2015年5月31日 星期日

分類處理是為了讓分類體系更合理而非製造更多問題


任何學過正統系統分類學的人都知道,分類處理作為(taxonomic act)不只是對分類群(taxon)切割(divide or split)、合併(combine)、升級(upgrade)、降級(downgrade)、同物異名化(synonymize)或轉移(transfer)。那種為了給一個名字而寫的文章雖然在現在還有,但早就不是系統分類學發展的主流。早在支序學派出現以後,認為所有分類群都要儘可能是一個單系群(monophyletic group)的呼聲一直沒有停過,這也是為什麼許多分類學者一生的職志就是希望以最多的特徵、最綿密的分類群取樣、最合理的分析方法重建類群的系統發育關係,然後根據那個假說來重新安排分類體系,使該分類體系之成為一個合理,可使用,並具備多種生物學意涵的資訊。

但是身為四個期刊的編輯,我經常看到一些作者為了命名而命名,完全背離系統分類學的原則與發展。在擬定任何分類學作為之前,缺乏完整的資訊與合理的分析方法,然後就自故自地提出一些分類觀點。沒有解決原有問題,反而製造更多問題。
舉例來說,假設有一個物種有五個地理族群,而原名亞種的模式標本來自B族群。但是有一個團隊認為E族群極度瀕危,所以若有一個團隊希望E能具備一個獨立的分類學地位以提升其保育位階,這種心情可以理解的。在現代的保育生物學論述中,一個物種的保育優先與位階與好幾個因素有關,其中遺傳上的獨特性、分布上的孤立性都是被考量的因素。但是物種的特有性和分布本來就不是人類可以操控與預期的,所以若以目的論(我非要牠成為一個獨立分類群不可)來進行分類學處理,就是非常不合適的。
我在不少的研究中發現,有些團隊會忽視該物種分布範圍極廣的事實,只根據在地族群進行研究,然後無論在形態或分子特徵的比較上又選擇性地挑選他們能力可及的樣本。所以在根本缺乏演化與系統發育基礎的狀況下,他們若執意把一個地理族群當成獨立的分類群,就可能迫使其它族群(例如此圖中的原名亞種)成為併系群,非但沒有解決分類問題,還製造新的問題。
除了併系群以外,還可能製造什麼問題?
  • 是共有衍徵?還是獨有衍徵?C與E被認為有三個特徵不同。但是我們怎麼知道C那三個特徵究竟是C才有?還是ABCD都有?
  • ABCDE真的沒有基因交流嗎?其實新種或新亞種的設置,在這個年頭都需要一些遺傳資訊佐證才行。ABCDE就算分布在不同的地點,目前沒有偵測到個體之間的移動舀來,也不表示其中必然沒有複雜的基因交流歷史。而有沒有基因交流,也不盡然可由外型得知。
  • 學術聲望問題:任何分類作為都應該要讓資訊使用者感到"問題被解決",而不是"製造新問題"。若想要涉入分類學研究就一定要具備這種敏感性與責任感。如果有人認為"把E視為獨立分類群"與其它族群無關",或者"其它地區研究者也可以自己去設立他們想要的亞種"就太天真了。在19世紀,分類學或許是這樣運作的。但是在21世紀,分類學不可以這樣運作,因為那不是科學,而是任性。

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~