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相較於恩格勒、克朗奎斯特系統,被子植物 APG 分類法好在哪?

目前國內植物學教材多半使用克朗奎斯特系統,老點的甚至恩格斯都還在用,APG是基於分子生物學的比較新的系統,更科學的地方體現在哪呢?


植物分類是為了什麼?分類系統到底是在幹啥?

植物分類其實是一種排序,把自然界的植物以一定的原則進行劃分,而不同的分類系統就代表了不同的思路以及劃分的結果。

即使是把所有的植物分成能吃的和不能吃的,能吃的再按照吃葉子、吃根莖等等來分門別類,也是沒有問題的——你也在做植物分類,只不過做得比較低端而已。

事實上,就連林奈這樣的博物學牛人,近代植物分類學的祖師爺,也弄出過「單雄蕊綱,雙雄蕊綱,三雄蕊綱,...,十九雄蕊綱,二十雄蕊綱」這樣的奇葩設定。

那這麼多人翻來覆去折騰,到底是想幹啥?

其實博物學家們都可以算是自然主義者,他們的記錄、整理,是在撰寫自然的筆記,所以,越是「自然」的分類系統,也就越容易被世人所接受。

其實還是在說廢話,問題只不過變成了——什麼樣的分類系統才是「自然」的?

達爾文的進化論被科學界接受,物種不是一成不變的,不同物種之間有其親緣關係,也成為常識,也就是從這時候開始,分類學從「這些東西長得像,所以要捆綁在一起」,轉向「物種A是物種B的舅姥姥的大孫女婿的三姨父的二大爺」這樣稍微不那麼空口無憑的東西。

有共同的祖先,就算是親戚;祖先越近,親戚關係就越近,這樣的分類憑據,至少比「白岩松整個容就可以演汪峰」要靠譜一點吧?

說白了,從前的分類是想怎麼分就怎麼分,大部分靠臉,各家有各家的分法;越到現代就越講究內在的邏輯,分類就是在撰寫自然史。

有了標準就得找證據了唄,其實靠臉分家也不是沒有道理,一家人總還是多半會長得像嘛,所以很久很久以前按照顏值打分的家譜,也還是可以拿來參考的~

當然,真要找起證據來,那就亂七八糟什麼東西都得看看了,形態解剖啦,植物化學啦,胚胎髮育啦,孢粉學啦,看著靠譜的不靠譜的都雜燴到一起,攪和攪和,新分類系統也就出鍋了!

--------------------以上都是胡說八道--------------------

--------------------以下都是假裝正經--------------------

恩格勒系統和克朗奎斯特系統,是國內比較常用的植物分類系統,為什麼會這樣呢?

在我看來:

由於許多大型標本館的標本以恩格勒系統為排序進行存放,這一分類系統一直都有存在的理由;

克朗奎斯特系統由於將單子葉、雙子葉植物分別劃分為5到6個亞綱,數量適中,比較容易被初學者記憶、接受,因此在許多高校的本科教材當中得以採納。

其實教材用哪家的,完全就是屁股決定腦袋,譬如,有一位植物分類學老泰斗,在國內某知名大學從事教學科研多年,現在該大學的本科植物學教材也並沒有隨國內的大流,採用克朗奎斯特系統,採用的系統更接近恩格勒系統。

APG系統,剛出道的時候是顯得比較非主流的,它的全稱是Angiosperm Phylogeny Group,也就是被子植物種系發生組,這是一個學術組織,試圖從種系發生的角度來對植物進行分類,藉助的最主要的證據,是不同植物之間幾個基因的序列,根據一定的演算法排列,來反映它們之間的親緣關係。換句話說,它是在用DNA做親子鑒定,之前的某些其他分類方法中運用的部分手段,即使是接近分子水平,比如植物血清學,說白了也就是在滴血認親,當然沒有那麼大的說服力了╮(╯_╰)╭

再說說何謂「科學」。

為什麼說起來,APG就比較科學,以前的分類系統就比較low?

恩格勒系統和克朗奎斯特系統,都是以形態作為主要分類依據的,後者參考的依據還稍微多一些,前者基本上完全是靠標本說話;而形態分類這件事情,畢竟是存在人誤的可能的,不同的學者對於同幾份標本的認定,出現不同的判斷,那是再正常不過的事情。枝條有毛沒毛,有人都可以分成兩個種,物種的歸併與劃分也是公說公有理婆說婆有理,當然讓人頭大了。

形態分類這事怎麼看怎麼覺著,不科學,太主觀了,分明是藝術嘛。

物種的發表需要指定模式標本,也是沿襲到現在的一條準則;各個標本管理保存的不計其數的植物木乃伊,也是曾經的分類學家最好的材料。那些博物學家或是植物獵人們,穿過高山,越過平原,跨過奔騰的黃河長……呃,就是到處拈花惹草,然後保存在卡紙上,作為「我來我見」以及新物種的證據;當不能跑野外的時候,就轉換身份,泡在標本館裡,用放大鏡、體視鏡、鑷子和解剖針,把木乃伊們分門別類,這就是我眼裡傳統分類學家所做的事情(半TX)。XD~~~

所以說,形態分類是在分標本,是看臉,是在審美與審同質性的交集當中各抒己見,一不是以數值分析為基礎,二來也不具有可重複性,三者主觀影響太大,要說科學,實在是不夠理直氣壯。

以上。

--------------------以下還有一些吐槽--------------------

當那些對植物分類產生興趣,想要進一步窺視這個繽紛世界的年輕人們真正要走進這個領域,然後發現,他們最開始接觸到的東西,已經落後世界的前沿二三十年,甚至都還困惑於,為什麼還有那麼多人堅持傳統,那麼多人認為新的系統並不讓身邊的人喜歡,這就意味著,新舊知識體系的衝突已經擺在面前了。

形態學很有應用意義,野外認種最方便的還是形態證據,但真正能夠熟悉哪怕一個地區的植物區系,也需要不短的時間,越是長久,積累的知識也就越多;但這也僅僅是知識而不算智慧,那些認種時看出來的植物的「氣質」之類才算得上是類似智慧的東西;智慧又未必是能容納於科學的,然而要把植物分類做嚴謹,做成科學的東西,就不能只依賴於知識和智慧了。

我們當然不希望自己變成只會通過PCR與測序來認種的機器,到了自然的領域仍然一無所知,雙目茫然;但我們也得清楚地看到,認種這件事情,真的只能算在科學的隔壁,並未登堂入室。


簡要回答:APG好就好在它是依靠當代系統進化生物學最前沿的成果所建立的被子植物分類系統,大量利用分子系統學的最新成果,用多基因序列,甚至是整個基因組序列進行構樹。和以往挑選形態特徵,主觀性非常強的形態分類相比,分子系統學在客觀性上有著本質上的飛躍。只用核酸或是蛋白質序列說話,分析過程也是純統計學的程序分析,基本不介入人的主觀判斷。分子系統之前的科目水平上的植物分類系統完全是你基本怎麼說都有理,但誰都沒有硬道理。但分子系統學介入之後,短短二三十年的功夫,被子植物科目水平上的分類系統就基本被梳理得井井有條了,剩下一些零散待定的科目位置應該也會在十年之內被解決掉。

深入回答:當代國外學界已經完全用APG系統取代了恩格勒和克朗奎斯特系統,形態分類的舊系統在標本館和植物園仍在採用,但這主要是因為信息沒有跟上,以及撤換老老系統所需要的成本考量。嘛我現在手頭在做的一個工作就是把一本水生植物的經典著作重新按APG系統排列。

至於為什麼國內還沒有普遍接受,那完全是消息閉塞坐井觀天的結果(很多國內所謂搞科研的人可能都不知道科研最前沿在幹什麼,我就不吐槽國內科研了)。本來國內做分子系統進化的就不多,老的形態分類學者又不感興趣。嘛居然有人說APG還不成熟,APG現在都快要把大系統的工作做完了好么?我都在擔心以後會不會失業了。

但是APG就解決一切分類問題了么?經典分類就淡出歷史舞台了么?答案是否定的,下面詳述:

先要釐清兩個概念,植物分類(taxonomy)和植物系統進化生物學(phylogeny and evolution)。在現代學術領域兩者開始出現分工。兩者的關係類似,前者更關心,在大街上看到張三和李四,到底誰是誰,怎樣把他們認出來。後者更關心,張三和李四有什麼血緣關係,他們祖宗十八代中,哪一代可能有過共同祖先,他們是怎麼一代一代變成現在這個樣子的。後者是當代科研的中心,傳統植物分類鑒定已經淡出現代科學研究視野,更多的是一種經驗性頗強的手藝性工作,在西方已經交給各個大學附屬標本館和植物園,由訓練有素的專門人員負責(當然現在普通植物分類愛好者也能做到相當牛逼的程度啊,所以它完全可以從當代科研體系裡面獨立出去了嘛)。(在這裡我還是忍不住要吐槽一下國內科研體系,有功能的標本館和植物園屈指可數,大學基本沒有。比如復旦不僅拆掉了以前的校植物園,以前胡先驌先生奮鬥過的標本館,現在也被荒廢掉了。國內傳統分類鑒定和現代系統進化既沒有分工,也不受到重視,人力財力都得不到保障)。

傳統形態分類鑒定在屬種水平上仍然無法取代,形態特徵雖然主觀,但在屬種這樣的小尺度上還是可靠地。實際上諸如APG一類的大系統也不關心屬種水平上的分類,而更多是科目水平上的。在科目這一尺度上,形態特徵的主觀因素被逐級放大,基本不可能得到令人信服的結果,這個時候就要用分子系統學的工具了。現在被子植物在科目水平上的關係已經基本釐清,沒有釐清的主要集中在基部被子類群(Basal angiosperms, ANITA group. 我導師對這個概念深惡痛絕)和一些不太有人關注的小科上面。目水平上的最後兩塊硬骨頭,金粟蘭目和金魚藻目,去年復旦馬紅教授發的一篇利用多單拷核基因構樹的文章得到了非常高的解決支持率(當然我導師是表示還未完全解決的)。

在屬種水平上,現代分子系統進化生物學也能釐清很多傳統形態分類無法解決的問題。植物屬種水平上的分類困難主要是因為植物頻繁發生的雜交和多倍化造成的。雜交倒是可能從某些形態特徵上找到端倪,多倍化那簡直是不可能,你能用肉眼就看出它是四倍體還是六倍體?藉助分子系統學的工具,我們可以很方便地找到雜交種的父母本,釐清植物的倍性和異源多倍化的父母本來源,從而也能解決一些分類上的困難。

總而言之呢,完全沒有理由還去用恩格勒和克朗奎斯特。你如果好好看看APG系統,和以前的系統以及國內那些老掉牙的教科書相比已經有著天翻地覆的變化了,而某些看似顛覆性的位置變動,在之後跟進的形態學研究中也得到了支持和佐證(由此可以看出形態特徵是多麼的。。。)。


謝邀,至少在我的專業(仙人掌科)里,APG目前還在試探階段。比如有某個屬的專家出書整理一下分類,會試探性的寫一下APG研究結果,與目前的分類有多麼不同,短期內不適合導入。仙人掌是個很新的科,種屬直接聯繫極為緊密,還處於進化的初期,每隔一二十年就會有一次大的修訂和爭議,如果永遠使用傳統分類,那這種爭議就永無休止,APG的導入肯定能改善這種局面。

但是鑒於本科的實際情況,APG分類法的改變幾乎是徹底和顛覆性的,很容易看到形態上幾乎毫無關係的兩個種變成了近親,畢竟植物沒義務適應人類的視覺和思考習慣,這首先在商業上就會受到抵觸,其次對於野外工作者來說挑戰太大。

我相信更科學的分類是遲早的事,不過生物的分類,是否「正確」,並不像日心說那樣有著絕對的重要性和迫切性,因此一定會是個循序漸進的過程。


大概了解一點,也不值得推敲,大致說下,也不長篇大論了。

APG系統是基於系統發育關係建立,力圖真實反映各類群間真實的親緣關係,主要採用分子系統學的數據來構建的系統,現在已被廣泛接受並相繼用於整個維管植物中。這個系統在國外已經是主流了,但在國內還是逐步接受中。

先說傳統分類系統,其實傳統分類系統也是力圖按親緣關係來建立的,但是由於技術等各個方面的局限,過去主要是利用形態學的證據來對植物進行分類或建立一套分類系統的,所以有些並不能反映真實的親緣關係,並且在植物分類學科進入到分子生物學時代後由於基於分子系統學得出的不同結論,各分類系統之間又產生了各種分歧和無休止的爭吵,以至於必須建立一個更加統一併更能基於植物的親緣關係的分類系統來解決這一系列問題,後期的分類系統,比如Thorn系統已經和APG相當接近了。

APG分類法的好處,與傳統分類學相較,它的好處是基於分子系統學的數據進行構建的,而不是傳統分類學那種描述性語言,對植物的性狀進行描述,比如你描述一個葉子的形狀,一朵花的顏色,不同的人有不同的看法(有些學者堅持己見的態度讓你不得不服),所以一般遇到分歧都是少數服從多數或者默認的方式,而APG就盡量的避免的這種問題,並認為性狀是受基因控制的,所以直接用畫分子系統樹,用線性排列來表達,支持率如果較高就可以認為有著比較好的說服力。

與傳統分類方法相較,傳統分類方法更傾向於描述,在野外工作時有著明顯的優勢,所以傳統分類學家更傾向於使用傳統分類系統,而APG就更受到從傳統分類轉型分子植物這部分學者的歡迎,因為無論是做親緣地理、遺傳多樣性、雜種鑒定或者系統修訂,都需要分子數據提供支持,且更統一更少產生分歧(其實也不少)。所以純搞分類的都很苦,發文章又發不過,發了點數還不能看。 .T_T.

APG目前的情況,前面已經說了,所有的分類系統都是力圖反應各類群間真實的親緣關係,並且理想的狀況是有一個統一的表述,但這很難做到,於是就產生了基於分子或基因的APG系統來力求更好的說服力和表現,但這也只是一個理想狀況,只用一個基因或很少基因其實並不能達到目的,只是提供一個思路。

APG分類法可以認為是傳統分類革新的一種嘗試,也是分類學家對於更真實的探索植物之間親緣關係的一種努力,當然也是你發文章必不可少的鑰匙。

說的亂七八糟的,其實我也不懂,勉強看吧



來個吐槽向的回答,畢竟脫離專業有段時間了……

前兩天
機場接人,被某偽國際友人拉住手親切的詢問:

那啥,國內課本現在教APG嗎?

在得到了克朗奎斯特永垂不朽,恩格勒聖光籠罩的答案後友人嘆了口氣……

還是沒趕上好時候啊!

要不然少背多少東西!

你說說我們當年,沒用的科屬種背了多少!

我他么現在在實驗室還不是要天天測啊測頭髮都快掉光了!

當時討論了下,目前這種前景不明不確定會走到哪裡的情況下,摒棄老的暫時最大收益人應該是那些剛接觸分類學背的百爪撓心的同學們了吧。

不過這樣想想,當年植分的熱情也沒了啊……跑一個又一個的山頭采來的標本帶回去測序,想想噁心的飯都吃不下了呢!


謝邀

雖然我是學分類的,但是半路出家,懂得不是很多,僅為題主陳述自己的觀點。

APG 說白了就是建分子樹,優勢在於技術先進,修訂了很多形態分類的不當,探討植物之間的親緣關係。

但是在具體工作中,目前,還不實用。過若干年技術發達了,那個簡易的pcr儀直接取DNA分類倒是有可能。

但是植物畢竟那麼多種,mark的選擇還是太少,不同mark建的系統樹不一樣。我覺得APG這麼大的工作量,選的mark不知道能不能真正反映植物間的親緣關係還需要再看看。

無論哪一種分類系統,都只是工具而已,換湯不換藥,哪個順手用哪個,而已


其實還是在說廢話,問題只不過變成了——什麼樣的分類系統才是「自然」的?

達爾文的進化論被科學界接受,物種不是一成不變的,不同物種之間有其親緣關係,也成為常識,也就是從這時候開始,分類學從「這些東西長得像,所以要捆綁在一起」,轉向「物種A是物種B的舅姥姥的大孫女婿的三姨父的二大爺」這樣稍微不那麼空口無憑的東西。

有共同的祖先,就算是親戚;祖先越近,親戚關係就越近,這樣的分類憑據,至少比「白岩松整個容就可以演汪峰」要靠譜一點吧?


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