進(jìn)化樹是個(gè)啥?
? ? ? ?進(jìn)化樹的由來?它可以說明什么問題?
?????? 做過很多個(gè)進(jìn)化樹,但每次關(guān)于選擇哪個(gè)方法去做,做出來有什么意義,卻從來沒深入學(xué)習(xí)過,最近又用一組蛋白序列做了一個(gè)進(jìn)化樹,發(fā)現(xiàn)這個(gè)蛋白做出來的進(jìn)化樹居然和報(bào)道的該類生物的系統(tǒng)進(jìn)化樹一樣,這說明了什么?該類蛋白和內(nèi)群中物種的分化有關(guān)?起碼是很保守的蛋白,就像我們常用線粒體來做系統(tǒng)發(fā)生樹,總之我是一頭霧水,并且我不想再這樣隨便做進(jìn)化樹了事了,太好奇如何評(píng)價(jià)進(jìn)化樹的好壞,又能說明什么問題?
?????? 帶著這些問題拜讀了Douglas J. Futuyma的《生物進(jìn)化》,第二章里詳細(xì)介紹了關(guān)于系統(tǒng)發(fā)生樹的相關(guān)知識(shí),在此與大家分享一些我覺得很有用的,起碼是我看完后覺得受益的地方。
?????? 人們總是喜歡給所有事物都給個(gè)定義和分類,因?yàn)榻o這些本沒有范疇的事物強(qiáng)加范疇,會(huì)使得處理事情更容易,交流更順暢,而且用范疇來思考也會(huì)容易記憶,不管人們給生物做分類一開始的初衷是什么,對(duì)我們總是會(huì)帶來很多好處,這本書上是說18世紀(jì)早期對(duì)生物進(jìn)行分類是為了“通過對(duì)造物者的作品進(jìn)行歸類并挖掘出一個(gè)天然的、真實(shí)的分類體系而發(fā)現(xiàn)其創(chuàng)世方案是一項(xiàng)虔誠的職責(zé)”,anyway,我覺得對(duì)生物進(jìn)行分類是人類必然要做的事,就像我們很自然的把鉛筆、橡皮歸為文具一樣。
? ?? 【我的天,覺得自己的思想這么amazing,寫著寫著就被自己帥到了】

? ? ? ?然后林奈登場(chǎng)了,他提出用雙名法對(duì)所有生物進(jìn)行分類,更重要的是他想出了一個(gè)物種歸類的等級(jí)分類體系,即現(xiàn)在的:界門綱目科屬種。如果當(dāng)時(shí)他提出的是三名法,后人就得用三名法給生物命名了。
?????? 達(dá)爾文,是一個(gè)喜歡周游列島的富二代

? ? ???動(dòng)物看多了,總結(jié)出一些規(guī)律,突然有一天頓悟……總之最后提出了一個(gè)大膽的猜想“所有生物來自于一個(gè)共同祖先,現(xiàn)存的和滅絕了的所有物種組成了一個(gè)宏偉的”生命之樹“,或稱為系統(tǒng)發(fā)育樹“,可能是因?yàn)樗笥讯?,大家都喜歡和土豪做朋友嘛,而且現(xiàn)有的證據(jù)也支持這個(gè)猜想,于是這個(gè)想法逐漸散布開來,影響至今。
? ? ? ?這個(gè)故事說明了什么?說明我們應(yīng)該多出去旅旅游,出去見見世面,看看花花草草、魚魚鳥鳥的,一個(gè)是有助于身心健康,而且還有時(shí)間多思考,想有好的idea,那就得多travel(什么鬼?)
?????? 這個(gè)進(jìn)化的猜想,就把所有的生物都聯(lián)系在了一起,如果用一顆巨大的樹來表示,根部是所有生物的共同祖先,樹枝末端是現(xiàn)存的所有生物,是不是很有畫面感??墒沁@棵樹,我們只知道樹根和樹梢,樹枝的形狀,在哪里開始分枝,枝長(zhǎng)多少,我們都想知道,好奇心害死腦細(xì)胞。
?????? 那么如何去做進(jìn)化樹?一開始沒有做到DNA的水平,只能通過生物的外形,或者解剖其內(nèi)部器官等宏觀的方法來評(píng)價(jià),那么我們選擇它們的哪些特征來評(píng)價(jià)其親源關(guān)系呢?比如我們想知道A, B, C的進(jìn)化關(guān)系,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)歸結(jié)為兩點(diǎn):
1. 共同祖先具有的特征:這樣可以證明哪兩個(gè)具有更近的共同祖先
2. 現(xiàn)在的形態(tài)特征:用來證明它們關(guān)系是否親近,這可以避免由于趨同或平行進(jìn)化使得某特征一樣,但實(shí)際兩者相差甚遠(yuǎn)的情況
?????? 根據(jù)這些特征,就可以把特征相同的放在一起,不同的就屬于另一個(gè)枝杈,一開始是選擇最大簡(jiǎn)約法建樹,這個(gè)方法的前提是假設(shè)“最接近真實(shí)系統(tǒng)發(fā)生的樹就是所要求的進(jìn)化變化數(shù)最少的那棵系統(tǒng)發(fā)生樹“,簡(jiǎn)單來說就是把相同特性的放一起,把進(jìn)化次數(shù)減到最小,比如A, B, C三個(gè)生物,A, B都是有腿,C是無腿,按照“進(jìn)化次數(shù)最少為最佳進(jìn)化樹”的假設(shè),那么A,B就歸到一起,C單獨(dú)出來,假設(shè)它們經(jīng)歷了一次進(jìn)化使得C與A,B分開。但也有可能是這樣的:A從有腿進(jìn)化成無腿,后來又有了腿,簡(jiǎn)約法就考慮不到這種情況,因?yàn)樗且赃M(jìn)化最少是最好為前提構(gòu)建進(jìn)化樹的,很顯然,最大簡(jiǎn)約法使用的時(shí)候就不適合選擇變異率大的特征,而是要找那種保守的,避免由于進(jìn)化逆轉(zhuǎn)造成的進(jìn)化樹構(gòu)建錯(cuò)誤。
?????? 隨著測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步,DNA、蛋白序列構(gòu)建進(jìn)化樹的方法興起,要考慮的因素也多了起來,最大似然法和貝葉斯法是目前最為廣泛使用的方法,這部分書中沒有詳細(xì)講述這兩種方法,我還需要再補(bǔ)補(bǔ)功課。
?????? 這次就嘮這么多吧~