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APG IV系统学习笔记分享(一)

媒体:原创  作者:王康
专业号: 2020/3/12 13:29:59

第一章  绪  论

yingtaoapp一、什么是被子植物APG系统?

yingtaoappAPG系统,也称为APG分类法,是指被子植物系统发育研究组(Angiosperm Phylogeny Group)以分支分类学和分子系统学为研究方法提出的被子植物分类系统。 自1998年首次提出APG I之后,2003年发布了APG II,2009年发布了APG III,2016年发布了APG IV。

二、APG系统与其它植物分类系统有什么区别?

yingtaoapp千百年来,人们不断地对身边的植物加深着了解,当种类越来越多的时候,就要把植物的物种分清楚,并且要分门别类地记录下来,这个时候就需要植物分类系统,同时也就有了植物分类学家。

世界上所有的植物分类学家都希望建立一个理想的分类系统。在这个系统里,按照植物在地球出现的顺序来摆放,亲缘关系近的放在一起,就好像有一棵生命树,枝条顶端的叶片就好像是一个个物种,小枝条把叶片集中在一起,大枝条又把小枝条集中在一起,最后主干把所有的大枝条集中在一个根基上。然而,绘制生命树这件事情说起来容易,做起来可就太难了。

长久以来,植物学家们主要通过观察、实验和统计的方法,依据植物形态特征的不同划分物种,并根据重要特征的进化先后顺序把植物按照界、门、纲、目、科、属、种的等级,绘制出一幅幅看上去彼此都很像的生命树,但是仔细观察以后,很多细节非常迥异。

yingtaoapp这是为什么呢?因为植物分类学家们的观点不一样。有时候,不同的植物学家根据不同的形态特征来规划自己的生命树,这就好比都是画工笔的两位画家,一个画鱼鸟,另一个画花草;有时候,一个特征在某些植物学家的眼里是进化的,而在另一些植物学家的眼里却是原始的,这就好比画油画的碰到了画水墨的,画风不一样。于是,在人世间就出现了很多的植物分类系统。其中,有的非常接近,而有的就相差甚远。

yingtaoapp但是随着时间的推移,到了近代,由于科学技术的迅速发展,植物学研究也日新月异,很多植物分类系统不断得到修正,趋同的方向日益明显。当迅猛发展的分子生物学出现时,植物分子系统学大有一统天下之势。

植物分子系统学利用生物大分子,如蛋白质和核酸(包括DNA和RNA),主要是核酸分子。核酸分子具有良好的遗传稳定性,上面的基因组带有大量的遗传信息,有些基因组,如叶绿体基因组(cpDNA),在分子水平上,既存在差异,又相对保守,这些数据非常有利于系统发育学研究,不仅可以区分由共同祖先带来的同源性,还可以区分由于趋同进化从不同祖先带来的相似性。根据核酸分子或者蛋白质分子数据绘制出的生命树客观性更强。

上面这段话有点不容易懂,我们换个通俗的说法来理解。长久以来,我们习惯于把外貌长得相像的物种放在一起,认为它们的亲缘关系比较接近,对于外貌长得大相径庭的物种,则认为亲缘关系很远;然而,在自然界里,总是有始料未及的现象:有时候,长得很像的植物之间亲缘关系很远;而相貌差异很大的植物却系出同门。举个例子,朴树属(Celtis)植物从形态特征上来看,与榆属(Ulmus)、榉属(Zelkova)一起放在榆科(Ulmaceae)看上去再和谐不过了,然而,通过比对DNA序列,发现朴树属(Celtis)与大麻属(Cannabis)、啤酒花属(Humulus)亲缘关系更近,放在大麻科(Cannabaceae)更自然,更客观。

yingtaoapp这就好比《杨家将》故事里替死的任炳和杨六郎相貌极为相似,却与杨六郎没有丝毫血缘关系;而佘太君生下的七、八个儿子中,相貌和性格都各不相同。这就是说,长得像的未必亲缘关系就近,长得不像的也未必亲缘关系就远。

yingtaoapp这样的例子在APG系统里并不少见,给习惯于原有分类系统的人们带来很大的烦恼。有的人捶胸顿足,破口大骂APG没有人性;有的人城府较深,仔细观察,不发表任何言论,静观其变;有的人积极面对,逐渐开始学习、研究、了解,并开始在工作中运用APG。

当然,APG系统在发展的过程中,还会遇到很多困难和质疑,但是,就目前的研究进展来看,在目和科的水平上已经趋于稳定,基本框架已经成熟,将来的困难主要集中在某些奇葩科里的某些奇葩属的水平上了,总体上来说,已经确定了一统天下的大势所趋。

yingtaoapp三、为什么要学习APG系统?

现在国内对于APG系统的认识还在初始阶段,但是欧美一些大学植物分类课程本的科教材中已经普遍使用APG系统,很多植物园的牌示系统正在更换中,后台的植物登记数据库也正在更换为APG系统。因此,现在或者将来打算从事农林牧渔、园林园艺、医学医药等生物类学科的小伙伴们就要抓紧时间跟上步伐,以免将来后悔莫及。

四、本系列文章适合怎样的人群阅读?

本系列文章将有若干篇持续连载,完全是笔者本人的学习笔记,这里与大家分享,共同学习。欢迎专家拍砖和爱好者拋玉讨论,大家一起成长。主要适合人群如下:

植物爱好者、花友,植物分类知识欠缺的;

yingtaoapp植物工作者,但非植物分类专业研究者;

yingtaoapp家长朋友们,尤其是家里有小朋友喜欢植物的;

大学里树木学、花卉学、植物学70分以下的;

yingtaoapp农林专业毕业的、从事行政工作2年以上的;

等等。

只要您愿意的,都可以了解并与周围的人分享。只有那些捶胸顿足,破口大骂APG没有人性的人,请慎入。

yingtaoapp好,先上一个图,这就是APG IV系统里被子植物的基本类群,包括:ANA基部群、木兰类、金粟兰目、单子叶植物、金鱼藻目、真双子叶植物。

是的,让我们从最简单的开始。可是,有的人会说,怎么看上去有点乱呢?对,是有点乱,这也就是我们要下回分解的内容。

今天就到这里,休息,休息一下。

yingtaoapp(未完待续........)

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