交互式分形生命之树放大地球的整个进化历史

从原生动物到人类，地球上存在着许多生命，它们都与一个共同的祖先有关，万物都起源于这个祖先。很难想象，更不用说想象出所有这些生命的所有共同点和共同遗产。但现在你可以用分形来做到这一点。

今天推出的一个新网站可让您探索整个生命进化树，并像使用在线地图一样放大和缩小。它被称为 OneZoom，它基于分形图案构建，无论您的视图如何扩展或折叠，它都会重复相同的分支形式。伦敦帝国理工学院生命科学系教授詹姆斯·罗辛德尔 (James Rosindell) 构思了这个想法，并与爱达荷大学生物学家卢克·哈蒙 (Luke Harmon) 合作编写了 OneZoom。

罗辛戴尔在接受采访时表示，这个项目有点像是一次意外的惊喜。这位进化生物学家对分形非常着迷，他想使用分形缩放界面来显示大型复杂数据集，但最终他与哈蒙合作，决定将生命之树作为研究对象。

树是生命史（以及许多其他事物）的恰当比喻，因为它有一个明确的开端，既提供了时间轴，也提供了大量相互关联的信息。在生命之树中，树干通常代表地球上的第一个生命，然后它分成不同界（如植物和动物）的树枝和枝条。这些树枝又分成更小的树枝，比如鱼类、哺乳动物、鸟类等；这些树枝继续分解成越来越小的细枝，代表科和群，最后是代表物种的树叶。但尝试将所有这些信息都放在一棵树上，这是不可能的，罗辛戴尔说。它无法放在一页纸上，无论是植物数据库还是数字数据库。

罗辛戴尔表示，这阻碍了科学家和公众充分了解数百万不同物种之间的系统发育联系。虽然其他科学家和数据可视化专家使用其他形式（如同心圆环）可视化生命之树联系，但罗辛戴尔认为可缩放的树是一种更舒适的界面。他说，他的部分灵感来自谷歌地图，它提供了可缩放、可平移的视图，用户可以根据需要查看尽可能多的细节。

“分形观点已经实现了这一点，”他说。“无论你走多远，你都会得到越来越多的信息。我想做的是建立生物学的谷歌地球。”

一开始，OneZoom 看起来像一棵树，有树干、树枝、小枝和彩色的叶子。放大第一根树枝，你会看到更多细节。例如，大约 1.66 亿年前，你会看到单孔类动物进化而来，随后是有袋类动物和胎盘哺乳动物。这棵树向未来盘旋而上，越来越多的树枝代表着越来越多的细节。物种之间的联系有点像地图上的道路，显示出清晰的联系。在叶子层面，你可以看到哪些物种濒临灭绝——用红色和绿色的叶子表示——以及更多信息的链接。最终，罗辛戴尔还会添加照片。

它可以处理的元数据没有限制，你甚至可以以不同的分形形式查看它，从朱莉娅螺旋到羽毛树。

这些数据来自开放的生命之树项目，该项目是全球生物学家和其他科学家的合作项目。它包含了数十年来在系统发育、生物群落进化史和关系方面的研究成果。罗辛戴尔说，该项目距离绘制完整的生命之树还有大约一年的时间。他希望有一个系统能够在准备就绪后立即将其可视化。

目前，OneZoom 仅包含哺乳动物，但仍然有超过 5,000 个物种，所有物种都相互关联，并根据其威胁程度进行颜色编码。Rosindell 对其余物种有宏伟的计划，他甚至想为智能手机开发一款可搜索的应用程序，展示地球上所有生命的历史和关系。

他说：“我想要做的是将每个物种的信息、每个联系的信息、它们的中间形态、化石以及有关地球生命历史的所有奇妙信息都可视化。”

OneZoom 原定于今天东部时间下午 5 点上线——请查看
这里。描述 Rosindell 和 Harmon 方法的论文将发表在开放获取期刊 PLOS Biology 的“Cool Tools”系列中。