Jump to content

Гомоплазия

(Перенаправлено из гомопластики )

Гомоплазия , в биологии и филогенетике , является термином, используемым для описания функции , которая была получена или потеряна независимо в отдельных линиях в течение эволюции. Это отличается от гомологии , которая является термином, используемым для характеристики сходства особенностей, которые можно экономно объяснить общим происхождением . [ 1 ] Гомоплазия может возникнуть из -за как аналогичного давления отбора, действующих на адаптирующие виды, так и воздействие генетического дрейфа . [ 2 ] [ 3 ]

Гомоплазия - это сходство в особенности, которая не экономно объясняется происхождением от общего предка.

Чаще всего гомоплазия рассматривается как сходство у морфологических признаков. Тем не менее, гомоплазия может также появляться в других типах символов, таких как сходство в генетической последовательности, [ 4 ] [ 5 ] Типы жизненного цикла [ 6 ] или даже поведенческие черты. [ 7 ] [ 5 ]

Этимология

[ редактировать ]

Термин гомоплазию впервые использовался Рэем Ланкестер в 1870 году. [ 8 ] Соответствующее прилагательное является либо гомоплазическим , либо гомопластическим . Он получен из двух древнегреческих слов ὁμός ( homós ), что означает «схоже, одинаково, одинаково» и πλάσσω ( plássō ), что означает «формировать, формировать». [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 4 ]

Параллелизм и конвергенция

[ редактировать ]

Параллельная и конвергентная эволюция приводит к гомоплазии, когда различные виды независимо развиваются или получают, по -видимому, идентичные особенности, которые отличаются от этой особенности, которая присутствовала у их общего предка. Когда аналогичные признаки вызваны эквивалентным механизмом развития, процесс называется параллельной эволюцией. [ 12 ] [ 13 ] Процесс называется конвергентной эволюцией, когда сходство возникает из различных механизмов развития. [ 13 ] [ 14 ] Эти типы гомоплазии могут возникнуть, когда различные линии живут в сопоставимых экологических нишах , которые требуют сходной адаптации для увеличения физической подготовки. Интересным примером является пример из сумчатых молей ( NotoryCtidae ), золотых молей ( Chrysochloridae ) и северных молей ( Talpidae ). Это млекопитающие из разных географических регионов и линий, и все они независимо эволюционировали очень похожие характеристики ограбления (такие как головы конуса и плоские лобные когти), чтобы жить в подземной экологической нише. [ 15 ]

Возвращение

[ редактировать ]

Напротив, изменение (aka vedigialization) приводит к гомоплазии посредством исчезновения ранее полученных черт. [ 16 ] Этот процесс может быть результатом изменений в среде, в которых определенные полученные характеристики больше не имеют отношения или даже стали дорогостоящими. [ 17 ] [ 3 ] Это можно наблюдать у подземных и пещерных животных по потере зрения, [ 15 ] [ 18 ] у пещерных животных через их потерю пигментации, [ 18 ] и как у змей , так и у ящериц без леги через их потерю конечностей. [ 19 ] [ 20 ]

Отличия гомологии от гомоплазии

[ редактировать ]

Гомоплазия, особенно тип, который происходит в более тесно связанных филогенетических группах, может сделать филогенетический анализ более сложным. Филогенетические деревья часто выбираются с помощью анализа экономии . [ 21 ] [ 22 ] Эти анализы могут быть сделаны с помощью фенотипических признаков, а также последовательностей ДНК. [ 23 ] Используя анализ экономии, гипотеза отношений, которые требуют наименьшего (или наименьшего дорогостоящего) преобразования состояния характера, предпочтительнее, чем альтернативные гипотезы. Оценка этих деревьев может стать проблемой, когда омрачена на возникновении гомоплазии у персонажей, используемых для анализа. Наиболее важным подходом к преодолению этих проблем является увеличение числа независимых (не плейотропных , не связанных ) характеристик, используемых в филогенетическом анализе. Наряду с анализом скупости, можно выполнить анализ правдоподобия , где выбрано наиболее вероятное дерево, учитывая конкретную модель эволюции, и выводится длина ветвления.

Согласно кладистической интерпретации , гомоплазия вызывается, когда распределение состояния персонажа не может быть объяснено экономно (без дополнительных предполагаемых преобразований состояния характера между терминалами и их наследственным узелом) на предпочтительную филогенетическую гипотезу, то есть возникает эта особенность (возникает (возникающая особенность (возникает вопросная (вопросная (эта особенность возникает (возникает в вопросе (возникающая особенность. или исчезает) в более чем одной точке на дереве. [ 16 ]

В случае последовательностей ДНК гомоплазия очень распространена из -за избыточности генетического кода. Наблюдаемая гомоплазия может быть просто результатом случайных нуклеотидных замен, накапливающихся во времени, и, следовательно, не может потребоваться адаптационно -эволюционное объяснение. [ 5 ]

Примеры и применение гомоплазии

[ редактировать ]

В следующих таксонах есть многочисленные задокументированные примеры гомоплазии:

Появление гомоплазии также может быть использовано для прогнозирования эволюции. Недавние исследования использовали гомоплазию, чтобы предсказать возможность и путь внеземной эволюции. Например, Levin et al. (2017) предполагают, что развитие глазных структур весьма вероятно из-за его многочисленных, независимо развитых случаев на Земле. [ 16 ] [ 32 ]

Гомоплазия против эволюционных непредвиденных обстоятельств

[ редактировать ]

В своей книге «Чудесная жизнь» Стивен Джей Гулд утверждает, что повторение эволюционного процесса с любого момента времени не даст таких же результатов. [ 33 ] Появление гомоплазии рассматривается некоторыми биологами как аргумент против теории эволюционных обстоятельств Гулда . Powell & Mariscal (2015) утверждают, что это разногласия вызваны двусмысленностью и что теория непредвиденных обстоятельств и гомопластического происшествия может быть правдой в одно и то же время. [ 34 ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Torres-Montúfar A, Borsch T, Ochoterena H (май 2018). «Когда гомоплазия не гомоплазии: рассекающая эволюция признаков путем противоположного и восстановительного кодирования» . Систематическая биология . 67 (3): 543–551. doi : 10.1093/sysbio/syx053 . PMID   28645204 .
  2. ^ Stearns SC, Hoekstra RF (2005). Эволюция: введение (2 -е изд.). Оксфорд: издательство Оксфордского университета. ISBN  9780199255634 .
  3. ^ Jump up to: а беременный Hall AR, Colegrave N (март 2008 г.). «Размещение неиспользованных персонажей по выбору и дрейфу» . Журнал эволюционной биологии . 21 (2): 610–7. doi : 10.1111/j.1420-9101.2007.01473.x . PMID   18081745 . S2CID   11165522 .
  4. ^ Jump up to: а беременный Рис Дж. Б., Урри Л.А., Каин М.Л., Вассерман С.А., Минорский П.В., Джексон Р.Б. (2011). Биология Кэмпбелла (9 -е изд.). Пирсон. ISBN  9780321739759 .
  5. ^ Jump up to: а беременный в Сандерсон М.Дж., Хаффорд Л. (1996). Гомоплазия: рецидив сходства в эволюции . Сан -Диего, Калифорния: Academic Press, Inc. ISBN  0-12-618030-X .
  6. ^ Silberfeld T, Leigh JW, Verbruggen H, Cruaud C, De Reviers B, Rousseau F (август 2010 г.). «Многолокусная филогения коричневых водорослей (Heterokonta, Ochrophyta, Phaeophyceae): исследование эволюционной природы« излучения короны коричневого водоросля »» . Молекулярная филогенетика и эволюция . 56 (2): 659–74. doi : 10.1016/j.ympev.2010.04.020 . PMID   20412862 .
  7. ^ de Queiroz A, Wimberger PH (февраль 1993 г.). «Полезность поведения для оценки филогения: уровни гомоплазии в поведенческих и морфологических признаках». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 47 (1): 46–60. doi : 10.1111/j.1558-5646.1993.tb01198.x . PMID   28568085 . S2CID   205778379 .
  8. ^ Lankester ER (1870). «Об использовании термина гомология в современной зоологии и различие между гомогенетическими и гомопластическими соглашениями» (PDF) . Анналы и журнал естественной истории . 6 (31): 34–43. doi : 10.1080/00222937008696201 .
  9. ^ Bailly A (1981-01-01). Сокращено французским греческим словарем . Париж: Хахетт. ISBN  2010035283 Полем OCLC   461974285 .
  10. ^ Bailly A. "Грек-французский словарь онлайн" . www.tabular.be . Получено 25 октября 2018 года .
  11. ^ Холт -младший, Джудека Калифорния (4 февраля 2014 г.). «Систематическая биология - словарь терминов: гомоплазия» . Архивировано из оригинала 1 июля 2017 года . Получено 21 сентября 2018 года .
  12. ^ Арчи Дж.В. (1989). «Избыточные соотношения гомоплазий: новые индексы для измерения уровней гомоплазии в филогенетической систематике и критика индекса согласованности». Систематическая биология . 38 (3): 253–269. doi : 10.2307/2992286 . JSTOR   2992286 .
  13. ^ Jump up to: а беременный Wake DB (сентябрь 1991 г.). «Гомоплазия: результат естественного отбора или доказательства ограничений проектирования?». Американский натуралист . 138 (3): 543–567. doi : 10.1086/285234 . S2CID   85043463 .
  14. ^ Ходин Дж. (2000). «Пластичность и ограничения в разработке и эволюции». Журнал экспериментальной зоологии . 288 (1): 1–20. doi : 10.1002/(SICI) 1097-010x (20000415) 288: 1 <1 :: AID-JEZ1> 3.0.CO; 2-7 . PMID   10750048 .
  15. ^ Jump up to: а беременный Nevo E (1979). «Адаптивная конвергенция и дивергенция подземных млекопитающих». Ежегодный обзор экологии и систематики . 10 : 269–308. doi : 10.1146/annurev.es.10.110179.001413 .
  16. ^ Jump up to: а беременный в Wake DB, Wake MH, CD Specht (февраль 2011 г.). «Гомоплазия: от обнаружения шаблона до определения процесса и механизма эволюции». Наука . 331 (6020): 1032–5. Bibcode : 2011sci ... 331.1032W . doi : 10.1126/science.1188545 . PMID   21350170 . S2CID   26845473 .
  17. ^ Fong DW, Kane TC, Culver DC (1995). «Редиментализация и потеря нефункциональных персонажей». Ежегодный обзор экологии и систематики . 26 : 249–68. doi : 10.1146/annurev.es.26.110195.001341 .
  18. ^ Jump up to: а беременный Джонс Р., Калвер, округ Колумбия (май 1989 г.). «Доказательства отбора на сенсорных структурах в популяции пещерной популяции гаммаруса минус (амфипода)» . Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 43 (3): 688–693. doi : 10.1111/j.1558-5646.1989.tb04267.x . PMID   28568387 . S2CID   32245717 .
  19. ^ Скиннер А., Ли М.С. (2009). «Эволюция формы тела в Scind Lizard Lerista и режим макроэволюционных переходов». Эволюционная биология . 36 : 292–300. doi : 10.1007/s11692-009-9064-9 . S2CID   42060285 .
  20. ^ Скиннер А., Ли М.С., Хатчинсон М.Н. (ноябрь 2008 г.). «Быстрая и повторяющаяся потеря конечностей в кладе изящных ящериц» . BMC Эволюционная биология . 8 : 310. DOI : 10.1186/1471-2148-8-310 . PMC   2596130 . PMID   19014443 .
  21. ^ Wiley EO, Lieberman BS (2011). Филогенетика: теория и практика филогенетической систематики . Хобокен, Нью -Джерси: John Wiley & Sons, Inc. ISBN  9780470905968 .
  22. ^ Schuh RT, Brower AV (2009). Биологическая систематика: принципы и приложения . Итака, Нью -Йорк: издательство Корнелльского университета. ISBN  9780801462436 .
  23. ^ Фелсенштейн Дж. (2004). Вывод филогений . Синауэр. ISBN  978-0878931774 .
  24. ^ Verheye ML, Martin P, Backeljau T, D'udekem d'Acoz C (2015-12-22). «Анализ ДНК показывает обильную гомоплазию в таксономически важных морфологических признаках Eusiroidea (Crustacea, Amphipoda)». Zoologica Scripta . 45 (3): 300–321. doi : 10.1111/zsc.12153 . S2CID   86052388 .
  25. ^ У Зи, Милн Р.И., Чен К.Дж., Лю Дж., Ван Х, Ли Д.З. (2015-11-03). «Реконструкция наследственного состояния выявляет безудержную гомоплазию диагностических морфологических признаков у Urticateae, противоречащей современной схемам классификации» . Plos один . 10 (11): E0141821. BIBCODE : 2015PLOSO..1041821W . doi : 10.1371/journal.pone.0141821 . PMC   4631448 . PMID   26529598 .
  26. ^ Mejías JA, Chambouleyron M, Kim SH, Infante MD, Kim SC, Léger JF (2018-07-19). «Филогенетический и морфологический анализ новых видов, живущих на скале, выявляет остаточное происхождение и эволюционное параллелизм у Sonchus (Asteraceae)» . Систематика растения и эволюция . 304 (8): 1023–1040. doi : 10.1007/s00606-018-1523-2 . S2CID   49873212 .
  27. ^ Он L, Schneider H, Hovenkamp P, Marquardt J, Wei R, Wei X, Zhang X, Xiang Q (2018-05-09). «Молекулярная филогения папоротников Soldigueoid (Polypodiaceae): последствия для естественного делимитации, несмотря на гомоплазию и быстрое излучение». Таксон 67 (2): 237–249. doi : 10.12705/672.1 .
  28. ^ Schär S. "Существуют Холрктика и Виды Журнал биографии 45 (8) (8): 1917–1 doi : 10.111/jbi.13380 . S2CID   51832848 .
  29. ^ Henriques R, Von Der Heyden S, Matthee CA (2016-03-28). «Когда гомоплазий имитирует гибридизация: тематическое исследование Кейп -Хэкс (Merluccius capensis и M. paradoxus)» . ПЕРЕЙ . 4 : E1827. doi : 10.7717/peerj.1827 . PMC   4824878 . PMID   27069785 .
  30. ^ Ortiz D, Francke Of, Bond Je (октябрь 2018 г.). «Путаница форм и филогения: обширная морфологическая гомоплазия и неоднородность молекулярных часов у Bonnetina и связанных с ним тарантул». Молекулярная филогенетика и эволюция . 127 : 55–73. doi : 10.1016/j.ympev.2018.05.013 . PMID   29778724 . S2CID   29152043 .
  31. ^ Ли М.С., Йейтс А.М. (июнь 2018 г.). «Датирование кончиков и гомоплазия: примирение мелких молекулярных расхождений современных гариалов с их длинной ископаемой записи» . Разбирательство. Биологические науки . 285 (1881): 20181071. DOI : 10.1098/rspb.2018.1071 . PMC   6030529 . PMID   30051855 .
  32. ^ Левин С.Р., Скотт Т.В., Купер Х.С., Вест С.А. (2017). «Пришельцы Дарвина» . Международный журнал астробиологии . 18 : 1–9. doi : 10.1017/s1473550417000362 .
  33. ^ Гулд С.Дж. (2000). Прекрасная жизнь: сланец Берджесса и природа истории . Лондон: винтажные книги. ISBN  9780099273455 .
  34. ^ Пауэлл Р, Марискал С (декабрь 2015 г.). «Конвергентная эволюция как естественный эксперимент: лента жизни пересмотрена» . Интерфейс фокус . 5 (6): 20150040. DOI : 10.1098/rsfs.2015.0040 . PMC   4633857 . PMID   26640647 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 641d678725469816358341319e577ee4__1711474080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/64/e4/641d678725469816358341319e577ee4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Homoplasy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)