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单系(monophyly)、并系(paraphyly)和复系(polyphyly)及相关定义

单系-并系-复系示意图

Figure 1. 单系-并系-复系示意图
from wikipedia: monophyly

1. 分类

  1. 分类
    分类就是根据共有属性,将对象群进行分门别类。对象的属性有多少种(一般是无穷多种),就可以有多少种分类方法/分类依据。
  2. 分类在生物学领域的应用
    分类在生物学领域的应用是依据生物的特征将生物进行分门别类整理,而生物学的分类的目的是为了准确描述生物间的亲缘关系。
  3. 分支分类学(cladistics)
    也叫支序分类学,是指一种用分支图(系统进化关系树) 来对生物进行分类和描述进化关系的分类学。

2. 单系-monophyly

  1. 定义
  • 单系(monophyly)是指一组仅由共同祖先种群及其所有直系后代组成的分类群。
  • 通过共有衍征被归类到一起的类群。
  • 一个等效的术语是holophyly。
  1. 例子
    单系类群的例子有哺乳动物,鸟类。
  2. 单系的意义
    单系群是真正意义完整的分类群,是生物学上分类追求的结果。

3. 并系-paraphyly

  1. 定义
  • 并系群是由一个共同祖先和所有后代减去一个或多个单系群组成。
  • 通过共有祖征被归类到一起的类群。
  • 并系群是不完整的单系群,导致不完整的原因是部分单系群的祖征丢失。
  • 并系群大多是由于传统形态分类年代的认知偏差产生的具有共同形态特征的非自然类群,随着分子生物学的发展纠正了许多原来认为的单系类群为并系类群。
  1. 例子
    并系类群的例子有苔藓植物,蕨类植物,爬行动物,鱼类,原核生物。
  2. 分类学上的处理
  • 分类学上对并系类群一般做合并处理。
  • 例如传统概念的夹竹桃科(Apocynaceae)是个并系,与萝藦科(Asclepiadaceae)之后的广义夹竹桃科则成为一个单系类群。

4. 多系/复系-polyphyly

  1. 定义
  • 多系是指一个包含的成员来自两个或多个分支,且没有包含所有成员的最近共同祖先的分类群。
  • 通过趋同共性被归类到一起的类群。
  • 也是由于传统认知偏差造成的非自然类群,但具有共同特征且有科学价值。
  • 广泛一点说,任何不适单系或者并系的分类群都可以被称为多系。
  1. 例子
  • 多系类群的例子有果树,水生昆虫,寄生植物,多肉植物,食虫植物等。
  1. 分类学上的处理
  • 分类学上对多系类群一般做拆分处理。
  • 例如传统的毛茛科(Ranunculaceae)是多系类群,包含芍药属(Paeonia),星叶草属(Circaeaster)和狭义的毛茛科,把三个部分拆分,芍药属独立成为芍药科(Paeoniaceae),星叶草属独立成为星叶草科(Circaeasteraceae),狭义的毛茛科依然保持,则成为三个独立的单系类群。

5. 物种概念中的单系和并系

物种概念要求物种是单系的,但由于部分类群祖征的丢失,并系物种在自然界中很常见。
研究表明,多达20%的动物物种和20%-50%的植物物种是并系的。

5.1. 一些例子

并系群-排除的单系群-对应的完整单系群

  • 鱼fish-四足类Tetrapoda-脊椎动物Vertebrate
  • 爬行动物Reptiles-鸟类birds-蜥形目Sauropsida
  • 猴子Monkey-人猿总科Hominoidea-类人猿目Simiiformes

6. references

  1. wiki:cladistics:https://en.wikipedia.org/wiki/Cladistics
  2. wiki:monophyly:https://en.wikipedia.org/wiki/Monophyly
  3. wiki:paraphyly:https://en.wikipedia.org/wiki/Paraphyly
  4. wiki:polyphyly:https://en.wikipedia.org/wiki/Polyphyly
  5. ArtemisiaLiu’s weibo:https://www.weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404308383288185230
  6. http://wap.sciencenet.cn/blog-3454407-1262077.html?mobile=1

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