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[转载]单系、并系、多系的概念: Rainbowcn2018 2019-5-16 10:07; 关于生物类群，不同作者曾经提出了不同的分类观点，大到门、纲级别的分类系统，小到属、种级别的分类修订。被子植物是研究最多、最受关注、与人类生活最为密切的一个植物类群，自达尔文提出进化论以来，很多前辈学者依据其思想提出过各自的分类系统，如影响力比较大的 Bentham Hooker 系统、 Engler 系统、 Hutchinson 系统、 Cronquist 系统、 Takhtajan 系统。不过，自从上世纪末 APG 系统提出之后，对于被子植物大部分科的范畴划定，在学界逐渐达成了共识（仅少量类群存在争议），那么 APG 系统是如何击败传统分类系统，达到这么广泛的认可度呢？其实它主要用了两个工具，一是分子系统学，一是分支分类学，以单系的原则划定每一个科级类群，对一些传统概念上的科进行拆分、合并或重组处理。很多植物爱好者或刚入门的分类学专业学生，由于之前接触到的（传统分类系统的）根深蒂固的观念，对于 APG 系统的变动感到难以理解，比如为什么大戟科被拆了，玄参科被拆了，锦葵科合并了木棉科、椴树科和梧桐科，报春花科合并了紫金牛科等。其实这些都是 APG 系统依据分支分类学原则所进行的合理的处理而已。下面我们就从单系、并系、多系的概念入手，来了解一下类群变动的原因。单系的概念来自于分支分类学（ cladistics ，或称“支序分类学”），它利用分支图来表述分类群之间的关系，分支图一般是树状结构的，可以有不同的表现形式（如下图所示的三种常见形式）。单系如果一个分类群包含来自于一个共同祖先的所有后代，那么这个分类群就称为单系类群，或单系群（ monophyletic group ），每一个自然类群理论上必然是单系群。如下图的 ABCDEFG 构成一个单系群。又如下图的 CDEFG ，或 CD ，或 EFG ，也各自构成单系群。并系如果一个分类群包含来自于一个共同祖先的大多数后代（即并非所有后代，有少数后代未被包含进去），那么这个分类群就称为并系类群或并系群（ paraphyletic group ） , 并系类群是由于传统认识的偏差造成的非自然类群。如下图的 ABCEFG （不包含 D ）就构成一个并系群。又如下图的ABCDE（不包含FG）也构成一个并系群。对于并系类群，一般是进行合并处理，举一个实际的例子：传统概念的夹竹桃科（ Apocynaceae ）与萝藦科（ Asclepiadaceae ）就存在类似的关系。传统夹竹桃科（ ABCDE ）是个并系，为了使之成为单系，必须合并萝藦科（ FG ），成为广义的夹竹桃科（ ABCDEFG ）。合并后的夹竹桃科才是一个自然的单系，而传统的夹竹桃科是由于过去的错误认识而导致的并系群。当然了，实际情况比这个示意图要复杂得多，夹竹桃科有超过 10 个呈递进关系的分支，传统萝藦科只是夹竹桃科里形态非常特化（花粉聚集成花粉块）的成员，因此合并萝藦科是最佳的选择， APG 系统就做了这样的处理。值得一提的是，在以形态分类为主的时代， Takhtajan 对夹竹桃科和萝藦科早就采取了合并处理，从这一点也说明前辈学者们的先见之明。多系如果一个分类群包含的成员来自于两个或多个分支，且没有包含所有成员的最近共同祖先，那么这个分类群就称为多系类群或多系群（ polyphyletic group ），同并系群类似，多系群也是由于传统认识的偏差造成的非自然类群。如下图的 BFG 就构成一个多系群。又如下图的ACFG也构成一个多系群。对于多系类群，一般是进行的拆分处理，举一个实际的例子：传统概念的毛茛科（ Ranunculaceae ）就是多系群，它至少包含三个不同来源的分支，一是芍药属（ Paeonia ），二是星叶草属（ Circaeaster ） + 独叶草属（ Kingdonia ），三是剩余类群。为了保持单系性，必须将传统毛茛科拆分，于是芍药属独立为芍药科（ Paeoniaceae ），星叶草属和独叶草属独立为星叶草科（ Circaeasteraceae ），剩余的成员组成狭义的毛茛科。星叶草科独立后，跟毛茛科的关系并不算远，仍然在毛茛目，只是它们之间隔着小檗科（ Berberidaceae ）、防己科（ Menispermaceae ）、木通科（ Lardizabalaceae ）；而芍药科则与毛茛科的关系比较远了，它现在位于虎耳草目（ Saxifragales ）。下面我们来看一些更复杂的例子。大戟科的拆分传统的大戟科（ Euphorbiaceae ）是个多系群，我们通常以单性花、三心皮三室的中轴胎座来归纳大戟科的特征，然而这些特征并不是由一个共同祖先传下来的，在历史上归为大戟科的类群，后来至少被划分到了七个科里，下图是大戟科所在的金虎尾目各科的系统发育关系示意图，标橙色框的就是原来大戟科的成员。叶下珠科（ Phyllanthaceae ）和苦皮桐科（ Picrodendraceae ）是大戟科原来的亚科，蚌壳木科（ Peraceae ）、核果木科（ Putranjivaceae ）、小盘木科（ Pandaceae ）是原来的一个或几个族（或个别系统承认的科，如小盘木科在 Engler 系统中就承认），安神木科（ Centroplacaceae ）则是安神木属（ Centroplacus ）与卫矛科叛徒膝柄木属（ Bhesa ）组成的一个小科。只有原来的铁苋菜亚科、巴豆亚科、大戟亚科还在狭义大戟科里，不过被拆分后的大戟科并未元气大伤，仍然有 6000 种之多，位居被子植物第 7 大科。报春花科的合并传统的报春花科（ Primulaceae ）和紫金牛科（ Myrsinaceae ）是非常近缘的类群（有的分类系统也承认独立的刺萝桐科 Theophrastaceae ），它们都具有特立中央胎座，雄蕊与花冠裂片对生，一般用草本和木本就可以简单区分这两个科，然而分子系统学的结果表明（下图所示），它们至少可以分为 5 个单系分支，因此有人曾提出将它们重新划分为 5 个科：杜茎山科（ Maesaceae ，原属紫金牛科）、水茴草科（ Samolaceae ，原属报春花科）、刺萝桐科、重新界定的报春花科和紫金牛科。不过，重新界定后的这两个科，也不能简单地以草本、木本来区分，报春花科仅有报春花（ Primula ）、点地梅（ Androsace ）等少数类群，其余的草本类群，如珍珠菜（ Lysimachia ）、海乳草（ Galax ）、仙客来（ Cyclamen ）等只能转移到紫金牛科（见下图），这种情况下，也就难以归纳新的紫金牛科的特征了，因此为了使用方便，也为了减少被子植物小科的数目， APG 系统采取了合并的处理，把它们全部归并为一个广义的报春花科。转自新浪网; 个人分类: 地球生物学点滴|12653 次阅读|0 个评论

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