最新近代鸟类分类与系统发育研究进展
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• 但在形态分类学研究中,这种方法忽略生物之间进 化亲缘关系, 仅凭表面特征分类, 受趋同进化的干 扰很大, 因此近年来基于形态特征的数值分类已经 很少在鸟类分类学中被应用。
1.3支序分类学
• 支序分类学与数值分类学相对应, 重点研究物种之间的亲 缘关系、进化历程(即系统发育关系)的分类学理论被称为 支序分类学, 又称系统发育系统学。
• Sneath和Sokal 于1963年合作完成出版的《数值 分类学原理》。数值分类学的核心思想为：
尽可能多的、全面地选取性状, 并赋予这些性状相等的 权重, 通过这些性状的总体估量, 用总体相似性进行分 类。因为这种方法揭示的物种间亲缘关系是一种数量 表征关系。因此又被称为表征分类学。
1.2数值Βιβλιοθήκη Baidu类学
1.2数值分类学
• 雷富民等用此法对雀形目文鸟科雪雀属 Montifringilla 分布于中国境内的6种、10亚种进行 研究, 结果与传统的形态分类趋于一致, 各个种的 亚种首先聚在一起。在种间分化上,白斑翅雪雀 M.nivalis 与褐翅雪雀M.adamsi 聚在一起, 而由于 这两种在形态上极为相似, 以致于Baker (1926) ( 雷富民等, 2000) 曾将褐翅雪雀作为白斑翅雪雀的 一个亚种;
• 我国20世纪80年代以来, 以形态特征区别为主进行 的传统鸟类分类学研究结 果见表1,我国学者在鸟类 的种和种下分类方面的研 究较多, 计有5种的分类订 正, 发表1个新种, 11个新 亚种, 而在科、属级的系 统分类和系统发育方面研 究较少。
1.2数值分类学
• 由于传统形态分类学只是定性地考虑两个物种间 的相似程度, 不能避免人为主观因素。因此, 分类 学家便与数学家携手合作, 定量分析物种间的相似 程度, 研究物种之间形态特征的差异性。
研究方法： 选取OUT(运算分类单位) 的数量性状, 如全
长、体重、翼长、尾长、嘴峰长、跗蹠长、中趾 长、中趾爪长等, 得到原始数据矩阵, 然后对原始 数据矩阵用标准差得到标准化数据矩阵, 再计算出 平均欧氏距离系数矩阵, 最后用UPGMA法(使用算 术平均的不加权对群法) 得出树系图。
1.2 数值分类学
• 例如Chu(2002) 对燕雀科Fringillidae金翅雀亚科 Carduel-inae做的单系性检验中, 选取了225个形 态特征, 其中148个来自骨骼特征, 77个来自外部 形态特征。Dyke等(2003) 对鸡形目Galliformes 7 科58个现存属的属间系统发育研究中, 使用了102 个性状, 89个来自骨骼。研究各科在所得支序树 中的位置, 与Sibley分类体系中的排序趋于一致。
• 形态特征区别为: 地雀亚属的种类尾羽次端具有白斑, 腹部、两胁略沾 淡黄色, 嘴基部黑色等为共同特征; 而雪雀亚属的种类则外侧尾羽多呈 白色, 腹部、两胁呈白色, 嘴基部呈淡褐色等为共同特征。
1.3支序分类法
• 国外进行的相关研究, 采用的性状大部分为稳定的 骨骼性状, 总性状数量较多, 对单系的验证和系统 发育的研究提供了强有力的证据。
1.3支序分类学
• 研究方法：外群比较法,就是与已知的姐妹群或邻 近群的特征相比较,如果某一性状的状态为研究内 群和外群所共有, 此性状状态就是祖征。反之, 内 群所独有的性状状态应视为衍征。
• 祖征和衍征是不等权的, 衍征在支序分类学中的作 用比祖征大。外群的选取尤为重要,通常选取其分 类地位较确定与所研究内群系统分类地位较接近 的同级分类水平的类群, 在没有公认外群的情况下 , 选取形态、生态位与所研究内群较接近的同级分 类水平的类群。外群选不好或选错, 会得出与事实 相悖的结论。
近代鸟类分类与系统发 育研究进展
• 简要综述了宏观和微观领域的鸟类分类学研究进展。
• 宏观领域介绍了传统形态分类学、数值分类学和支序 分类学, 结合鸣声分析强调支序分类学的应用。
• 微观领域介绍了Sibley分类系统和近年来出现的主要 基于mtDNA的鸟类系统学研究。
• 通过对大量研究工作的分析提出该领域今后应进行综 合性研究。
• 棕颈雪雀M. ruficollis、棕背雪雀M. blanfordi 和黑 喉雪雀M. davidiana在形态上也较趋于一致, 而树 系图上它们3种聚为一支。说明数值分类与传统分 类的结果可以得到相互验证。
1.2数值分类学
• 时至今日, 数值分类学的理论和方法的发展较为成 熟, 已渗透到支序分类学、进化分类学中, 还与一 些细胞、分子水平的工作相结合, 并伴随产生了很 多生物进化分析软件, 对生物分类学的方法论产生 了十分重大的影响。
1.3支序分类法
• 雷富民等(2001) 为我国最先运用支序分类学研究鸟类的文献。以此文 为例说明本方法,此文以雪雀属Montifringilla 为研究对象, 全世界分布 有7个种, 对每种至少观察5个标本。在分析中选取36个性状特征, 通过 外群比较(外群为麻雀属Passer、石雀属Petronia) 和个体发育确定性 状特征状态的极性, 得到性状原始矩阵。然后采用Hen-ning86软件包, 对所有性状进行聚类分析, 得出树系图。
• 结果显示有两大分支, 其中一支为褐翅雪雀M. adamsi 、白斑翅雪雀 M. nivalis 和白腰雪雀M. taczanowskii , 另一支为黑喉雪雀M. avidiana、棕背雪雀M. blanfordi 、阿富汗雪雀M.theresae 和棕颈雪雀M. ruficollis, 作者据此建议将现在的雪雀属划为两亚属, 即雪雀亚属 Montifrig-illa 和地雀亚属yrgilauda。
• 核心思想：任何一个自然类群,不论其分类阶元级别的高 低, 均应源自同一祖先,即应该是一个单系群(一个祖种和它 的后裔组成的类群), 而单系群的确定是通过所研究内群的 共有衍征来确定的。一对同源特征中不发生变化的是祖征 ,发生变化的是衍征。
如鼻孔裸出是祖征, 而鼻孔被毛或被膜是衍征。哪个 是祖征, 哪个是衍征, 即性状演化序列这个至关重要问题的 解决依赖于与外群比较或个体发育(生物重演律: 个体发育 重复系统发育) 的结果。
1.3支序分类学
• 支序分类学与数值分类学相对应, 重点研究物种之间的亲 缘关系、进化历程(即系统发育关系)的分类学理论被称为 支序分类学, 又称系统发育系统学。
• Sneath和Sokal 于1963年合作完成出版的《数值 分类学原理》。数值分类学的核心思想为：
尽可能多的、全面地选取性状, 并赋予这些性状相等的 权重, 通过这些性状的总体估量, 用总体相似性进行分 类。因为这种方法揭示的物种间亲缘关系是一种数量 表征关系。因此又被称为表征分类学。
1.2数值Βιβλιοθήκη Baidu类学
1.2数值分类学
• 雷富民等用此法对雀形目文鸟科雪雀属 Montifringilla 分布于中国境内的6种、10亚种进行 研究, 结果与传统的形态分类趋于一致, 各个种的 亚种首先聚在一起。在种间分化上,白斑翅雪雀 M.nivalis 与褐翅雪雀M.adamsi 聚在一起, 而由于 这两种在形态上极为相似, 以致于Baker (1926) ( 雷富民等, 2000) 曾将褐翅雪雀作为白斑翅雪雀的 一个亚种;
• 我国20世纪80年代以来, 以形态特征区别为主进行 的传统鸟类分类学研究结 果见表1,我国学者在鸟类 的种和种下分类方面的研 究较多, 计有5种的分类订 正, 发表1个新种, 11个新 亚种, 而在科、属级的系 统分类和系统发育方面研 究较少。
1.2数值分类学
• 由于传统形态分类学只是定性地考虑两个物种间 的相似程度, 不能避免人为主观因素。因此, 分类 学家便与数学家携手合作, 定量分析物种间的相似 程度, 研究物种之间形态特征的差异性。
研究方法： 选取OUT(运算分类单位) 的数量性状, 如全
长、体重、翼长、尾长、嘴峰长、跗蹠长、中趾 长、中趾爪长等, 得到原始数据矩阵, 然后对原始 数据矩阵用标准差得到标准化数据矩阵, 再计算出 平均欧氏距离系数矩阵, 最后用UPGMA法(使用算 术平均的不加权对群法) 得出树系图。
1.2 数值分类学
• 例如Chu(2002) 对燕雀科Fringillidae金翅雀亚科 Carduel-inae做的单系性检验中, 选取了225个形 态特征, 其中148个来自骨骼特征, 77个来自外部 形态特征。Dyke等(2003) 对鸡形目Galliformes 7 科58个现存属的属间系统发育研究中, 使用了102 个性状, 89个来自骨骼。研究各科在所得支序树 中的位置, 与Sibley分类体系中的排序趋于一致。
• 形态特征区别为: 地雀亚属的种类尾羽次端具有白斑, 腹部、两胁略沾 淡黄色, 嘴基部黑色等为共同特征; 而雪雀亚属的种类则外侧尾羽多呈 白色, 腹部、两胁呈白色, 嘴基部呈淡褐色等为共同特征。
1.3支序分类法
• 国外进行的相关研究, 采用的性状大部分为稳定的 骨骼性状, 总性状数量较多, 对单系的验证和系统 发育的研究提供了强有力的证据。
1.3支序分类学
• 研究方法：外群比较法,就是与已知的姐妹群或邻 近群的特征相比较,如果某一性状的状态为研究内 群和外群所共有, 此性状状态就是祖征。反之, 内 群所独有的性状状态应视为衍征。
• 祖征和衍征是不等权的, 衍征在支序分类学中的作 用比祖征大。外群的选取尤为重要,通常选取其分 类地位较确定与所研究内群系统分类地位较接近 的同级分类水平的类群, 在没有公认外群的情况下 , 选取形态、生态位与所研究内群较接近的同级分 类水平的类群。外群选不好或选错, 会得出与事实 相悖的结论。
近代鸟类分类与系统发 育研究进展
• 简要综述了宏观和微观领域的鸟类分类学研究进展。
• 宏观领域介绍了传统形态分类学、数值分类学和支序 分类学, 结合鸣声分析强调支序分类学的应用。
• 微观领域介绍了Sibley分类系统和近年来出现的主要 基于mtDNA的鸟类系统学研究。
• 通过对大量研究工作的分析提出该领域今后应进行综 合性研究。
• 棕颈雪雀M. ruficollis、棕背雪雀M. blanfordi 和黑 喉雪雀M. davidiana在形态上也较趋于一致, 而树 系图上它们3种聚为一支。说明数值分类与传统分 类的结果可以得到相互验证。
1.2数值分类学
• 时至今日, 数值分类学的理论和方法的发展较为成 熟, 已渗透到支序分类学、进化分类学中, 还与一 些细胞、分子水平的工作相结合, 并伴随产生了很 多生物进化分析软件, 对生物分类学的方法论产生 了十分重大的影响。
1.3支序分类法
• 雷富民等(2001) 为我国最先运用支序分类学研究鸟类的文献。以此文 为例说明本方法,此文以雪雀属Montifringilla 为研究对象, 全世界分布 有7个种, 对每种至少观察5个标本。在分析中选取36个性状特征, 通过 外群比较(外群为麻雀属Passer、石雀属Petronia) 和个体发育确定性 状特征状态的极性, 得到性状原始矩阵。然后采用Hen-ning86软件包, 对所有性状进行聚类分析, 得出树系图。
• 结果显示有两大分支, 其中一支为褐翅雪雀M. adamsi 、白斑翅雪雀 M. nivalis 和白腰雪雀M. taczanowskii , 另一支为黑喉雪雀M. avidiana、棕背雪雀M. blanfordi 、阿富汗雪雀M.theresae 和棕颈雪雀M. ruficollis, 作者据此建议将现在的雪雀属划为两亚属, 即雪雀亚属 Montifrig-illa 和地雀亚属yrgilauda。
• 核心思想：任何一个自然类群,不论其分类阶元级别的高 低, 均应源自同一祖先,即应该是一个单系群(一个祖种和它 的后裔组成的类群), 而单系群的确定是通过所研究内群的 共有衍征来确定的。一对同源特征中不发生变化的是祖征 ,发生变化的是衍征。
如鼻孔裸出是祖征, 而鼻孔被毛或被膜是衍征。哪个 是祖征, 哪个是衍征, 即性状演化序列这个至关重要问题的 解决依赖于与外群比较或个体发育(生物重演律: 个体发育 重复系统发育) 的结果。