2016-12-17 16:45:10

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亲缘分支分类法,英语词Cladistics来自希腊语klados ,意为"分支"。分支分类法根据生物种类进化关系进行分类。亲缘分支分类法是一种非常严格的分析方法,是现代生物分类学的基础,寻找物种之间的共源性状确定其在进化进程中的联系。传统的表现型分类法只是根据物种之间外观的相似,以及关键的相同特征分类。一般认为分支分类法创始人是威利·汉宁根()。亲缘分支分类法的研究结果用树形图表示,要收集各方面的信息进行总结,现代这种研究经常运用分子生物学的数据。DNA排列,生物化学数据和形态学的数据。

基本信息

  • 中文名称

    亲缘分支分类法

  • 解释

    生物学的一个分支

  • 创始人

    威利·汉宁根

  • 出生

    1913-1976

折叠 编辑本段 简介

树形图中每个种类的生物如同一个树叶,在每个分叉树枝的顶端具有共同的进化祖先,这两个叉叫做"同源分支"。每一个枝杈叫做一个"分支",不管这个分支包含成千个种类还是只有一个种类,每一个分支内的种类也只具有唯一的祖先,一个分支内有一个统一的特征,例如甲壳虫都具有鞘翅和膜翅,蕨类都具有由卷曲的幼芽舒展成叶子的特性。

折叠 编辑本段 方法探讨

分支分类分析必须收集信息,并区分什么是"一般特征"什么是"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。

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。

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原理),另外也主要也依照分子进化理论,选取最接近的分支。

现代不太容易出现由于研究者自身造成的偏差,因为一般分析都使用计算机软件,现在有各种复杂的软件可以用来分析和计算分支。

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。

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、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。

亲缘分支理论并不能取代现在所有的进化理论,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。

亲缘分支法所用的三种分支方法结点分支:最近的共同祖先分出的A和B以及它们的后代。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。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。

折叠 编辑本段 分支方法

折叠 结点分支

最近的共同祖先分出的A和B以及它们的后代。

折叠 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。

折叠 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。

折叠 编辑本段 分类

自从1960年代以来,生物界出现倾向用亲缘分支分类法的"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。

单源种系可以应用分支,全体种系都是从一个祖先派生出来的。同源种系虽然意义相同,但其中一部分种群有独立的进化道路,产生很大的区别。例如鸟类和爬行类具有同一祖先,但进化道路相当不同。脊椎动物和无脊椎动物也是从共同祖先演化来的,但不能分到同一类中。

此外还有多源种系,例如以前分到一类"厚皮类"中的动物象和犀牛并不是来源于同一祖先,而是各自由不同的薄皮祖先进化来的。进化分类学者认为多源在分类学中是错误的,如同将趋同进化的动物或同形的动物分到一类中一样。

分支学者认为同源种系和多源种系是一样错误的,单系群是依据共源性状,可以将各种群进行客观地分类。而同源和多源是依据外观特征,容易造成主观的错误。但其他学者认为分支法将种群分类从"低级"向"高级"分类,容易导致目的论,目的论是在进化研究中应该避免的。

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,不能真正代表物种进化的实际情况,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。

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进化,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、生态即生命进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的目而起作用。

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