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不完整系谱排序的秘密：为什么基因树会颠覆我们对物种的理解？
在生物进化的复杂背景中，「不完整系谱排序」（Incomplete Lineage Sorting, ILS）引发了对物种间关系的新思考。这一现象通常被称为半隐性（hemiplasy）、深部合并（deep coalescence）或跨物种多样性（trans-species polymorphism），它造成了物种树与基因树之间的矛盾。这样的冲突不仅挑战了我们对进化过程的理解，还引导生物学家重新检视彼此之间的关系。
不完整系谱排序的出现，意味着某些基因的树状图并无法完整反映物种之间的真实关系。
不完整系谱排序的概念
不完整系谱排序发生于一种基因在其祖先物种中存在多种等位基因的情况下。当这些安位基因随着物种的分化传递时，可能并不会全部保留。以一种基因为例，假设存在两种等位基因：G0和G1。若某个祖先物种同时拥有这两种基因，在分化过程中，一个女儿物种（物种A）可能只继承G1，而另一个女儿物种（物种B和C）可能则同时保留了G0和G1，这样便造成了不完整系谱排序的现象。
对系谱研究的影响
不完整系谱排序对进化树研究有深远的影响。科学家在构建进化树时，可能因为此现象而得到与实际关系不一致的结果。当然，基因流动（如杂交或水平基因转移）也会产生相似的混乱。这使得研究者在解析数据时，需要特别谨慎以分辨这些不同的过程。
使用多个基因来建立物种或族群的系谱树可以有效减少不完整系谱排序的影响。
在双倍体生物中的普遍性
不完整系谱排序在性繁殖的生物中尤为常见。当物种族群庞大时，每个基因的多样性增加，古老的系谱线会在更长的时间内存活。尤其是在邻近时间发生的物种形成事件，会使不同基因片段保留出矛盾的隶属关系，挑战学者们对共同祖先的推测。
在人猿进化中的例证
在研究人类近亲的进化时，发现黑猩猩与倭黑猩猩的基因关系比任何其他物种更为密切，但有1.6%的倭黑猩猩基因组序列却与人类的同源序列更为接近，这很可能是由于不完整系谱排序的影响。针对大约23,000条在大猿科（Hominidae）中进行的DNA序列分析，有23%的结果未能支持黑猩猩和人类之间的姊妹关系。
人类进化中的重要性
在探讨人类进化时，不完整系谱排序可以帮助复原人属线系，这些线系在史前物种形成的同时并未完全分类。现今的基因检测和基因组测序，使得研究者能发现一些与传统观念不一致的基因关系。这些结果显示，最近的共同祖先（LCA）并不一定会在物种形成时同时出现，这意味着基因树与物种树之间的关系可能并不一致。
现今研究者正努力透过基因碎片来揭开人类和其他类人猿之间的进化关系，以提供进一步的物种形成与祖先过程的洞见。
病毒中的不完整系谱排序
不完整系谱排序在病毒相系统学中也很常见。由于病毒在传播过程中经历人口瓶颈，其基因分析所构建的树状结构与实际的传播路径往往存在显著差异。这种差异也使得在某些案件中，不能仅仅通过一两个基因的系谱分析来推断病毒的传播。
在语言学中的应用
除了生物学领域，语言学中也可将不完整系谱排序的概念应用于语言演化的非树状现象研究中。历史语言学的某些模型挑战了基于树状的语言演化理论，然后几位研究者表示，考虑不完整系谱排序后，树状模型仍可得到验证。
究竟不完整系谱排序带给我们的生命理解有多深远？
