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系統發生樹

指数 系統發生樹

系統發生樹（phylogenetic tree）又稱演化樹或进化树（evolutionary tree），是表明被認爲具有共同祖先的各物種間演化關係的樹状图。是一種親緣分支分類方法（cladogram）。在图中，每個節點代表其各分支的最近共同祖先，而節點间的綫段長度對應演化距離（如估計的演化時間）。.

目录

  1. 21 关系: 域 (生物)，古菌，外群，三域系統，分类学，共同起源，系统发生学，系統發生樹，细菌，真核生物，生物分類總表，物种，贝叶斯推断，近鄰結合法，PAUP，树 (数据结构)，演化，演化網路，演化論，最大似然估计，最大簡約法。

  2. 树结构
  3. 生物分類樹
  4. 系统发生学

域 (生物)

在生物分類學上，域（domain、superregnum、superkingdom、empire或regio）是美国微生物学家和生物物理学家卡爾·沃斯设计的三域系統中最高的分類單元，較界的層級高。在三域系統中生物的演化樹包含細菌、古菌與真核生物三個域，此分類主要基於基因組的分子證據分析。.

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古菌

古菌（Archaea，来自，意为“古代的东西”）又稱古細菌、古生菌或太古生物、古核生物，是单细胞微生物，构成生物分类的一个域，或一个界。这些微生物属于原核生物，它們與细菌有很多相似之處，即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器，同時另一些特徵相似於真核生物，比如存在重复序列与核小体。 过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物，并将其命名为“古细菌”，但这种分类方式已过时。事实上古菌有其独特的进化历程，并与其它生命形式有显著的生化差异，所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中，古菌、细菌与真核生物各为一个域，并进一步划分为界与门。到目前为止，古菌已被划分为公认的四个门，随着进一步研究，还可能建立更多的门类。在这些类群中，研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的，因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养，只能通过环境宏基因组检测来分析。 古菌和细菌的大小和形状非常相似，但少数古菌有不寻常的形状，如嗜鹽古菌拥有平面正方形的细胞。尽管看起来与细菌更相似，但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切，特别是在一些代谢途径（如转录和转译）有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的，比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比，古菌有更多的能量来源，从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。（如）可以以太阳光为能源，其它一些种类的古菌能进行；但不像蓝藻与植物，没有一种古菌能同时做到这两者而进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖，但没有发现能产生孢子的种类。 一开始，古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物，但近来发现它们的栖息地其实十分广泛，从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤。尤其是在海洋中古菌特别多，一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在，古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分，在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌，他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是，生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化，还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂，在被生物技术所利用。.

查看 系統發生樹和古菌

外群

#重定向 外類群.

查看 系統發生樹和外群

三域系統

三域系統是由美国微生物学家和生物物理学家卡尔·乌斯等人在1977年提出的細胞生命形式的分類，將原核生物分成了兩大類，起初稱為真細菌和古細菌。乌斯依據16S 核糖体RNA序列上的差別，認為這兩類生物和真核生物一起從一個具有原始遺傳機製的祖先（最後共同祖先）分別演化而來，因此將三者各置為一個「域」，作為比「界」高一級的分類系統，并分別命名為細菌域、古菌域和真核域。乌斯最初使用术语“界”来指代三个主要种系发生分组，并且这个命名法被广泛使用，一直到术语“域”在1990年被采用。 然而，rRNA樹有可能將演化太快的類群放錯位置（比如微孢子蟲）。有人認為生物的根源應該在真細菌之內，很多真細菌的類群在古細菌之前分支出來，很晚古細菌和真核生物才彼此分開。.

查看 系統發生樹和三域系統

分类学

分類學（英語：Taxonomy）是一门進行分類的方法與科學，源於希臘文的（taxis，意指類別），以及（nomos，意指方法、法則、科學）。不同層級的分類單位之間，有子分類與母分類的關係。舉例而言，車子是一種交通工具，因而車子是交通工具的子分類。 分类学的主要分支有生物分类学、图书分类学等。.

查看 系統發生樹和分类学

共同起源

共同起源（Common descent）是指一群生物體擁有最近共同祖先的情況。在進化論中，所有地球上的生命源於或最後共同祖先基因池。这个祖先首先演变成细菌，接着是古细菌，最后是真核生物。所以，原生生物比真核生物更早出现于地球。这个结论物从分析各种生物的遗传物质(DNA)所得出的结果。.

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系统发生学

系统发生学（φυλογένεση，φύλο，现代希腊语：fílo - 种系，性别和γεννήση，现代希腊语：jénnissi - 新生，诞生。英语：Phylogenetics，又稱系統發育學，简称为譜系學）是指在地球历史发展过程中生物种系的发生和发展。 这个概念不单止用于动物种系的发生與发展，还会用在系统学各个层面的分类单元上面。它也会被用到某一特征的在生物发育过程中的进化这一方面。 系统发生学的研究是通过以下的手段实现的：.

查看 系統發生樹和系统发生学

系統發生樹

系統發生樹（phylogenetic tree）又稱演化樹或进化树（evolutionary tree），是表明被認爲具有共同祖先的各物種間演化關係的樹状图。是一種親緣分支分類方法（cladogram）。在图中，每個節點代表其各分支的最近共同祖先，而節點间的綫段長度對應演化距離（如估計的演化時間）。.

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细菌

細菌（学名：Bacteria）是生物的主要類群之一，屬於細菌域。也是所有生物中數量最多的一類，據估計，其總數約有5×1030個。細菌的個體非常小，目前已知最小的細菌只有0.2微米長，因此大多--能在顯微鏡下看到它們；而世界上最大的細菌可以用肉眼直接看見，有0.2-0.6毫米大，是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細菌。細菌一般是單細胞，細胞結構簡單，缺乏細胞核以及膜狀胞器，例如粒線體和葉綠體。基於這些特徵，細菌屬於原核生物。原核生物中還有另一類生物稱做古細菌，是科學家依據演化關係而另闢的類別。為了區別，本類生物也被稱做真細菌（Eubacteria）。古細菌與真細菌在生活環境、營養方式以及遺傳上有所不同。細菌的形狀相當多樣，主要有球狀、桿狀，以及螺旋狀。 細菌廣泛分佈於土壤和水中，或著與其他生物共生。人體身上也帶有相當多的細菌。據估計，人體內及表皮上的細菌細胞總數約是人體細胞總數的十倍。此外，也有部分種類分布在極端的環境中，例如溫泉，甚至是放射性廢棄物中，它們被歸類為嗜極生物，其中最著名的種類之一是海棲熱袍菌，科學家是在意大利的一座海底火山中發現這種細菌的。甚至在太空梭上也能生長。然而，細菌種類是如此多，科學家研究過並命名的種類只佔其中的小部份。細菌域下所有門中，只有約一半能在實驗室培養的種類。 細菌的營養方式有自养及异养，其中异养的腐生細菌是生态系统中重要的分解者，使碳循環能順利進行。部分細菌會進行固氮作用，使氮元素得以轉換為生物能利用的形式。細菌也對人類活動有很大的影響。一方面，細菌是許多疾病的病原體，包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。然而，人類也時常利用細菌，例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等，都與細菌有關。在生物科技領域中，細菌有也著廣泛的運用。 總的來說，這世界上約有5×1030 隻細菌。其生物量遠大於世界上所有動植物體內細胞數量的總和。細菌還在營養素循環上扮演相當重要的角色，像是微生物造成的腐敗作用，就與氮循環相關。而在海底火山和在冷泉中，細菌則是靠硫化氫和甲烷來產生能量。2013年3月17日，研究者在深約11公里的馬里亞納海溝中發現了細菌。其他研究則指出，在美國西北邊離岸2600米的海床下580米深處，仍有許多的微生物根據這些研究人員的說法：「你可以在任何地方找到他們，他們的適應力遠比你想像的還要強，可以在任何地方存活。.

查看 系統發生樹和细菌

真核生物

真核生物（学名：Eukaryota）是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核，因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如粒線體、叶绿体、高尔基体等。 由于具有细胞核，因此真核细胞的细胞分裂过程与没有细胞核的原核生物也大不相同。 真核生物在进化上是单源性的，都属于三域系统中的真核生物域，另外两个域为同属于原核生物的细菌和古菌。但由于真核生物与古菌在一些生化性质和基因相关性上具有一定相似性，因此有时也将这两者共同归于新壁總域演化支。 科學家相信，從基因證據來看，真核生物是細菌與古菌的基因融合體，它是某種古菌與細菌共生，異種結合的產物。.

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生物分類總表

这个列表以上的分類爲基礎。.

查看 系統發生樹和生物分類總表

物种

种（Species）或稱物种，生物分类的基本单位，位于生物分类法中最後一级，在属之下。較為籠統的概念，是指一群或多或少与其它这样的群体形态相同，並能够交配繁殖出具生殖能力後代的相关生物群体。以演化生物學家恩斯特·麥爾的定义来说，物种是：「能够（或可能）相互配育的自然种群的类群，这些类群与其它这样的类群在生殖上相互隔离着。」昆虫学家陈世骧（1978）对物种所下定义为：「物种是繁殖单元，由又连续又间断的居群所组成；物种是进化单元，是生物系统线上的基本环节，是分类的基本单元。」。 在分类学中，一个物种被赋予一个拉丁化的雙名法名称。该名称使用斜体印刷，手写时则加上底線；属名首字母大写，屬名之後紧跟一个唯一的形容词，這個詞稱為種小名或種加詞，其首字母不可大寫。只有完整的双名制名称才称为「种名」，而非仅仅是双名制名称的第二个部分。例如人的种名叫Homo sapiens（智人），而不是sapiens。 物种也是演化和生物多样性的基本单元。.

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贝叶斯推断

贝叶斯推断（）是推論統計的一种方法。这种方法使用贝叶斯定理，在有更多證據及信息時，更新特定假设的概率。贝叶斯推断是统计学（特別是数理统计学）中很重要的技巧之一。贝叶斯更新（Bayesian updating）在序列分析中格外的重要。贝叶斯推断應用在許多的領域中，包括科學、工程學、哲學、醫學、體育運動、法律等。在决策论的哲學中，贝叶斯推断和主觀概率有密切關係，常常稱為贝叶斯概率。 贝叶斯定理是由統計學家托馬斯·貝斯（Thomas Bayes）根據許多特例推導而成，後來被許多研究者推廣為一普遍的定.

查看 系統發生樹和贝叶斯推断

近鄰結合法

近鄰相接法（neighbor-joining method）是一種研究DNA而建立親緣關係的方法，在計算生物學、生物信息學、系統生物學、演化生物學與系統發生學中時常使用。在1987年由和根井正利建立該方法。 該方法，後來也應用在電腦演算法之中。 該法依賴距離矩陣資料，由序列建立支序圖或親緣關係圖的方法。先由序列算出每一對細菌間的演化距離，將所有的演化距離資料整理成一個距離矩陣，再利用距離矩陣的資料畫出樹型。.

查看 系統發生樹和近鄰結合法

PAUP

PAUP*是自从2000年左右以来使用最广泛的种系发生演算软件包。由于其独特的命名方式（读作Paup Star），也常常被“误称”为PAUP。PAUP是Phylogenetic Analysis Using Parsimony的缩写。PAUP*是一个收费的软件。.

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树 (数据结构)

在計算機科學中，樹（tree）是一种抽象数据类型（ADT）或是實作這種抽象数据类型的数据结构，用來模擬具有樹狀結構性質的数据集合。它是由n（n>0）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做“树”是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。它具有以下的特点：.

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演化

--（evolution），指的是生物的可遺傳性狀在世代間的改變，操作定義是種群內基因頻率的改變。基因在繁殖過程中，會經複製並傳遞到子代。而基因的突变可使性狀改變，進而造成個體之間的遺傳變異。新性狀又會因為物種迁徙或是物種之間的水-平-基因轉移，而隨著基因在族群中傳遞。當這些遺傳變異受到非隨機的自然选择或隨機的遺傳漂變影響，而在族群中變得較為普遍或稀有時，就是演化。演化會引起生物各個層次的多樣性，包括物種、生物個體和分子 。 地球上所有生命的共同起源，約35-38億年前出現，其被稱為最後共同祖先，但是2015年一項在西澳的古老岩石進行的研究中發現41億年前「的行跡」。 新物種（物種形成）、種內的變化（）和物種的消失（絕種）在整個地球的不斷發生，這被形態學和生化性狀證實，其中包括共同的DNA序列，這些共同性狀在物種之間更相似，因為它源於最近的共同祖先，並且可以作為進化關係的依據建立生命之樹(系统发生学)，其利用現有的物種和化石建立，化石記錄的事物包括由的石墨 、，以至多細胞生物的化石。生物多樣性的現有模式被物種形成和滅絕塑造。據估計，曾經生活在地球上的物種99％以上已經滅絕。地球目前的物種估計有1000萬至1400萬。其中約120萬已被記錄。 物種是指一群可以互相進行繁殖行為的個體。當一個物種分離成各個交配行為受到阻礙的不同族群時，再加上突變、遺傳漂變，與不同環境對於不同性狀的青睞，會使變異逐代累積，進而產生新的物種。生物之間的相似性顯示所有已知物種皆是從共同祖先或是祖先基因池逐漸分化產生。 以自然選擇為基礎的演化理論，最早是由查爾斯·達爾文與亞爾佛德·羅素·華萊士所提出，詳細闡述出現在達爾文出版於1859年的《物種起源》.

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演化網路

演化網路（Phylogenetic network）是以圖來表示生物的核酸序列、基因、染色體、基因組、和物種D.

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演化論

進化論（Theory of Evolution），Evolution字義有演變和進化兩種概念，查爾斯·達爾文演化論使用演化概念，是用來解釋生物在世代與世代之間具有發展變異現象的一套理论，從原始簡單生物進化成爲複杂有智慧的物種。從古希臘時期直到19世紀的這段時間，曾經出現一些零星的思想，認為一個物種可能是從其他物種演變而來，而不是從地球誕生以來就是今日的樣貌。當今演化學絕大部分以查爾斯·達爾文的演化論思想為主軸，是當代生物學的核心思想之一。.

查看 系統發生樹和演化論

最大似然估计

在统计学中，最大似然估计（maximum likelihood estimation，缩写为MLE），也称最大概似估计，是用来估计一个概率模型的参数的一种方法。.

查看 系統發生樹和最大似然估计

最大簡約法

最大簡約法（Maximum parsimony）是一種常使用於系統發生學計算的方式，可用來根據分子序列的變異程度，來分析生物之間的演化關係，進而建構出演化樹。 「簡約」一般有「經濟的」或「儉省的」之義，但在生物學中，「簡約法」是屬於無母數統計的一種統計方法以估計親緣關係。以最大簡約法建構的親緣關係樹是以演化過程具有最少次變化為前提，表示現存資料在過去的演化過程應由最少次步驟所形成。這項概念由Walter M.

查看 系統發生樹和最大簡約法

另见

树结构

生物分類樹

系统发生学

亦称为 演化樹，系統發育。