系統生物學第二次上課所需進行的準備

第二次上課前, 同學應該要溫習普通生物學中有關"the origin of species", "population genetics", "the tree of life"這部份的章節. 並事前提出疑問.

貝氏演算法建構親緣關係，以及其對於昆蟲分類的影響

Source:Ronquist F & Deans AR (2010) Bayesian Phylogenetics and its influence on insect systematics. Annu. Rev. Entomol. 55: 189-206. [abstract]

[簡介]

貝氏演算法(Bayesian inference, BI)是一種基於馬可尼可夫鏈以及條件機率的演算法，自1990年代中期開始應用在親緣關係的建構上，特別是以分子資料為基礎資料矩陣；其優點在於相較於其他的演算法，貝氏演算法能夠以更快的速度建構出親緣關係。本篇回顧性的文章評估自1990年開始使用貝氏演算法後，對於昆蟲系統分類的影響，以及不同的模型與參數對於不同昆蟲分類群的應用與適用度。

寒假預修時程安排

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[書介]支序學派大全

• ISBN 978-957-8596-25-2
• 書名 支序學派大全
• 作者著者／E.O. 懷利、 D.R. 布魯克、 D. 西戈爾、 V.A. 芬克 等
• 合譯／陳星玉、陳小平
• 審定／邵廣昭
• 出版 1995.12.
• 頁數 215 頁 14.8cm x 21cm 平裝
• 價格 NT$350
• 書介 作者著《PHYLOGENETICS》自 1981 年出版以來，受到《NATURE》及《SCIENCE》期刊的推崇，認為該書是世界支序分類學《CLADISTICS》的標準教科書之一。本書是系統發育系統學 ( 分支分類學 ) 領域重要著作。著者不但整理了有關支序學派的基礎理論與實作方法。同時提供大量的範例與練習，使讀者可以無師自通。本書適合系統分類學 (包活動物、植物、微生物) 與探討演化有關的生物科學研究人員、大專院校師生及博物館專業人士參考。漢文版並有英漢術語對照。
• 評語 這本書被台灣很多開授系統分類學的老師採用, 但我實在要說的是, 這本書的中文翻譯得很不好, 非常不通順, 看了會頭痛+眼睛痛, 但有一些基本概念是可以看一看, 不過我個人的建議是一定要輔以網路上的資訊以及這本原文課本Cladistics: the theory and practice of parsimony analysis閱讀才能正確瞭解.
  

系統生物學2010年下學期課程綱要

課程大綱 (扣除期中考與期末考約16週課程, 課程內容與進度將視修課人數與學生程度調整)

1. 系統生物學簡介與課程介紹 (寒假進度)
   
2. 趨勢: 系統分類學發展回顧 - 從亞里斯多德到DNA條碼 (寒假進度)
   
3. 趨勢: 演化生物學發展回顧 - 由古典遺傳學到功能基因體學 (2/24)
   
4. 趨勢: 演化生態學發展回顧 - 以演化架構探討任何層級的生態議題 (3/3, 案例說明)
   
5. 趨勢: 應用演化學發展回顧 - 演化生物學的預測價值如何在日常生活中發揮作用 (3/10, 案例說明)
   
6. 理論: 親緣關係重建理論的演進 - 表型學派 (3/17)
   
7. 理論: 親緣關係重建理論的演進 - 支序學派 (3/24)
8. 測驗: 表型學派與支序學派的基礎概念 (3/31, 老師出國)
   
9. 實作: 表型學派與支序學派的比較與演練 (4/7)
   
10. 理論: 分子演化與分子遺傳的基礎理論 (4/14)
    
11. 實作: 分子系統發生學的基礎邏輯與演練 (4/21)
    
12. 期中口頭報告 - 對以上練習結果的呈現與分享 (4/28)
    
13. 哲學: 生物的命名規約與系統分類架構 (5/5)
    
14. 趨勢: 系統生物學研究所面臨的文化與政治議題 (5/12)
    
15. 趨勢: 博物館, 學校, 與研究機構的角色 (5/19)
    
16. 生物多樣性資訊學對演化及系統分類研究的衝擊與刺激 (5/26)
    
17. 期末口頭報告 - 對一個演化或系統分類議題的綜合評述 (6/2)
    

課程目標 系統生物學是在演化學、親緣關係與系統分類的架構下瞭解生物多樣性的一個學門。這門課程的目標是協助學生對這個生物領域進行深刻的瞭解，並能夠進行嚴謹的討論。這門課的前半部份將介紹系統生物學的基礎歷史、任務、原理以及基本的操作。後半段將介紹主要的方法論、基礎應用以及未來的發展趨勢。

參考書籍 (請至老師的anobi書櫃觀看)

• Forey, P.L., Humphries, C.J., Kitching, I.J., Scotland, R.W., Siebert, D.J. & Williams, D.M. (Eds.) 1998. Cladistics: a practical course in systematics. Systematics Association Publication 10. Oxford University Press, Oxford.
• Hall, B.G. 2001. Phylogenetic Trees Made Easy. Sinauer, Sunderland, Massachusetts.
• Hill, D.M., Moritz, C. & Mable, B.K. (Eds.). 1996. Molecular Systematics. Sinauer, Sunderland, Massachusets.
• Humphries, C.J. & Parenti, L.R. 1999. Cladistic Biogeography (2nd edition). Oxford Biogeography Series No. 12. Oxford University Press, New York.
• Quicke, D.L.J., 1993. Principles and Techniques of Contemporary Taxonomy. Tertiary Level Biology Series. Kluwer Publishing Group.

[書介] 新分類學

[書名] The New Taxonomy Series: Systematics Association Special Volumes
[作者] Editor(s): Quentin D. Wheeler, Arizona State University, Tempe, USA Series Editor(s): Alan Warren
[出版年代] 2008 [出版單位] CRC Press, New York.
[規格] xi + 237 pp.
[ISBN] 978-0-8493-9088-3
[原文書介網頁] 線上預覽 按此
[內容介紹]
分類學的新樣貌
分類學是所有生物科學的基礎，並長期作為鞏固重建巨大生命樹或盡可能搶救最多生物多樣性的基礎。直至目前為止，我們仍無法回答出地球上究竟有多少種生物。本書描述了該理論的彙總、網路基本建設與國際團隊合作如何遭遇空前的挑戰並開創一個嶄新的領域-"網路分類學"。
分類學遇到生物多樣性危機之挑戰
這是有關描述性的分類學之未來的深度討論，本書檢查了數個國際團體努力的成果並編目了世界上的生物多樣性始之易於認識。本書標示出分類學面對生物多樣性空前 危機之挑戰時，是位在一個向上弧線的開端。當代的分類學者重申分類學為一門獨立科學的獨特任務、目標與重要性，他們囊括了諸如ＤＮＡ證據與應用、電腦輔助 物種鑑定、數位形態學與 E-typification。本書提供了如何有效組織分類學資訊的洞見，並討論從快速成長的分類學知識中能產生什麼樣的好處。
未來的視野與挑戰
從 1985年 E.O. Wilson指出我們對地球上的物種所知甚少以來，情況並未改變太多。本書提供關於全面改變的視野與挑戰。本書針對形態學和描述性分類學指出他們對於科學 和社會有著驚人的重要性，並架構出面對生物多樣性危機的建設性回應。同時也是一個對分類學和博物館社群提出共同行動、組織、計畫、創新與共同開始分類學漫 長歷史中最有野心的時期的呼籲。

[相關書評] Systematic Biology 2008 57(4):660-663; doi:10.1080/10635150802303508

[書介] 種概念與親緣關係理論：一場辯論

[書名] Species Concepts and Phylogenetic Theory: A Debate
[作者] Quentin D. Wheeler and Rudolf Meier (eds.)
[出版年代] 2000
[出版單位] Columbia University Press, New York, New York.
[規格] 9.8 x 6.9 x 0.6 inches. 230 p.
[ISBN] ISBN 0-231-10142-2 (cloth), 0-231-10143-0 (paperback)
[原文書介網頁] 線上預覽
[內容介紹]
自從Hennig在1966年發表了Phylogenetic Systematics之後，親緣關係研究便以前所未有的速度改變了系統學者與分類學者的研究工作，無論是在假說或分類上的品質、或是在生物學上的應用。 由於物種的概念對於生物學的研究、尤其是一般系統學或親緣系統學而言相當關鍵，種概念與深奧的親緣關係理論能否相互呼應便格外重要。隨著對於近幾十年來生物滅絕的關注，世界各地都在進行生物多樣性的調查、比較與保育等等，這些無一不根基在“究竟什麼是一個物種“這個概念上。雖然有數千篇的相關文章，現今人們使用的種概念比上一個世紀還要多，而動物學界的共識-生物種概念也開始動搖，現在大家都在尋找最符合親緣關係理論的種概念。本書的兩位共同作者對種概念的認知長期持著不同的意見，經過多次討論甚至爭論，都沒有達到共識，因此他們認為讓各個種概念的支持與反對者的意見在書中做闡述與辯論，會是較好的呈現。 本書可分為三大部份，第一部份為意見說明文章、第二部份為批評文章、以及第三部份的反駁。每個部份中分別有一章由各個種概念的擁護者所提供的見解，與說明反對者的意見，茲將各部分主題介紹如下：

引言
1.各個種概念的理論與在生物學上的應用- 系統生物學上的邏輯辯論

第一部份 意見說明 (Point)
2.生物種概念 (by Ernst Mayr )
3.Hennig氏的種概念 (by Rudolf Meier and Rainer Willmann)
4.Mishler 和 Theriot 所認定的親緣關係種概念：單系性、衍徵與親緣關係種概念 (by Brent D. Mishler and Edward C. Theriot)
5.Wheeler 和Platnick 所認定的親緣關係種概念 (by Quentin D. Wheeler and Norman I. Platnick)
6.演化種概念 (by E. O. Wiley and Richard L. Mayden )

第二部份 批評文章
7.對於生物種概念的批評 (by Ernst Mayr )
8.對於Hennig氏的種概念的批評 (by Rudolf Meier and Rainer Willmann)
9.對於Mishler 和 Theriot 所認定的親緣關係種概念：單系性、衍徵與親緣關係種概念之批評 (by Brent D. Mishler and Edward C. Theriot)
10.對於Wheeler 和Platnick 所認定的親緣關係種概念之批評 (by Quentin D. Wheeler and Norman I. Platnick)
11.對於演化種概念之批評 (by E. O. Wiley and Richard L. Mayden )

第三部份 辯護
12.關於生物種概念的辯護 (by Ernst Mayr )
13.關於Hennig氏的種概念的辯護 (by Rudolf Meier and Rainer Willmann)
14.關於Mishler 和 Theriot 所認定的親緣關係種概念：單系性、衍徵與親緣關係種概念之辯護 (by Brent D. Mishler and Edward C. Theriot)
15.關於Wheeler 和Platnick 所認定的親緣關係種概念之辯護 (by Quentin D. Wheeler and Norman I. Platnick)
16.關於演化種概念之辯護 (by E. O. Wiley and Richard L. Mayden )

[相關書評]
G. Nelson. 2003. Book review -Species concepts and phylogenetic theory : a debate. Cladistics 19 274–275 . [pdf]