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{{主条目消歧义|关于'''分类学'''所指的其他可能条目,詳见“'''[[分类学 (消歧义)]]'''”}} |
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{{古生物}} |
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[[File:cladogram-example2.png|200px|缩略图|右|[[分支 |
[[File:cladogram-example2.png|200px|缩略图|右|[[分支图]]是一个在[[图论]]中所指的树狀图。]] |
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[[File:cladogram-example1.png|200px|缩略图|右|此[[分支图]]显示不同[[昆虫]]群体间的演化关系。]] |
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'''支序分 |
'''支序分类学'''([[英文]]:Cladistic systematics,或简化为 cladistics)也称作 '''支序系统学'''、'''分支系统学''',简称 '''支序学''',是当前国际生物学界对于[[生物分类]]所遵循并倡导的主流学说,指依据[[演化树]]显示的分化关系,而不参考形态上的相似性来归类[[物种]]。“'''支序'''”的意思是指演化分支的序列,或亲缘分支顺序。 |
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此套 |
此套学说理论兴起于[[20世纪]]后半叶,其主要贡献者为[[德国]]学者[[维利·亨尼希|威利·汉宁根]](Hennig,1913-1976),他称此学说为'''种系发生系统学'''(Phylogenetic systematics,又译作'''系统发育系统学''')<ref>Hennig, 1966</ref>,并且主张:一、分类必须反映“亲缘关系”,而亲缘关系只能藉由“共祖关系”的确认获致;二、分析生物间的亲缘关系时,可将有变异的同源特征分为:较原始的“[[祖征]]”及较进化的“[[衍征]]”,而共有相同的衍征才能当作亲缘关系接近、来自同一祖先的证据。 |
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依照支序分 |
依照支序分类学的理论体系而使用的分类方法,称为'''系统分类法'''、'''支序分类法''',简称 '''支序法''',是基于[[演化支]]来归类物种的新兴的[[生物分类法]]。与传统的基于[[分类阶元]]的[[林奈分类法]]相比,系统分类法更能真实客观地反映物种间的亲疏关系,体现出[[演化论]]的共同祖先(共祖)原则。随着[[分子遺传学]]技术的成熟和普及,国际学界正逐渐呈现出以系统分类法取代林奈分类法的趋势,但由于分类阶元在数个世纪以来被广泛使用,其概念已深入人心,因此现行生物分类法为二法并用——在以支序分类理论为主导的同时,保留传统的分类阶元,甚至根据系统分类的需要而增设新的阶元。然而,林奈分类法的局限性使其无法与系统分类很好地兼容,从而造成了许多难以解決的分类问题。 |
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系 |
系统分类法会收集[[遺传学]]、[[古生物学]]和[[生物形态学|形态学]]等方面的资料,最终拟制出一幅[[树 (图论)|树狀关系图]](即[[分支图]],Cladogram)来表现各物种之间假定的演化关系<ref>See, for example, pp. 45, 78 and 555 of Joel Cracraft and Michael J. Donaghue, eds. (2004). ''Assembling the Tree of Life''. Oxford, England: Oxford University Press.</ref>。在分支图中,所有的生物体都如同一片树叶,且每个内节点理想上都是二元(有两条分歧)的,在此一分歧点两端的分类群互为[[旁系群]],或称姊妹群。每一分支不论其包含多少物种,都被称为一个演化支。一个自然合理的类群应包含任一分支内的所有物种,这些物种应有一个共同的祖先(该祖先不会是该分支以外其他物种的祖先)。每个分支都有一些专属特征,称之为[[衍征]],例如坚硬的前翅([[鞘翅]])是[[鞘翅目]]的衍征,而“幼叶卷疊式”(由卷曲的幼芽舒展成叶片)则是[[蕨类植物]]的衍征。 |
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== 术语 == |
== 术语 == |
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一 |
一个特<nowiki>征</nowiki>狀态若是同时表现在[[外类群]]和其祖先身上时,称之为“祖征”;而若只出现在之后的后代时,则称之为“衍征”。用祖征和衍征来代替原始和先进这些词是因为,若是在不同的环境之下,每种特征都有可能是先进的。用祖征来指分支的“分类基础”在非正式的情況下并不会不普遍。 |
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一些 |
一些种类如果比其他种类具有更多的祖征,称为[[基本分支]],一般来说基本分支比其他衍生分支的种类要少得多,基本分支也可能现在已经不存在,例如[[鸟]]类和[[哺乳动物]]的共同祖先就已经不存在,虽然它们之间有许多共同的祖征存在。 |
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== 支序分类方法 == |
== 支序分类方法 == |
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分支分类分析必须收集信息,并区分什麽是“一般特征”什麽是“特殊性状”。在以前,研究者必须区分哪些特殊性状是共同祖先以前具有的(祖 |
分支分类分析必须收集信息,并区分什麽是“一般特征”什麽是“特殊性状”。在以前,研究者必须区分哪些特殊性状是共同祖先以前具有的(祖征),哪些是共同祖先单独具有的特征(共源性状),要和分支以外的种群比较,只有共源性状才能用来确定一个分支。 |
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要确定一个分支,必须有足够大量的共源性状,才能说明这种特征不是由于共同的祖 |
要确定一个分支,必须有足够大量的共源性状,才能说明这种特征不是由于共同的祖征,不是由于趋同进化造成的同形相似(因为生活在同一环境,而不是因为有同一祖先造成的相似特征)。例如[[鸟]]类和[[昆虫]]有生活在相似的环境中都具有的翅膀(共同的特征),但却是沿着不同的进化路线发展的,如果将它们放到一个分支内就是错误的。 |
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共源特征确定后,要依照简约化的原理确定之间的关系(也是一种[[奥卡姆剃刀|奥卡姆剃刀原理]]),另外也主要也依照分子进化理论,选取最接近的分支。 |
共源特征确定后,要依照简约化的原理确定之间的关系(也是一种[[奥卡姆剃刀|奥卡姆剃刀原理]]),另外也主要也依照分子进化理论,选取最接近的分支。 |
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但有时也会出现许多冲突,例如外形特征和基因分析完全不同等,造成分到不同的分支内,现在种系发生学提供了得到大部分人赞同的结论。 |
但有时也会出现许多冲突,例如外形特征和基因分析完全不同等,造成分到不同的分支内,现在种系发生学提供了得到大部分人赞同的结论。 |
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现代[[DNA]]系列的测定已经比较容易,种系发生学得到分子数据的支持,计算机系统可以处理大量的数据,能精确筛选出真正的共源特征数据。更为有效的方法是利用[[染色体]]中的反转座子记号。最理想的是将[[形 |
现代[[DNA]]系列的测定已经比较容易,种系发生学得到分子数据的支持,计算机系统可以处理大量的数据,能精确筛选出真正的共源特征数据。更为有效的方法是利用[[染色体]]中的反转座子记号。最理想的是将[[形态学 (生物学)|形态学]]、[[分子生物学]]、以及行为生态等种系发生学的信息结合起来,没有一种方法是完全完美的。所有的方法都有自己的误差,在形态学中经常发生趋同进化的错误,但在分子生物学中却经常有和外在特征冲突的现象,分子数据虽然比利用[[化石]]数据更精确,但也充满误差。各种方法的比较和结合,才能得到更好的结果。 |
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“亲缘分支理论”并不能取代现在所有的演化理论,只是对现有的知识进行一些修正。这种理论也可以使用到[[生物学]]以外的领域,目前已经应用到[[历史语言学]]中确定语言的族属分类,和古代文献考订中确定文献派生情况等。 |
“亲缘分支理论”并不能取代现在所有的演化理论,只是对现有的知识进行一些修正。这种理论也可以使用到[[生物学]]以外的领域,目前已经应用到[[历史语言学]]中确定语言的族属分类,和古代文献考订中确定文献派生情况等。 |
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[[File:Clade types.png|有框|支序分类法所用的三种分支方法<br/>'''结点分支''':最近的共同祖先分出的A和B以及它们的后代。<br/>'''主干分支''': 包括A和B 的比较远的共同祖先及其后代,但不包括Z。<br/>'''派生分支''': A 和B 最近的共同祖先及其后代,还包括具有一定的派生特性的较远祖先。]] |
[[File:Clade types.png|有框|支序分类法所用的三种分支方法<br/>'''结点分支''':最近的共同祖先分出的A和B以及它们的后代。<br/>'''主干分支''': 包括A和B 的比较远的共同祖先及其后代,但不包括Z。<br/>'''派生分支''': A 和B 最近的共同祖先及其后代,还包括具有一定的派生特性的较远祖先。]] |
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== 支序分 |
== 支序分类法分类 == |
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自从1960年代以来,生物界出现倾向用支序分类法的“分支主义”,他们主张取消所有非分支的分类系统。但其他分类学家认为虽然种系发生学要应用亲缘分支的技术,但分类仍然有使用传统的[[门 (生物)|门]]类的必要,两种分类法都应该存在,因为不仅存在单源种系,也有同源种系。 |
自从1960年代以来,生物界出现倾向用支序分类法的“分支主义”,他们主张取消所有非分支的分类系统。但其他分类学家认为虽然种系发生学要应用亲缘分支的技术,但分类仍然有使用传统的[[门 (生物)|门]]类的必要,两种分类法都应该存在,因为不仅存在单源种系,也有同源种系。 |
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分支学者认为传统的分类方法人为地将物种分成不同的层次,不能真正代表物种演化的实际情况,因此应该放弃[[林奈]]的分类法,全部使用简单的亲缘分支层次。 |
分支学者认为传统的分类方法人为地将物种分成不同的层次,不能真正代表物种演化的实际情况,因此应该放弃[[林奈]]的分类法,全部使用简单的亲缘分支层次。 |
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而其他有不同意见的学者认为所有的分类方法都是人为的,都有主观因素在内,所有物种都是在持续不断地演化,任何分类划分都是人为制造前半部单一起源,后半部同源发展,在[[ |
而其他有不同意见的学者认为所有的分类方法都是人为的,都有主观因素在内,所有物种都是在持续不断地演化,任何分类划分都是人为制造前半部单一起源,后半部同源发展,在[[树 (图论)|树形结构]]的早期就应用同源分类是必要的。例如发展成为灵长类的早期脊椎动物不能放到任何单源分支中。他们还认为同源分类提供了生物形态、[[生态]]即生命演化历史中重要变化的信息。也就是说传统分类和分支分类都很有价值,但在不同方面是为不同目的而起作用。 |
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== 参考文献 == |
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[[Category:生物分类学]] |
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[[Category:生物信息 |
[[Category:生物信息学]] |