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Life on Earth:地球上现存生命的系统发育关系

1. 契机

今天一个师妹给我发了一个生物类群的list,包括藻类,裸子植物,动物,细菌,真菌,古细菌等,问我如果画树(构建系统发育树)应该用什么做外类群,我发现我还真不知道细菌还是古细菌或者真菌哪个更先分化出来。所以,我查询了一些资料,才回答了师妹的问题,记录在这,纯当给自己科普了。

让我惊讶的几点:

  1. 细菌是独立的单系,最先分化出来,不是名字更“古老”的古菌。
  2. 植物所在的支比真菌更基部,比起植物,动物和真菌关系更近。
  3. 病毒的系统发育位置不确定。

2. Life on Earth

2.1. 现存的细胞生命(cellular life)主要包括三个域

  1. 细菌(Eubacteria): 包含我们常说的细菌,又叫true bacteria, 以及内共生起源的细胞器(mitochondria, chloroplasts)也是细菌起源的。
  2. 真核生物(Eukaryotes): 包括原生生物(Protists), 植物(Plants), 真菌(Fungi), 动物(Animals)等大部分我们认识的生物。其中真菌和动物的亲缘关系较近。
  3. 古菌(Archaea): 原来被认为是一个单系,目前有证据认为是一个并系类群。

除了这三个域以外,还有一些非细胞生物,如病毒(Viruses),目前还不确定应该放在系统发育树的什么位置。

2.2. 现存细胞生命的系统发育关系

现存生命的系统发育树的根,以及现存三个域的系统关系在科学界还存在争议。可参考:http://tolweb.org/Life_on_Earth/1

细菌最先分化出来是没有争议的,所以回到最初的问题,用细菌作为外类群来建树是最合适的。

  1. 现存生命的系统发育树存在争议
  • 争议点1:古菌(Archaea)的系统位置
  • 争议点2:病毒(Viruses)等非细胞生命的系统位置
the relationships of the major lineages are controversial

Figure 1. the relationships of the major lineages are controversial 图片来源:http://tolweb.org/Life_on_Earth/1

  1. 古菌(Archaea)的系统位置的两种假说
  • Archaea tree假说:
Archaea tree

Figure 2. Archaea tree 假说 图片来源:http://tolweb.org/Life_on_Earth/1

  • Eocyte tree假说:
Eocyte tree

Figure 3. Eocyte tree 假说 图片来源:http://tolweb.org/Life_on_Earth/1

3. 现存生命之树

推荐这个网站:http://tolweb.org/tree/home.pages/popular.html

可以查询所有现存生物在生命之树的位置(ps:根据科研结果不断更新)

3.1. 现存生命之树(未包括病毒)

A history of Existing Life

Figure 4. A history of Existing Life 图片来源:https://fairhopegraphics.com/

4. references

  1. http://tolweb.org/Life_on_Earth/1

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