既然哺乳动物都是硬骨鱼,那么鲸鱼也是一种鱼,有什么错?

发布时间:
2025-02-27 08:34
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来,进入你的故事:

你是一个生物学家。在未来,地球人发明了时空穿越技术,打开了通往异世界的通道,你作为科考队的一员来到一片陌生的大陆:

在这里,你们(用很人道的方式)观测到各种生物标本,其中一些有很明显的亲缘关系:

根据外观和基本结构,结合生物学家的经验,你给这些标本命名并且初步进行了分类,那个长得最像地球人的物种被称为“长身人”,其他稍有区别的物种命名为“精灵”和“矮人”,统称为“亚人”:

严正声明:考察活动完全在高维度进行,没有对研究对象造成任何影响。

随着研究的深入,你发现“矮人”其实不是一个单一物种,而是至少三个不同的物种。于是,你把他们分别命名为“矮人”、“地精”、“半身人”,统称为“小矮人”。你仍然认为“小矮人”之间的亲缘关系很近,而精灵和长身人亲缘关系更近:

你把一些样本寄到地球研究中心去检测。再次声明:样品采集没有对研究对象造成任何可观测到的影响。

检测结果出来了,让你大跌眼镜:分子生物学显示,半身人其实和长身人亲缘关系更近,而精灵和矮人、地精的亲缘关系更近,你重新画了系统发生图:

对遗传物质的分析甚至可以确定这些物种的最近共同祖先的生活年代。于是你在系统发生图上添加了时间坐标:

现在你知道,他们都是由生活在50万年前的共同祖先分化而来。30万年前,精灵的祖先和矮人、地精的祖先分家。长身人和半身人在20万年前分化。矮人和地精直到10万年前才分化,他们的亲缘关系非常近。

根据这些证据,你按照支序分类学对这些物种进行分类:

是这样吗?好像不太对,于是你又稍微修改了一下:

后来,科考队的地质研究同事完成了地层扫描,把发现的化石资料转交给你。经过一段时间的研究,你又鉴定出三个已经灭绝的人类科物种,标注在系统发生图上:

至此,你基本完成了《关于异世界MGF-9125人类科生物学特征和支序分类学研究》,把它附在了发给科考项目部的报告里。

在上面的例子里,你的研究简单再现了生物分类学的发展历程。从根据形态学、解剖学、胚胎发育学进行分类,逐渐过渡到融合各学科(包括分子生物学、古生物学等等),以生物类群之间的亲缘关系为基准的系统发生学(或者叫支序分类学)分类。

系统发生学(或者叫支序分类学)的原则是所有的生物类群都只能是单系群。单系群就是由一个共同祖先的所有后代组成。你最终完成的系统发生图中的每个圈子都代表一个单系群:

只有单系群才是有效的系统发生学分类。

和单系群相对,还有并系群多系群(也叫复系群)的概念。

还记得你曾经把长身人之外的人类科物种叫“亚人”吗?这就是一个并系群的例子:

并系群的定义是:有同一个共同祖先,但不包括这个共同祖先的所有后代。

并系群虽然不是有效的系统发生学类群,但有时候在一些表述上比较方便。比如:白垩纪末大灭绝造成了非鸟恐龙的灭绝。“非鸟恐龙”就是个典型的并系群——除了鸟类之外的那些恐龙。再比如“甲壳动物”,也是“泛甲壳动物”去掉“六足类”之后的并系群。

再给个多系群的例子。还记得你曾经把矮人、地精、半身人统称“小矮人”吗:

多系群的特点是找不到共同祖先

现实中的多系群很多是形态分类时代留下的习惯叫法。比如“海兽”——鲸豚类、鳍脚类、海牛类是完全不同的祖先在不同的时间分别独立演化的。类似的还有“蛞蝓”,“海爬”,“冷血动物”等等。有时候用起来也很方便,但要明白,这都不是有效的类群。

回到问题,“哺乳动物”是有明确定义的单系群。“硬骨鱼”的定义就模糊了,究竟是指包括所有四足动物在内的单系群,还是排除了四足动物的并系群呢?至于“鱼”的概念就更模糊了,你完全可以说所有的脊椎动物都是“鱼”——无颌鱼或者有颌鱼罢了。

定义不同,会有不同的答案。哪个答案都没有什么错,错的是混用和乱用缺乏明确定义的概念。

【文中地图和人物图出自九井谅子漫画《迷宫饭》】

2025.2.26

END