Mi az a Phylogeny? Meghatározás és példák

Törzsfejlődés a szervezetek különféle csoportjai és azok kapcsolatának vizsgálata evolúciós fejlődés. A Phylogeny megpróbálja követni a bolygó egész életének evolúciós történetét. A filogenetikai hipotézisen alapul, miszerint minden élő organizmus közös őse. Az organizmusok közötti kapcsolatokat a filogenetikai fának nevezzük. A kapcsolatokat megosztott tulajdonságok határozzák meg, amint azt a genetikai és az anatómiai hasonlóságok összehasonlításával jelezzük.

Ban ben molekuláris filogenezis, elemzése DNS és a fehérjeszerkezetet használják a genetikai kapcsolatok meghatározására a különféle szervezetek között. Például a sejtben lévő fehérje citokróm C elemzése mitokondriumok amely a elektronszállító rendszer és az energiatermelés, az organizmusok közötti kapcsolat fokának meghatározására szolgál a aminosav szekvenciák a C citokrómban A biokémiai szerkezetek jellemzőinek hasonlóságai, mint például a DNS és a fehérjék, majd filogenetikai fa kifejlesztésére használják, örökölt megosztott tulajdonságok alapján.

Kulcsszavak: Mi az a Phylogeny?

A filogenetikus faA cladogram egy sematikus diagram, amelyet a taxonok közötti javasolt evolúciós viszonyok szemléltetésére használunk. A filogenetikai fákat a kladisztika vagy a filogenetikai szisztematika feltételezései alapján ábrázolják. A kladisztika egy osztályozási rendszer, amely az organizmusokat a megosztott osztályozás alapján kategorizálja vonásokvagy synapomorphies, genetikai, anatómiai és molekuláris elemzéssel meghatározva. A kladisztika fő feltételezései a következők:

1. Minden organizmus egy közös ősből származik.
2. Új szervezetek alakulnak ki, amikor a meglévő populációk két csoportra osztódnak.
3. Az idő múlásával a vonal a jellemzők változásaival él.

A filogenetikus fa szerkezetét a különböző organizmusok megosztott tulajdonságai határozzák meg. Faszerű elágazása eltérő taxonokat képvisel a közös ősöktől. A filogenetikus fa diagram értelmezése során fontos megérteni a következő kifejezéseket:

• csomópontok: Ezek azok a pontok egy filogenetikus fán, ahol elágazás történik. Egy csomópont képviseli az ősi taxon végét és azt a pontot, ahol egy új faj elõrehalad az elõdejétõl.
• Ágak: Ezek a filogenetikus fán megjelenő vonalak, amelyek az ősi és / vagy az ő leszármazottokat képviselik. A csomópontokból származó ágak leszármazott fajokat reprezentálnak, amelyek egy közös őstől elválasztottak.
• Monofil csoport (Clade): Ez a csoport egy ág egy filogenetikai fán, amely olyan organizmuscsoportot képvisel, amely a legújabb közös őstől származik.
• Taxon (pl. Taxon): A taxonok az élő organizmusok meghatározott csoportjai vagy kategóriái. A filogenetikus fában lévő ágak csúcsa taxonnal végződik.

Azok a taxonok, amelyek egy újabb közös ősökkel rendelkeznek, szorosabban rokonok, mint a kevésbé közös őssel rendelkező taxonok. Például a fenti képen lovak szorosabban kapcsolódnak a szamarak mint a sertések. Ennek oka az, hogy a lovak és a szamarak egy újabb közös õnnel rendelkeznek. Ezenkívül meghatározható, hogy a lovak és a szamarak szorosabban rokonok-e, mivel egy monofiletikus csoporthoz tartoznak, amely nem tartalmazza a sertéseket.

A filogenetikai fában való rokonságot a legutóbbi közös ősök származása határozza meg. A filogenetikai fa értelmezésekor hajlamos azt feltételezni, hogy a taxonok közötti távolság felhasználható a rokonosság meghatározására. Az ág hegyének közelsége azonban önkényesen van elhelyezve, és nem használható fel a rokonság meghatározására. Például a fenti képen az elágazási tippek, beleértve a pingvinek és teknősök szorosan egymáshoz vannak elhelyezve. Ezt tévesen lehet értelmezni a két taxon közötti szoros összefüggésként. A legfrissebb ősök áttekintésével helyesen meghatározható, hogy a két taxon távoli kapcsolatban áll-e.

A filogenetikai fák félreértelmezésének másik módja az, hogy a taxonok közötti csomópontok számát megszámolják a rokonosság meghatározása céljából. A fenti filogenetikai fában sertések és nyulak három csomóponttal vannak elválasztva, míg kutyák és a nyulakat két csomópont választja el egymástól. Tévesen lehetne értelmezni, hogy a kutyák szorosabban kapcsolódnak a nyulakhoz, mivel a két taxont kevesebb csomópont választja el egymástól. Figyelembe véve a legfrissebb ősi származást, helyesen meghatározható, hogy a kutyák és a sertések ugyanolyan kapcsolatban állnak-e a nyulakkal.

Phylogeny és taxonómia két rendszer az organizmusok osztályozása. Ezek képviselik a szisztematikus biológia két fő területét. Mindkét rendszer jellemzőkre vagy tulajdonságokra támaszkodik az organizmusok különböző csoportokba sorolására. A filogenetikában a cél a fajok evolúciós története nyomon követése az élet filogenezisének vagy az élet evolúciós fajának rekonstruálásával. taxonómia egy hierarchikus rendszer az organizmusok elnevezésére, osztályozására és azonosítására. A filogén tulajdonságokat a taxanómiai csoportok létrehozásának elősegítésére használják. Az élet taxonómiai szervezete az organizmusokat osztályozza három domain:

• Archaea: Ez a domén magában foglalja a prokarióta szervezeteket (azokat, amelyekben nincs atommag), amelyek különböznek egymástól baktériumok membrán összetételében és RNS.
• baktériumok: Ez a domain magában foglalja prokarióta szervezetek egyedi sejtfal kompozíciókkal és RNS típusokkal.
• eukariőtákban: Ez a domén magában foglalja az eukariótokat vagy az igazi maggal rendelkező organizmusokat. Az eukarióta organizmusok közé tartoznak a növények, állatok, egysejtűekés gombák.

Az Eukarya domain organizmusait kisebb csoportokba sorolják: Királyság, Menedék, Osztály, Rend, Család, Nem és Faj. Ezeket a csoportokat közbülső kategóriákba is osztják, például subfilák, alrendszerek, szupercsaládok és szuperosztályok.

A taxonómia nemcsak az organizmusok kategorizálása szempontjából hasznos, hanem egy speciális elnevezési rendszert hoz létre a szervezetek számára. Ismert, mint binomiális nómenklatúra, ez a rendszer egy egyedi nevet ad egy szervezetnek, amely nemzetség és faj nevét tartalmaz. Ez az univerzális elnevezési rendszer világszerte elismert, és elkerüli a szervezetek elnevezésével kapcsolatos zavart.

• Dees, Jonathan et al. "A filogenetikai fák hallgatói értelmezése egy bevezető biológiai kurzuson" CBE élettudományi oktatás vol. 13,4 (2014): 666-76.
• "Utazás filogenetikai szisztematikába." UCMP, www.ucmp.berkeley.edu/clad/clad4.html.