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系統学とは、過去および現在の生物の多様化、そして生物間の時間的な関係性を研究する学問です。これらの関係性は、進化系統樹（同義語：系統樹、系統発生）として視覚化されます。系統発生には、分岐順序（グループ間の関係性を示し、系統図で図示される）と枝長（進化の度合いを示す）という2つの要素があります。種や上位分類群の系統樹は、形質（解剖学的特徴や分子特性など）の進化や生物の分布（生物地理学）を研究するために用いられます。言い換えれば、系統学は地球上の生命の進化史を理解するために用いられる学問です。
「系統学」という言葉は、古代ギリシャ語に由来するラテン語の「systema」から来ており、これは生物の体系的な配列を意味します。カール・リンネは著書のタイトルに「Systema Naturae 」を用いました。
生物分類学の研究において、研究者は様々な分野を用いて、異なる生物間の関係性をより深く理解しようとします。これらの分野は、現代の分類学における応用や用途を決定するために用いられます。
生物分類学は、3つの特定の分野を用いて種を分類します。数値分類学、または生物測定学は、生物統計学を用いて動物を識別および分類します。生化学分類学は、核、細胞小器官、細胞質など、細胞の生きた部分を構成する物質の分析に基づいて動物を分類および識別します。実験分類学は、種を構成する進化単位、および進化自体におけるそれらの重要性に基づいて動物を識別および分類します。突然変異、遺伝的分岐、および交雑などの要因はすべて進化単位とみなされます。[ 1 ]
特定の分野を用いることで、研究者は現代の分類学の応用と用途を特定することができる。これらの応用には以下が含まれる。
ジョン・リンドレーは1830年に系統分類学の初期の定義を示したが、彼は「系統分類学」という用語ではなく「系統植物学」について書いた。[ 2 ]
1970年、ミッチェナーらは「系統生物学」と「分類学」（しばしば混同され、互換的に使用される用語）の関係を次のように定義した。[ 3 ]
系統生物学（以下、単に系統学と呼ぶ）とは、(a) 生物に学名を与え、(b) 生物を記述し、(c) 生物の標本を保存し、(d) 生物の分類、同定のための鍵、分布に関するデータを提供し、(e) 生物の進化の歴史を調査し、(f) 生物の環境適応を考察する分野である。この分野は長い歴史を持ち、近年、特に理論的内容において著しい復興を遂げている。理論的内容の一部は進化の領域（上記の e および f の項目）に関係し、残りは特に分類の問題に関係する。分類学は、系統学のうち上記の (a) から (d) の項目に関わる部分である。
「分類学」という用語はオーギュスタン・ピラミュス・ド・カンドル[ 4 ]によって造語され、「体系的」という用語は分類学の父であるカール・リンネによって造語されました。
分類学、系統生物学、系統学、生物系統学、科学的分類、生物学的分類、系統発生学：歴史上の様々な時代において、これらの言葉はすべて重複する、関連する意味を持っていました。しかし、現代においては、これらはすべて同義語とみなすことができます。
ヨーロッパ人は生物多様性全体の研究に「系統学」や「生物系統学」という用語を使う傾向があるのに対し、北米人は「分類学」という用語をより頻繁に使う傾向がある。[ 5 ]しかし、分類学、特にアルファ分類学は、より具体的には生物の識別、記述、命名（つまり命名法）であり、[ 6 ]一方「分類」は、生物を他の生物との関係を示す階層的なグループに配置することに焦点を当てている。これらの生物学的分野はすべて、絶滅した生物と現存する生物の両方を扱うことができる。
分類学は、生物と他の生物との関係を理解するための主要なツールとして分類学を使用します。なぜなら、生物を正しく識別し分類するために十分な詳細さで適切に研究および記述されない限り、生物と他の生物との関係について理解することはできないからです。 [ 7 ]科学的分類は、 他の科学者や一般の人々に情報を記録し報告するための補助手段です。したがって、分類学者、つまり分類学を専門とする科学者は、既存の分類システムを使用できるか、少なくともそれらを使用しないことを巧みに正当化できるほど十分に理解している必要があります。
表現形質学は、祖先形質（共通の祖先形質）と派生形質（派生形質）を区別せずに、全体的な類似性の尺度を通して生物間の関係を決定しようとする試みでした。20世紀後半以降、表現形質学は系統分類学に取って代わられ、系統分類学は地球上のさまざまな生物の系統発生を時間を通して解明しようとする際に祖先形質を否定します。 分類学者は一般的に、生物を研究するために分子生物学やコンピュータプログラムを幅広く利用する。
分類学的特徴とは、分類群間の関係（系統発生）を推測するための証拠を提供するために使用できる分類学的属性のことである。[ 8 ]分類学的特徴の種類には以下が含まれる。[ 9 ]