“The characters which naturalists consider as showing true affinity between any two or more species, are those which have been inherited from a common parent, all true classification being genealogical.”
-Charles Darwin, 1859:391
“博物學家們認為兩個或兩個以上的物種間那些表明真實親緣關(guān)系的性狀都是從共同祖先遺傳下來的,一切真正意義的分類都是根據(jù)種系發(fā)生的。”
-查爾斯·達爾文,《物種起源》 1859: 391
“系統(tǒng)學”對很多人來說或許是個陌生的概念,但從人類開始認識自然,認識生命的多樣性,系統(tǒng)學就是個繞不過去的核心:人們要認識世界萬物,就要把它們分門別類、總結(jié)個性和共性,那么生命有機體的多樣性是怎么形成的?如何去認識、發(fā)現(xiàn)、描述、解釋這些生命的多樣性?如何綜合這些信息,去獲得一個具預(yù)測性的分類系統(tǒng)?
這就是系統(tǒng)學。
在達爾文劃時代的自然選擇理論提出之后,系統(tǒng)學家們和演化研究逐漸走到了一起,廣泛地說,現(xiàn)代系統(tǒng)學的根本目標是發(fā)現(xiàn)生命演化之樹的所有分支,記錄這些分支在演化過程中發(fā)生的變異,在最大程度上描述物種——這些分支的末端。因而,系統(tǒng)學是對地球上現(xiàn)存生物多樣性及演化歷史的研究。
對世間一切生物的分類系統(tǒng)都有兩種:“自然”的,和“人為”的。對這兩個詞當然有許多的理解,但就目前系統(tǒng)學家們普遍共識是,能夠反映演化歷史的分類系統(tǒng),才是“自然的”分類系統(tǒng),除此之外皆為“人為”系統(tǒng)。舉個例子,硬骨魚、軟骨魚、魚龍、鯨都有鰭或者鰭狀的附肢,在一個“自然的”分類系統(tǒng)里,它們會被分到不同的小型類群:因為這極其相似的性狀特征,是在不同的時期經(jīng)由不同的路徑演化而來的,它們是“趨同演化”的結(jié)果——并且它們之間最近的共同祖先,出現(xiàn)在不同的地質(zhì)年代;而一個“人為的”分類系統(tǒng),就可能因為“具鰭或者鰭狀的附肢”這個特征,把它們歸為同一個排開“不具鰭或者鰭狀的附肢”(比如人類)的小類群——事實上我們當然知道,人和鯨的關(guān)系,比人或鯨和其它三者的關(guān)系都要近得多。
因此,泛泛地說,達爾文之前的系統(tǒng)學歷史,是一部“人為”分類系統(tǒng)的歷史,在植物界,包括林奈、Jussieu、Candolle、Benthem等植物學家的系統(tǒng)學工作,可歸于此;在達爾文之后,追求“自然的”分類系統(tǒng)的進程如一股涓涓細流,最終波瀾壯闊成為一片大海,也成了現(xiàn)代系統(tǒng)學的共識。
在一個“人為”分類系統(tǒng)中,因為這些趨同演化的特征它們可能會被歸到一類——雖然事實上它們關(guān)系很遠。植物界也是如此。
因為“自然的”分類系統(tǒng)所基于的依據(jù)——物種水平以上的演化歷史是惟一的,因此要獲得一個“自然的”分類系統(tǒng),第一步,我們要了解演化事件的順序信息即系統(tǒng)發(fā)育(phylogeny),第二步,如果我們確切地知道了演化樹的結(jié)構(gòu),剩下要解決的問題,就只剩下給演化樹上的分支命名——很簡單對不對?但事實上,直到人類能夠大規(guī)模進行DNA測序之前,我們在“創(chuàng)造一個‘自然的’分類系統(tǒng)”這件事上的進展,一直被困在第一步。
我們都知道中心法則:在所有的生物體的細胞結(jié)構(gòu)里,DNA自我復(fù)制,所包含的信息轉(zhuǎn)錄給RNA,RNA翻譯為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)和其它部分物質(zhì)決定了生物體的一切,包括細胞結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)、生理行為……一旦包含有遺傳信息、可以表達的DNA序列(基因)發(fā)生變化,則隨之一切發(fā)生變化;在種群一級上,則是基因頻率的變化——這就是演化。系統(tǒng)學家們一直在試圖構(gòu)建世間萬物的系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu),可用的數(shù)據(jù)就在這些演化所改變的東西上——DNA序列、RNA序列、蛋白質(zhì)序列、細胞結(jié)構(gòu)、微觀形態(tài)數(shù)據(jù)、宏觀形態(tài)數(shù)據(jù)、行為學數(shù)據(jù)……這些可以統(tǒng)稱為“性狀”。從某種意義上,任何一級的“性狀”都對系統(tǒng)學家推斷演化歷史有重要意義,當然不同的是,分子序列可用的數(shù)據(jù)在數(shù)量上較之宏觀形態(tài)要多得多。
在過去,盡管系統(tǒng)學家們努力還原演化歷史,但苦于工具所限,從宏觀結(jié)構(gòu)到微觀結(jié)構(gòu)到化學成分,幾乎止步于此。20世紀后期的科技成就包括計算機和大通量的DNA序列測序技術(shù)為系統(tǒng)學研究迎來了新的曙光,大量系統(tǒng)學的文章發(fā)表,這些進步也近乎顛覆性地改變了人類對現(xiàn)有生命類群的理解。
高清版海報點擊“這里”。
在有花被子植物領(lǐng)域,一群植物系統(tǒng)學家們組成了APG組(ANGIOSPERM PHYLOGENY Group, 被子植物系統(tǒng)發(fā)育組),共同討論、推進、建立一個基于系統(tǒng)發(fā)育(即演化歷史)的被子植物分類系統(tǒng),除了最重要的單系原則(每一個被命名的分類階元應(yīng)該是單系的:即包含一個共同祖先和它所有的后代)之外,還應(yīng)具有穩(wěn)定性(尊重已有的類群名稱,維持類群大小的穩(wěn)定和適中,如無必要,不增加新的分類階元或更改)和易用性(各被命名階元和類群應(yīng)具有明顯的、可區(qū)別的形態(tài)特征)。第一版APG自1998年發(fā)表以來,被學術(shù)界廣為采納,英國皇家植物園和密蘇里植物園均將各自標本館中的館藏順序更改為按APG系統(tǒng)排列。然而因為眾多歷史原因,基于系統(tǒng)發(fā)育和演化的被子植物APG分類系統(tǒng)在國內(nèi)還未得到廣泛使用,給植物研究的國際化合作和交流帶來了或大或小的困難。
去年,我在密蘇里植物園的導(dǎo)師Peter Stevens教授告訴我,明年第四版的APG IV文章就要刊出了,并將其中的一些問題告知了我,這個消息令我非常興奮。曾經(jīng)協(xié)助他更新APG website的我一直非常關(guān)心APG系統(tǒng)在國內(nèi)的普及情況,因此,當APG IV文章刊出后,我意識到這是一個契機。特別是在我在任教于2016年6月中國植物園聯(lián)盟舉辦的第三屆植物分類學培訓班后,學員們紛紛反映希望我們能夠更多地介紹當前國際通用的一些系統(tǒng)分類學概念,我覺得我有必要和幾位同事合作,推動APG系統(tǒng)在國內(nèi)的認知和普及。
我們討論后認為,目前可以逐步地推開一些APG系統(tǒng)的周邊。海報(poster)就是一種很好的形式,可以用直觀的圖形來表現(xiàn)所要告訴人們的信息,將信息高密度而又直觀地集中在一張圖上。我知道APG系統(tǒng)很早就有英文版海報,由德國海德堡大學(Heidelberg University)的Theodor C. H. Cole以及柏林自由大學(Freie Universit?t Berlin)的 Hartmut H. Hilger教授制作,在學術(shù)界產(chǎn)生了廣泛的影響。我的工作就可以在他們的基礎(chǔ)上進行了。
經(jīng)過半個月的樹形結(jié)構(gòu)描畫、翻譯描述、翻譯科目拉丁名、一些額外標記和取舍,三張中的第一張——APG系統(tǒng)中文海報誕生了。隨后,我又花了三天時間翻譯制作了同系列的“維管束植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報”(包含了所有的基于分子數(shù)據(jù)整理過的裸子植物、蕨類和石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系),并與在中科院華南植物園工作的葉文博士合作翻譯制作了“苔蘚植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報”(包含了苔類、蘚類和角苔類),如今包含所有“高等植物”系統(tǒng)發(fā)育信息的三張海報俱已完成。
雖然“高等植物”已經(jīng)是個“舊”名詞(“高等”無意義),在這里也不妨借用來指代所有陸生植物/有胚植物(Land plants/Embryophyte),包含苔類、蘚類、角苔類、石松類、蕨類、種子植物這些單系類群,不包含綠藻、地衣以及其他藻類。
這里的海報基于三張原版海報,Angiosperm Phylogeny Poster主要展示所有有花被子植物的系統(tǒng)發(fā)育,Tracheophyte Phylogeny Poster展示裸子植物、蕨類植物、石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育,Bryophyte Phylogeny Poster展示苔類、蘚類、角苔類植物的系統(tǒng)發(fā)育。
我們制作翻譯的中文海報較原版發(fā)生了不少變動,比如APG IV原版海報中只包含了APG IV部分科,在此我根據(jù)2016年出版的APG IV文章已經(jīng)將所有416個科填入,且各目以下重新按照Linear APG(APG線性)排列,方便查詢和應(yīng)用;苔蘚植物海報部分原版有不少錯誤,我們在翻譯過程中已經(jīng)一一糾正。
我們提供多項下載選擇:原版、純中文版、科目拉丁名保留版,以及我們特別制作的中文-拉丁對照版,可以供對拉丁文不熟的同學對照記憶背誦。
關(guān)于如何使用這三張系統(tǒng)發(fā)育樹海報查看信息,我進行一些增加梳理:
1、 查看目/科以上的系統(tǒng)發(fā)育和演化關(guān)系:
這個海報包含了所有高等植物類群的系統(tǒng)發(fā)育和演化關(guān)系,瀏覽整張圖即可獲得大量已知的系統(tǒng)發(fā)育信息,對整個高等植物有一個大略的了解。一些大類群上最顯著的有趣信息比如:傳統(tǒng)上的“苔蘚植物”其實分為苔類、蘚類、角苔類,“苔蘚植物”是一個并系群,其中角苔類和所有維管束植物的關(guān)系,比它們和苔類或蘚類之間的關(guān)系要近;傳統(tǒng)上的“蕨類”包含真蕨類、木賊、石松和松葉蕨,但從這張海報你可以發(fā)現(xiàn),松葉蕨可以包含在真蕨當中(和瓶爾小草目是姐妹群,有最近的共同祖先),木賊和真蕨關(guān)系緊密,而石松類和真蕨類關(guān)系較遠——比真蕨類和所有種子植物的關(guān)系更遠;傳統(tǒng)上被子植物被分成單子葉植物和雙子葉植物,而事實上,“胚具一片子葉”這一性狀是從“胚具兩片子葉”的類群中演化而來的,某些雙子葉植物和單子葉植物之間的關(guān)系,比它們和另一些雙子葉植物更近——前者被稱為“真雙子葉植物”。
幾種常見的栽培植物的果實。左上為肉豆蔻科的肉豆蔻 Myristica fragrans,左下為無患子科的荔枝Litchi chinensis,右邊為禾本科的小麥屬 Triticum spp. 盡管肉豆蔻和荔枝在形態(tài)上有許多相似之處且都有兩片子葉,但實際上小麥(單子葉植物)和荔枝(真雙子葉植物)的關(guān)系比它們和肉豆蔻(木蘭類分支)更近。圖片來源:作者提供。
你可以在海報上找到你所感興趣的兩個以上類群,觀察它們的拓撲結(jié)構(gòu),比如我想知道傘形科、薔薇科和豆科之間的關(guān)系,我只需在圖上找到這幾個科,可見傘形科所在的傘形目,薔薇科所在薔薇目以及豆科所在的豆目的關(guān)系是((薔薇目+豆目)傘形目),即薔薇科和豆科之間的關(guān)系,比它們和傘形科之間的關(guān)系更近,那么薔薇科和豆科較之它們和傘形科在距今更近的時間節(jié)點上有共同祖先,薔薇科和豆科之間可能有更多的共同衍征。
2、 查看重要共同衍征:
在這張海報上,每個目以及目以上各分支的重要共同衍征都已經(jīng)標注,這意味著:
你可以從海報上查看你想了解的目下一些重要的共同特征,如樟目Laurales:木本;葉對生;花有被絲托,常具退化雄蕊 花藥常鑷合狀排列;心皮具1枚胚珠;胚大型。這些共衍征可以在樟目下各科中找到。
以從海報上查看你關(guān)注的類群的重要衍征。圖片來源:作者提供。
你可以從海報上查看你所感興趣的共衍征可能會出現(xiàn)在哪些類群上:比如“固氮”,我們可以看到這個共衍征出現(xiàn)在真雙子葉植物-核心真雙子葉植物-超薔薇類分支-薔薇類分支-豆類植物下的一個單系分支上,包含豆目、薔薇目、葫蘆目、殼斗目,那么如果我要尋找與細菌共生固氮的植物,就要在這幾個目中尋找——在演化事實上也是如此,“與細菌共生固氮”這個共衍征,出現(xiàn)在以上四個目中的豆科、薔薇科、樺木科、鼠李科、大麻科、秋海棠科、胡頹子科、楊梅科等科的部分植物中。
利用這些衍征做一些簡單基本的檢索。
3、在被子植物系統(tǒng)發(fā)育海報中,查看APG IV的線性排列:
因為我已經(jīng)將目下各科重新按照Linear classification of flowering plants(APG IV)排列,因此如果有標本館(這是辰山植物標本館正在做的工作)想將館藏標本重新APG IV排列,那么可以參考這張海報。目下各科順序為從上至下-從左至右,如下圖所示。
4、 查看中文-拉丁對照:
對于不熟悉拉丁科、目名的使用者,可以使用本海報進行對照記憶。
三張植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報誕生了,受到了我沒有想到的熱烈歡迎,我將海報上傳到“中國植物分類學家園”后又發(fā)了一條微博,三天的轉(zhuǎn)載量達到了500多次,閱讀量超過了25萬——至少在我這里,這是個不錯的結(jié)果。
當然我們不會止步于此,未來一年,我和辰山植物園的同事們還將推出一系列出版物,共同推進植物系統(tǒng)學的研究前沿在學界和愛好者界的認知,我期待有更好的結(jié)果。
畢竟演化,是生物學之光。
部分海報細節(jié)展示:
Tracheophyte Phylogeny Poster展示裸子植物、蕨類植物、石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育
Bryophyte Phylogeny Poster展示苔類、蘚類、角苔類植物的系統(tǒng)發(fā)育
點擊“這里”下載完整清晰海報。(編輯:Sol_陽陽)
“The characters which naturalists consider as showing true affinity between any two or more species, are those which have been inherited from a common parent, all true classification being genealogical.”
-Charles Darwin, 1859:391
“博物學家們認為兩個或兩個以上的物種間那些表明真實親緣關(guān)系的性狀都是從共同祖先遺傳下來的,一切真正意義的分類都是根據(jù)種系發(fā)生的?!?br>-查爾斯·達爾文,《物種起源》 1859: 391
“系統(tǒng)學”對很多人來說或許是個陌生的概念,但從人類開始認識自然,認識生命的多樣性,系統(tǒng)學就是個繞不過去的核心:人們要認識世界萬物,就要把它們分門別類、總結(jié)個性和共性,那么生命有機體的多樣性是怎么形成的?如何去認識、發(fā)現(xiàn)、描述、解釋這些生命的多樣性?如何綜合這些信息,去獲得一個具預(yù)測性的分類系統(tǒng)?
這就是系統(tǒng)學。
在達爾文劃時代的自然選擇理論提出之后,系統(tǒng)學家們和演化研究逐漸走到了一起,廣泛地說,現(xiàn)代系統(tǒng)學的根本目標是發(fā)現(xiàn)生命演化之樹的所有分支,記錄這些分支在演化過程中發(fā)生的變異,在最大程度上描述物種——這些分支的末端。因而,系統(tǒng)學是對地球上現(xiàn)存生物多樣性及演化歷史的研究。
對世間一切生物的分類系統(tǒng)都有兩種:“自然”的,和“人為”的。對這兩個詞當然有許多的理解,但就目前系統(tǒng)學家們普遍共識是,能夠反映演化歷史的分類系統(tǒng),才是“自然的”分類系統(tǒng),除此之外皆為“人為”系統(tǒng)。舉個例子,硬骨魚、軟骨魚、魚龍、鯨都有鰭或者鰭狀的附肢,在一個“自然的”分類系統(tǒng)里,它們會被分到不同的小型類群:因為這極其相似的性狀特征,是在不同的時期經(jīng)由不同的路徑演化而來的,它們是“趨同演化”的結(jié)果——并且它們之間最近的共同祖先,出現(xiàn)在不同的地質(zhì)年代;而一個“人為的”分類系統(tǒng),就可能因為“具鰭或者鰭狀的附肢”這個特征,把它們歸為同一個排開“不具鰭或者鰭狀的附肢”(比如人類)的小類群——事實上我們當然知道,人和鯨的關(guān)系,比人或鯨和其它三者的關(guān)系都要近得多。
因此,泛泛地說,達爾文之前的系統(tǒng)學歷史,是一部“人為”分類系統(tǒng)的歷史,在植物界,包括林奈、Jussieu、Candolle、Benthem等植物學家的系統(tǒng)學工作,可歸于此;在達爾文之后,追求“自然的”分類系統(tǒng)的進程如一股涓涓細流,最終波瀾壯闊成為一片大海,也成了現(xiàn)代系統(tǒng)學的共識。
在一個“人為”分類系統(tǒng)中,因為這些趨同演化的特征它們可能會被歸到一類——雖然事實上它們關(guān)系很遠。植物界也是如此。
因為“自然的”分類系統(tǒng)所基于的依據(jù)——物種水平以上的演化歷史是惟一的,因此要獲得一個“自然的”分類系統(tǒng),第一步,我們要了解演化事件的順序信息即系統(tǒng)發(fā)育(phylogeny),第二步,如果我們確切地知道了演化樹的結(jié)構(gòu),剩下要解決的問題,就只剩下給演化樹上的分支命名——很簡單對不對?但事實上,直到人類能夠大規(guī)模進行DNA測序之前,我們在“創(chuàng)造一個‘自然的’分類系統(tǒng)”這件事上的進展,一直被困在第一步。
我們都知道中心法則:在所有的生物體的細胞結(jié)構(gòu)里,DNA自我復(fù)制,所包含的信息轉(zhuǎn)錄給RNA,RNA翻譯為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)和其它部分物質(zhì)決定了生物體的一切,包括細胞結(jié)構(gòu)、外觀形態(tài)、生理行為……一旦包含有遺傳信息、可以表達的DNA序列(基因)發(fā)生變化,則隨之一切發(fā)生變化;在種群一級上,則是基因頻率的變化——這就是演化。系統(tǒng)學家們一直在試圖構(gòu)建世間萬物的系統(tǒng)發(fā)育結(jié)構(gòu),可用的數(shù)據(jù)就在這些演化所改變的東西上——DNA序列、RNA序列、蛋白質(zhì)序列、細胞結(jié)構(gòu)、微觀形態(tài)數(shù)據(jù)、宏觀形態(tài)數(shù)據(jù)、行為學數(shù)據(jù)……這些可以統(tǒng)稱為“性狀”。從某種意義上,任何一級的“性狀”都對系統(tǒng)學家推斷演化歷史有重要意義,當然不同的是,分子序列可用的數(shù)據(jù)在數(shù)量上較之宏觀形態(tài)要多得多。
在過去,盡管系統(tǒng)學家們努力還原演化歷史,但苦于工具所限,從宏觀結(jié)構(gòu)到微觀結(jié)構(gòu)到化學成分,幾乎止步于此。20世紀后期的科技成就包括計算機和大通量的DNA序列測序技術(shù)為系統(tǒng)學研究迎來了新的曙光,大量系統(tǒng)學的文章發(fā)表,這些進步也近乎顛覆性地改變了人類對現(xiàn)有生命類群的理解。
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在有花被子植物領(lǐng)域,一群植物系統(tǒng)學家們組成了APG組(ANGIOSPERM PHYLOGENY Group, 被子植物系統(tǒng)發(fā)育組),共同討論、推進、建立一個基于系統(tǒng)發(fā)育(即演化歷史)的被子植物分類系統(tǒng),除了最重要的單系原則(每一個被命名的分類階元應(yīng)該是單系的:即包含一個共同祖先和它所有的后代)之外,還應(yīng)具有穩(wěn)定性(尊重已有的類群名稱,維持類群大小的穩(wěn)定和適中,如無必要,不增加新的分類階元或更改)和易用性(各被命名階元和類群應(yīng)具有明顯的、可區(qū)別的形態(tài)特征)。第一版APG自1998年發(fā)表以來,被學術(shù)界廣為采納,英國皇家植物園和密蘇里植物園均將各自標本館中的館藏順序更改為按APG系統(tǒng)排列。然而因為眾多歷史原因,基于系統(tǒng)發(fā)育和演化的被子植物APG分類系統(tǒng)在國內(nèi)還未得到廣泛使用,給植物研究的國際化合作和交流帶來了或大或小的困難。
去年,我在密蘇里植物園的導(dǎo)師Peter Stevens教授告訴我,明年第四版的APG IV文章就要刊出了,并將其中的一些問題告知了我,這個消息令我非常興奮。曾經(jīng)協(xié)助他更新APG website的我一直非常關(guān)心APG系統(tǒng)在國內(nèi)的普及情況,因此,當APG IV文章刊出后,我意識到這是一個契機。特別是在我在任教于2016年6月中國植物園聯(lián)盟舉辦的第三屆植物分類學培訓班后,學員們紛紛反映希望我們能夠更多地介紹當前國際通用的一些系統(tǒng)分類學概念,我覺得我有必要和幾位同事合作,推動APG系統(tǒng)在國內(nèi)的認知和普及。
我們討論后認為,目前可以逐步地推開一些APG系統(tǒng)的周邊。海報(poster)就是一種很好的形式,可以用直觀的圖形來表現(xiàn)所要告訴人們的信息,將信息高密度而又直觀地集中在一張圖上。我知道APG系統(tǒng)很早就有英文版海報,由德國海德堡大學(Heidelberg University)的Theodor C. H. Cole以及柏林自由大學(Freie Universit?t Berlin)的 Hartmut H. Hilger教授制作,在學術(shù)界產(chǎn)生了廣泛的影響。我的工作就可以在他們的基礎(chǔ)上進行了。
經(jīng)過半個月的樹形結(jié)構(gòu)描畫、翻譯描述、翻譯科目拉丁名、一些額外標記和取舍,三張中的第一張——APG系統(tǒng)中文海報誕生了。隨后,我又花了三天時間翻譯制作了同系列的“維管束植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報”(包含了所有的基于分子數(shù)據(jù)整理過的裸子植物、蕨類和石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系),并與在中科院華南植物園工作的葉文博士合作翻譯制作了“苔蘚植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報”(包含了苔類、蘚類和角苔類),如今包含所有“高等植物”系統(tǒng)發(fā)育信息的三張海報俱已完成。
雖然“高等植物”已經(jīng)是個“舊”名詞(“高等”無意義),在這里也不妨借用來指代所有陸生植物/有胚植物(Land plants/Embryophyte),包含苔類、蘚類、角苔類、石松類、蕨類、種子植物這些單系類群,不包含綠藻、地衣以及其他藻類。
這里的海報基于三張原版海報,Angiosperm Phylogeny Poster主要展示所有有花被子植物的系統(tǒng)發(fā)育,Tracheophyte Phylogeny Poster展示裸子植物、蕨類植物、石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育,Bryophyte Phylogeny Poster展示苔類、蘚類、角苔類植物的系統(tǒng)發(fā)育。
我們制作翻譯的中文海報較原版發(fā)生了不少變動,比如APG IV原版海報中只包含了APG IV部分科,在此我根據(jù)2016年出版的APG IV文章已經(jīng)將所有416個科填入,且各目以下重新按照Linear APG(APG線性)排列,方便查詢和應(yīng)用;苔蘚植物海報部分原版有不少錯誤,我們在翻譯過程中已經(jīng)一一糾正。
我們提供多項下載選擇:原版、純中文版、科目拉丁名保留版,以及我們特別制作的中文-拉丁對照版,可以供對拉丁文不熟的同學對照記憶背誦。
關(guān)于如何使用這三張系統(tǒng)發(fā)育樹海報查看信息,我進行一些增加梳理:
1、 查看目/科以上的系統(tǒng)發(fā)育和演化關(guān)系:
這個海報包含了所有高等植物類群的系統(tǒng)發(fā)育和演化關(guān)系,瀏覽整張圖即可獲得大量已知的系統(tǒng)發(fā)育信息,對整個高等植物有一個大略的了解。一些大類群上最顯著的有趣信息比如:傳統(tǒng)上的“苔蘚植物”其實分為苔類、蘚類、角苔類,“苔蘚植物”是一個并系群,其中角苔類和所有維管束植物的關(guān)系,比它們和苔類或蘚類之間的關(guān)系要近;傳統(tǒng)上的“蕨類”包含真蕨類、木賊、石松和松葉蕨,但從這張海報你可以發(fā)現(xiàn),松葉蕨可以包含在真蕨當中(和瓶爾小草目是姐妹群,有最近的共同祖先),木賊和真蕨關(guān)系緊密,而石松類和真蕨類關(guān)系較遠——比真蕨類和所有種子植物的關(guān)系更遠;傳統(tǒng)上被子植物被分成單子葉植物和雙子葉植物,而事實上,“胚具一片子葉”這一性狀是從“胚具兩片子葉”的類群中演化而來的,某些雙子葉植物和單子葉植物之間的關(guān)系,比它們和另一些雙子葉植物更近——前者被稱為“真雙子葉植物”。
幾種常見的栽培植物的果實。左上為肉豆蔻科的肉豆蔻 Myristica fragrans,左下為無患子科的荔枝Litchi chinensis,右邊為禾本科的小麥屬 Triticum spp. 盡管肉豆蔻和荔枝在形態(tài)上有許多相似之處且都有兩片子葉,但實際上小麥(單子葉植物)和荔枝(真雙子葉植物)的關(guān)系比它們和肉豆蔻(木蘭類分支)更近。圖片來源:作者提供。
你可以在海報上找到你所感興趣的兩個以上類群,觀察它們的拓撲結(jié)構(gòu),比如我想知道傘形科、薔薇科和豆科之間的關(guān)系,我只需在圖上找到這幾個科,可見傘形科所在的傘形目,薔薇科所在薔薇目以及豆科所在的豆目的關(guān)系是((薔薇目+豆目)傘形目),即薔薇科和豆科之間的關(guān)系,比它們和傘形科之間的關(guān)系更近,那么薔薇科和豆科較之它們和傘形科在距今更近的時間節(jié)點上有共同祖先,薔薇科和豆科之間可能有更多的共同衍征。
2、 查看重要共同衍征:
在這張海報上,每個目以及目以上各分支的重要共同衍征都已經(jīng)標注,這意味著:
你可以從海報上查看你想了解的目下一些重要的共同特征,如樟目Laurales:木本;葉對生;花有被絲托,常具退化雄蕊 花藥常鑷合狀排列;心皮具1枚胚珠;胚大型。這些共衍征可以在樟目下各科中找到。
以從海報上查看你關(guān)注的類群的重要衍征。圖片來源:作者提供。
你可以從海報上查看你所感興趣的共衍征可能會出現(xiàn)在哪些類群上:比如“固氮”,我們可以看到這個共衍征出現(xiàn)在真雙子葉植物-核心真雙子葉植物-超薔薇類分支-薔薇類分支-豆類植物下的一個單系分支上,包含豆目、薔薇目、葫蘆目、殼斗目,那么如果我要尋找與細菌共生固氮的植物,就要在這幾個目中尋找——在演化事實上也是如此,“與細菌共生固氮”這個共衍征,出現(xiàn)在以上四個目中的豆科、薔薇科、樺木科、鼠李科、大麻科、秋海棠科、胡頹子科、楊梅科等科的部分植物中。
利用這些衍征做一些簡單基本的檢索。
3、在被子植物系統(tǒng)發(fā)育海報中,查看APG IV的線性排列:
因為我已經(jīng)將目下各科重新按照Linear classification of flowering plants(APG IV)排列,因此如果有標本館(這是辰山植物標本館正在做的工作)想將館藏標本重新APG IV排列,那么可以參考這張海報。目下各科順序為從上至下-從左至右,如下圖所示。
4、 查看中文-拉丁對照:
對于不熟悉拉丁科、目名的使用者,可以使用本海報進行對照記憶。
三張植物系統(tǒng)發(fā)育樹海報誕生了,受到了我沒有想到的熱烈歡迎,我將海報上傳到“中國植物分類學家園”后又發(fā)了一條微博,三天的轉(zhuǎn)載量達到了500多次,閱讀量超過了25萬——至少在我這里,這是個不錯的結(jié)果。
當然我們不會止步于此,未來一年,我和辰山植物園的同事們還將推出一系列出版物,共同推進植物系統(tǒng)學的研究前沿在學界和愛好者界的認知,我期待有更好的結(jié)果。
畢竟演化,是生物學之光。
部分海報細節(jié)展示:
Tracheophyte Phylogeny Poster展示裸子植物、蕨類植物、石松類植物的系統(tǒng)發(fā)育
Bryophyte Phylogeny Poster展示苔類、蘚類、角苔類植物的系統(tǒng)發(fā)育
點擊“這里”下載完整清晰海報。(編輯:Sol_陽陽)