如何看懂一棵生命樹(上)

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除了提出天擇說之外,達爾文在1837年畫下一幅改寫歷史的第一棵生命樹,改變了分類學的典範,使得分類必須以親緣關係為依歸。

撰文|許翠庭

達爾文真正的貢獻

說到達爾文,大家第一個想到的會是什麼呢?一般人可能會想起演化論,更進階一點可能會想起「物競天擇,適者生存」等演化原理。然而,除了提出天擇論以外,達爾文對生物學界還有另一個重要的貢獻,這個貢獻可以說是為科學家對生物演化的想像提出了新的典範,這便是提出了「樹狀的思維 (Tree thinking)」。

達爾文於1837年手繪之生命樹|來源:Wikimedia Commons

達爾文不是第一個提出生物會演化的人,事實上,在達爾文之前,就有許多人已經有了「生物可能會演化」的想法。然而,當時的人們心目中的演化多半都是線性的,就像寶可夢「皮卡丘進化成雷丘」一樣,是直接從一種變成另一種;而達爾文在1837年畫下的第一幅樹狀圖,則顯示出達爾文認為生物的演化是樹狀的:新物種從舊物種中分支出來,開枝散葉成更多不同的新物種,就好像寶可夢「伊布」在不同的條件下,會變成不同的寶可夢一樣。

線性的演化就像皮卡丘進化成雷丘|修改自:曼迪傳播有限公司Pokemon官網
達爾文認為的演化像伊布可以進化成多種寶可夢|修改自:迪曼傳播有限公司Pokemon官網

 

分類學革命

這個想法大大改變了現今的生物學,其中受到最深遠影響的就是分類學了。以前的人分類生物就像分類不會繁殖、變異的物品一樣,只是單純地把相似的生物分成同一類,例如:麻雀和蝙蝠都會飛,就分為同一類;鮭魚和鯨魚都會游泳,就分為同一類等等。

然而,如果使用樹狀的思維,我們就會知道:生物之間是有親疏遠近關係的。一棵生命樹就反映出了一段真實的演化歷史,親緣關係比較接近的物種就應該被分為同一個類群,較遠一些的枝椏則屬於另一個類群,而這些類群都是源自於一個共同的枝幹,因此能夠被包覆在一個更大的類群裡。這就好比你和你的兄弟姊妹屬於同一個小家庭,最近的共同祖先是你的父母;而你和你的表兄弟姊妹屬於同一個大家庭,最近的共同祖先是祖父母。同一個小家庭的成員,親緣關係自然比同一個大家庭更近;兄弟姊妹之間的親緣關係,自然比表兄弟姊妹之間近。生物分類也是一樣的原理,例如:麻雀和燕子都屬於鳥類,蝙蝠屬於哺乳類,而鳥類和哺乳類都屬於脊索動物;麻雀和燕子的親緣關係,比麻雀和蝙蝠來得更近。

 

隨堂小測驗

現在來做個小測驗:皮卡丘、雷伊布、水伊布三隻寶可夢,如果要把他們分成兩類,你會想怎麼分類呢?

如果是依照達爾文以前的思維,皮卡丘和雷伊布都會使用電擊,可能就會被分為同一類,水伊布單獨為一類;但若是依照樹狀的思維,雷伊布和水伊布都是源自伊布進化而來,就會被分為同一類,單獨一類的就變成皮卡丘了。

有了這個觀念以後,下篇我們即將教大家如何解讀達爾文的生命樹,且待下回分曉。

 


參考文獻

  1. 黃俊霖,達爾文的生命之樹,國立自然科學博物館學習資源
  2. Clade—Wikipedia, the free encyclopedia.
  3. Clades (1 of 2) Definition—Understanding Evolution.
  4. D. Futuyma, 2009, "Evolution, 2nd Edition", Sinauer Associates.
  5. Phylogenetic tree—Wikipedia, the free encyclopedia.
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