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不完整系譜排序的祕密：為什麼基因樹會顛覆我們對物種的理解？
在生物進化的複雜背景中，「不完整系譜排序」（Incomplete Lineage Sorting, ILS）引發了對物種間關係的新思考。這一現象通常被稱為半隱性（hemiplasy）、深部合併（deep coalescence）或跨物種多樣性（trans-species polymorphism），它造成了物種樹與基因樹之間的矛盾。這樣的衝突不僅挑戰了我們對進化過程的理解，還引導生物學家重新檢視彼此之間的關係。
不完整系譜排序的出現，意味著某些基因的樹狀圖並無法完整反映物種之間的真實關係。
不完整系譜排序的概念
不完整系譜排序發生於一種基因在其祖先物種中存在多種等位基因的情況下。當這些安位基因隨著物種的分化傳遞時，可能並不會全部保留。以一種基因為例，假設存在兩種等位基因：G0和G1。若某個祖先物種同時擁有這兩種基因，在分化過程中，一個女兒物種（物種A）可能只繼承G1，而另一個女兒物種（物種B和C）可能則同時保留了G0和G1，這樣便造成了不完整系譜排序的現象。
對系譜研究的影響
不完整系譜排序對進化樹研究有深遠的影響。科學家在構建進化樹時，可能因為此現象而得到與實際關係不一致的結果。當然，基因流動（如雜交或水平基因轉移）也會產生相似的混亂。這使得研究者在解析數據時，需要特別謹慎以分辨這些不同的過程。
使用多個基因來建立物種或族群的系譜樹可以有效減少不完整系譜排序的影響。
在雙倍體生物中的普遍性
不完整系譜排序在性繁殖的生物中尤為常見。當物種族群龐大時，每個基因的多樣性增加，古老的系譜線會在更長的時間內存活。尤其是在鄰近時間發生的物種形成事件，會使不同基因片段保留出矛盾的隸屬關係，挑戰學者們對共同祖先的推測。
在人猿進化中的例證
在研究人類近親的進化時，發現黑猩猩與倭黑猩猩的基因關係比任何其他物種更為密切，但有1.6%的倭黑猩猩基因組序列卻與人類的同源序列更為接近，這很可能是由於不完整系譜排序的影響。針對大約23,000條在大猿科（Hominidae）中進行的DNA序列分析，有23%的結果未能支持黑猩猩和人類之間的姊妹關係。
人類進化中的重要性
在探討人類進化時，不完整系譜排序可以幫助復原人屬線系，這些線系在史前物種形成的同時並未完全分類。現今的基因檢測和基因組測序，使得研究者能發現一些與傳統觀念不一致的基因關係。這些結果顯示，最近的共同祖先（LCA）並不一定會在物種形成時同時出現，這意味著基因樹與物種樹之間的關係可能並不一致。
現今研究者正努力透過基因碎片來揭開人類和其他類人猿之間的進化關係，以提供進一步的物種形成與祖先過程的洞見。
病毒中的不完整系譜排序
不完整系譜排序在病毒相系統學中也很常見。由於病毒在傳播過程中經歷人口瓶頸，其基因分析所構建的樹狀結構與實際的傳播路徑往往存在顯著差異。這種差異也使得在某些案件中，不能僅僅通過一兩個基因的系譜分析來推斷病毒的傳播。
在語言學中的應用
除了生物學領域，語言學中也可將不完整系譜排序的概念應用於語言演化的非樹狀現象研究中。歷史語言學的某些模型挑戰了基於樹狀的語言演化理論，然後幾位研究者表示，考慮不完整系譜排序後，樹狀模型仍可得到驗證。
究竟不完整系譜排序帶給我們的生命理解有多深遠？
