Эволюционный сорт
Сорт — таксон , объединенный уровнем морфологической или физиологической сложности. Этот термин был придуман британским биологом Джулианом Хаксли в отличие от клады , строго филогенетической единицы. [1]
Филогенетика
[ редактировать ]Чтобы полностью понять эволюционные уровни, необходимо сначала лучше понять филогенетику : изучение эволюционной истории и взаимоотношений между группами организмов или внутри них . Эти отношения определяются методами филогенетического вывода , которые фокусируются на наблюдаемых наследственных признаках, таких как последовательности ДНК , последовательности белков аминокислотные или морфология . Результатом такого анализа является филогенетическое дерево — диаграмма, содержащая гипотезу взаимоотношений, отражающую эволюционную историю группы организмов. [2]
Определение эволюционной ступени
[ редактировать ]Эволюционная можем ступень — это группа видов, объединенных морфологическими или физиологическими признаками, которая дала начало другой группе, которая имеет существенные отличия от состояния предковой группы и, таким образом, не считается частью предковой группы, но при этом имеет достаточно сходств, которые мы могут объединить их в одну кладу. [ нужны разъяснения ] Предковая группа не будет филогенетически полной (т.е. не будет кладой ) и поэтому будет представлять собой парафилетический таксон. [ нужна ссылка ]
Наиболее часто приводимым примером являются рептилии . В начале 19 века французский натуралист Латрейль первым разделил четвероногих на четыре знакомых класса амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. [3] В этой системе рептилии характеризуются такими чертами, как откладывание перепончатых яиц или яиц с скорлупой, кожа, покрытая чешуей или щитками , а также « хладнокровный » обмен веществ. Однако предки млекопитающих и птиц также имели эти черты, и поэтому можно сказать, что птицы и млекопитающие «развились из рептилий», что делает рептилий, определяемых этими признаками, классом, а не кладой. [4] В микробиологии таксоны, которые, таким образом, рассматриваются как исключенные из родительской группы эволюционного уровня, называются замаскированными таксонами . [5]
Парафилетические таксоны часто, но не всегда, представляют собой эволюционные степени. В ряде случаев парафилетические таксоны объединяются просто потому, что не входят в состав каких-либо других групп, и дают начало так называемым таксонам мусорной корзины , которые могут быть даже полифилетическими .
Оценки по систематике
[ редактировать ]
Традиционный Линнейский способ определения таксонов заключается в использовании анатомических признаков. Когда фактическое филогенетическое родство неизвестно, иногда оказывается, что четко определенные группы определяются признаками, которые являются скорее примитивными, чем производными. В систематике Линнея эволюционные степени принимаются в более высоких таксономических рангах , хотя их обычно избегают на уровне семейства и ниже. В филогенетической номенклатуре эволюционные степени (или любая другая форма парафилии) не принимаются. [6]
Там, где доступна информация о филогенетических отношениях, организмы преимущественно группируются в клады . В тех случаях, когда данные отсутствуют или необходимо сравнить группы с неопределенным родством, кладистический метод ограничен, а классы представляют собой полезный инструмент для сравнения организмов. Это особенно распространено в палеонтологии , где окаменелости часто фрагментарны и их трудно интерпретировать. Таким образом, традиционные палеонтологические работы часто используют эволюционные степени в качестве формальных или неформальных таксонов, включая такие примеры, как лабиринтодонты , анапсиды , синапсиды , динозавры , аммониты , эвриптериды , лобоподии и многие из наиболее известных таксонов эволюции человека . Организация организмов по классам, а не по строгим кладам, также может быть очень полезной для понимания эволюционной последовательности, лежащей в основе значительной диверсификации обоих животных. [7] и растения. [8]
Эволюционные степени, объединенные общими морфологическими признаками, часто легко узнаваемы в полевых условиях. Хотя таксономия стремится исключить парафилетические таксоны, такие классы иногда сохраняются как формальные или неформальные группы на основании их полезности для непрофессионалов и полевых исследователей. [6] В бактериологии переименование видов или групп, которые оказываются эволюционными ступенями, сведено к минимуму, чтобы избежать недоразумений, которые в случае с патогенами могут иметь фатальные последствия. При упоминании группы организмов термин «сорт» обычно заключают в кавычки, чтобы обозначить его статус парафилетического термина.
Сорта и филогенетическая номенклатура
[ редактировать ]С появлением филогенетической номенклатуры использование эволюционных степеней в качестве формальных таксонов стало предметом дискуссий. При строгом филогенетическом подходе только монофилетические таксоны. признаются [9] Это отличается от более традиционного подхода эволюционной таксономии . [10] Разница в подходах привела к энергичным дебатам между сторонниками двух подходов к таксономии, особенно в таких хорошо известных областях, как палеонтология позвоночных и ботаника . [11] Однако разница между утверждениями «B является частью A» (филогенетический подход) и «B развилась из A» (эволюционный подход) является семантической, а не филогенной. Оба выражают одну и ту же филогению, но первый подчеркивает филогенетический континуум, а второй подчеркивает явный сдвиг в анатомии или экологии у B по сравнению с A.
Примеры
[ редактировать ]- Рыбы представляют собой разновидность, поскольку они дали начало наземным позвоночным . В свою очередь, три традиционных класса рыб ( Agnatha , Chondrichthyes и Osteichthyes ) представляют собой эволюционные ступени. [12]
- Земноводные в биологическом смысле (включая вымерших лабиринтодонтов ) представляют собой разновидность, поскольку они также являются предками амниот . [12]
- Рептилии представляют собой разновидность хладнокровных амниот ; это исключает птиц и млекопитающих . [4]
- Еще в 1860-х годах предполагалось, что динозавры были предками птиц. [13] Тем не менее, этот термин широко используется как эволюционный уровень, исключая птиц, хотя большинство ученых используют монофилетическую динозаврию.
- Ящерицы представляют собой эволюционную ступень, определяемую сохранением у них конечностей по сравнению со змеями и амфисбенами . [14] Однако определять ящериц по наличию конечностей неверно, так как существует множество видов безногих ящериц , которые считаются настоящими ящерицами.
- Зеленые водоросли представляют собой сорт, поскольку являются предками наземных растений .
- Прокариоты , к которым относятся клеточные организмы, лишенные ядра, представляют собой сорт, поскольку они являются предками эукариотов , к которым относятся животные , растения , грибы и простейшие ; и последняя из этих четырех групп также представляет собой ступень, поскольку исключает предыдущие три группы.
- Ракообразные представляют собой сорт, поскольку являются предками шестиногих , в который входят насекомые и родственные им таксоны.
- Обезьяны представляют собой сорт, поскольку к ним относятся предки обезьян (в том числе и человека ).
- Точно так же обезьяны представляют собой класс в обычном использовании, но являются кладой, если включать людей.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хаксли Дж. 1959. Клады и степени. В Каине А.Дж. (редактор) Функция и таксономическое значение . Ассоциация систематики, Лондон.
- ^ «филогенез» . Биология онлайн . Проверено 15 февраля 2013 г.
- ^ Латрей, Пенсильвания (1804 г.). Новый словарь естественной истории , xxiv; цитируется в Латрейле, Пенсильвания (1825 г.). Естественные семейства животного царства представлены кратко и в аналитическом порядке .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Тадж, Колин (2000). Разнообразие жизни . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-860426-2 .
- ^ Лан, Р; Ривз, PR (2002). «Замаскированная Escherichia coli: молекулярное происхождение шигелл». Микробы и инфекция / Институт Пастера . 4 (11): 1125–32. дои : 10.1016/S1286-4579(02)01637-4 . ПМИД 12361912 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Грант, Верн (1998). «Первичная классификация и филогения полемониевых с комментариями по молекулярной кладистике» . Американский журнал ботаники . 85 (6): 741–752. дои : 10.2307/2446408 . JSTOR 2446408 . ПМИД 21684957 .
- ^ Сперлинг, Э.А.; Пизани, Д.; Петерсон, К.Дж. (1 января 2007 г.). «Пориферановая парафилия и ее значение для палеобиологии докембрия» (PDF) . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 286 (1): 355–368. Бибкод : 2007GSLSP.286..355S . дои : 10.1144/SP286.25 . S2CID 34175521 . Архивировано из оригинала (PDF) 9 мая 2009 года . Проверено 22 августа 2012 г.
- ^ Донохью, Майкл Дж. (1 июня 2005 г.). «Ключевые инновации, конвергенция и успех: макроэволюционные уроки филогении растений» (PDF) . Палеобиология . 31 (сп5): 77–93. doi : 10.1666/0094-8373(2005)031[0077:KICASM]2.0.CO;2 . S2CID 36988476 .
- ^ Кевин де Кейроз и Жак Готье (1990). «Филогения как центральный принцип систематики: филогенетические определения названий таксонов». Сист. Зоол . 39 (4): 307–322. дои : 10.2307/2992353 . JSTOR 2992353 .
- ^ Майр, Эрнст и Бок, WJ (2002). «Классификации и другие системы заказа» (PDF) . Дж. Зул. Сист. Эвол. Исследовать . 40 (4): 169–94. дои : 10.1046/j.1439-0469.2002.00211.x .
- ^ Бентон, MJ (2000). «Стебли, узлы, коронные клады и списки без рангов: Линней мертв?» . Биологические обзоры . 75 (4): 633–648. CiteSeerX 10.1.1.573.4518 . дои : 10.1111/j.1469-185X.2000.tb00055.x . ISSN 0006-3231 . ПМИД 11117201 . S2CID 17851383 . Архивировано из оригинала 5 июня 2011 года.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ромер, А.С. и Т.С. Парсонс. 1977. Тело позвоночного. 5-е изд. Сондерс, Филадельфия. (6-е изд. 1985 г.)
- ^
Хаксли, Томас Х. (1870). « Дальнейшие доказательства родства между динозавровыми рептилиями и птицами ». Ежеквартальный журнал Лондонского геологического общества . Том. 26. стр. 12–31. doi : 10.1144/GSL.JGS.1870.026.01-02.08 — через Wikisource . - ^ Гиббонс, Дж. Уитфилд; Гиббонс, Уит (1983). У них кровь стынет в жилах: приключения с рептилиями и амфибиями . Алабама : Издательство Университета Алабамы . стр. 164 . ISBN 978-0-8173-0135-4 .
| Соответствующие поля | ||
|---|---|---|
| Основные понятия | ||
| Методы вывода | ||
| Текущие темы | ||
| Групповые черты | ||
| Типы групп | ||
| Номенклатура | ||
