有沒有比較系統講述動植物分類學(系統發生學)中用到的形態特徵或生活史,及其選取思路的書呢?
比如有人提到選取的特徵要盡量和環境適應性無關,從而更好的反應該特徵的進化來源。
背景信息:本科時候生物沒學明白,懷疑是當時的「打開方式」不對。不太確實是不是再次啃一啃《普通動物學》,《植物學》這種教科書就好了,還是有更「高觀點」的書籍?另外覺得先對動植物的大致綱目及其代表物種的樣貌有個印象,學進化,發育,乃至生物信息的時候才更得心應手。不知道我這種觀點對不對。
忍不住要來回答一下,僅就植物分類的視角。
首先要提的一點:脫離了類群尺度來談論選取特徵,是不大合適的。
這個例子可以類比於研究進化時對分子標記的選擇:保守程度高的序列,適合於構建更大類群尺度、更遠親緣關係的系統樹;而對於某個等級比較低、物種比較少的類群而言,顯然高度保守的序列是不能起到分門別類的作用的,因為都一樣。只有選擇合適的序列,並且綜合多個序列的結果,才有可能得到置信度更高的分子系統數。
類似地,為什麼會有「生殖器官比營養器官在形態/系統分類上更重要」的說法?有一種解釋是,生殖器官的特徵相對保守,因此在較大的類群尺度上,這一類特徵是有效的,有區分度的;而營養器官由於長時間與環境接觸,對環境的適應使其出現了大量的適應輻射與趨同進化,其後果是同功、同形未必同源。
另一點值得注意的是,對於被子植物而言,生殖器官的特徵,本身對種系發生,就要比其他特徵影響更大。傳粉過程本身就涉及花器官的諸多特徵組合,一系列的特徵可能會直接影響基因和個體的傳代。譬如自交不親和系統當中的二型花柱和三型花柱系統,其柱頭的特徵直接影響到是否完成生活史(參見為什麼有些植物親本自花授粉不結實,雜交 F1 代卻能自花授粉結實? - 知乎用戶的回答這裡的簡單介紹),因而這時候更要審慎考慮相關特徵在系統進化當中的意義,包括相關特徵是如何調控的,又是怎樣進化出這樣的機制。還有一點要強調的,不要忽視了營養器官在系統進化上的意義。
「選取的特徵要盡量和環境適應性無關,從而更好的反應該特徵的進化來源。」
實際上這個思路需要反思:進化本身就是對環境的適應,為什麼「與環境適應性無關」的特徵,反而會是反映系統進化來源更好的特徵?系統學試圖通過對現有類群的解讀,輔以化石的證據,還原其在進化/系統發生上的歷史事件;因此武斷地把對環境的適應和系統發生割裂開,其實是很僵化的思路。
對於科/屬以下的類群,營養器官的特徵往往是區分物種的重要鑒定指標;換言之,在這種類群尺度之下,營養器官的特徵,實際上是對更短時間、更有限的地域內的歷史事件的真實反映。有一個例子是雜交種在遠離父母本的地域,擁有比父母本都誇張的外形特徵(好像是虎榛子屬 Ostryopsis 的例子,查證之後再搬過來),一來確實在花器官相對類似時更有區分度,二來也有其進化意義:偏離父母本的地域有利於新物種的產生。
其實更重要的不是了解哪些特徵更重要,而是要把系統進化當成連續而又離散的過程來看;個體和基因在此過程當中各自扮演怎樣的角色,可能造成/受到怎樣的影響;要多想,而不是武斷地接受某種看法。
未必是信息量不夠/信息反映不了歷史事件,更可能的是我們不知道要怎樣去解讀。構建進化事件就如同講故事,有理有據,就可能更接近曾經發生的事實。答案有些凌亂,有些地方也沒說透或者點到;有時間再補充吧。蜘蛛目球蛛科系統學學渣,個人感覺目前沒有比較好的書。我個人覺得最好的方法是多看幾篇所研究類群大牛的相關係統學論文,多看多比較,自然懂得該如何選取相關形狀了,有些好心的學者會把性狀整理成一個資料庫。形狀的選取不僅可以是解剖學特徵,就蜘蛛而言行為學和網的構型也是可以選取的性狀。
(僅從植物說…)我覺得吧,教材是要挑的,自己已有的書不滿意,可以考慮挑其他學校其他版本(可參考各學校該專業排名)。相對來說植物學的課本,是比較詳實描述的,包括進化線、生活史。但就自身經驗來說……植物學這門課真的文理兼修過的太快了T_T……所以我覺得題主可以考慮把教材重新啃一遍再啃一遍(彩圖教材最好~)………我就不信你把每一科記住至少四個主要花程式,記下生活史,分類特徵…再背下整個進化線(也不是很難背,就三四副大圖而已…)你還沒有一點感受……當然進化線這種東西,你是需要過腦子的,請不停問自己,它為什麼這樣進化。以及,請不要鬧。如果連類群的具體特徵以及分類標準都沒有完全了熟於心的話就想把進化線,就想理解進化線,甚至看純概念性植物分類系統理論的話,請不要耍流氓。嗯。
然後,有這樣的理論建立下,最重要的是!實物觀察!認種!請內心思考並追憶人家的進化史!(植物園和大型自然公園是你的好去處)很多大型植物園本身在植株類群安排上,是有關於進化線來分布的。植物生態分類那麼宏觀的東西,建立在更高的視野才能有更好的了解~
再往上…答主也只是個非985本科生……植物學理論課也跪著低分飄過…更深層次的書啊,你還是去找綜述的參考資料吧( ̄▽ ̄)植物系統學中國植物志
植物學學渣。畢業人。個人認為形態變化無法用一個史字簡單說明。相關文獻看的比較多的是特殊環境對物種形態變化影響的。在進化論的鮮紅旗幟下,綜合考慮生態環境變化歷程對物種演變的影響和物種變化的過程可以稱之為「史」吧。說到這個話題想法真的很多。希望你能多看一些生態學的書籍,從生態環境演化的角度來理解,對於物種形態變化和物種演化過程會有不一樣的體會。我是一個基因學學渣。肯定有前輩能從這個角度理解。
不知道
同意吳三白的說法。最近在重新看本科基礎教材和教材的參考書目,過去太注重考試了,現在沒有考試的壓力,感覺完全不同,而且配合谷歌搜索來拓展閱讀,非常有收穫。
植物分類的話,
德國恩格勒的《植物自然分科志》、《植物分科志要》英國哈欽松的《有花植物志科》瑞典林奈的《自然系統》、《植物志屬》、《植物志種》說到國內,有清·吳其浚的《植物名實圖考》,是極有價值的中國植物志分類學著作。推薦閱讀:
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