由分類階層判斷親源關係的推理

 

分類學是純屬描述、記錄的生物學分支，由於其涵蓋面廣泛，於是讓整個生物學被譏諷為如集郵般的知識(連科學都稱不上，若逼不得已得承認生物學是科學時，還要加個形容詞叫做Dirty science)。這樣的悲情一直延伸到今天，所以就有一些生物老師企圖粉碎這項汙名，他們想告訴未來的學子們：分類學也好、生物學也罷，才不是髒的科學，她也是需要計算、推理的！不信？請~~~看。(請參閱最終版本：http://chiangfm07.blogspot.tw/2013/10/blog-post_7367.html)

例題：有甲、乙、丙、丁、戊五種不同的生物，已知甲、乙同屬，丙、戊同科不同屬，甲、丙同目不同科，乙丁同綱不同目，則：

(1)與甲生物同科的是：　(A)乙戊　(B)乙　(C)戊　(D)乙丁戊

作答時請先寫出七個分類階層，再依據題意將各生物間的關係陳列在適當的位置(如下圖左方，= 代表同該分類階層)，接著開始推敲其分類階層間的關係：

(請由下圖中1、2、3的順序閱讀)

這題有個取巧的解題方式。在四個選項中只有B沒有戊，因此只要能證明甲與戊非同科，那麼答案就是B。你是不是一眼就看出來甲、戊不同科了呢？

 

(2)和甲關係最近的生物為何？　(A)乙　(B)丙　(C)丁　(D)戊

由上題推導出的結論得知：甲、乙同科，甲與丙、丁、戊不同科，又已知同屬較低分類階層者，其親源關係較接近，故答案是乙。

 

(3)和甲關係最疏遠的生物為何？　(A)乙　(B)丙　(C)丁　(D)戊

首先排除與甲親源關係最親近的乙(同屬)，再循序推出丙、丁、戊與甲的關係。

已知丙、戊同科，故丙、戊同目(丙=戊)；又已知甲、丙同目(甲=丙)，所以甲、丙、戊同目(甲=丙=戊)。

最後是甲、丁的關係。題目敘述中與丁有關係的生物只有乙，因此乙是關鍵線索。已知甲乙同屬，故甲乙同目、同綱；又已知乙、丁同綱不同目，所以甲丁同綱不同目。

綜合以上的推論得知：甲、乙同屬；甲、丙、戊同目；甲、丁同綱。又已知同屬較高分類階層者，其親源關係較疏遠，故答案是丁。

附註：在某些物理學家的眼裡，只有與數學存在著緊密關係的物理學才夠格稱得上是純科學。化學勉強還可以說得上，至於生物學根本不必考慮。多年前就有學生轉述說，他們的物理老師在課堂上否定生物學的科學本質，問我怎麼看待這件事？我說有這種認知的人需要去看心理醫生，因為此人有潔癖；科學潔癖。
不過你如果再問我對於創造本例題的人有何看法，我有相同的答案，因為此人性格偏執，似乎不把學生嚇跑，就無法填平其心裡的那個空洞。我承認邏輯推理很重要，但分類學的重點之一在讓同學認知到分類階層與演化親緣性的關聯，無端加入本就讓人有疏離感的數學成分，對提高學生的學習企圖心真有幫助嗎？