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进化树 VS 圣经

已有 10512 次阅读 2010-7-7 15:40 |个人分类:进化漫谈|系统分类:科研笔记|关键词:进化,圣经| 进化, 圣经

进化树和圣经,一个是科学的概念,一个是宗教的圣书。今天把两者放在一起说,大家先不要以为又是关于“进化论和神创论的争论”这等老话题。我这想说的是两者的联系,并且,进化树被用于研究圣经了。

先说说进化树。分支系统学(Cladistics),又叫系统发生系统学(Phylogenetic systematics),是进化生物学中一个重要的领域,主要关注生物物种的进化关系(构建进化树),以及推测进化历史所需的理论和方法。分支系统学的概念主要由德国著名的昆虫学家和进化生物学家Willi Hennig在其1950s和1960s的研究工作中提出。实际上,达尔文在《物种起源》中就给出了一张他所理解的“生命之树(Tree of Life)”的草图,Hennig算是把Darwin等先辈的想法具体化了。经过几十年的发展,以及DNA测序技术的发展,分支系统学有了很大的发展。构建进化树,已经广泛应用于生物学的众多领域,用于推测物种、生物学性状、基因等的演化历史。

构建进化树的基本原理是这样的:每两个物种由其最近共同祖先演化而来,可以体现为进化树上的两个分支,两物种的同源性状(形态学性状、DNA序列等)可以定义两者在进化树的关系;同样,这两物种的共同祖先与第三个物种的关系也可以由同源性状确定;依此类推,就可以构建体现很多物种关系的进化树。构建进化树最重要的两个要素是:1)同源性状,常用的比如物种的形态特征、分布数据、DNA序列等;2)构树方法,现在已经有了成熟的理论和方法体系作为支撑。



再来说圣经。圣经最初的传播方式主要是手抄,可以想见,在手抄的过程中,难免会有一些“改动”。改动主要有两类,一是对句意的人为修改,也就是抄写者认为前一版本中某些解释不清楚,他做了一些改动;二是抄写错误。因此,从其最早的版本至今,出现了n多版本的圣经。比如《新约》,就有数以千或万记的不同语言的版本。由于最早先的版本在流传过程中会失传或损坏,所以了解圣经不同版本的演化历史,主要是那些“改动”出现的历史,对于正确的理解有些教义非常重要。


有些研究者认为,圣经不同版本中“改动”的出现同生物性状如DNA(碱基突变)的演化历史类似,具有随机性,但又应该能推测圣经版本不同“分支”的演化。直观的说,也就是圣经版本应该可以分为几类,并且有祖裔关系。在这种理解下,分支系统学中构建进化树的方法就被用来研究圣经的历史了。研究者们首先选取不同圣经版本中有差别(“改动”)的文字作为原始数据,这时候这些文字就相当于DNA序列的碱基(ACGT);之后选择合适的(碱基)演化模型,使用相关进化树软件(如PAUP)来构建圣经的“进化树”。我曾注意到美国有些大学教授系统发生学的老师就把圣经中的文字拿来让学生做练习(下图)。 

构建进化树的方法也被用来研究一些其他古老书籍和语言的演化。《坎特伯雷故事集》(The Canterbury Tales)是14世纪英国著名文学作品,目前有大约80个版本。剑桥大学的Barbrook等人在1998年构建了其中58个版本的“进化树”,发现这些版本分为不同的分支并具有各自的祖先版本(下图)。这项工作应该是应用构建进化树的方法研究古老书籍演化的开端。Nature也对他们的工作进行了报道。 

另一项有意思的工作,是英国雷丁大学的Pagel等人在2007年对印欧语系中87种不同语言中词汇演化的研究。我们都知道,有些词汇和语义在不同语言中是通用的,而有些具有相同语义的词汇在不同语言中千差万别,那么了解这种演化对于理解语言和人类的进化有重要意义。基于这87种语言的“进化树”(下图),他们发现常用的词汇的演化速率较慢,而非常用词汇的演化速率的快得多,并且,有些常用词汇在不同的语言中有稳定的演化速率。他们这项工作,也在Nature发表。

科学研究一个重要的使命,就是发现事务间的联系和规律。进化树和圣经的联系,告诉我们的应该是:在具体研究中要关注貌似无关的学科或方向间的联系,多试着换个角度看问题,当然前提是要理解学科和方法的核心原理。

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