Ngành (Phylum)

Trong thực vật học, thuật ngữ tương đương với Ngành là Phân ngành (Division). Mặc dù cả hai thuật ngữ đều dùng để chỉ bậc phân loại tương tự, “Ngành” được sử dụng phổ biến hơn trong giới động vật, trong khi “Phân ngành” thường được sử dụng cho thực vật.

Mục đích của việc phân loại thành ngành

Việc phân loại sinh vật thành các ngành giúp tổ chức và đơn giản hóa sự đa dạng sinh học rộng lớn trên Trái Đất. Nó cho phép các nhà khoa học:

• Nhóm các sinh vật có quan hệ họ hàng gần: Các sinh vật trong cùng một ngành chia sẻ các đặc điểm tổ tiên chung, phản ánh lịch sử tiến hóa của chúng. Sự phân loại này giúp làm rõ mối quan hệ giữa các nhóm sinh vật khác nhau.
• Nghiên cứu sự đa dạng sinh học: Việc phân loại giúp hiểu rõ hơn về sự đa dạng và phân bố của các dạng sống khác nhau. Việc này cung cấp cái nhìn tổng quan về bức tranh sinh giới và giúp xác định các vùng địa lý có tính đa dạng sinh học cao.
• Dự đoán các đặc điểm: Biết một sinh vật thuộc ngành nào có thể giúp dự đoán các đặc điểm của nó, ngay cả khi chưa nghiên cứu kỹ về loài cụ thể đó. Ví dụ, biết một sinh vật thuộc ngành Chordata (Động vật có dây sống), ta có thể dự đoán nó sẽ có dây sống ở một giai đoạn nào đó trong vòng đời của nó.
• Giao tiếp hiệu quả: Hệ thống phân loại cung cấp một ngôn ngữ chung cho các nhà khoa học để trao đổi thông tin về các sinh vật. Việc sử dụng các thuật ngữ chuẩn hóa giúp tránh nhầm lẫn và tạo nền tảng cho sự hợp tác nghiên cứu quốc tế.

Đặc điểm xác định một ngành

Các đặc điểm được sử dụng để xác định một ngành phụ thuộc vào nhóm sinh vật được xem xét. Không có một tập hợp đặc điểm cố định nào áp dụng cho tất cả các ngành. Tuy nhiên, một số đặc điểm phổ biến bao gồm:

• Sự đối xứng cơ thể: Ví dụ, ngành Ruột khoang (Cnidaria) có đối xứng tỏa tròn, trong khi ngành Động vật có dây sống (Chordata) có đối xứng hai bên. Một số ngành khác lại không có đối xứng rõ ràng.
• Số lượng các lớp mầm: Ví dụ, ngành Bọt biển (Porifera) không có lớp mầm thực sự, trong khi hầu hết các ngành động vật khác có ba lớp mầm (ngoại bì, trung bì và nội bì). Số lượng lớp mầm ảnh hưởng đến sự phức tạp của cấu trúc cơ thể.
• Sự hiện diện của xoang cơ thể (coelom): Một số ngành có xoang cơ thể (ví dụ: ngành Giun Đốt – Annelida), trong khi những ngành khác thì không (ví dụ: ngành Giun Dẹp – Platyhelminthes). Xoang cơ thể cung cấp không gian cho các cơ quan nội tạng phát triển và hoạt động.
• Cấu trúc cơ thể: Ví dụ, ngành Chân khớp (Arthropoda) có bộ xương ngoài bằng kitin và các phần phụ khớp nối. Cấu trúc cơ thể phản ánh lối sống và môi trường sống của sinh vật.
• Đặc điểm phát triển phôi: Ví dụ, sự hình thành của miệng và hậu môn trong quá trình phát triển phôi là một đặc điểm quan trọng để phân biệt các ngành động vật. Đặc điểm này giúp xác định mối quan hệ tiến hóa giữa các nhóm động vật.

Ví dụ về một số ngành

• Động vật có dây sống (Chordata): Bao gồm động vật có xương sống (như cá, lưỡng cư, bò sát, chim và thú) và một số động vật không xương sống (như sán đuôi).
• Chân khớp (Arthropoda): Bao gồm côn trùng, nhện, giáp xác và nhiều chân.
• Thân mềm (Mollusca): Bao gồm ốc sên, trai, mực và bạch tuộc.
• Ruột khoang (Cnidaria): Bao gồm sứa, san hô và hải quỳ.

Lưu ý: Hệ thống phân loại liên tục được cập nhật và sửa đổi dựa trên những phát hiện khoa học mới, đặc biệt là trong lĩnh vực di truyền học phân tử. Do đó, số lượng ngành và các sinh vật được phân loại trong mỗi ngành có thể thay đổi theo thời gian.

Sự phân cấp trong ngành

Bên trong mỗi ngành, các sinh vật được phân loại tiếp thành các bậc phân loại nhỏ hơn, theo thứ tự giảm dần như sau:

• Ngành (Phylum)
• Lớp (Class)
• Bộ (Order)
• Họ (Family)
• Giống (Genus)
• Loài (Species)

Mỗi bậc phân loại đều chứa các sinh vật có quan hệ họ hàng gần gũi hơn so với bậc phân loại lớn hơn nó.

Ví dụ về phân loại con người

Con người được phân loại như sau:

• Giới: Động vật (Animalia)
• Ngành: Dây sống (Chordata)
• Lớp: Thú (Mammalia)
• Bộ: Linh trưởng (Primates)
• Họ: Người (Hominidae)
• Giống: Homo
• Loài: Homo sapiens

So sánh Ngành và Giới

Ngành là một bậc phân loại hẹp hơn Giới. Một Giới có thể bao gồm nhiều Ngành. Ví dụ, Giới Động vật (Animalia) bao gồm nhiều ngành khác nhau như Dây sống (Chordata), Chân khớp (Arthropoda), Thân mềm (Mollusca), v.v.

Sự tiến hóa của hệ thống phân loại

Hệ thống phân loại hiện đại dựa trên công trình của Carl Linnaeus, người đã phát triển hệ thống phân loại theo cấp bậc. Tuy nhiên, hệ thống của Linnaeus ban đầu chỉ dựa trên các đặc điểm hình thái. Với sự phát triển của các lĩnh vực như di truyền học phân tử và sinh học phát triển tiến hóa, hệ thống phân loại đã được cải tiến để phản ánh chính xác hơn mối quan hệ tiến hóa giữa các sinh vật. Phân loại học hiện đại sử dụng phân loại phân tử (phân tích DNA và RNA) cùng với các đặc điểm hình thái và các bằng chứng khác để xây dựng cây phát sinh loài, thể hiện mối quan hệ tiến hóa giữa các loài. Sự phát triển của các kỹ thuật phân tích phân tử đã cách mạng hóa lĩnh vực phân loại học, cho phép chúng ta hiểu sâu hơn về lịch sử tiến hóa của sự sống.

• Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2005). Biology. Pearson Benjamin Cummings.
• Hickman, C. P., Roberts, L. S., Keen, S. L., Larson, A., l’Anson, H., & Eisenhour, D. J. (2008). Integrated principles of zoology. McGraw-Hill Higher Education.
• Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2002). Biology. Brooks/Cole.

Câu hỏi và Giải đáp

Sự khác biệt chính giữa hệ thống phân loại năm giới và hệ thống phân loại ba vực là gì, và điều này ảnh hưởng như thế nào đến việc phân loại ở cấp ngành?

Trả lời: Hệ thống năm giới (Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia) dựa chủ yếu vào các đặc điểm hình thái. Hệ thống ba vực (Bacteria, Archaea, Eukarya) dựa trên dữ liệu phân tử, đặc biệt là rRNA, và phân chia sinh vật prokaryote thành hai vực riêng biệt: Bacteria và Archaea. Điều này ảnh hưởng đến việc phân loại ở cấp ngành vì một số ngành trước đây thuộc giới Monera (như vi khuẩn lam) nay được phân loại lại vào các ngành khác nhau trong vực Bacteria và Archaea.

Làm thế nào mà bằng chứng từ sinh học phát triển tiến hóa, chẳng hạn như sự phát triển của phôi, giúp xác định và phân biệt các ngành khác nhau?

Trả lời: Sinh học phát triển tiến hóa nghiên cứu sự phát triển của phôi từ giai đoạn trứng đã thụ tinh đến khi trưởng thành. Các đặc điểm như sự hình thành của lớp mầm, sự phát triển của xoang cơ thể và số lượng khoang cơ thể là những đặc điểm quan trọng để phân biệt các ngành. Ví dụ, động vật miệng nguyên sinh (protostomes) và động vật miệng thứ sinh (deuterostomes) được phân biệt dựa trên số phận của lỗ nguyên thủy trong quá trình phát triển phôi.

Ngoài các đặc điểm hình thái và phân tử, còn những bằng chứng nào khác được sử dụng để phân loại sinh vật vào các ngành?

Trả lời: Ngoài hình thái và phân tử, các bằng chứng khác bao gồm: bằng chứng hóa thạch, bằng chứng sinh thái (như môi trường sống và vai trò trong hệ sinh thái), bằng chứng sinh địa lý (sự phân bố địa lý của các loài), và bằng chứng hành vi.

Thách thức lớn nhất trong việc phân loại sinh vật vào các ngành là gì?

Trả lời: Một trong những thách thức lớn nhất là việc xử lý tiến hóa hội tụ, tức là các đặc điểm tương tự tiến hóa độc lập ở các dòng dõi không có quan hệ họ hàng gần. Điều này có thể dẫn đến việc phân loại sai các sinh vật vào cùng một ngành dựa trên các đặc điểm bề ngoài tương tự. Một thách thức khác là việc phân loại các sinh vật đã tuyệt chủng, khi mà chỉ có bằng chứng hóa thạch hạn chế.

Phân loại học có liên quan như thế nào đến các lĩnh vực khác của sinh học, chẳng hạn như sinh thái học và bảo tồn?

Trả lời: Phân loại học cung cấp khuôn khổ để hiểu được sự đa dạng sinh học và mối quan hệ giữa các sinh vật. Điều này rất quan trọng cho sinh thái học, vì nó giúp chúng ta hiểu được cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái. Trong bảo tồn, phân loại học giúp xác định các loài có nguy cơ tuyệt chủng và ưu tiên các nỗ lực bảo tồn.