Jenis dan ciri pokok phylogenetic, contoh

A Pokok Phylogenetic Ini adalah perwakilan grafik matematik hubungan sejarah dan nenek moyang - keturunan kumpulan, populasi, spesies, atau kategori taksonomi lain. Secara teorinya, semua pokok filogenetik boleh dikelompokkan ke dalam pokok kehidupan, yang membentuk pokok sejagat.

Perwakilan grafik ini telah merevolusikan kajian biologi evolusi, kerana mereka membenarkan penubuhan dan menentukan spesies, menguji pelbagai hipotesis evolusi (seperti teori endosimbiotik), menilai asal -usul penyakit (seperti HIV), dan lain -lain.

Sumber: John Gould (14.Sep.1804 - 3.Feb.1881) [domain awam]

Pokok boleh dibina semula menggunakan aksara morfologi atau molekul, atau kedua -duanya. Dengan cara yang sama, terdapat pelbagai kaedah untuk membina mereka, yang paling biasa ialah metodologi Cladist. Ini bertujuan untuk mengenal pasti watak -watak yang diperoleh bersama, yang dikenali sebagai Synapomorphia.

[TOC]

Ciri -ciri

Salah satu prinsip yang dibangunkan oleh Charles Darwin merupakan keturunan bersama semua organisma hidup - iaitu, kita semua berkongsi nenek moyang yang jauh.

Dalam "Asal Spesies" Darwin menimbulkan metafora "pokok kehidupan". Malah, gunakan pokok grafik hipotetikal untuk mengembangkan idea anda (ingin tahu, ia adalah satu -satunya ilustrasi Asal).

Perwakilan metafora ini adalah apa yang kita ketahui sebagai pokok filogenetik, yang membolehkan kita mempamerkan sejarah dan hubungan beberapa kumpulan organisma konkrit.

Anatomi pokok filogenetik

Dalam pokok filogenetik, kita dapat membezakan bahagian -bahagian berikut - berterusan dengan analogi botani:

Cawangan: Garis pokok dipanggil "cawangan", dan ini mewakili populasi kajian pada waktunya. Bergantung pada jenis pokok (lihat kemudian), panjang cawangan mungkin atau mungkin tidak mempunyai makna.

Di hujung cawangan kita dapati organisma yang ingin kita menilai. Ini boleh menjadi entiti yang kini hidup, atau makhluk yang pupus. Spesies ini akan menjadi daun pokok kita.

Akar: Akar adalah cawangan pokok yang paling nenek moyang. Ada yang memilikinya dan dipanggil pokok berakar, sementara yang lain tidak memilikinya.

Nod: Titik cawangan cawangan dalam dua atau lebih keturunan dipanggil nod. Titik mewakili nenek moyang yang paling baru dari kumpulan keturunan (ambil perhatian bahawa nenek moyang ini adalah hipotesis).

Kewujudan nod membayangkan peristiwa spesiasi - penciptaan spesies baru. Selepas ini, setiap spesies mengikuti kursus evolusinya.

Terminologi tambahan

Sebagai tambahan kepada ketiga -tiga konsep asas ini, terdapat istilah lain yang perlu berkaitan dengan pokok filogenetik:

Politik: Ketika dalam pokok filogenetik, ia membentangkan lebih dari dua cawangan dalam nod, dikatakan bahawa ada politik. Dalam kes ini, pokok filogenetik tidak sepenuhnya diselesaikan, kerana hubungan antara organisma yang terlibat tidak jelas. Ini biasanya berlaku kerana kekurangan data, dan hanya dapat diselesaikan apabila penyelidik berkumpul lebih banyak.

Boleh melayani anda: Tetrosas: Ciri -ciri, erythrosa, sintesis, derivatif

Kumpulan luaran: Dalam tema filogenetik, adalah perkara biasa untuk mendengar konsep kumpulan luaran - juga dipanggil Kumpulan keluar. Kumpulan ini dipilih untuk dapat memusnahkan pokok. Ia mesti dipilih sebagai takson yang sebelum ini menyimpang kumpulan kajian. Contohnya, jika saya belajar echinodermos, anda boleh menggunakan Kumpulan keluar kepada ascidias.

Lelaki

Terdapat tiga jenis pokok asas: cladograms, pokok tambahan dan pokok -pokok berasaskan ultra.

Clayograms adalah pokok yang paling mudah dan mempamerkan hubungan organisma dari segi keturunan yang sama. Maklumat mengenai jenis pokok ini terletak pada corak cawangan, kerana saiz cawangan tidak mempunyai makna tambahan.

Jenis pokok kedua adalah bahan tambahan, juga dipanggil pokok metrik atau philogram. Panjang cawangan berkaitan dengan jumlah perubahan evolusi.

Akhirnya, kami mempunyai pokok ultrametrik atau dendogram, di mana semua petua pokok berada pada jarak yang sama (yang tidak berlaku di philogram, di mana hujung boleh muncul di bawah atau lebih tinggi daripada pasangan anda). Panjang cawangan berkaitan dengan masa evolusi.

Pilihan pokok secara langsung berkaitan dengan soalan evolusi yang ingin kita jawab. Sebagai contoh, jika kita hanya mengambil berat tentang hubungan antara individu, cladogram akan mencukupi untuk kajian ini.

Kesalahan yang paling biasa semasa membaca pokok filogenetik

Walaupun pokok phylogenetic biasanya grafik penggunaan luas dalam biologi evolusi (dan secara biologi umum), terdapat banyak pelajar dan profesional yang salah faham mesej bahawa grafik ini - nampaknya mudah - berhasrat untuk menyampaikan kepada pembaca.

Tidak ada batang

Kesalahan pertama adalah membacanya secara lisan, dengan mengandaikan bahawa evolusi menyiratkan kemajuan. Sekiranya kita memahami proses evolusi dengan betul, tidak ada alasan untuk berfikir bahawa di sebelah kiri adalah spesies nenek moyang dan kanan spesies yang paling maju.

Walaupun analogi botani pokok sangat berguna, ada titik di mana ia tidak lagi tepat. Terdapat struktur penting pokok yang tidak terdapat di dalam pokok: batang. Di pokok filogenetik kita tidak menjumpai mana -mana cawangan utama.

Khususnya, sesetengah orang boleh menganggap manusia sebagai "matlamat utama" evolusi, dan oleh itu spesies Homo Sapiens Ia harus selalu ditempatkan sebagai entiti akhir.

Boleh melayani anda: Faktor Nekrosis Tumor (TNF): Struktur, Mekanisme Tindakan, Fungsi

Walau bagaimanapun, visi ini tidak bersesuaian dengan prinsip evolusi. Sekiranya kita memahami bahawa pokok filogenetik adalah elemen mudah alih, kita boleh meletakkan Homo Di mana -mana kedudukan terminal pokok, kerana ciri ini tidak relevan dalam perwakilan.

Nod boleh berputar

Ciri penting yang kita mesti faham tentang pokok filogenetik ialah mereka mewakili grafik bukan statik.

Di dalamnya, semua cawangan ini boleh berputar - dengan cara yang sama bahawa mudah alih boleh melakukannya. Kami tidak bermaksud bahawa cawangan dapat dipindahkan ke pribumi kami, kerana beberapa pergerakan akan membayangkan perubahan corak atau Topologi Dari pokok itu. Apa yang boleh kita putar adalah nod.

Untuk mentafsir mesej pokok, kita tidak boleh memberi tumpuan kepada hujung cawangan, kita mesti melakukannya di titik cawangan, yang merupakan aspek yang paling penting dari grafik.

Di samping itu, kita mesti mengambil kira bahawa terdapat pelbagai cara untuk melukis pokok. Ramai kali ia bergantung pada gaya buku atau majalah dan perubahan dalam bentuk dan kedudukan cawangan tidak mempengaruhi maklumat yang mereka ingin sampaikan kepada kami.

Kita tidak dapat menyimpulkan kewujudan spesies nenek moyang atau "lama"

Apabila kita akan merujuk kepada spesies semasa Kita tidak boleh menggunakan konotasi nenek moyang. Sebagai contoh, apabila kita berfikir tentang hubungan antara cimpanzi dan manusia, kita dapat secara tersilap memahami bahawa cimpanzi adalah nenek moyang berkenaan dengan keturunan kita.

Walau bagaimanapun, nenek moyang cimpanzi dan manusia yang sama bukan daripadanya. Untuk berfikir bahawa simpanse adalah nenek moyang adalah untuk mengandaikan bahawa evolusinya berhenti apabila kedua -dua keturunan dipisahkan.

Berikutan logik yang sama dari idea -idea ini, pokok filogenetik tidak menunjukkan jika ada spesies muda. Oleh kerana frekuensi alel sentiasa dan ada watak -watak baru yang berubah dari masa ke masa, sukar untuk menentukan umur spesies dan, tentunya, pokok tidak memberi kita data sedemikian.

"Perubahan frekuensi alel dari masa ke masa" adalah cara di mana populasi genetik mentakrifkan evolusi.

Mereka tidak boleh diubah

Semasa memerhatikan pokok filogenetik, kita mesti faham bahawa graf ini hanyalah hipotesis yang dihasilkan dari bukti konkrit. Sekiranya kita menambah lebih banyak watak ke pokok itu, ia mengubah topologinya.

Kepakaran saintis ketika memilih watak terbaik yang membolehkan untuk menjelaskan hubungan organisma yang berkenaan adalah kunci. Di samping itu, terdapat alat statistik yang sangat kuat yang membolehkan para penyelidik menilai pokok dan memilih yang paling masuk akal.

Boleh melayani anda: proline: ciri, struktur, fungsi, makanan

Contoh

Tiga Domain Kehidupan: Archaea, Bakteria dan Eukarya

Pada tahun 1977, penyelidik Carl Woese mencadangkan kepada kumpulan organisma hidup dalam tiga domain: Archaea, Bacteria dan Eukarya. Sistem klasifikasi novel ini (sebelum ini hanya terdapat dua kategori, Eukaryota dan Prokaryota) berdasarkan penanda molekul rusuk ribosomal.

Bakteria dan eukariota organisma yang terkenal. Archaeas biasanya dikelirukan dengan bakteria. Walau bagaimanapun, mereka berbeza dalam struktur komponen sel mereka.

Oleh itu, walaupun mereka adalah organisma mikroskopik seperti bakteria, ahli -ahli domain Archaea lebih berkaitan dengan eukariota - kerana mereka berkongsi nenek moyang secara umum.

Sumber: Disediakan oleh Mariana Gelambi.

Filogenesis primata

Dalam Biologi Evolusi, salah satu isu yang paling kontroversi adalah evolusi manusia. Bagi lawan teori ini, tidak ada logik untuk evolusi berdasarkan nenek moyang Simiesco yang menimbulkan lelaki sekarang.

Konsep utama adalah untuk memahami bahawa kita tidak berubah dari kera semasa, tetapi kita berkongsi nenek moyang yang sama dengan mereka. Di pokok kera dan manusia, ia menyoroti bahawa apa yang kita ketahui sebagai "kera" bukanlah kumpulan monophiletik yang sah, kerana ia tidak termasuk manusia.

Sumber: Disediakan oleh Mariana Gelambi.

Phylogenesis cetartioDactilos (cetartioDactyla)

Secara evolusioner, cetaceans mewakili sekumpulan vertebrata yang hubungannya dengan sisa sahabat mereka mamalia tidak begitu jelas. Secara morfologi, paus, lumba -lumba dan ahli lain mempunyai sedikit persamaan dengan seluruh mamalia.

Pada masa ini, terima kasih kepada kajian watak morfologi dan molekul yang berbeza.

Sumber: Disediakan oleh Mariana Gelambi.

Rujukan

1. Baum, d. Ke., Smith, s. D., & Donovan, s. S. (2005). Cabaran berfikir pokok. Sains, 310(5750), 979-980.
2. Curtis, h., & Barnes, n. S. (1994). Jemputan kepada Biologi. Macmillan.
3. Hall, b. K. (Ed.). (2012). Homologi: Asas hierarki biologi perbandingan. Akhbar Akademik.
4. Hickman, c. P., Roberts, l. S., Larson, a., Ober, w. C., & Garrison, c. (2001). Priorms Zoologi Bersepadu. McGraw-Hill.
5. Kardong, k. V. (2006). Vertebrata: Anatomi Perbandingan, Fungsi, Evolusi. McGraw-Hill.
6. Kliman, r. M. (2016). Ensiklopedia Biologi Evolusi. Akhbar Akademik.
7. Losos, j. B. (2013). Panduan Princeton untuk Evolusi. Princeton University Press.
8. Halaman, r. D., & Holmes, dan. C. (2009). Evolusi Molekul: Pendekatan Phylogenetic. John Wiley & Sons.
9. Beras, s. Ke. (2009). Ensiklopedia evolusi. Memaklumkan penerbitan.
10. Starr, c., Evers, c., & Starr, l. (2010). Biologi: Konsep dan aplikasi tanpa fisiologi. Pembelajaran Cengage.