают более одного вида.Для обозначения нескольких видов в пределах одного рода за названием рода следует аббревиатура spp. Группа морских коньков, принадлежащая к роду Hippocampus , может быть записана как Hippocampus spp. Обратите внимание, что spp. не выделено курсивом.

Научные названия полезны вне науки. Общие названия варьируются от места к месту, а система научной номенклатуры помогает устранить путаницу. Например, рыба под названием mahi-mahi на Гавайях имеет по крайней мере три общих имени; во Флориде его называют рыба-дельфин , а в Карибском бассейне и Центральной Америке - дорадо .Этот пример также поднимает другую проблему с общими именами. Обратите внимание, что в одном из распространенных названий этой рыбы используется слово «дельфин», которое также является общим названием морского млекопитающего. Представьте себе путаницу, которую это может вызвать, если кто-то с Гавайев посетит ресторан во Флориде и увидит в меню дельфина — он может подумать, что в ресторане подают дельфина-млекопитающего, а не дельфина-рыбу.

Научные названия также полезны для навигации по системе классификации.Система классификации предоставляет большой объем информации о характеристиках организмов. Таким образом, использование научных названий может выступать в качестве сокращенного метода описания растения или животного.

Например, следя за китом, выброшенным на берег вдоль береговой линии Мауи, наблюдатель может записать следующую информацию:

Дата:

Дата: 2 февраля 2016 г.
Местоположение: Lahaina, Maui
Наблюдатель: Сара Анол
Время: 10:00 утра
Погода: Частично облако, с хорошей видимостью
поведение Наблюдение: крупный многоклеточный организм выброшен на берег и, по-видимому, выброшен на берег.Крупное тело длиной более 7 метров обтекаемой формы с укороченной шеей.

Передние конечности лопаткообразные и составляют почти треть длины тела. Они в основном белые и имеют ручки на передней кромке. Хвост уплощенный, с фестончатыми горизонтальными плавниками. Имеется небольшой спинной плавник в виде горба. Вместо зубов во рту имеется набор коротких и широких черных пластин с черными щетинками, свисающими с верхней челюсти. На коже имеются глубокие бороздки, спускающиеся вниз по горлу и грудной клетке.У них очень маленькие глаза. На макушке имеется пара наружных ноздрей (двойное дыхало).

Это вся информация, необходимая для идентификации микроорганизма и предотвращения его смешивания с другими подобными микроорганизмами. Конечно, сообщая своему руководителю о выбросе на берег млекопитающего, наблюдатель сообщит о выбросе на берег Megaptera novaeangliae , название вида, которое описывает горбатого кита. На Гавайях есть только один вид, отвечающий всем описанным выше качествам.Научное название Megaptera novaeangliae охватывает все описанные признаки.

Большинство биномиальных имен являются латинскими терминами. Однако некоторые биномиальные имена являются греческими, а некоторые произошли от имен их первооткрывателей или других ученых. Когда Карл Линней разработал свою систему классификации, почти все образованные люди обучались латыни и греческому языку. Независимо от того, из какой страны они прибыли, люди могли общаться друг с другом, используя эти языки.Поскольку латинский и греческий языки были общими языками ученых, латинский и греческий языки использовались для разработки универсальной системы классификации. Даже сегодня в английском языке есть много слов латинского или греческого происхождения.

Латинская и греческая терминология также полезна, потому что она, как правило, очень хорошо описывает рассматриваемый вид (таблица 1.11). Например, рассмотрим большую белую акулу. Это животное называют «белым указателем» в Австралии и «серым указателем» в Южной Африке.Однако большая белая акула известна во всем мире под своим научным названием Carcharodon carcarias . Корень слова — одон звучит как знакомый тип стоматолога — орт одон тист. На самом деле, odon — это корневое слово, означающее зуб. Carcharo - значит зазубренный. Вместе слово Carcharodon означает зубастую акулу. Человек, назвавший эту акулу, включил этот наблюдательный факт в название.

**Таблица 1.11.** Частичный список греческих и латинских терминов (корни, префиксы и суффиксы)
а - без (Г) аб - в стороне (Л) остень шип или шип (Л) акро - верх или конец (Г) аку 0 игла крыло (L) alb белый (L) alt высокий (L) ambi вокруг, оба (L) амфи оба, вокруг (G) 9 anguilla антроп человек (Г) апо - вдали от, от (Г) аква вода (Л) арх , архи вождь, править (Г) арха старый, древний (Г) ard серебро колючка борода (л) бати глубокий (г) бен , бон хороший (л) би два (л) 90 028 BRACHI ARM (G) филиал GILL (G) GILL (G) Callo Красивая (L) CAPIT Голова (L) Carchar Jagged (G) Cell для проекта (L) CERAT HORN (G) КРОРОВЫЙ , Круг - вокруг (L) CLAD филиал (G) CO , CO , COM - вместе (L) Coelo Pollow ( G) CONTRA против (L) COR , Cour Сердце (L) Corp Body (L) CTENO Расческа (G) DASY волосатый (G) DECA Десять (G) Dent Зуб (L) derm кожа (g) di два (g) dys сложно, плохое (g) echino колючий (g) ECTO - снаружи (Г)	endo , ento - внутри (G) eu - хороший, настоящий (G) extra - за пределами (L) fer - для переноски (L) 4 желтый 90 ) - форма форма (L) форт сильный (L) галакс молочный (G) гастер желудок (G) гео земля (G) 9002 Pladius Sword (L) GNATH JAW (G) Grav -Heavy (L) Gymn голые (G) Halo соль (G) Hemi - половина (г) гетеро разные, разные (G) голо - цельные (G) гомо - такие же (G) гидро вода (G) hyo 9 гипер свинья, свинья (G) - выше, за пределами (G) гипо - ниже, ниже (G) ict рыба (G) в , ir , 90 028 im , il - нет, без (L) inter - между (L) intro - внутри (L) iso - равно (G) ювен 904 Lati сторона (L) лев для повышения (L) Liber бесплатно (L) Linge язык (L) LITH камень (G) LOFH Crest (G) Lucio Light (L) MACRO - длинный, большой (G) MAG , MAG , MEG , MAJ - Great (L) Mal - Bad (L) человек ручной (L) средний средний (L) мега - большой (G) мелано черный (G) микро - маленький (G) 90 000 90 0028 мельница mimo подражать (G) mira странный (L)	mis - меньше, неправильно (L) моно - один (G) - morph форма или форма (G) mov двигаться (L) mycto нос (G4) Myo MUSCLE (G) NECT Плавание (G) NEMA Нить (G) NEO NEW (G) OMNI ALL (L) ONCO Крюк (G) OP - против, в сторону (L) opt - глаз (L) orecto растянутый (G) osmer запах (G) остео кость (G) окси острый палео древний (Г) поддон все, каждый (Г) пара - рядом, за пределами (Л) пед фут (Л) пегас крепкий (Г) 9 пента ) пери - вокруг, около (Г) петро рок (Г) фил любовь (Л) фото - свет (Г) 900 04 Phyllo лист (G) Pimelod жир, мягкий (G) Pinna крыло, перо (L) Platy плоский (G) PLUCT витой (G) PLUR - больше (L) поли - много (G) pre - перед (L) prim первый (L) псевдо ложный, поддельный (G) pyr огненный (L) 80qua 900 четыре (L) ретро - назад, сзади (L) носорог клюв (G) прицел чтобы увидеть (L) полу - половина (L) sol (один) Сомн Сон (L) Стин Узкие (G) Стефано Корона (G) Sub - ниже (L) Super , Supra - выше (L) syn , sym - вместе (G) tac бесшумный (L) taenio лента (G) теле далеко (Г)	tera monster (G) trans - сверху, поперек (L) tri three (L) tricho hair (G) un uni 2 4 uni 80 0 L) vac пустой (L) жилет для украшения (L) voc голос (L) xena странный (G) xiph меч (3G)

Деятельность

Придумайте названия для 15 видов акул и сравните их с актуальными научными и распространенными названиями.

Идентификационные ключи

Хотя учеными было идентифицировано более двух миллионов различных видов, еще миллионы, вероятно, до сих пор не обнаружены. Дихотомический ключ — это инструмент, используемый учеными для идентификации уже классифицированных и описанных организмов. Ключ представляет ряд вариантов, которые приводят пользователя к идентификации организма. Ряд вариантов подобен ряду противоположных гипотез, которые проверяются путем изучения организма, чтобы опровергнуть одну гипотезу и поддержать другую.

Для каждого организма с научным названием существует подробное описание. Последним шагом в любой идентификации должно быть сравнение образца с описанием вида. Это сравнение важно сделать, потому что можно неправильно интерпретировать представленную информацию, а также возможно, что образец не был в ключе или что образец даже является новым, неописанным видом.

Диагноз — это сравнение описания организмов с образцом. Если диагноз не противоречит тому, что известно об образце, идентификация поддерживается. Например, если экземпляр был пойман в воде глубиной один метр, а в диагнозе указано, что организм обитает только на глубине 150 и более метров, может быть ошибка в идентификации. Если это произойдет, проверьте другие гипотезы, работая с ключом и пытаясь определить, где было принято неправильное решение.

Подобно следованию указаниям к сельскому дому в деревне, дихотомический ключ почти всегда ведет к названию вида (точно так же, как дорога обычно ведет к дому).Но что, если был сделан неправильный выбор из-за того, что был упущен определенный признак, или что, если образец принадлежит к другому (или новому) виду, который имеет много общих признаков с образцом в ключе? Лучший способ обеспечить правильную идентификацию организма — это подтвердить, что он во всех отношениях соответствует описанию вида.

Большинство ключей являются региональными и основаны на животных того места, где был разработан ключ. Важно не использовать ключ для рыбы Иллинойса при попытке идентифицировать рыбу, пойманную на Гавайях.В большинстве ключей также есть раздел, который идентифицирует только семьи в регионе. Это хорошее место для начала, потому что семьи часто легче разделить и идентифицировать, чем отдельные виды. Также важно сравнить окончательную идентификацию с путеводителем или другим источником на случай, если ключ не содержал рассматриваемого экземпляра.

Деятельность

Используйте дихотомический ключ для идентификации видов рыб-бабочек.

Изменения классификации

Цель биологической классификации состоит в том, чтобы сгруппировать организмы вместе с точки зрения их родства друг с другом.В научном сообществе ведутся давние дебаты о том, следует ли пересмотреть систему Линнея, чтобы лучше показать родство. Есть несколько аргументов за доработку:

Система Линнея имеет тенденцию использовать только поверхностные характеристики.
Система Линнея слишком часто объединяет вещи.
Использование стандартизированной системы (домен, царство, тип и т. д.) неточно отражает отношения между организмами и, таким образом, может привести к предполагаемым отношениям, которых не существует.
Классификация должна основываться на ДНК или генетической информации.

Филогенетические деревья

Филогенетический метод классификации использует общие уникальные признаки — наследуемые особенности, которые различаются у разных людей. Напротив, система Линнея ориентирована на ранжирование организмов по группам. Линнеевские группы имеют схожие черты, но группы часто не отражают эволюцию или уровни разнообразия. Филогенетика, с другой стороны, сосредоточена на демонстрации эволюционных отношений между организмами.

Филогенетическое дерево — это диаграмма ветвления, используемая для демонстрации эволюционного родства организмов на основе сходства и различия их характеристик (рис. 1.16 и рис. 1.17). Длина ветвей на филогенетическом дереве отражает изменения характеристик в течение эволюционного времени.

Термин синапоморфия используется для описания общих уникальных характеристик. Синапоморфии присутствуют у организмов, связанных через предка, который генетически передал признак своим потомкам.Организмы вне группы не имеют синапоморфии. Филогенетические деревья показывают группы, использующие синапоморфии.

Монофилетическая группа содержит всех потомков одного общего предка — предка, разделяемого двумя или более потомками. Во многих случаях общий предок неизвестен. Например, все члены инфраотряда приматов Simiiformes (показаны желтым цветом на рис. 1.17) имеют одного общего предка (отмечен красной точкой). Это означает, что родство всех приматов в этой группе поддерживается синапоморфиями.Чем больше общего у двух видов синапоморфий, тем более тесно они связаны между собой.

Иногда ученые неверно истолковывают группы как монофилетические, когда это не так. Характер, который кажется уникальным, может развиваться более одного раза в разных группах, или он может быть потерян или изменен в группе. Гомоплазия — это сходные характеристики, такие как крылья птиц и летучих мышей, которые не отражают родства. Крылья птиц и летучих мышей не связаны между собой, потому что они произошли от разных генетических источников, даже если оба типа крыльев служат для полета.

Поведение также можно использовать для классификации организмов, и, как и другие признаки, оно может быть результатом синапоморфии или гомоплазии. Например, ночные приматы, лори и долгопяты, не сгруппированы вместе на рис. 1.17. Это связано с тем, что их поведение в ночное время не является синапоморфией (общим производным признаком). Чтобы лори и долгопяты были включены в одну и ту же монофилетическую группу, группу необходимо расширить, включив в нее лемуров с долгопятами, мартышками, человекообразными обезьянами и их последним общим предком (черная точка).

По мере того, как мы узнаем больше о генетике и эволюции, важно продолжать исследовать и переоценивать отношения между организмами. Представления об отношениях нуждаются в переоценке по мере того, как делаются открытия и появляется новая информация. Суть науки не всегда в том, чтобы найти правильный ответ, а в том, чтобы методично искать лучший ответ!

Молекулярная филогения

Достижения в области биотехнологии теперь позволяют ученым использовать молекулярные характеристики для организации организмов.Точно так же, как ученые используют «отпечатки пальцев» ДНК для оценки родства людей в тестах на отцовство, ученые могут использовать генетические маркеры для оценки родства разных видов.

Молекулярные филогении строятся путем изучения различий в последовательности ДНК сравниваемых организмов. Между организмами существует много генетического сходства. Например, гены человека и мыши имеют сходство около 85 процентов, а гены человека и шимпанзе имеют сходство около 96 процентов. По этой причине легче изучать различия в генетике, чем сходства.

Чтобы ученые могли получить информацию о взаимоотношениях между самыми разными видами (например, из разных доменов или царств), они используют сходные гены. Консервативные гены — это гены, которые не сильно изменились за время эволюции. К ним относятся гены, составляющие рибосомную РНК (рРНК). Сегменты генов рРНК, такие как идентифицированный как 16S из E.coli (бактерия), кукуруза (растение), дрожжи (гриб) и человек (животное) можно сравнить, чтобы увидеть, насколько консервативен ген.

Консервация генов обычно происходит в функционально важных генах, потому что эти типы генов необходимы для сборки белков, необходимых для выживания. Кодирующие области представляют собой сегменты ДНК, которые транслируются в РНК и важны для функции гена или продукта гена. Обратите внимание, что на рис. 1.17 области сохранения выделены желтым цветом.

Консервативные части гена 16S рРНК представляют собой места, дающие информацию о взаимоотношениях между сравниваемыми организмами (рис. 1.18). В этом случае E. coli имеет много различных генетических оснований по сравнению с другими организмами, что указывает на то, что он менее тесно связан с ними, чем они друг с другом. Это не является неожиданным, поскольку E. coli классифицируется в совершенно другой области, чем три другие группы в этом примере (животные, грибы и растения).

Некодирующие области представляют собой сегменты ДНК, которые не транслируются в РНК. Эти некодирующие области не считаются функциональными частями генов. Однако некодирующие области играют роль внутри клетки. Эти некодирующие участки ДНК известны как интронов . Это области, где ожидается меньше сохранения и больше генетической мутации. Ученые используют интроны для изучения того, как организмы изменились с течением времени. Скорость изменений с течением времени может дать представление о том, как давно организмы разошлись друг от друга в филогенетическом смысле.

Быстрая и чувствительная таксономическая классификация для метагеномики с помощью Kaiju

Классификация последовательностей на уровне белков

Kaiju переводит считывания метагеномных последовательностей в шесть возможных рамок считывания и осуществляет поиск максимально точных совпадений (MEM) аминокислотных последовательностей в заданной базе данных аннотированных белков из эталонных микробных геномов. Если для чтения найдены совпадения с одной или несколькими последовательностями базы данных, Kaiju выводит таксономический идентификатор соответствующего таксона или определяет LCA в случае одинаково хороших совпадений с разными таксонами.Алгоритм сравнения последовательностей, лежащий в основе Kaiju, использует преобразование Берроуза-Уилера (BWT) базы данных белков, что обеспечивает точное сопоставление строк за время, пропорциональное длине запроса, для достижения высокой скорости классификации.

В методах на основе k -mer размер k определяет чувствительность и точность поиска. Если k выбрано слишком большим, может не оказаться идентичных k -меров между считыванием и базой данных, особенно для коротких или ошибочных чтений, а также для эволюционно далеких последовательностей.Если k выбрано слишком маленьким, будет найдено больше ложноположительных совпадений. Поэтому, чтобы не быть ограниченным заранее заданным размером k -mer, Kaiju находит MEM между операциями чтения и базой данных для достижения как высокой чувствительности, так и точности. Прочтения напрямую назначаются виду или штамму или, в случае неоднозначности, узлам более высокого уровня в таксономическом дереве. Например, если считывание содержит аминокислотную последовательность, идентичную у двух разных видов одного рода, то считывание будет отнесено к этому роду.Kaiju также предлагает возможность расширить совпадения, разрешив определенное количество аминокислотных замен в конце точного совпадения в жадном эвристическом подходе с использованием матрицы замен BLOSUM62. Подробное описание алгоритма Кайдзю см. в разделе «Методы».

Контрольный показатель исключения генома

Сравнительный анализ точности классификатора можно выполнить с помощью имитационного моделирования, которое, зная правду о происхождении смоделированных прочтений, может оценить чувствительность и точность классификации.Однако эталонный протокол должен отражать реальные препятствия в метагеномных исследованиях, которые включают не только предвзятость и ошибки технологии секвенирования, но и микробный состав имеющегося образца. Таким образом, мы разработали тест моделирования, который имитирует часто ограниченную доступность эталонных геномов и его влияние на эффективность классификации при столкновении с новым штаммом или видом, обнаруженным в метагеномной выборке. С этой целью мы создали справочную базу данных из 2724 бактериальных и архейных геномов и выбрали подмножество геномов, принадлежащих родам, которые имеют не менее 2 и не более 10 геномов в базе данных.Для каждого из 882 геномов в этом подмножестве мы смоделировали 4 набора Illumina и 1 набор считываний секвенирования Roche/454 и создали версию эталонной базы данных, исключающую этот геном. Этот удаленный эталон (теперь содержащий 2723 генома) затем использовался для классификации смоделированных прочтений, и мы измерили количество классифицированных прочтений, чувствительность и точность на уровне рода, а также на уровне типа (см. Методы). Количество геномов на род служит индикатором сложности проблемы классификации.Например, гораздо сложнее отнести новый геном к его роду, когда в базе данных уже имеется только один другой геном того же рода. С другой стороны, если в роду доступно 10 геномов, обычно намного проще классифицировать чтения из исключенного генома в его род с 9 оставшимися доступными геномами.

Мы сравнили производительность Kaiju с двумя программами Kraken и Clark на основе k -mer, которые показали лучшие результаты по скорости и точности в недавнем сравнительном исследовании ¹⁸ .И Кракен, и Кларк используют справочную базу данных, включающую целые геномы, и строят индекс содержащихся нуклеотидов k -меров. В то время как Kraken использует длину по умолчанию тыс. = 31, пользователь может выбрать тыс. в Clark во время построения базы данных, а значения тыс. = 20 и тыс. = 31 рекомендуются для максимальной чувствительности и максимальной точности соответственно. Поэтому мы выбрали значения 91 360 k 91 361 = 20 и 91 360 k 91 361 = 31 по Кларку, чтобы проиллюстрировать влияние выбора 91 360 k 91 361 на эффективность классификации.Кайдзю запускался в самом быстром МЕМ-режиме (с минимальной длиной фрагмента м =11), а также в эвристическом жадном режиме (с минимальным счетом с =65), позволяющем либо только один (Жадный-1), либо до до пяти (Жадных-5) аминокислотных замен при поиске.

Геномы были разделены на категории в диапазоне от 2 до 10 в соответствии с общим количеством геномов в роде. Чувствительность и точность рассчитывались как среднее значение по всем геномам в каждой категории для каждой программы и пяти различных типов смоделированных прочтений.На рисунке 1 сравниваются чувствительность и точность на уровне рода, а на дополнительном рисунке 1 показан средний процент попыток классификации для каждой категории рода.

Рисунок 1: Чувствительность и точность на уровне рода.

Чувствительность и точность показаны как средние значения для каждого бина родов для пяти различных типов чтения и трех программ. Ось x обозначает количество геномов в роде и общее количество геномов в этой категории. Например, 212 из измеренных 882 геномов принадлежат к 106 родам только с 2 доступными геномами, а точки данных показывают среднюю чувствительность и точность для всех 212 геномов в этой категории.Кайдзю запускали в режиме МЭМ с порогом длины м =11 а.е. и в жадном режиме с 1 или до 5 допустимыми несоответствиями и порогом оценки с = 65. Kraken использует 91 360 k 91 361 = 31, а Clark запускался как с 91 360 k 91 361 = 31, так и с 91 360 k 91 361 = 20, что обозначено пунктирной линией.

Как и ожидалось, все программы имеют самый низкий процент классифицированных прочтений и самую низкую чувствительность для тех родов, у которых всего несколько доступных геномов, и самую высокую чувствительность для родов с семью или более геномами. Во-вторых, длина считывания является основным фактором, определяющим чувствительность, поскольку с увеличением длины считывания гораздо выше вероятность найти совпадающую последовательность с эталонной базой данных. В частности, Kaiju получает дальнейшее повышение чувствительности от более длинных прочтений, поскольку вероятность перекрытия с кодирующей белок областью дополнительно увеличивается с увеличением длины прочтений. Например, если посмотреть на односторонние чтения Illumina из 100 нуклеотидов, Greedy-5 достигает самой высокой чувствительности в 29% всех программ в родах только с двумя геномами, тогда как Clark-k31 имеет самую низкую чувствительность в 16%.В отличие от чтения Illumina с парными концами 250 нуклеотидов, Greedy-5 достигает чувствительности 59%, тогда как Clark-k31 достигает только 36%. С увеличением числа геномов на род разница между Greedy-5 и Кларком и Кракеном сокращается до нескольких процентов, поскольку шанс найти хотя бы один тыс. -меров за чтение увеличивается с увеличением количества доступных эталонных геномов. Режим MEM в Kaiju имеет меньшую чувствительность по сравнению с режимами Greedy во всех случаях, поскольку ищет только точные совпадения, что особенно заметно при коротких чтениях.

Точно так же точность всех программ является самой низкой для родов только с двумя геномами и увеличивается с большим количеством доступных геномов. Однако различия между программами гораздо меньше по сравнению с чувствительностью, причем Clark-k31 в большинстве случаев показывает самую высокую точность с небольшим отрывом. При сравнении Clark-k31 и Kraken у Clark постоянно немного меньшая чувствительность и чуть более высокая точность, чем у Kraken. Разница между Clark-k20 и Clark-k31 хорошо иллюстрирует компромисс между чувствительностью и точностью в зависимости от размера k -mer.Однако потеря точности обычно больше, чем выигрыш в чувствительности при использовании k =20.

Дополнительный рисунок 2 показывает чувствительность и точность на уровне типа. На этом уровне разница в чувствительности между Kaiju и Kraken, как правило, выше, потому что алгоритм LCA Kaiju присваивает больше прочтений более высоким рангам, чем род, тогда как алгоритм взвешенного пути Kraken обычно назначает чтения на самый низкий возможный уровень. Опять же, увеличение чувствительности с увеличением длины чтения выше у Кайдзю по сравнению с Кракеном и Кларком.Например, у родов только с двумя геномами Greedy-5 достигает от 41% (Illumina с одним концом 100 нуклеотидов) до 84% (Illumina с парным концом 250 нуклеотидов), тогда как Clark достигает от 17 до 44%. На уровне типа все виды кайдзю достигают примерно на 10% более высокой чувствительности, чем Кларк и Кракен, вплоть до высшей категории с родами, содержащими 10 геномов.

Точность на уровне типа, как правило, намного выше (>90%) для всех методов и всех типов считывания по сравнению с уровнем рода, поскольку вероятность ложноположительных совпадений за пределами правильного типа ниже.Опять же, Clark-k20 постоянно дает гораздо более низкую точность по сравнению с Clark-k31 и другими программами, однако он также получает большую чувствительность при классификации на уровне типа по сравнению с уровнем рода. Это может быть связано с удалением k -меров, которые являются общими для всех родов, для классификации на уровне рода, которая, однако, может использоваться на уровне типа.

На рис. 2 показана средняя чувствительность и точность на уровне рода и типа для всех 882 измеренных геномов для пяти различных типов чтения.Самый большой разрыв в чувствительности и точности между типами считывания возникает для всех программ между парным и односторонним считыванием 100 нт и односторонним считыванием 250 нт Illumina. Наивысшая чувствительность достигается у Greedy-5, за которым следуют Greedy-1, MEM, Kraken и Clark в чтении парных концов 250 нт. Точность самая высокая для Кларка, за ним следует Кракен как на уровне рода, так и на уровне типа. Особенно при чтении 100 нт точность Kaiju ниже, но выигрыш в чувствительности остается выше, чем потеря в точности.Для чтения 250 нт и более точность Kaiju немного ниже, чем у Kraken и Clark-k31, а чувствительность намного выше.

Рисунок 2: Средняя чувствительность и точность.

Для каждого из пяти типов считывания чувствительность и точность усреднялись по всем 882 измеренным геномам в тесте, показывая общую производительность каждой программы.

В этом анализе мы использовали пороговые значения минимальной необходимой длины матча м = 11 в режиме памяти Kaiju и минимального необходимого количества очков матча с = 65 в жадных режимах.Эти параметры определяют точность классификации, аналогично выбору k в классификаторах на основе k -mer. Таким образом, мы также проверили точность Кайдзю, используя разные значения для м и с . На дополнительном рисунке 3 показан компромисс между чувствительностью и точностью классификации в зависимости от выбора м или s . Подобно выбору k в Clark, чувствительность самая высокая, а точность самая низкая для малых значений отсечки.Увеличение отсечки приводит к снижению чувствительности, но повышению точности. Однако увеличение чувствительности между м =11 и м =12 выше, чем потеря точности во всех наборах данных как на уровне рода, так и на уровне типа. Точно так же в жадных режимах с = 65 также дает больший выигрыш в чувствительности, чем потеря в точности.

Реальные метагеномы

Чтобы оценить, сколько прочтений действительно можно классифицировать в реальных наборах метагеномных данных, мы произвольно выбрали 10 ранее опубликованных наборов данных из разных микробиомов, которые были секвенированы с использованием различных инструментов HTS.Два набора данных из образцов слюны и влагалища человека уже использовались Ounit et al . ⁹ . Остальные восемь образцов взяты из кишечника человека и кошки, пресноводного озера, шлейфа реки Амазонки и Балтийского моря, ксерической пустынной почвы и из двух биореакторов, в которые были инокулированы микробы из отложений Ваттового моря и компостной среды. В дополнительной таблице 1 перечислены метаданные и инвентарные номера для наборов данных. Та же база данных, включающая 2724 генома из нашего теста исключения, служит эталонной базой данных.Мы классифицировали 10 наборов данных, используя Kraken ( k = 31) и Kaiju в режимах MEM и Greedy-5 с более консервативными значениями отсечки м = 12 и с = 70 соответственно, что показало в среднем сходные значения. точность как Kraken для пяти типов прочтений в нашем тесте исключения, см. Дополнительный рис. 3. Мы также сопоставили четыре образца человека и кошки с соответствующими геномами хозяина, используя BWA ¹⁹, и процент сопоставленных прочтений составил не более 2 %.

На рис. 3 показан процент классифицированных чтений из каждого набора данных для MEM, Greedy-5 и Kraken, а также перекрывающийся и объединенный процент Greedy-5 и Kraken.Как правило, режим MEM Kaiju классифицирует от 13,1% (человеческое влагалище) до 48,8% (осадок биореактора) больше чтений, чем Kraken, что еще больше увеличивается до 17,8 и 56,6% в режиме Kaiju Greedy-5. Процент прочтений, классифицированных Kraken, но не классифицированных Greedy-5, колеблется от 0,3% (почва пустыни и озеро) до 4,4% (кишечник человека). Во всех наборах данных количество прочтений, которые были классифицированы как Greedy-5, так и Kraken (перекрываются), варьируется от 2,8% (озеро) до 42,4% (человеческое влагалище). Объединив результаты Greedy-5 и Kraken, между 24. 7% (почва пустыни) и 73,1% (осадок биореактора) от общего числа показаний могут быть классифицированы.

Рисунок 3: Классификация реальных метагеномов.

Процент классифицированных прочтений в 10 реальных метагеномах для Kaiju MEM ( m =12) и Greedy-5 ( s =70), а также Kraken ( k =31). Столбец «Объединено» показывает процент чтений, классифицированных хотя бы одним из Greedy-5 или Kraken. Диаграмма Венна-Бара визуализирует процент прочтений, которые классифицируются либо только по Kraken (синий), Greedy-5 (оранжевый), либо по обоим (желтый).Серые полосы в образцах человека и кошки обозначают процент прочтений, сопоставленных с соответствующими геномами хозяина.

Как и ожидалось, образцы из окружающей среды, особенно из суровой ксерической пустыни, а также водные микробиомы, создают самые большие проблемы для таксономического распределения. В этих образцах сравнение уровня белка Кайдзю с заменами позволяет проводить более точное сравнение последовательностей, что приводит к более классифицированным прочтениям. Однако даже в микробиомах человека классификация уровня белка Кайдзю добавляет более 20% дополнительных классифицированных прочтений к результату Кракена.

Мы также пропускаем каждый набор данных через Clark ( k = 31) с его базой данных на уровне типов, и во всех случаях он классифицировал меньше прочтений, чем Kraken (данные не показаны). В принципе, если бы была классифицирована только небольшая часть прочтений, классификацию можно было бы выполнить, используя меньший размер тыс. -mer в Kraken и Clark или меньшие пороговые значения в Kaiju, чтобы увеличить количество классифицированных прочтений. Компромиссом, однако, будет снижение точности, как показано в нашем эталонном тесте, а также обсуждалось в исследовании Ounit et al .⁹ .

Имитация сообществ HiSeq и MiSeq

В дополнение к реальным метагеномам мы также измерили производительность Kaiju и Kraken, используя те же показатели и справочную базу данных на наборах данных фиктивных сообществ HiSeq и MiSeq из предыдущих тестов ^8,9 . Они включают 10 тыс. реальных прочтений секвенирования из 10 бактериальных штаммов со средней длиной прочтений 92 нуклеотидов (HiSeq) и 156 нуклеотидов (MiSeq). Все штаммы принадлежат к родам, которые связаны с микробиомами человека или человеческими патогенами и, как правило, имеют множество доступных эталонных геномов.В дополнительной таблице 2 показана чувствительность и точность на уровне рода и типа Kaiju в режиме Greedy-5 и Kraken ( k = 31) с использованием той же справочной базы данных, что и выше. В наборе данных HiSeq чувствительность Кайдзю составляет 73,3% (Kraken: 78,0%) и точность 94,4% (Kraken: 99,2%) на уровне рода, чувствительность 78,1% (Kraken: 78,8%) и точность 98,3% (Kraken: 99,7%). %) на уровне типа. Поскольку короткие чтения могут давать только короткие фрагменты аминокислот, которые с большей вероятностью встречаются в разных родах, многие чтения относятся к более высоким рангам, что приводит к более низкой чувствительности на уровне рода.Кроме того, короткая длина считывания обычно приводит к меньшему перекрытию с областями, кодирующими белок, и, следовательно, Kraken обеспечивает более высокую чувствительность, поскольку он может их классифицировать. В наборе данных MiSeq разница между обеими программами на уровне рода аналогична, тогда как Greedy-5 дает на 8% более высокую чувствительность и на 1% более высокую точность на уровне типа по сравнению с Kraken.

Время выполнения и память

Набор данных чтения для эталонного теста времени выполнения содержал 27,24 млн операций чтения, состоящих из 10 тысяч случайно выбранных операций чтения из каждого из 2724 геномов в нашем тесте точности, которые снова служили эталонной базой данных.Для пяти различных типов чтения скорость классификации Clark и Kraken с использованием k =31 и режимов Kaiju MEM, Greedy-1 и Greedy-5 измерялась с использованием 25 параллельных потоков (см. раздел «Методы» для спецификации оборудования). .

На рис. 4 показано количество обработанных операций чтения в секунду (об/с). Классификация коротких одиночных чтений 100 нуклеотидов является самой быстрой во всех программах (Kaiju MEM: 173k r.p.s., Kraken: 165k r.p.s., Clark: 93k r. p.s.), тогда как классификация парных чтений 250 нуклеотидов (MEM: 97k r.p.s., Kraken: 24k rps, Clark: 19k rps) занимает больше всего времени. В длинных чтениях Кайдзю может извлечь выгоду из сокращения пространства поиска, найдя сначала длинные MEM, тогда как Кракену и Кларку приходится анализировать больше тыс. -меров по сравнению с более короткими чтениями. Естественно, режим MEM Kaiju намного быстрее, чем режимы Greedy, которые расширяют пространство поиска, а также требуют подсчета очков для каждого совпадения. В зависимости от типа чтения Greedy-5 классифицирует от 36k до 76k r.p.s. Greedy-1 только с одним допустимым несоответствием быстрее, чем Greedy-5, и может классифицировать от 54k до 100k r.p.s. Интересно, что жадный режим Kaiju работает быстрее при более длинных чтениях и чтениях с парными концами по сравнению с чтением 100 nt. Это происходит из-за сокращения пространства поиска путем отбрасывания последовательностей запросов, которые не могут получить более высокие оценки, чем лучшее совпадение, которое обычно обнаруживается раньше в более длинных чтениях и чтениях с парными концами (см. Методы). В то время как Kaiju MEM в большинстве случаев является самой быстрой программой, особенно для коротких чтений, Greedy-5 обычно занимает больше всего времени, прекрасно демонстрируя компромисс между скоростью и чувствительностью.

Рисунок 4: Скорость классификации.

Производительность измерялась количеством обработанных операций чтения в секунду для каждой программы с использованием 25 параллельных потоков для классификации набора из 27,24 м смоделированных операций чтения для пяти различных типов чтения.

Измеренное пиковое потребление памяти во время классификации составляет 5,6 ГБ для Kaiju, 72 ГБ для Kraken и от 65 до 78 ГБ для Clark в зависимости от длины чтения.

Построение индекса Кайдзю из базы данных белковых последовательностей занимает 8 минут при пиковом использовании памяти 24 ГБ с использованием 25 потоков (Kraken: 1 ч 36 мин/165 ГБ, Кларк: 3 ч 57 мин/152 ГБ).Требование к памяти во многом определяется количеством параллельных потоков для сортировки массива суффиксов, которое можно, например, уменьшить всего до 6,6 ГБ всего за пять потоков. Окончательный размер индекса Kaiju на диске составляет 4,8 ГБ (Kraken: 73 ГБ, Clark: 39 ГБ).

Предложение по стандартизированной временной схеме биологической классификации для существующих видов

Резюме

Что касается передачи полезной сравнительной информации, существующие биологические классификации имеют серьезные недостатки, поскольку они не могут ( i ) стандартизировать критерии таксономического ранжирования и ( ii ) уравновешивают присвоение таксономического ранга различным видам организмов.В принципе, эти проблемы можно решить, приняв универсальный таксономический критерий, основанный на абсолютных датах узлов в эволюционных деревьях. Используя описанные здесь процедуры временного распределения, предлагается простая философия биологической классификации, которая сохранит управляемое количество категориальных рангов, но при этом применит их стандартизированным образом к филогениям, датированным временем. Филогенетические знания, необходимые для стандартизированной по времени номенклатуры, возможно, могут появиться в обозримом будущем из-за значительного увеличения информации о многолокусных последовательностях ДНК (в сочетании с постоянным вниманием к оценке филогенеза на основе традиционных систематических данных). Когда-нибудь инкапсулируя филогении, датированные временем, в знакомую, но модифицированную схему иерархического ранжирования, подход временного ранжирования улучшит сравнительное информационное содержание биологических классификаций.

Ключевые слова: систематика, таксономия, молекулярные часы, сравнительная биология

Если систематика должна быть наукой, она должна подчиняться самоочевидному требованию, что объекты, которым дается один и тот же ярлык, должны быть в некотором роде сопоставимы.
Hennig (1)

Ни одно научное предприятие, и уж тем более то, которое считает продвижение номенклатурной универсальности одной из своих основных целей, не может принять несоответствия и двусмысленности, существующие в биологической таксономии.
de Queiroz and Gauthier (2)

Линнеевская система классификации (3) служит биологам более двух столетий. Первоначально предназначенные для каталогизации разнообразных работ Творца, иерархические категории в этой схеме упорядочения позже стали интерпретироваться как естественные результаты вложенных ветвящихся структур в эволюционных деревьях. Тем не менее, большинство классификаций, используемых в настоящее время, продолжают группировать виды в соответствии с неким неуказанным сочетанием сходства по сходству (фенетические классы) и сходства по происхождению (филетические клады).Помимо этого эпистемологического изъяна, виды эмпирических данных, используемых для распознавания степеней или кладов, сильно различаются между группами организмов, без явной попытки нормализовать анализируемые признаки, уравновесить таксономические отнесения или даже принять какие-либо универсально стандартизированные критерии для таксономического ранжирования (4). , 5).

Хенниг (ссылка 1, стр. 154–161) более 30 лет назад предложил, чтобы категориальный ранг любого таксона обозначал его геологический возраст, но это предложение было проигнорировано (см.6 и 7), возможно, из-за широко распространенного мнения, что узлы в эволюционных деревьях не могут быть датированы с достаточной уверенностью. Тем не менее, недавние исследования предполагают, что данные о последовательностях мультилокусной ДНК (дополненные свидетельствами окаменелостей) могут помочь решить когда-то неразрешимые вопросы относительно приблизительной абсолютной глубины узлов в филогенетических реконструкциях (8–11). Например, Kumar и Hedges (12) проанализировали последовательности из 658 ядерных генов, представляющих 207 видов позвоночных, для оценки времени дивергенции отрядов млекопитающих и других линий позвоночных.

В этом исследовании специфические для гена молекулярные часы (откалиброванные с использованием хорошо датированных опорных точек из ископаемых свидетельств) использовались для присвоения временных значений другим внутренним узлам в дереве позвоночных. Хотя время расхождения часов с одним геном имеет большие статистические ошибки, надежные даты, по-видимому, возникли из оценок, накопленных по сотням локусов (но см. также ссылки 13–15). Учитывая нынешний взрывной рост информации о последовательностях ДНК (16–19), такие многолокусные филогенетические обработки могут однажды стать обычным явлением, и не слишком фантастично представить, что большая часть древа жизни (D.Р. Мэддисон и В. П. Мэддисон, http://phylogeny.arizona.edu/tree/phylogeny.html.) будут реконструированы в последующие десятилетия. Не обязательно соглашаясь с конкретными выводами недавних молекулярно-филогенетических оценок, мы обращаемся здесь к более широкому вопросу, который логически поднимается такими оценками: как филогенезы, датированные временем, когда они станут доступными, должны быть переведены в биологические классификации?

Ради текущего обсуждения мы принимаем в качестве отправной точки фундаментальное предположение [которое само обсуждалось в другом месте (см.2 и 20)], что желательна какая-то схема ранжированной классификации в качестве информационного сокращения для инкапсуляции более полной информации в филогенетических деревьях, которые они суммируют. Любая система классификации (в биологии или где-либо еще) в какой-то степени произвольна, потому что ее цели заключаются в том, чтобы сжать, организовать, передать и позволить извлекать полезную информацию (1, 6, 21), и для достижения этих целей можно придумать множество различных ухищрений. . Однако сейчас многие биологи придерживаются мнения, что близость происхождения является особенно полезным критерием для классификации организмов, потому что филогенетические отношения передают большой объем информации об известных или еще не открытых характеристиках членов таксона (2, 22). ).Эта точка зрения здесь принята и логически расширена.

Недостатки традиционной таксономической практики

Основное ограничение традиционной таксономии заключается в том, что существующие таксоны, отнесенные к одному и тому же линнеевскому рангу, не обязательно эквивалентны по возрасту, разнообразию, неравенству или любому другому постоянному свойству их биологии или эволюционной истории. Современные таксономические анахронизмы почти не сообщают информации о том, эквивалентен ли, например, такой ранг, как род, племя, семейство или отряд у млекопитающих, соответствующему рангу у рыб, насекомых или любого другого сообщества.Таким образом, ранги, используемые в настоящее время, мало помогают, а часто даже могут мешать сравнительным эволюционным исследованиям.

Например, современные классификации могут ввести в заблуждение, если интерпретировать их как подразумевающие абсолютные или относительные даты эволюционного разделения. Некоторые виды плодовых мушек из рода Drosophila в последний раз имели общих предков более 40 миллионов лет назад, в то время как некоторые приматы, в настоящее время относящиеся к разным семействам, разделились в течение последних нескольких миллионов лет, а некоторые цихлиды, отнесенные к разным родам, разошлись в течение последних нескольких тысяч лет. лет (рис.). Даже если внутригрупповые таксономии обычно масштабируются со временем из-за иерархической природы разветвленных ветвей внутри них, текущие таксономические ранги явно не масштабируются стандартизованным во времени образом по группам организмов.

Примеры грубых несоответствий таксономических отнесений в текущих классификациях. Изображенные филогении, основанные на объединении молекулярных и палеонтологических данных, взяты из информации в ссылках. 43 ( a ), 26 ( b ) и 44 ( c ).

Также нельзя продемонстрировать, что современные таксономии масштабируются последовательно с любыми другими особенностями, представляющими биологический интерес, такими как величины расхождений в морфологии, физиологии, поведении или экологии. Для обычных признаков, используемых систематиками, такое положение вещей существует, потому что морфологические или другие фенотипические признаки, полезные, например, в систематике рыб (например, расположение плавников, глоточный аппарат и т. д.), часто не имеют явных гомологий с филогенетически информативными признаками у млекопитающих. расположение зубов, строение полового члена) или насекомых (конфигурация сегментов тела, жилкование крыльев).Большое разнообразие жизни исключает стандартизированные сравнения на уровне организмов.

Для молекулярных признаков, таких как те, которые участвуют в биохимических путях, почти универсальных для жизни, эта ситуация кардинально отличается. Приложив достаточные усилия, можно сравнивать гомологичные и часто ортологичные последовательности генов почти у любых видов и накапливать филогенетическую информацию по сотням сопоставимых локусов (12). Учитывая квазичасовое поведение многих биологических макромолекул (12, 23–26), можно оценить как временные, так и кладистические аспекты филогенетических деревьев.Однако наше внимание здесь сосредоточено не на надежности молекулярного датирования, а, скорее, на том, как могут быть построены стандартизированные классификации, если хорошо датированные деревья станут широко доступными в будущем.

Предложение по стандартизированной схеме классификации

Мы предлагаем, чтобы приблизительные даты узлов в эволюционных деревьях были универсальным критерием, в соответствии с которым строятся таксономические классификации выше уровня биологических видов. Решения о конкретном временном промежутке, который должен быть связан с каждым таксономическим рангом, произвольны, но принятые соглашения должны отражать некоторый согласованный консенсус (7) среди практикующих систематиков, достижение этого первоначального консенсуса может быть самой трудной частью всего усилия).

После того, как эти таксономические соглашения приняты, процедурные правила для реализации временных полос чрезвычайно просты (рис.): ( i ) Наложение универсальных временных полос (или столбцов, как на рис.) на любой «выровненный по правому краю» графическое изображение филогенеза, датированного временем. ( ii ) Для каждого филогенетического узла, попадающего в указанное временное окно, объединить существующие виды, принадлежащие к этой кладе, в таксон, который будет распознаваться в определенном иерархическом ранге, указанном в этом временном столбце.( iii ) Оглядываясь назад из настоящего, любая пара существующих видов, чьи предковые линии пересекают определенные временные полосы, не соединяясь в кладу, должна быть помещена в таксоны с разными названиями в каждом из рангов, определяемых этими временными полосами.

Гипотетическая филогения, объясняющая концепцию временных полос (см. текст).

Чтобы проиллюстрировать применение этих правил, рассмотрим на рис. кладу, состоящую из видов 9–14. Эта клада будет обозначена как подкласс, потому что этот таксономический ранг соответствует временной полосе, в которую попадает узел для этой клады.Внутри этого подкласса существующие виды 9–10 будут помещены в один и тот же род, виды 13–14 в одно подсемейство, виды 11–12 в одно таксономическое семейство и виды 9–12 в надотряд. В целом схема временного распределения применительно к филогении на рис. даст названные клады, соответствующие (например) 21 таксономическому роду, 15 семействам, 9 отрядам, 5 когортам, 3 классам и 1 подтипу.

Следует сделать несколько замечаний о таких упражнениях в височном бандаже. Во-первых, в зависимости от принятого первоначального соглашения названия используемых таксономических рангов могут быть названиями общепринятой линнеевской структуры или могут быть любой стандартизированной альтернативой, такой как буквенные обозначения (например,ж., от D до Q на рис.). Классификация 25 существующих видов на рис. показана в буквенно-цифровом формате в таблице.

Таблица 1

Полная височная классная классификация, показана в буквенно-цифровом коде, для 25-летних видов на рис.

916340 70 1123 91 652 - 1718 1820 M1300 234

Удачных видов	классификация

1
D1	E1	F1	G1	H2	I1	J1	K1	L1	M1	N1	O1	P1	Q1	Q1
2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
-
3	-	-	-	-	-	-	-	K2	L2	M2	N2	O2	P2	Q2
4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	M3	N3	O3	P3	Q3
	5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	P4	Q4
6	-	-	-	-	-	I2	J2	K3			20 M4	N4	O5		P5	Q50

-	-	-	-	-	-	-	-	L4	M5	N5	O6	P6	Q6
8	- 90 330	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	P7
Q7
9	-	-	F2	G2	H3	I3	J3	K4			20		N6	O7	P8	Q8	P8	Q8
10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	Q9
14	11	-	-	-	-	-	-	-	J4	K5	L6	M7	N7	O8	P9	Q10
12	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-			O9	P10	Q110
13	-	-	-	-	H4	I4	J5	K6	L7	M8	N9	O10		P11	Q120
Q12	14	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	O11	21620 P12	Q13
-	E2	F3	G3	H5	I5	J6	K7	L8	M9	N10	O12	P13	Q14
16	-	-	-	-	-	-		M10		N11		O13		P14	Q150

-	-	-	-	-	-	-	-	-	-		0	O14		P15	Q16

-	-	-	G4	H5	I6	J7	K9						O15			O15		P16	Q17
19	-	-	-	-	-	-	-	-	-	M12	N14	O16	P17	Q18
20	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
-	-	-	-	-	-	j8	K10
O17			916		P18	Q19
22	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3	Q20
-	-	-	-	-	-	I7	J9	K11	L12	M14	N16	O18	P19	Q21
24	- 9 0330	-	-	-	-	-	-	-	L13		M160330	N17		O19	P20	Q220
25	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	P21	Q23

Второе, окна времени договорились ( в первоначальной ратифицированной конвенции) не обязательно должны быть одинаковой ширины для разных таксономических рангов.В самом деле, для поддержания управляемого количества иерархических рангов, а также для признания худшего временного разрешения (более широкие пределы абсолютной достоверности оценок дат), обычно ожидаемого от эмпирических данных о более древних узлах филогенетического дерева, временные полосы, вероятно, должны увеличиваться. широкий для более инклюзивных таксономических категорий (т. е. тех, что левее на рис. ).

В-третьих, количество временных диапазонов, которые должны быть распознаны, является произвольным в первоначальном соглашении.Однако это число должно отражать некоторый согласованный компромисс между различными соображениями, такими как степень временного разрешения, которое может быть достигнуто с молекулярными или другими данными, и желательность присвоения имен всем кладам по сравнению с необходимостью в простом и удобном таксономическом резюме. Если бы временные полосы были бесконечно малы, а разрешающая способность в анализах бесконечно велика, можно было бы назвать каждую кладу, но такая таксономия, несомненно, была бы не менее громоздкой в качестве «суммирования», чем прямое графическое изображение самой филогении.В таксономических сводках, предусмотренных в этом предложении, все названные таксоны будут кладами, но не все клады будут названы таксонами (поскольку множественные бифуркации в пределах временной полосы относятся к одному таксону в этом ранге).

В-четвертых, универсальное соглашение (которое мы склонны поддерживать) может сопоставить каждую временную полосу (и, следовательно, таксономическую категорию) с геологическим эпизодом. Например, каждый таксономический род (или эквивалентный буквенный ранг) может означать принадлежность к кладе, линии которой имели общего предка в плиоцене, а каждый таксономический порядок может указывать на кладу, слившийся узел которой приходится на юрский период (таблица).Масштабирование таксономических рангов к общепринятым геологическим окнам привлекательно, поскольку последние хорошо известны, по счастливой случайности примерно равны по количеству общепринятым линнеевским рангам (таблица) и часто связаны с важными эволюционными событиями, такими как массовые вымирания (например, пермское и меловой период) и адаптивные радиации (возможно, в кембрии).

Таблица 2

Одно предложение для сопоставления временных полос классификации Ранг в геологическом масштабе времени

91620 9162 65-145 9165 2 Семья (м)4

Taxonomic Ring ^*	Геологический эпизод	Временная полоса ^†

Домен (A )	Архейский	2.5-3.6 BYA
Королевство (B)	Протенозонный	0.55-2.5 BYA	0.55-2.5 BYA
Cambrian	500-550 MYA	500-550 MYA		Ordovician	440-500 MYA	440-500 MYA
SuperClass (E)	Silurian	410-440 MYA	3
класс (F)	Devonian	350-410 MYA		4	подкласс (G)		290-350 MYA	290-350 MYA
COHORT (H)	PERMian	250-290 MYA
SUPERORDER (I)	Triassic	205-250 MYA
Заказать (J)	Jurassic	145-205 MYA
	Cretaceous	65-145 MYA
Superfamily (L)	Paleocene	56-65 MYA	EOCENE	33-56 MYA
подсемейство (n)	Oligocene	24-33 MYA	24-33 MYA
племя (O)	Miocene	5-24 MYA
RUS (P)	PLiOCENE	2-5 MYA	2-5		PLYISTOCENE	PLYISTOCENE	0-2 MYA	0-2 MYA	3	-	-	-

Рис.иллюстрирует стандартизованную по времени схему классификации, основанную на временном распределении для трех групп организмов на рис., которые в настоящее время имеют сильно нестандартизированные таксономии. В универсальных временных окнах, как показано, все проанализированные виды цихлид в озере Виктория будут помещены в один подрод, тогда как показанные плодовые мушки (текущий род Drosophila ) будут разделены на 12 родов и 9 семейств, объединенных в кладу. на уровне подотряда. Люди, шимпанзе и гориллы будут помещены в один род, все человекообразные обезьяны (включая орангутана, гиббона и человека) будут в одно племя, обезьяны Старого Света присоединятся к кладе человекообразных обезьян на уровне семьи, а обезьяны Нового Света объединит все это в ранге надсемейства.

Концепция временных полос применительно к стандартизированной по времени классификации трех групп организмов на рис.

На рис. показана стандартизированная по времени классификация в соответствии с альтернативным соглашением, в котором временные полосы были растянуты до большей ширины. Сравнение рис. и иллюстрирует два основных момента: конкретный выбор временных диапазонов, подлежащих санкционированию, с самого начала определяется определением, но после того, как конвенция будет ратифицирована и будет применяться повсеместно, принятая схема классификации позволит проводить стандартизированные по времени сравнения таксономического ранга в любом месте.

Концепция временных диапазонов, применяемая для создания альтернативной стандартизированной по времени классификации трех групп организмов на рис.

Достоинства и недостатки классификации, стандартизированной по времени

Универсальная таксономия, основанная на времени, побудит и облегчит сравнительные эволюционные исследования (согласно ссылкам 27–31). Предоставляя стандартизированную информацию о приблизительных датах филогенетического разделения конкретных таксонов, сама классификация сразу же предлагает множество неясных иных возможностей для исследований в таких областях, как макроэволюция, биогеография и природоохранная биология.

Например, одним из немедленных преимуществ было бы продвижение сравнения скоростей эволюции по любым интересующим признакам как внутри групп организмов, так и среди групп организмов, а также у бесполых и половых таксонов. Много усилий в эволюционной биологии уходит на оценку скоростей, измеряемых ли они в валюте «Дарвина» [изменение морфологии в e раз за миллион лет (32)] или в параметре λ [скорость замены нуклеотидов в ДНК (18)]. С приблизительным временем дивергенции конкретных таксонов в качестве известного знаменателя в уравнениях скорости сравнения темпов эволюции любых молекулярных или организменных признаков будет способствовать сама стандартизованная по времени классификация.Кроме того, извечный вопрос о том, следует ли «разделять» или «объединять» надвидовые таксоны, исчезнет, потому что ратифицированные стандарты в конвенции о временных диапазонах будут окончательным арбитром.

Классификация, основанная на времени, также будет полезна исследователям, занимающимся «генетическим поиском». Целью многих частных и государственных исследовательских предприятий является изучение биологического мира в поисках новых генов или генных продуктов, которые можно использовать, например, в качестве диагностических или терапевтических средств. С универсальной таксономией, основанной на времени расхождения, филогенетический ландшафт, доступный для исследования, был бы гораздо более очевидным.По тем же причинам классификация, стандартизированная по времени, могла бы помочь в природоохранных мероприятиях, направленных на сохранение филогенетического разнообразия (33–35).

Основная проблема при любом переходе на новую классификационную схему заключается в том, что таксономические изменения поставят под угрозу (по крайней мере временно) поиск и передачу биологической информации. Хотя в принципе классификация с временной шкалой может быть намного предпочтительнее существующей системы, существуют неоспоримые издержки таксономической путаницы в краткосрочной перспективе, которые могут восприниматься как перевешивающие любые долгосрочные выгоды.По этой причине, а также из-за того, что в любом случае доступно относительно немного датированных по времени филогений, схема временного распределения, вероятно, должна быть реализована только после того, как большая часть древа жизни будет решена.

В будущем можно предусмотреть различные процедуры, которые будут максимально соответствовать традиционным классификациям и, таким образом, минимизировать таксономические потрясения. Во-первых, как уже упоминалось, знакомые линнеевские ранги могут быть сохранены (хотя и в обновленной форме, чтобы приспособиться к соглашению о временном объединении).Во-вторых, конкретные принятые временные диапазоны могут быть выбраны в соответствии с явным критерием, что они минимально нарушают существующие классификации. Другой возможностью является двойная схема классификации (либо в переходный период, либо на постоянной основе). Таким образом, текущая классификация Линнея может быть сохранена, в то время как вторая классификация, основанная на времени, с использованием альтернативных меток (например, буквенно-цифровых символов) также будет принята. Систематикам придется коллективно рассматривать дополнительные вопросы условности, такие как всегда острые вопросы (в рамках любой схемы классификации) о том, как классифицировать окаменелости (2, 36), как бороться с таксономической нестабильностью по мере появления новой информации, и как технически предписывать номенклатуру (37, 38).

Основное возражение, которое может быть выдвинуто против текущего предложения, заключается в том, что цель датирования узлов в эволюционных деревьях недостижима для большинства таксонов. Если это правда, то это само по себе было бы чрезвычайно важным сообщением для областей молекулярной биологии, эволюционной биологии и систематики. Однако, по крайней мере, некоторые ведущие систематики считают, что полная филогенетическая история большинства групп будет освещена с достаточной ясностью лишь вопрос времени (39–41). Хотя это еще предстоит увидеть, видение того, что когда-нибудь будет построена стандартизированная по времени таксономия, может только добавить стимула к желательным попыткам определить временные позиции, а также кладистические расположения узлов в эволюционных деревьях.

4.3: Уровни классификации

Уровни классификации

Таксономия (что буквально означает «закон аранжировки») — это наука о классификации организмов для построения общепринятых на международном уровне систем классификации, в которых каждый организм помещается во все более и более всеобъемлющие группы. Подумайте о том, как организован продуктовый магазин. Одно большое пространство разделено на отделы, такие как продуктовый, молочный и мясной. Затем каждый отдел делится на проходы, затем каждый проход делится на категории и бренды, а затем, наконец, один продукт.Эта организация от более крупных к более мелким, более конкретным категориям называется иерархической системой.

Иерархические модели : Система таксономической классификации использует иерархическую модель для организации живых организмов во все более конкретные категории. Обыкновенная собака, Canis lupus Familiaris, является подвидом Canis lupus, в который также входят волк и динго.

Система таксономической классификации (также называемая системой Линнея по имени ее изобретателя Карла Линнея, шведского ботаника, зоолога и врача) использует иерархическую модель.По мере продвижения от места возникновения группы становятся более специфичными, пока одна ветвь не заканчивается единым видом. Например, после общего начала всей жизни ученые делят организмы на три большие категории, называемые доменами: бактерии, археи и эукариоты. Внутри каждого домена есть вторая категория, называемая царством. После царств следуют категории возрастающей специфичности: тип, класс, отряд, семейство, род и вид.

Уровни таксономической классификации : На каждом подуровне таксономической классификации организмы становятся более похожими.Собаки и волки — это один и тот же вид, потому что они могут размножаться и производить жизнеспособное потомство, но они достаточно разные, чтобы их можно было отнести к разным подвидам.

Царство Animalia происходит от домена Eukarya. Полное название организма технически состоит из восьми терминов. Для собак это: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Carnivora, Canidae, Canis и lupus . Обратите внимание, что каждое название пишется с заглавной буквы, кроме видов, а названия родов и видов выделены курсивом.Ученые обычно ссылаются на организм только по его роду и виду, что является его научным названием, состоящим из двух слов, в так называемой биномиальной номенклатуре. Поэтому научное название собаки — Canis lupus . Название на каждом уровне также называется таксоном. Другими словами, собаки в порядке плотоядные. Carnivora — название таксона на уровне отряда; Canidae — таксон на уровне семейства и так далее. Организмы также имеют общее название, которое обычно используют люди; в данном случае собака.Обратите внимание, что собака также является подвидом: «familiaris» в Canis lupus familiaris . Подвиды — это представители одного и того же вида, способные к спариванию и воспроизведению жизнеспособного потомства, но они считаются отдельными подвидами из-за географической или поведенческой изоляции или других факторов.

Собаки на самом деле делят домен (Eukarya) с широчайшим морфологическим разнообразием организмов, включая растения и бабочек. На каждом подуровне организмы более тесно связаны между собой, поэтому они кажутся более похожими.Исторически сложилось так, что ученые классифицировали организмы по физическим характеристикам, но по мере развития технологии ДНК более точные филогении определялись на основе генетического сходства.

Недавний генетический анализ и другие достижения показали, что некоторые более ранние филогенетические классификации не согласуются с эволюционным прошлым; поэтому изменения и обновления необходимо вносить по мере появления новых открытий. Напомним, что филогенетические деревья являются гипотезами и изменяются по мере появления новых данных.

Исходные коды для словарей, правил и схем (Отдел развития сети и стандартов MARC, Библиотека Конгресса)

Введение
Источник таксономической классификации Коды
Исходный код таксономической классификации Использование в MARC

Введение

Таксономическая классификация Источники содержат список систем таксономической классификации и присваивает код каждому.Цель этого списка — включить указание в библиографической записи источника список, из которого таксономическая информация в описание взято. Для присвоения кода, общая структура, правила использования и обслуживания см. Исходные коды для Словари, правила и схемы .

Организация списка

Записи в списке расположены в алфавитном порядке упорядочены по коду и состоят из исходного кода с последующей библиографической ссылкой на источник документация.Цитаты связаны с онлайн источник некоторых кодов.

Структура кода

Каждый код состоит максимум из 12 строчных букв. буквенные символы. Возможные дополнения к кодам описано в Источник Коды .

Исходные коды статуса доступности

адв: Сеть разнообразия животных (Мичиганский университет, Музей зоологии)
ампер-ватт: АмфибияПаутина
amsw: Земноводные виды мира (Американский музей естественной истории)
антбаза: Антбаза (Американский музей естественной истории)
и: AntWeb (Калифорнийская академия наук)
авиб: Авиабаза: мировая база данных птиц
блц: Таксономический контрольный список BirdLife (BirdLife International)
бмна: Бабочки и мотыльки Северной Америки
БМВГН: Бабочки и мотыльки мира: родовые названия и их типовые виды (Лондон: Музей естественной истории)
катф: Каталог рыб (Калифорнийская академия наук)
Катл: Каталог жизни (Виды 2000 г.)
чвф: Контрольный список мировых папоротников
ручка: Контрольный список бабочек Северной Америки (Североамериканская ассоциация бабочек)
cnmab: Контрольный список птиц Северной и Средней Америки (Американское орнитологическое общество)
esacn: База данных общих названий насекомых (Энтомологическое общество Америки)
esccn: База данных общих имен (Энтомологическое общество Канады)
рыбная база: Рыбная база (Консорциум FishBase)
gcc: Глобальный контрольный список композитов (Landcare Research, Новая Зеландия)
глни: Глобальный указатель названий чешуекрылых (Лондон: Музей естественной истории)
траваb: GrassBase - онлайн мир травяной флоры (Кью: Королевские ботанические сады)
гринтп: GRIN систематика растений (Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США)
вс: Сервер имен перепончатокрылых (NFJ, Университет штата Огайо)
Хол: Перепончатокрылые онлайн (HOL) (Университет штата Огайо)
илдис: Всемирная база данных ILDIS по бобовым культурам (ILDIS (Международная база данных и информационная служба бобовых))
инатур: iНатуралист.организация
иокб: Список птиц мира МОК
это: ИТИС: интегрированная таксономическая информационная система
iucnrl: Красный список МСОП видов, находящихся под угрозой исчезновения (Международный союз охраны природы и природных ресурсов)
подёнка: Поденка центральная (Университет Пердью)
мсов: вида млекопитающих мира
нкбитб: Браузер таксономии NCBI (NCBI/GenBank)
номинал в: Насекомое Nomina nearctica
нсэкспл: Исследователь NatureServe (природа)
нсинфо: ИнфоНатура (природа)
ортосф
палеобдб: База данных палеобиологии
шт.: Phylum ctenophora: список всех допустимых названий видов
пгрк: Генные ресурсы растений Канады: таксономия GRIN-CA (Сельское хозяйство и агропродовольствие Канады)
заводl: Список растений (Королевские ботанические сады, Ботанический сад Кью и Миссури)
растенийдб: РАСТЕНИЙ (Министерство сельского хозяйства США)
протист: Информационный сервер Protist
рептилииb: База данных рептилий
скорпф: Файлы скорпиона
системный канал: Systema dipterorum: биосистематическая база данных двукрылых мира
таксдрос: TaxoDros: база данных по таксономии дрозофилид
термитедб: Он-лайн база данных термитов
трихвк: Мировой контрольный список Trichoptera
ватердб: Всемирная база данных астероидов
wikispc: Викивиды
водонаталь: Мировой список стрекоз
wophidb: Всемирная база данных офиур
червей: WoRMS: всемирный реестр морских видов
wporidb: Всемирная база данных porifera
времидб: Всемирная база данных remipedia
вспидердб: Мировой каталог пауков (Всемирная ассоциация каталогов пауков WSCA)
втуртледб: Всемирная база данных по черепахам

Использование исходного кода таксономической классификации в МАРК

Форматы и поля MARC 21

Библиографические записи
- 754 $2 (Добавлена запись - Таксономическая идентификация/Источник таксономической идентификации)

Классификация – Гуманитарный портал

Что такое научная классификация в биологии?

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Как присвоить авторский знак, индекс ББК, УДК и ГРНТИ своим работам

Классификатор | Российский научный фонд

Утверждена новая номенклатура научных специальностей

Методы научного исследования: классификация, характеристика

Современные методы научного исследования

Основные теоретические методы научного исследования

Основные эмпирические методы научного исследования

Классификация методов научного познания

Наблюдение

Сравнение

Измерение

Эксперимент

Абстрагирование

Применение методов научного исследования

Классификация товаров в соответствии с ТН ВЭД ЕАЭС

Научная таксономия: краткая история - срок годности, эп. 2

Эпизод второй: черепахи и таксономия

Аристотель

Гесснер

Альдрованди

Гук

Линней

Геккель

Хенниг

Таксономия XXI века

Научная классификация живых существ

Классификация жизни | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Классификация

Научная номенклатура

9

9 гипер

9 пента )

0 L)

Идентификационные ключи

Изменения классификации

Филогенетические деревья

Молекулярная филогения

Быстрая и чувствительная таксономическая классификация для метагеномики с помощью Kaiju

Классификация последовательностей на уровне белков

Контрольный показатель исключения генома

Реальные метагеномы

Имитация сообществ HiSeq и MiSeq

Время выполнения и память

Предложение по стандартизированной временной схеме биологической классификации для существующих видов

Резюме

Недостатки традиционной таксономической практики

Предложение по стандартизированной схеме классификации

Таблица 1

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 2

Достоинства и недостатки классификации, стандартизированной по времени

4.3: Уровни классификации

Уровни классификации

Исходные коды для словарей, правил и схем (Отдел развития сети и стандартов MARC, Библиотека Конгресса)

Введение

Организация списка

Структура кода

Исходные коды статуса доступности

Использование исходного кода таксономической классификации в МАРК

Форматы и поля MARC 21

Добавить комментарий Отменить ответ