基因測序技術出現後是不是老的生物分類有很多都被推翻了? | 知乎問答精選

 

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基因測序技術出現後是不是老的生物分類有很多都被推翻了?

2018年11月22日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 8 ℃ 次

【趙俊義的回答(310票)】:

確實有很多都被推翻了。

很多進化關鍵點對應的物種被推翻了,比如說誰是最早出現的多細胞動物? 從形態學上,人們一直認為海綿動物(無中胚層,不對稱,無組織分化)是最早出現的多細胞動物。但測序結果卻證實,櫛水母(和水母在形態上非常類似,有中胚層,輻射對稱,有神經系統及肌肉系統的分化)才是最古老的多細胞生物,參見有哪些生物外形相似,但實際上分別屬於不同門或不同界生物? - 雪山象的回答。

同樣的情況也發生在脊索動物上。脊索動物分為三類,分別是頭索動物,尾索動物和脊椎動物。代表性的尾索動物是海鞘,其成年個體非常簡單,活像一隻海葵,因此被分類到非常低級的位置。後來沙俄科學家Kowalevsky詳細研究了海鞘,發現海鞘的幼蟲非常複雜,而且尾部還長著脊索。於是就把這種生物歸類為尾索動物。這種動物在幼蟲到成蟲的發育過程中丟掉了很多複雜特徵,這種發育方式被稱為逆變態。當然,後面又發現了很多不會進行逆變態,終身保留尾部脊索及其他複雜特徵的生物,都統一歸為尾索動物。Kowalevsky還研究了其他動物的發育,發現了文昌魚類生物擁有很多脊椎動物和尾索動物才有的特徵,比如中空神經管、從頭到尾的一整條脊索等。Kowalevsky把文昌魚及近親成為頭索動物;又把尾索動物、頭索動物和脊椎動物統一歸於脊索動物門。由於脊椎動物在胚胎階段的脊索都是從頭到尾的一整條脊索,和頭索動物非常類似,因此,人們一直認為頭索動物和脊椎動物關係較近。但通過對海鞘及文昌魚的測序,科學家發現,尾索動物才是脊椎動物最近源的物種,而頭索動物的親緣關係反而更遠。

而在哺乳綱中,則帶來了翻天覆地的變化。請看下圖:而在哺乳綱中,則帶來了翻天覆地的變化。請看下圖:

這是一隻刺蝟和另一隻刺蝟嗎?以前是,但現在不是了。第一隻刺蝟已經被歸類於非洲獸總目非洲蝟目;而第二隻則是勞亞獸總目蝟形目。原來,基於DNA分析,哺乳類真獸亞綱被分成四個總目,分別是非洲獸總目、異關節總目、靈長總目和勞亞獸總目。而以前很多形態相近的物種被重新分配到這四個總目中去。除了非洲蝟目和蝟形目被重新分割,類似的還有象鼩目(非洲獸總目)、樹鼩目(靈長總目)、鼩形目(勞亞獸總目); 管齒目(非洲總目)和異關節總目(以前叫貧齒目);蹄兔目(非洲獸總目)和兔形目(靈長總目);而鯨目則和偶蹄目合併成了鯨偶蹄目,河馬則成了鯨類最近源的物種。雖然河馬實在也不是謙虛,一個陸生偶蹄類怎麼就成了一群海洋動物的近親了呢?但科學家已經研究決定了,所以後來河馬就念了兩首詩,叫「天下萬水皆同源,紅花綠葉是一家」。所以說,一個物種的分類位置啊,不僅要考慮形態的相近,但是也要考慮到DNA序列的一致性。

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目前哺乳綱真獸分為兩支,一隻包含非洲總目和異關節總目,被稱為大西洋獸類; 另一支包含勞亞獸總目及靈長總目,被稱為北方獸類。

非洲總目:非洲蝟目(馬達加斯加刺蝟等)、象鼩目、管齒目(非洲食蟻獸)、蹄兔目、長鼻目(大象)、海牛目(海牛,儒艮等)。

異關節總目:有甲目(犰狳)、披毛目(食蟻獸、樹懶)。

勞亞獸總目: 蝟形目(刺蝟等)、鼩形目(鼩鼱等)、翼手目(蝙蝠等)、鱗甲目(穿山甲等)、食肉目(鰭足目被併入,貓狗海豹等)、奇蹄目(馬,犀牛等)、鯨偶蹄目(鯨類和偶蹄動物)。

靈長總目: 樹鼩目、皮翼目、靈長目、兔形目、囓齒目。其中兔形目和囓齒目關係較近,被統一稱為齧齒類; 而樹鼩目、皮翼目(鼯猴)、靈長目關係較近,被統一稱為靈長類。樹鼩被認為是最早的靈長類。相對於小白鼠,樹鼩與人的關係更近,因此很多科學家正在研究樹鼩作為實驗動物模型的可能性。

【蘇翻譯的回答(30票)】:

恰恰相反,很多情況都是分子手段佐證了形態學分類。

關於題主的蛛形學問題,從形態學方面來回答個梗概。

螯肢的有無,只是界定了螯肢亞門和有鄂亞門的區別,為祖征。

蠍目和蜱螨目都隸屬蛛形綱。而區分蛛形綱內部的特徵還要再更進一步。

螯肢亞門內分為三個綱:肢口綱、海蜘蛛綱、蛛形綱。

區分條件如圖。

肢口綱就是鱟,俗稱馬蹄蟹,我就不上圖了。

海蜘蛛綱如圖:

最後是蛛形綱,如圖所示為蜘蛛的模式圖:

很明顯可以看到上述特點。很明顯可以看到上述特點。

在確定性狀的時候:有一個規定:盡可能選擇與環境相關度小的性狀。因為這種性狀不容易受到自然選擇的影響,最容易確認親緣關係。

因此可以認為:蠍目的螯是一種特化,因此在選擇此性狀時要慎重,而真正的螯肢則是口前的第一對。同時在蠍目中,身體分為前體和後體,背部有背甲狀的盾覆蓋,背甲上有位於中部的單眼。通常6對附肢:螯肢(圖g、h),觸肢(圖b、c)和四對足因此是螯肢動物。同時根據上面提及的二歧樹(後體附肢退化,蠍目使用書肺呼吸。)可以辨認為蛛形綱。

再看下蜱螨目:

網紋擬邦佐螨 Pseudobonzia clathrathus(Shiba)

圖中可明顯地看到共有6對附肢、身體分為前體和後體。但背甲與眼均已退化,螯肢特化為口針。同時後體附肢消失,用氣管呼吸。因此也隸屬於蛛形綱。

背甲在羽螨身上卻有所體現:

因此可以認為,蠍目與蜱螨目是具有相同起源。因此可以認為,蠍目與蜱螨目是具有相同起源。

1998年,WC Wheeler 與 CY Hayashi搞了個大新聞,綜合18SrDNA與28SrDNA和93個性狀得出了下面的結論,算是給蛛形綱的演化暫時下了一個定論:

Reference:

劉曉艷. 福建茶園巨須螨科分類研究 (蜱螨亞綱: 前氣門目)[D]. 福建農林大學, 2009.

Wheeler W C, Hayashi C Y. The phylogeny of the extant chelicerate orders[J]. Cladistics, 1998, 14(2): 173-192.

孫棟, 朱明生. 拉茲蠍屬——中國新紀錄屬及 1 新種記述 (蠍目: 鉗蠍科)[J]. 河北大學學報: 自然科學版, 2010, 30(3): 307-312.

連偉光. 中國盲蛛目強肢亞目的分類研究 (蛛形綱: 盲蛛目)[D]. 河北大學, 2007.

六足動物 (昆蟲) 系統發生的研究[J]. 科學出版社, 2008.

【毛偉的回答(15票)】:

有一些被推翻的 但大部分是在科屬種的層面上 比如說通泉草屬原來是玄參科 現在認為屬於馬鞭草科 綱以上的變動基本只是分類系統整體的完善比如把甲殼綱整體升級為甲殼亞門 下面類群隨之變動

換句話說 分子手段能糾正一些從傳統分類學在科屬種方面親緣關係認定的失誤 但是綱及以上的分類系統傳統分類學還是基本靠譜的

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糾正一下 手抖寫錯了Orz 通泉草是被調整到透骨草科了

標籤:-基因 -DNA測序 -生物分類學 -生物 -基因檢測


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