学生们怎么理解进化树？

原标题：学生们怎么理解进化树？

文/编辑：乔乔

大家都知道什么是进化树嘛？相信很多人都见过它是什么样儿的。进化树的根部代表着最原始的进化祖先，不同的分支则对应着现存的物种。

通过利用进化树，我们可以观察物种之间的亲疏关系。为了达到这个目的，需要找到两个物种之间所谓的“最近共同祖先”，也就是两个物种在进化树上最晚开始分道扬镳的地方。最近共同祖先越晚近（越靠近进化树的末梢），两个物种越亲近；最近共同祖先越古早（越靠近进化树的根部），两个物种越疏远。

我们举下面这个图片作为例子，狗狗和兔子的最近共同祖先就在红色圆圈圈起来的地方。

许多研究者发现，学生们很难用正确的方法理解进化树。他们往往会犯一种错误，按照物种在进化树上的远近关系来安排物种之间的亲疏关系。实际上，进化树上有哪些物种、它们怎么排列都是可以安排的，进化树上列出的物种只是整个儿巨大的进化树（可能包含上百万个物种）的一个子集。如果换一个子集，换一种排列物种的方式，某两个物种之间的远近关系就变了。但实际上，物种之间的亲疏关系是通过科学手段探求出来的，不会随着绘图方式的改变而改变。

那么，学生们为什么会犯这种错误呢？研究者们假设，这是因为学生们的知觉受到了进化树的组织方式的干扰。举例来说，人们倾向于将互相离得近的东西看成一组，或者倾向于将互相之间有线段连接的东西看成一组，这是人们知觉的固有倾向。因此在观察进化树的时候，人们不知不觉将某些物种看成一组，就认为它们之间更接近。

研究者们探究了其中一种知觉倾向，即“用线连起来的是一组”的倾向对学生理解进化树的影响。首先，研究者测试了学生们是不是真的倾向于把用线连起来的部分看成一组。研究者给大学生们看了两个一模一样的树状图形（下图），但它们的“枝丫”按照两种不同的方式被分成了两组。90%的学生认为下面左侧的这种分法“看起来更自然或更合乎情理”。看来他们确实会用连线给树状图的“枝丫”们分组。

在后面的实验中，研究者又给学生们看了两幅进化树图片，并提了问题：一名科学家想说明鸭嘴兽和袋鼠的关系比和鸭子的关系更近。哪幅图片提供了更强的证据/更准确的证据/最好地阐明了证据，还是它们提供了同样程度的证据？

这两张进化树都正确地阐释了物种之间的关系。但是它们囊括的动物不尽相同，因此，A图的鸭子和鸭嘴兽分别在两个不同的大分支里，B图的鸭子和鸭嘴兽在同一个大分支里，而AB两图中鸭嘴兽和袋鼠总是在同一个大分支里。根据连线的原则，A图中的鸭嘴兽和鸭子看上去就很疏远，而B图中鸭嘴兽和鸭子看上去就很亲近，和袋鼠相差无几。

（鸭子和袋鼠中间是鸭嘴兽）

但是！如果寻找“最近共同祖先”，我们会发现鸭嘴兽和袋鼠的祖先都是某种哺乳动物，但鸭子却不是哺乳动物，两张进化树都正确地反映了这个事实。所以，这两幅进化树提供了同样程度的证据。

大学生们的表现如何呢？总共有64%的学生们选择了A图，远远超过随机选择的可能性（33%），也超过了正确答案的选择率。更有趣的是，这些大学生中有三分之一是生物学专业的大二学生，还有三分之一是更高年级的生物专业学生。然而专业学生的答案也犯了和普通大学生们一样的错。

看来理解进化树并不是一件容易的事情，即使是受过专业训练的学生也容易受到进化树的组织方式的干扰呢。亲爱的读者们也可以问问身边的人，看看他们是怎么理解进化树的吧~

[1] Novick, L. R., & Fuselier, L. C. (2019). Perception and conception in understanding evolutionary trees. Cognition, 192, 104001.

图片来源：

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参考文献

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