眼见不为实

如果它看上去像鸭子，走起来像鸭子，叫声也像鸭子，那么它就是一只鸭子，是吗？不再是了，除非经过DNA检测证实。在物种分类领域，DNA检测正给人们带来越来越多出乎意料的亲缘关系。
【美国《大众科学》月刊1月号文章】题：眼见不为实（作者　唐·斯托弗）
宾夕法尼亚州立大学和威斯康星大学的科学家最近通过基因检测证实，事实上形似鸭子的grebe与异国情调的火烈鸟的亲缘关系比鸭子更近。这一发现与人们的普遍看法大相径庭，因为火烈鸟和grebe毫无相似之处：一个是长脚而毛色鲜艳，另一个则是矮脚而毛色灰暗。
外表具有欺骗性  
近来，随着生物学家运用基因测定法为动物归类并发现了越来越多出乎意料的亲缘关系，人们越来越感到疑惑。例如，仅根据外表判断———这是数百年来科学家一直延用的动物归类方法———你不会想到河马属于鲸类、鼠海豚和海豚所在的科。但是DNA研究表明事实正是如此。鲸类的祖先竟然同河马以及牛羊等家畜有很近的亲缘关系。
甚至在我们自己所在的科，外表可能也具有欺骗性。长期以来动物学家把黑猩猩归入大猩猩和猩猩所在的“大类人猿”科，把人类单独列为该科的一个分支。然而基因分析显示，人类DNA和黑猩猩DNA有98%以上完全相同。事实上，黑猩猩更接近的是人类而非大猩猩和猩猩。
对利用DNA分析重绘物种树状图感到兴奋的并非只有分类学家。对物种关系的精确描述将使科学家更好地理解进化、对付侵袭物种、认识新出现的疾病、制造有用的转基因生物等。
把动物分成不同科属的工作，即人们所说的分类学，最早是由18世纪的瑞典植物学家卡罗勒斯·林内乌斯开始的。他创建了命名系统，把每个类型的生物归为一个物种，然后把相关物种归为一属。林内乌斯系统使科学家能够根据外部特征给新发现的动植物归类。
趋异性和趋同性 
后来的科学家对该系统加以改进，考察表面特征之外的生物的形态———身体形状和结构。今天的分类学家对生物进行全面的身体考察。他们观察骨骼和牙齿。他们清点鳞片、羽毛和花瓣。在大多数情况下他们都做得很好。
但是最近分类学家也利用新技术，从基因层面考察物种。在证实火烈鸟是grebe近亲的过程中就采用了这些方法中的两种：DNA序列测定和DNA杂交。
如果grebe和火烈鸟有这么近的亲缘关系，为什么它们的外形出现如此大的差异？原因在于趋异性。这是有亲缘关系的生物向不同方向进化的现象，有时这一过程相当迅速。以grebe和火烈鸟为例，它们可能针对所在环境中的不同食物来源作了相应的进化。
相反的情况也可能发生，即亲缘关系不接近的生物经过一定时间可能形成相似特征———这种现象称为趋同性。例如，鱼和鲸由于都在水中生活而进化出相似的外形，但是它们属于完全不同的科。事实上鲸同河马的亲缘关系比同鱼的关系更近。
科学家早已知道鲸和有蹄哺乳动物有亲缘关系。但是和鲸的亲缘关系最近的是哪种陆地动物，直到前不久形态学和基因学在这个问题上还是各持己见。DNA分析似乎表明原始鲸类和一系列偶蹄动物（包括河马、牛、绵羊、猪和鹿）有很近的亲缘关系。但是一些科学家通过研究原始鲸骨骼碎片得出的结论是这些鲸在亲缘上更接近一种已灭绝的有蹄食肉动物。最近，在巴基斯坦进行挖掘工作的科学家们发现了保存完好的鲸骨骼化石，可能最终平息这场争端。新发现的骨骼化石支持DNA研究得出的结论，即原始鲸和河马是由同一祖先直接进化来的。
‘巨型科学’项目   
基因研究不断发现新的亲缘关系。加利福尼亚大学布伦特·米什勒领导下的植物学家小组进行了名为“深绿”的项目，根据基因信息绘制绿色植物的亲缘关系表。这张图表推翻了陆地植物最早来自海洋的传统观点，揭示出现存所有绿色植物都是原始淡水植物的后代。
然而，与全国科学基金会全面的“物种树状图”项目相比，“深绿”只能算作一个脚注。基金会希望制作一个权威的、涵盖所有物种的亲缘关系表———从肉眼看不见的细菌到心脏大如一辆大众汽车的蓝鲸。从19世纪中期开始生物学家一直在绘制部分物种的树状图，但是截至目前，已知的175万种生物仅有5万种左右在图中确定了位置，而且科学家估计数百万甚至数千万的物种还未被发现。用一张图表涵盖如此众多的生物并非易事；科学家们说这是一个“巨型科学”项目，目标远比人类基因组序列测定工作宏伟。
绘制如此全面的物种树状图的动力来自于DNA分析以及另一个新型工具———电脑的兴起。但是，尽管新的基因技术正在带来分类方法的重大变革，却绝不会取代传统方法。DNA不能传达全部信息；解剖学上的细致比较是对比不同物种的重要方法。