基因测序技术出现后，是不是老的生物分类有很多都被推翻了？

风云

来源：知乎
蝎子和螨虫也是蛛形纲，只因为头部有螯肢，这会不会太……
在遗传学上真的有关系吗？

原文地址：https://www.zhihu.com/question/37130094

卡卡

半吊子生态学生试答。
这个问题的回答毫无疑问是肯定的。不过我有两点补充：一，严格来说DNA测序并不是颠覆一直以来生物分类的价值观，而是为系统发生的分类学的视角提供了一个无比强大的工具，解决了以前分类学悬而未决的许多问题；二，它带来的发现不只是推翻了以前的生物分类而已，它还推动了进化和生态学科对自然选择中环境因素的巨大力量的重新认识与思考。
首先放上一个和其他回答相比也很典型的例子，其他回答也都能说明DNA测序解决问题的能力之强。
根据传统形态学的分类，蛇与蜥蜴分属蜥形纲有鳞目(Squamata)的两个亚目：蜥蜴亚目 (Lacertilia) 和蛇亚目(Serpentes)。根据林奈的分类法，两者形态学上最初和最标志性的区别当然是四肢的退化啦。
但是随着对新物种的不断发现与描述，问题随之而来：除了蛇之外，另外有许多种分别独立四肢退化的蜥蜴，它们或多或少的不符合蛇的其他形态学特征，如有无耳孔、有无眼睑、有无鳞片、有无分叉的舌信、不一样的头骨轮廓、以及显著靠前的下肢退化点（盆骨带）等等。再加上有鳞目的另一个亚目蚓蜥亚目(Amphisbaenia) 也是一种退化了四肢的类蜥蜴动物；其他蜥蜴各科之间的解剖学特点也分布地较为混杂。这使得基于形态学的分类的解释力十分有限。



闪鳞蛇（Loxocemus bicolor）



蚓蜥（Amphisbaena alba）


蛇蜥（Ophisaurus）


盲蜥（Dibamus )
总之因为在世界各地生态位的相似，不同分支的有鳞类的趋同演化的趋势相当强。这个时候就轮到DNA测序解决问题了。发布于2006年的一篇论文指出，根据DNA测序，更科学的分类方式是根据有鳞类唾液中的特殊蛋白质分子（蛇毒）来进行分类。
其实很多蜥蜴也有分泌蛇毒。最著名的莫过于世界上体形最大的蜥蜴——科莫多龙（Varanus komodoensis）。


科莫多龙猎食时，会把咬过的猎物放走，然后跟踪它们。猎物受到科莫多龙的唾液中的毒素感染，血液无法凝固，血管扩张，进而肌肉麻痹、意识丧失、休克，迅速失血过多致死。
这篇论文通过DNA比对，将蜥蜴亚目 (Lacertilia) ，蛇亚目(Serpentes)和蚓蜥亚目(Amphisbaenia) 重新整合成两个分支：有毒分支（vonem clade)和无毒分支（non-vonem clade)。蛇和其他的有毒类蜥蜴属于前者，而另绝大多数四肢退化的蜥蜴属于后者。另外根据毒液蛋白质分子基因的演化关系，这篇论文提供了进一步理清vonem clade中多数科属的亲缘关系的思路（其实文章已经将主要的关系整理清楚了）。


此图credit to 同一篇论文
至于其他的形态学相似之处，则是在相似的环境的自然选择压力之下所产生的趋同演化。
这就涉及到了我在回答开头提到的第二点：DNA测序推动了进化生态学科对自然选择中环境因素的重新认识与思考。
在DNA测序之前，我们并不清楚这样具体的物种之间的系统发生学关系，许多相似的性状被自然理解成物种进化时亲缘关系的承袭。但DNA测序已经用无数例子向我们说明，其实高度相似的性状是可以通过独立演化得到的。诸如
@雪山象回答中提到的水母和栉水母、非洲猬目和猬形目分属不同总目却长得基本一样的刺猬、
@Pepling Yel回答中提到的鬣狗与狗——其实曾经还有一种很象狗的动物叫做塔斯马尼亚虎（Tasmanian tiger），但是它连真哺乳动物亚纲（Eutheria）都不属于，而是一种有袋类动物（和袋鼠、负鼠亲缘关系很近）。


Tasmanian tiger（灭绝于1936年）和澳洲野狗的对比，有没有很像


还有其他许多的例子可举，不过就不展开了。
DNA测序可以真正解读出十分相似的形态背后不同的演化机制，从而让“趋同演化”从一个谈论个例的孤立现象上升成为自然演进中最广泛存在的现象之一。而在认识到趋同演化的普遍性之前，人们难以真正认识到环境因素和对物种基因定向选择的效力到底有强烈。相似的自然选择压力会很容易地使处在相似环境和生态位的物种出现趋同演化；而对比来看，在人们的认识上生物基因的可塑性进一步提高了。
由此，研究生物与周围环境互动关系的生态学和研究生物在地质历史时间里演进的生物进化学的研究视角才正确地得到了整合。继而，我们对于作为整体的生命的可能性与多样性的认识也迈步向前——未尝不能算是自然美学的一种审美意识的进步。
感谢阅读。
注：文中所引用的论文
Fry, B.G. et al. (2006) Early evolution of the venom system in lizards and snakes. Nature 439: 584-588.
图片来自网络

继续前进

基因测序出现后最颠覆的改变应该是乌龟分类地位的变化。
一直以来爬行纲从系统发生与进化可分为四个亚纲：双孔亚纲、无孔亚纲、单孔亚纲、调孔亚纲。
这个分类的形态学依据是头骨颞颥孔的数量与位置。


双孔亚纲（Diapsida）是爬行类的主干，包括蜥蜴、蛇、鳄鱼等现存爬行动物，也包括已灭绝的恐龙、翼龙等史前爬行动物，以及恐龙进化而来的鸟类。
调孔亚纲（Euryapsida）是一些已经灭绝的海爬。
单孔亚纲（Synapsida）进化成了哺乳类。
无孔亚纲（Anapsida）则是最原始的爬行动物，是后来所有陆生脊椎动物的祖先，而龟鳖目就是无孔亚纲唯一的孑遗。
（图片摘自一本早期教科书，龟鳖类当时被毫无疑义的算作四大亚纲中无孔亚纲的直系后代）


一直以来龟鳖目都被放在最边缘的位置，乌龟慢悠悠的形象确实很符合人们对最古老爬行类活化石的印象。


后来也有科学家提出过异议，认为龟鳖类其实也是双孔亚纲，只是在演化过程中退化了颞孔，他们认为龟鳖目应该属于双孔亚纲两个分支之一的鳞龙次亚纲 (Lepidosauria)，和蜥蜴、蛇等有较近的亲缘关系。但这个观点很长时间以来并没有被主流学术界接受。
随着基因测序技术的发展，龟的基因测序也被提上日程。当龟鳖类的基因测序结果终于出来之后，所有人都大跌眼镜，原来大家都猜错了。龟鳖不是无孔亚纲，但也不是双孔亚纲的鳞龙次亚纲 (Lepidosauria)，而是双孔亚纲中最进步的分支——初龙次亚纲 (Archosauria) ，和鸟类的亲缘关系比和蜥蜴的都近！
图为2013年绿海龟与中华鳖测序结果的进化分析，对比的主要物种和地质年代我翻译成了中文。
可以看出在二叠纪中期时初龙类与鳞龙类分化，这一时期蜥蜴等现代有鳞目已经分离了，而龟、恐龙、鳄鱼、鸟类还都属于同一个共同祖先。直到二叠纪晚期，龟才和鸟类等其它初龙类分道扬镳。


摘自另一篇论文的进化树，Mya代表百万年，时间精确到约2亿3千万年前龟鳖的祖先同其他初龙分化，约2亿2千万年前，鳄鱼和鸟类的祖先分化。


这个基因测序获得的分子分类学结果如此颠覆，一度使得许多传统观点的人难以接受，甚至质疑分子分类学的可信性。直到2015年，龟类早期进化史上一直缺失的关键一环在德国费尔贝格被发现，化石结果表明为龟鳖类的祖先确实是初龙，新化石被命名为祖龟（Pappochelys），化石记录的实证与基因分类的结果完全吻合，龟鳖目分类的疑案终于尘埃落定。




（图为祖龟化石与祖龟复原图）
基因测序成功推测出了龟鳖目的进化地位，弥补了传统分类中形态学解剖学的局限性，而化石发现最终也完美印证了这一点。
不过，乌龟的初龙祖先究竟为什么会返璞归真，退化的好像无孔类一样，而不像其他同宗兄弟法索拉鳄、撕蛙鳄、恐龙那样去激流勇进竞争一代霸主呢，这可能真的难以找到答案了。不过兴许也正因为此，在绝大多数初龙都已经湮没在了漫长的地质历史之后，乌龟还能悠哉悠哉的生活，存在到今天吧。


参考文献：
The draft genomes of soft-shell turtle and green sea turtle yield insights into the development and evolution of the turtle-specific body plan. Wang Z, et al. Nat Genet 2013 Jun
Three crocodilian genomes reveal ancestral patterns of evolution among archosaurs.

感恩由您

测序有风险，分类须谨慎。不管怎么说吧，如果毫无形态学和古生物学证据的支撑，那么看起来特别奇葩的分子学结果只能说明：分错了……但是如果结果对上了呢？那当然是非常激动人心啦！
两个很经典的例子吧【故事的模式都是一样的：①”看着像这个，但又有点儿不像“→②”测出来果然不一样啊！但是未免也太不着边了吧！“→③”终于测出来对的啦，果然，跟①和②说好的都不一样呢……“】
1。“黏体动物”【它究竟是什么呢？①原生动物(“孢子虫”Apicomplexa,现在叫“顶复门”，eg.被青蒿素治得很惨的疟原虫和让宠物猫背了黑锅的弓形虫，不再放在动物界中，跟其他各种“奇怪的东西”划在一起组成“囊泡虫总门”Alveolata) or ②两侧动物(eg.涡虫→猫咪及其奴隶) or ③刺胞动物(eg.水母)？？？以下维基之：
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%BB%8F%E9%AB%94%E5%8B%95%E7%89%A9】
黏体动物最初被认为是一类原生动物，并被分类在孢子虫纲中。由于它们在18S核糖体DNA测序中有独特的特性，故它们被重置到后生动物。不过后来却发现了一些矛盾的证据而影响了其分类：虽然18S核糖体显示它们接近刺胞动物门，但其他的搜集到的核糖体DNA及Hox基因却指向与两侧对称动物相似。后来发现长2毫米的Buddenbrockia plumatellae原来也是黏体动物，加强了两侧对称动物分类的说法，因为这种动物的身体构造表面上接近。无论如何，仔细的检测发现Buddenbrockia并非在纵面上两侧对称，而是四侧对称的，故对此说法仍存有怀疑。进一步的研究搜集了Cristatella mucedo【一种外肛动物(苔藓动物)，总之跟白斑狗鱼一样是两侧对称动物】的前三个Hox基因及白斑狗鱼的第四Hox基因，并解释了黏体动物分类的矛盾。原来最初的实验是采用了受寄主污染的组织，导致了两侧对称动物的误测。后来小心复制了Buddenbrockia的50个编码基因，显示它们是非常进化的刺胞动物门成员，而“水母亚门”(Medusozoa)是其最近亲。【虽然人们早就发现黏体动物的极囊与刺胞动物门的刺细胞有相似的地方，但却一直被当成是趋同演化的成果。[注意：这句话中文版维基译错了……原文去看英文版]】分类学家现已确认放射孢子小群其实只是粘孢子虫的其中一个生长阶段。
图：
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Fdl17-9-grey.jpg【维基，侵删】脑粘体虫Myxobolus cerebralis（三角孢子虫期）【听说右上角那个就是极囊】


2。“异涡虫”【①扁形动物门(eg.涡虫) or②软体动物门(eg.海兔、扇贝、章鱼) or③后口动物(eg.海参、猫咪及其奴隶) or④比这更奇葩？？？维基之：
Xenoturbella，另外参见有点旧了的中文版】
最开始以为它是一种生物学家们喜闻乐见的新奇的涡虫啦，而且像个粉袜子一样。。。
cnn.co.jp 的页面【侵删】比如这货↓


然后大家觉得不太对呀，就测了一下，然后，发现它居然是软体动物门的！结构对不上啊！！！
再研究研究……发现果然，测序样品里混进了奇怪的东西，因为它是吃软体动物的卵的……去掉污染再测，结果奇葩了，它就是它，谁也不是。于是妥妥单列一个门：异涡动物Xenoturbellida
那么问题来了，这个门跟谁比较近呢？答案竟是后口动物！比如：海参，海鞘，文昌鱼，武昌鱼，猫咪等……
事情到这里就已经很戏剧化了，但是……
2016年！新论文说，测序的结果是这个样子的：1.它跟另一类非常奇葩、以前也曾被当成一类涡虫的小东西：无腔动物门Acoelomorpha聚在一起，比如这个↓【https://en.wikipedia.org/wiki/Symsagittifera_roscoffensis，侵删】Symsagittifera roscoffensis


聚在一起（叫Xenacoelomorpha“异无腔动物”）之后，它们或者是“原口动物”的姊妹群，或者是“原口动物+后口动物”的姊妹群。哎！跟说好的又不一样了！如果真的是原口动物的姊妹群的话还比较好理解，如果真的是“原口动物+后口动物”的姊妹群的话那是什么意思？两侧对称动物就会变成三分天下了：原口+后口+异无腔。不过变来变去的也好几次了，相信这个结果还是会变的，不负责任地猜测一下，应该是深深插进原口里的一个较早分出的枝吧……
PS：听说还得解释一下“原口vs后口”？段乎体之：
1.自古，两侧对称动物（就是现存的除了海绵宝宝及其水母(刺胞动物)，和栉水母这三大门以及丝盘虫这个小奇葩之外【“中生动物”有争议，我们按下不表】之外的所有真正的动物）分成了两大派系：
2.一派，把蟹老板当嘴的那个眼儿当asshole...
3.另一派，把派大星拿来当asshole的那个眼当嘴...
4.我们跟派大星是一伙儿的，
5.因此，我们指着小龙虾说：“你们是虫子...”；然后，小龙虾派出了三体人……海绵宝宝及其水母免于这场无谓的纷争。

= = = = = = = = = = = = 分割线= = = = = = = = = = = =

我最不想补充的一个答案：也许出了个大事，现在不想多打字，各位请顺链接去看吧。。。

可能是最近一次“灭门”（撤销整个生物“门”的建制）吧，基因研究推翻了大概在此一年之前的轰动世界的形态学研究。

如果你是个生物学爱好者，那么这件事你大概会知道：Dendrogramma（“树状动物”）被发现，并且研究称可能是“埃迪卡拉生物群”的最后孑遗，真是吓死个人啊！！！
请看果壳网的报道：树状动物：揭示多细胞动物起源的新物种

（wikimedia的图，侵删：）



当时知道这个消息，我那个激动！！！！！但当时我也留了个疑问，这些标本无法进行DNA测序（简单地说，因为泡得太久坏掉了），所以这么惊天动地的推测全靠形态学研究。因此心里隐隐留下了一丝担心。从那以后，我就常常想起这种神奇的“拉撒路物种”，心想着什么时候新鲜的标本能被再次捞到，被测序研究，解开这个谜团。

时间就这样过去了。直到昨天，我又想起了这回事，然后，世界又变了，再次彻底变了：

一句话：真的又捞到了“树状动物”，（图见下，来源链接同下“外媒报道”，侵删）



真的测序了，结果真的不是新的门，真的不是埃迪卡拉生物群的孑遗分子，而是一种——管水母——的“苞片”！！！

外媒报道：
Origin of mystery deep-sea mushroom revealed
下面这个链接可以下论文哦，自己看吧。。。
https://www.researchgate.net/publication/303820990_Dendrogramma_is_a_siphonophore

这么大的事，国内没有再报道。。。这就好比说：
地球上发现“三体人”了！！！全球媒体争相报道，各种嗨皮的评论都有~~~
最后证实：不是“三体人”，而是一种新的人类疾病案例。结果没人报道……
然后地球上的人类还停留在以为发现了“外星人”的认知与心态之中。。。

我完全理解，这真的不是造谣，而是科研，科研当然可以出错了，从形态学出发，搞出个大新闻来，也就是手高手低的事，如果做得太保守了一些，就没有圈外人士会去关注这些冷门的科研了，不是么？
但是跟进最新科研的报道难道不也是科普所必须的吗？否则就不是科普了，而是志怪。
我没有批评果壳网的意思啊，我挺喜欢这个网的，就像挺喜欢知乎似的，我只是说，同志们再加把劲啊！！！这么大的事，我不信会谁都不知道，为什么真的没人写呢。。。
我真的不是搞生物的，所以请别说“你怎么不写呢！”，我之前真的不知道啊！！！

队长是我

谢邀。
“完善不能算推翻……完善！……科学的事，能算推翻么？”接连便是难懂的话，什么“低速近似“，什么“条件成立”之类，引得众人都哄笑起来。店内外充满了快活的空气。
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在很多地方都看到有人吐槽，生物系统分类不是生物学最古老的分支之一么？搞了几个世纪了怎么还没搞清楚，隔三差五地就出一个新的分类法来替代以前的分类法。”分类分类，怎么越分越累。“这其实是对系统分类的学科性质不太理解说造成的感觉。
和分子生物学不同，前者所处理的材料和要达成的结果是一直在场的，是对于现象界的研究。发现什么信号通路，找到什么靶向位点，都是确凿无疑的。但系统分类所要做的事情，是要通过手头在场的材料，归纳总结出已经不在场的进化过程。演化生物学和系统分类学，在很大程度是其实是历史学研究。除非我们有时间机器，很多生物演化上的关键节点，我们可能永远得不到确凿的结论。
这也是诸多演化生物学的结论经常受到非议的原因。如果一个人一口咬定任何有关秦始皇的史料都是假的，他不相信有这样一个人存在过，除非你能够把秦始皇带到他面前，那你有什么办法能够说服他相信秦始皇的存在么？所以我对这样的人从来不会多费口舌。
正如会有新出土的文物或者新发现的史料会颠覆以往的历史学研究结论一样，方法学和演化关键节点新生物的发现，也会颠覆以往的分类系统。而这一过程，可能会永远持续下去，因为我们只是在不断逼近那个已经不在场的真相。我们能做到的，就是利用每个时代所能掌握的最先进的技术和资料，构建出在那个时代能够达到的最完善的系统。
所以这就是为什么经典分类会从形态特征入手了，这是最显而易见最能够获得的能够进行比较的特征。人和猴子都是胎生，所以它们的关系，比跟卵生的金鱼来得近。豆科植物都是荚果，也只有豆科植物有荚果，那么这些植物也是显而易见应该是一类。早至亚里士多德和中国的本草典籍，就已经开始利用形态特征对生物进行粗略分类了。
但随着分类的逐渐精细化，很多问题也就逐渐暴露出来了。首先就是选取什么样的形态特征进行分类带有很强的主观性。蝙蝠是因为有翅膀跟鸟的关系更近呢？还是因为是胎生而跟人的关系更近呢？形态特征之所以经常无法反映出真实的演化顺序，是因为趋同演化和趋异演化的关系，导致本来亲缘关系很远的物种演化出很相似的形态特征来，而本来亲缘关系很近的物种演化出差别很大的形态特征。这也是系统分类学和演化生物学息息相关的原因。我们对于生物演化的细节清楚得更多，就更可能得到更正确的分类系统。
有没有可能兔子是由类人猿的一支忽然魔怔了在短时间内快速演化而来的呢？形态特征的不稳定性，我们已经在很多匪夷所思的例子中可以看到。但即便类人猿在短时间内变成了兔子，它的基因可是没那么好变的。跑得了和尚跑不了庙，如果兔子真是类人猿变来的，我们总能从它的基因中找到蛛丝马迹。这也就是为什么当代系统分类大量借助于基因测序，因为它相比形态特征，更稳定，更少人为选择的成分。
分子系统学的另一优点，是转码率特别高。传统形态特征的转码率欠佳，我要是选了好几个形态特征来构建分类系统，怎么规定每个形态特征的权重？要是不同形态特征构建的分类系统出现了矛盾，怎么去评估这一矛盾对整个系统的影响？怎样去取舍？两个人通过不同的形态特征构建出了不同的分类系统，怎么去评估孰优孰劣？但基因简直就是天生的代码本，全部由ATCG组成，简直太适合引入各种数学工具和统计学手段进行评估了。所以当代系统学研究，每一个进化枝都有相应的支持率，能够让我们很方便地评估在这一分析方法中该进化枝的可信度到底有多高。
但分子系统学并非将传统分类颠覆得一干二净了。对于一些由很稳定的性状建立起的系统，诸如豆科及其三亚科的分类系统，我想无论是用什么方法，都不会有颠覆性成果。现代引入分子手段之后，很多传统的分类系统还是很安定的。获得颠覆性成果的地方，往往也是传统分类学颇具争议的地方。比如光是靠子叶数量就建立的单双子叶二分法，就颇为值得商榷，后来也证明是不正确的。我记得以前搞竞赛学分类的时候，就老是抓不住马鞭草科的特征来。看来看去，总觉得好像这些特征唇形科有，那些特征紫草科也有。到底是什么特征，让它跟唇形科和紫草科不同呢？我就去问教我们分类的川大的老教授，老教授很笑呵呵的说，确实是很难呢。他想了一会儿，趁下课之后又拉住我说：
“你去揉揉叶子试试，我觉得马鞭草科的植物，都有一股子臭味来着。”
所以后来看到马鞭草科被分了尸，也是颇感欣慰的。
但基于基因序列分析的分子系统学也并不是万能的。它也存在无法正确反映演化进程的问题。这主要是由基因水平转移，多倍化和杂交，以及祖先多态性筛选不全等演化进程所造成的。所以当我们用序列构建出跟传统分类不同的系统的时候，我们首先做的是检讨所采用的分子标记。一方面用更多的分子标记来佐证，一方面仔细检查形态特征找到他们在新系统下的联系。
系统分类仅仅是开始，确立新的分类系统之后，为这些生物找到形态特征上的联系，找到为什么它们形态差距如此之大却来自于同一共同祖先，它们是怎么一步一步演化过来的？这才是演化生物学研究的重头戏。
当代分子系统学，也在往两个方向发展。一个是大数据：随着下一代测序的发展，现在越来越容易得到基因组的大数据。以前拼死拼活用一两个基因构个系统树出来，现在动辄就用所有叶绿体基因、线粒体基因来构树，数据量是数百倍的激增。
另一方面，则是引进新的分析方法和对现有分析方法进行优化。从最大简约法，到最大似然法，再到现在引入贝叶斯分析。而分析手段也越来越精细化。比如在意识到基因密码子的三个位置的碱基代换率是不同的之后，采用了对每个位置采用不同模型的分裂分析法。
然而即便是在这样的条件下，很多系统演化部分仍然得不出让人满意的结论来。这尤其是集中在各大分类界元的基部，也是演化的关键节点。比如现存陆生植物最早的一支到底是苔类还是藓类；动物和真菌是在哪一步跟植物分道扬镳的？或许是我们仍然缺乏关键物种来填补演化上的鸿沟，或许真是历史过于久远我们难以钩沉，我们仍然不知道答案。只能寄希望于今后的新物种或者新化石的发现，已经新的分析手段的诞生了。
正如历史学不会终结，生物系统分类学也不会终结。我们就是自然界的历史学家。我们记录物种，为它们作志。我们通过已有的证据，钩沉还原出出演化历史上的往事。
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嘛其实答这个题是为了想写一个完全没有引用文献的专业答案。。。

清风寡欲

确实有很多都被推翻了。
很多进化关键点对应的物种被推翻了，比如说谁是最早出现的多细胞动物？ 从形态学上，人们一直认为海绵动物（无中胚层，不对称，无组织分化）是最早出现的多细胞动物。但测序结果却证实，栉水母（和水母在形态上非常类似，发达的中胶层，辐射对称，有神经系统及肌肉系统的分化）才是最古老的多细胞生物，参见
有哪些生物外形相似，但实际上分别属于不同门或不同界生物？ - 雪山象的回答。
同样的情况也发生在脊索动物上。脊索动物分为三类，分别是头索动物，尾索动物和脊椎动物。代表性的尾索动物是海鞘，其成年个体非常简单，活像一只海葵，因此被分类到非常低级的位置。后来沙俄科学家Kowalevsky详细研究了海鞘，发现海鞘的幼虫非常复杂，而且尾部还长着脊索。于是就把这种生物归类为尾索动物。这种动物在幼虫到成虫的发育过程中丢掉了很多复杂特征，这种发育方式被称为逆变态。当然，后面又发现了很多不会进行逆变态，终身保留尾部脊索及其他复杂特征的生物，都统一归为尾索动物。Kowalevsky还研究了其他动物的发育，发现了文昌鱼类生物拥有很多脊椎动物和尾索动物才有的特征，比如中空神经管、从头到尾的一整条脊索等。Kowalevsky把文昌鱼及近亲成为头索动物；又把尾索动物、头索动物和脊椎动物统一归于脊索动物门。由于脊椎动物在胚胎阶段的脊索都是从头到尾的一整条脊索，和头索动物非常类似，因此，人们一直认为头索动物和脊椎动物关系较近。但通过对海鞘及文昌鱼的测序，科学家发现，尾索动物才是脊椎动物最近源的物种，而头索动物的亲缘关系反而更远。


而在哺乳纲中，则带来了翻天覆地的变化。请看下图：


这是一只刺猬和另一只刺猬吗？以前是，但现在不是了。第一只刺猬已经被归类于非洲兽总目非洲猬目; 而第二只则是劳亚兽总目猬形目。原来，基于DNA分析，哺乳类真兽亚纲被分成四个总目，分别是非洲兽总目、异关节总目、灵长总目和劳亚兽总目。而以前很多形态相近的物种被重新分配到这四个总目中去。除了被重新分割的非洲猬目和猬形目，类似的还有象鼩目（非洲兽总目）、树鼩目（灵长总目）、鼩形目（劳亚兽总目）； 管齿目（非洲总目）和异关节总目（以前叫贫齿目）；蹄兔目（非洲兽总目）和兔形目（灵长总目）；而鲸目则和偶蹄目合并成了鲸偶蹄目，河马则成了鲸类最近源的物种。虽然河马实在也不是谦虚，一个陆生偶蹄类怎么就成了一群海洋动物的近亲了呢？但科学家已经研究决定了，所以后来河马就念了两首诗，叫“天下万水皆同源，红花绿叶是一家”。所以说，一个物种的分类位置啊，不仅要考虑形态的相近，但是也要考虑到DNA序列的一致性。
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目前哺乳纲真兽分为两支，一只包含非洲总目和异关节总目，被称为大西洋兽类; 另一支包含劳亚兽总目及灵长总目，被称为北方兽类。
非洲总目：非洲猬目（马达加斯加刺猬等）、象鼩目、管齿目（非洲食蚁兽）、蹄兔目、长鼻目（大象）、海牛目（海牛，儒艮等）。
异关节总目：有甲目（犰狳）、披毛目（食蚁兽、树懒）。
劳亚兽总目： 猬形目（刺猬等）、鼩形目（鼩鼱等）、翼手目（蝙蝠等）、鳞甲目（穿山甲等）、食肉目（鳍足目被并入，猫狗海豹等）、奇蹄目（马，犀牛等）、鲸偶蹄目（鲸类和偶蹄动物）。
灵长总目： 树鼩目、皮翼目、灵长目、兔形目、啮齿目。其中兔形目和啮齿目关系较近，被统一称为啮齿类; 而树鼩目、皮翼目（鼯猴）、灵长目关系较近，被统一称为灵长类。树鼩被认为是最早的灵长类。相对于小白鼠，树鼩与人的关系更近，因此很多科学家正在研究树鼩作为实验动物模型的可能性。