药用植物系统发育随机模式并不等同于人类随机选择：基于尼日利亚北部植物区系的新理论框架

本研究通过建立理论框架揭示药用植物系统发育模式与人类选择行为的关系，发现91%疾病的治疗植物呈现随机分布模式而药用特性却趋同进化，表明人类偏好选择远缘物种获取特定疗效，挑战了传统对系统发育随机模式的解读，为民族植物学研究提供新方法论视角。

　　

在传统医药知识快速消失的当代，一个根本性问题持续困扰着研究者：人类对药用植物的选择究竟是随机行为还是遵循某种潜在规律？早期学者曾提出"安慰剂假说"，认为传统医药疗效主要源于心理作用而非生物活性，这种观点暗示药用植物选择具有随机性。然而随着研究的深入，"非随机选择假说"逐渐获得支持，该假说认为人类会依据植物分类群或系统发育关系进行定向选择。但现有研究对系统发育模式的解读存在严重局限——将系统发育聚类简单等同于非随机选择，这种片面认知可能误导整个研究领域。

为破解这一理论困局，非洲DNA条形码中心（African Centre for DNA Barcoding, University of Johannesburg）的KowIyou Yessoufou团队创新性地构建了系统发育模式与人类选择行为的关联框架。研究人员在尼日利亚北部六个地区开展11个月的田野调查，收集60位传统医药从业者关于药用植物的知识数据，运用V.PhyloMaker构建植物系统发育树，通过NRI（Net Relatedness Index）分析疾病治疗植物的系统发育结构，并采用Fritz和Purvis的D统计量检验药用特性的系统发育信号。相关成果发表在植物学领域重要期刊《Economic Botany》上。

关键技术方法包括：1）系统发育重建：基于GBOTB.extended.tre骨架树构建包含所有记录植物的系统发育关系；2）器官选择分析：运用contMap函数可视化器官选择概率分布；3）系统发育结构测定：计算NRI指数判断物种聚集状态；4）药用特性进化模式：通过D统计量区分保守性与趋同性进化。

研究结果揭示：
"植物器官选择模式"显示叶片（D=0.16,P<0.001）、果实（D=0.60,P=0.003）、树皮（D=0.45,P<0.001）和根（D=0.72,P=0.008）等营养器官的使用呈现显著系统发育信号，符合最优防御理论（Optimal Defense Theory）预测——这些器官因富含次生代谢产物而被优先选择。而花、种子等繁殖器官及全株的使用则无系统发育模式。

"人类选择行为解析"通过新建理论框架发现：虽然91%疾病（如胃痛NRI=2.81,P=0.013和胃肠道疾病NRI=2.02,P=0.03除外）的治疗植物呈现随机系统发育结构（NRI≈0），但药用特性却显示趋同进化（D=1.047,P=0.586）。这种"随机分布+趋同进化"的组合模式对应框架中的情景2，表明人类会从远缘物种中筛选具有竞争优势的特定疗效，而非传统认为的随机选择。

这项研究在理论上突破了将系统发育聚类简单等同于非随机选择的认知局限，建立了解读系统发育模式的双维框架；在方法学上证实D统计量与NRI指数的互补价值，避免单一指标的误判；在实际应用中，发现器官特异性选择规律为生物筛查提供新策略——针对特定器官而非全株进行系统发育邻近物种的筛选将更高效。研究同时警示学界：系统发育随机模式可能隐藏着人类精妙的非随机选择策略，这种颠覆性认知将深刻影响民族植物学理论发展和生物勘探实践。