2015年5月27日 星期三

如何正確「手繪」演化樹?

演化樹怎麼會有手繪的?有啦。其實達爾文那個有名的"I think"(恁北認為..)就是手繪樹,Ernst Haeckel的生命之樹也是手繪樹。以前為什麼有手繪樹?不是用算的?這當然是因為數學被引入演化學是很晚近的事,更別說Willi Hennig一開始談系統發育的重建所使用的外群都是假設祖先(hypothetical ancestor),也就是說預設了內群是單系。那個年代的樹也是可以用手畫出來,因為被拿來討論的特徵都已經被撿選過了,被拿來分析的分類群也已經被簡化過了,所以有些樹是可以被"做"成學者心目中想要的樣子。

那為什麼在現在這種年代還有手繪樹?因為要表示演化的概念啊。例如在科普傳播(包含生物學或演化學課本)中,總是會需要呈現物種起源、特徵演化、與物種多樣化的過程,所以可能就會使用手繪來表達概念。

就線條的角度來說,tree可以分為rectangular treecircular tree。有沒有根(root)取決於你有沒有設定那個分類群是外群。cladogram和phylogram的差別在於你要不要藉由branch length來顯示character changes的程度。如果把taxon通通拉齊,那就是cladogram,如果想要顯示每一個branch上面所累積的特徵變化,那就要畫成像左下圖的模樣。

然而我在課本與媒體上經常看到一些畫得不對的樹,這很糟,會造成學生與讀者的困擾。演化樹的畫法有很多種。右上那種圖最常見,最常出現在那裏?談人類和馬演化的橋段。各位如果去翻普通生物學課本,有沒有?常常看到那種怪怪的手繪演化樹。以右上那種樹來說,就犯了好多的錯:(1) 違反二叉式演化(dichotomous evolution)的概念,在很多節點上畫出三四叉的樹(這邊的多叉和unresolved tree是不一樣的);(2) 把cladogenesis和anagenesis(如右下圖所示)混為一談,你不知道究竟被標在同一個branch上的分類群是同一個物種,還是不同物種?(3) 物種觀混亂,看不出來是evolutionary species concept? 還是phylogenetic species concept? (4) 看不出要畫cladogram還是phylogram

另外還有一種示意圖,就好比這個人類的演化圖,把一棵大樹擺在後面,把各類人種堆疊在上面,看起來好像顯示了演化概念,但是那個枝葉分布和分枝狀況,和實際上的演化樹搭不起來,那可能就變成一種意向美好但涵意不清的圖示了。
還有一種常被亂畫的樹長這樣,你不知道它究竟把比較進化的類群推向末端(terminal)或是底部(basal),超混亂的。更別說把ACCTRAN和DELTRAN混在一起了~

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