分岐学(Cladistics)
分岐学(ぶんきがく、
英語: cladistics)は、生物の
進化の過程や系統を解析するための手法であり、
系統学の一部門を形成しています。この学問は、1950年にドイツの
昆虫学者であるヴィリー・ヘニッヒによって提唱されました。分岐学は、
進化の際に共通の祖先から受け継がれた
形質をもとに、生物を分類し、系統の関係性を明らかにすることを目的としています。
分岐図とクラドグラム
分岐学では、種や分類群の共通する
形質を調査し、それらを基にして
進化の分岐を示すツリー図を作成します。この図は、分岐図またはクラドグラム(Cladogram)と呼ばれ、分岐のパターンを視覚的に理解するための重要な道具です。多くの
形質を考慮し、最も簡潔に
進化の分岐を示す方法論を重視し、最も節約的な(つまり予想される分岐数が少ない)モデルを選定します。
伝統的な
分類学は目立つ
形質のみをもって
進化の段階を考察する傾向がありますが、分岐学はそれに対抗する形で、多数の
形質を無偏見に比較し、挙げられた特性の背後にある
進化のメカニズムを探ります。分岐学の基本的な立場は、単一の系統から成る「
単系統群」(例えば
鳥類)だけを分類群として認識し、大規模な
単系統群から一部を除いた「側系統群」を分類群として受け入れることを否定します。このように分岐学では、系統樹の枝として「クレード(Clade)」に焦点を当てています。
二叉分岐の原則
分岐学では、生物群が分化する際には必ず二叉分岐するという基本仮定が置かれています。これに基づいて、特定のクレードはノード(分岐点)、ステム(幹)、または派生
形質によって定義され、それぞれが異なる視点から系統関係を示しています。ただし、実際の
進化は時に複雑であり、分岐が一方向に定まらない場合もあります。このため、複数系統を視覚化する際には、クラウングループ(crown group)やステムグループ(stem group)といった用語が用いられ、より柔軟な解析が行われます。
近年では、生物の分子構造やDNA配列を解析する
分子[[系統学]]が急速に発展し、これにより生物群の詳細な系統が明らかになりつつあります。この方法は、
進化の過程を理解する上で非常に重要です。特に化石生物に関しては、
分子[[系統学]]の適用が困難ですが、分岐学の手法を用いた形態的解析が主流とされています。分岐学は
進化のシナリオを描き出すために最節約原理を適用し、その結果に基づいて系統の仮説を導き出しています。
分岐学に対する批判と課題
分岐学には幾つかの批判と問題点が存在します。中でも「側系統を分類群として認めない」という原則に対して、種の分類の基本的な矛盾が指摘されています。このため、理論的な意味での確実性や適用範囲に疑問が持たれることがあります。また、分岐図が複雑になりすぎるとされ、分類群の過度な細分化が図られる場合もあります。これにより、実際の分類作業が繁雑で難解なものになることが懸念されています。さらに、分岐学における
学名の代わりに提唱されたファイロコードの導入により、より厳密な分類体系を確立する努力が続けられています。
結論
分岐学は生物の
進化や系統に関する深い理解を促す重要な手法であり、現代
生物学における基礎的な概念の一つです。
進化の複雑さを捉えるための方法は多様ですが、分岐学の示す
進化的な視点は生物の理解を深める助けとなるでしょう。