Definition Plant taxonomy Plant systematics, systematic botany 식물을 기재 (description)하고 명명 분류하는 학문 Description: 식물의 특성, 형질을 묘사 Systematics (계통학) Taxon (분류군) 간의 유연관계를 밝히고 그에 따른 자연적인 분류체계의 수립을 강조 Taxon: 분류를 통하여 유사한 것들을 모아 놓은 group (pl. taxa) – 분류의 단위 진화의 역사, 계통을 재구성하는 것을 일차 목표로 삼는 학문 현재는 많은 학자들이 두 개념을 동의어로 사용

Plant taxonomy Long history를 가진 학문 식물분류학의 시작: 인류의 시작과 함께 고대인간: 식용과 약용식물에 관심 유용한 식물 or 유해한 식물, 식용, 약용을 알아 내는 것, 식별 (1. identification; 동정)이 분류학의 시작 같은 식물 또는 비슷한 식물끼리 묶어주고 (2. grouping) – classification (분류) 이들의 이름을 붙어 주는 것으로 발전 (3. naming) – nomenclature (명명)

Plant taxonomy 다른 모든 생물학 분야의 기본 식물의 경제적 이용에 자료를 제공 식물의 목록 및 이름을 제공 식물의 경제적 이용에 자료를 제공 식물의 특성을 유연관계를 통하여 예측 (유용성분을 예측 가능) 인삼과 오갈피: 사포닌을 많이 함유 - 두릅나무과 재배식물의 wild relatives (야생종)는 유용한 genes을 제공할 수 있음 (ex. disease resistance) 식물 종다양성 보존을 위한 정보 제공 반대로 식물분류에 다양한 분야의 자료들이 필요 Data from morphology, molecular biology, DNA sequencing, biochemistry, phytochemistry, anatomy, electron microscopy

Plant taxonomy (Systematic Botany) 다음 3가지를 다룸 1. Identification (동정) 2. Nomenclature (명명): naming of plants 3. Classification (분류): arrangement into groups of closely related organisms

Identification (동정) 식물의 이름을 밝히는 것 식물의 특성으로부터 그 식물이 속해있는 분류군 (taxa, taxon)을 식별 특성: 꽃, 열매, 잎, 줄기 Listing of features: description (기재) Taxa: Species to Kingdom, Infraspecific taxa (종하분류군) 동정의 첫 단계는 미지의 분류군의 형질을 기록 및 기술하는 것

Nomenclature (명명) Naming of plants ‘International Code of Botanical Nomenclature’ (국제식물명명규약)에 의거하여 taxa에 이름을 붙어 주는 것 공식적인 명칭을 부여하는 것 공식적인 명칭: 학명 (scientific name)

Classification (분류) 식물들을 동일한 특성을 가진 group으로 묶어 줌 (grouping): 분류군 (Taxon) 이들 group 들을 system 내에 배열 (arrangement) System: 분류계급이라는 범주 (category) Similar plants – species (종) Similar species – genus (속) Similar genera are grouped into family (과) Order (목) Class (강) Division (문) –Phylum Kingdom (계) 분류군 사이의 연관성을 표현하거나 목록화하는 것

Objectives of Plant taxonomy (5 objectives) 1) 전 세계 flora의 inventory (목록작성) Flora (식물상): 특정지역 내에 자라는 식물들 (식물자체) 이들 식물의 목록 cf. 동물상 – fauna Northern temperate zone (북반구 온대지방) 거의 완전하게 작성됨 전체 생물종 1.5 million (추정) 중 1.0 million 이 description 되어 있음 Description: 생물의 특성이나 형질을 기록하는 것 생물의 명명은 description에 의해 결정됨 Tropical zone (열대지역) 아직도 많은 조사가 필요 약 300만 종의 생물이 분포하는 것으로 추정되나 약 50만 종이 기재됨 South America: 약 15000여종의 flowering plants 가 아직 이름을 가지지 않은 것으로 추정 따라서 전세계 flora의 목록이 아직 완성된 것이 아님 지구상의 생물종 수: 1000 – 2000만으로 추정 (10 – 20% 만 알려짐)

Objectives of Plant taxonomy 2) 식물의 identification (동정)을 위한 방법 제공 식물의 이름과 분류가 한번 정해지면 다른 연구자도 그 분류군 (taxon)을 동정할 수 있어야 한다 따라서 그 방법을 제공해 주어야 함 방법: descriptions, key (검색표), catalogs (목록), illustrations, manuals 3) 일관성 있고 보편적인 분류체계를 정립하는 것 진화의 역사 , 진화적 유연 관계 등이 밝혀져야 한다. 4) 식물다양성의 진화적 관계를 설명하는 것 Darwin 이후로 분류군들 사이에 진화적인 계통이 있다고 봄 분류군의 진화적 발달이나 계통: phylogeny 현대 분류학은 정확한 phylogeny 작성에 많은 노력 5) 전 세계 모든 식물 groups에 Latin어로 된 하나의 scientific name을 지어 주는 것

Phases of plant systematics (식물계통학의 연구단계) 1) 탐험과 발견의 단계 (Exploration and discovery) 식물분류학의 주요 목적: inventory of plants in the world 따라서 새로운 식물을 찾고 발견하는 것이 연구의 첫 단계 가장 낮은 연구단계 채집, 분류, 명명, 동정하는 단계 -taxonomy 선사시대에도 행해짐 1400s 에 실제적으로 시작, 1800s 후기에 peak 많은 herbarium (석엽표본)이 모아짐 석엽표본: Pressed and dried plant specimen 식물표본관 탐험과 발견의 단계가 현재에도 계속되고 있음 In the tropics: 새로운 종들이 현재에도 계속 발견되고 있으므로

Phases of plant systematics (연구단계) 2) 분석단계 (Synthesis phase) 특정 지역에서 충분한 양의 herbaria 가 모아지면 분석단계가 시작됨 주로 식물의 morphology (형태나 구조)에 의한 분류가 발달 식물을 동정하는 방법을 제공 형태분석에 의한 Angiosperm 분류의 기초는 Darwin (1800s 후기) 이전에 크게 발전 식물분류가 typology (유형학)에 기초 각 분류군은 이상적인 pattern이나 type을 가진다. 기준이 됨: type과 같으면 같은 분류군 극단적인 경우 분류군 내의 변이를 인정하지 않음 Creatures (생물; 신의 피조물) 다소 느슨히 정의된 유형학 (Loosely defined typology)은 현재에도 유용

Phases of plant systematics 3) 실험단계 (Experimental phase) 진화, 종분화, 변이 등을 이해하기 위해 다양한 자료를 통합하거나 Controlled experiments 가 수행되는 단계 진화의 순서, 원인을 이해하는 것이 목적 형태적 특성 뿐만 아니라, 화학적, 수리적, 세포학적, 발생학적, 화분학적 측면을 다룸 진화, 종내 변이 등에 새로운 정보 제공 4) 백과사전적 단계 (Encyclopedia phase) 모든 정보, 자료분석을 통하여 얻어진 진화적 또는 계통적 유연관계를 토대로 완벽한 분류체계를 수립하는 단계 3, 4 단계를  (omega)-taxonomy라 함 이용할 수 있는 모든 형질을 기초로 전형질적 체계 (phenetic system)를 완성하는 분류학 현재 일부 분류군은 -taxonomy 단계에 있으며, 하등식물과 열대식물 분류군은 아직도 -taxonomy 단계에 있다