種系發生

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種系發生 (希臘語 φυλογένεση,φύλο,現代希臘語:fílo - 種系,性別和γεννήση,現代希臘語:jénnissi - 新生,誕生。也被稱作系統發生。)是指在地球歷史發展過程中生物種系的發生和發展。

這個概念不單止用於動物種系的發生髮展,還會用在系統學各個層面的分類單元上面。它也會被用到某一特徵的在生物發育過程中的進化這一方面。

種系發生的研究是通過以下的手段實現的:

化石形態學和解剖學特徵的比較和研究,

現存生物的形態學,解剖學和生理學特徵的比較,

生物,特別是現存生物的個體發生研究,

DNA分析,例如測序和分子種系發生方法。

通過這些數據,人們就可以為生物建立一棵種系發生樹(演化樹),其中描述了各個物種之間可能有的親緣關係

種系發生研究的最大困難是,種系發生的進化過程是不能被直接通過觀察和實驗被證實的。所以各個方面的證據都要被綜合起來分析。由於對這些證據的側重不同,會經常造成有多個不同的演化樹版本,例如原口類動物的幾個門究竟是歸到蛻皮動物(來自遺傳學方面的證據)還是關節動物(形態學方面的證據)。

特徵被分為同源和同功兩種。

同源,例如同源器官或是同源的行為方式,會顯示出相同的軀體基本構造,因為環境的不同而進化成不同的外形或功能。同源器官的外形和功能可以相差很大。一個很好的例子就是脊椎動物的前肢。它們可以成為足,翅膀(鳥, 翼龍,蝙蝠),鰭(魚,企鵝,魚龍,鯨),手(人類,猿和一些恐龍),挖掘工具(田鼠,裸濱鼠,袋鼴)。但其骨骼構造卻是相似的。這些相似性只能用種系發生的理論去解釋。

同源特徵證實了物種間的親緣關係,是重構進化樹的有力手段。同源現象在生物學中可以進一步分為直系同源(直系同源是指在不同物種中的某一基因來自同一祖先)和旁系同源(種系間的基因複製) 。

同功,例如同功器官外形的相似,功能的相同,但它們卻是通過趨同演化獨立發展出來開的。如墨魚的眼睛和脊椎動物的眼睛,它們外形構造相似,功能都是感光。但透過顯微鏡可看到,它們的微細結構不一樣。對個體發生的研究顯示,它們是從不同胚層發育而來的。同功現象並不是親緣關係的證據。

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