Что такое филогения? Определение и примеры

Филогения является изучение отношений между различными группами организмов и их эволюционное развитие. Филогения пытается проследить эволюционную историю всей жизни на планете. Он основан на филогенетической гипотезе о том, что все живые организмы имеют общее происхождение. Отношения между организмами изображены в так называемом филогенетическом дереве. Отношения определяются общими характеристиками, на что указывает сравнение генетического и анатомического сходства.

В молекулярная филогения, анализ ДНК и структура белка используется для определения генетических связей между различными организмами. Например, анализ цитохрома С, белка в клетке митохондрии который функционирует в электронная транспортная система и производство энергии, используется для определения степени взаимосвязи между организмами на основе сходства аминокислота последовательности в цитохроме С. Сходства в характеристиках биохимических структур, таких как ДНК и белки, затем используются для разработки филогенетического дерева на основе унаследованных общих черт.

Ключевые выводы: что такое филогения?

филогенетическое деревоили кладограмма - это схематическая диаграмма, используемая в качестве наглядной иллюстрации предполагаемых эволюционных отношений между таксонами. Филогенетические деревья строятся на основе предположений кладистики или филогенетической систематики. Cladistics - это система классификации, которая классифицирует организмы на основе общих черты, или синапоморфии, как определено генетическим, анатомическим и молекулярным анализом. Основными допущениями в отношении логистики являются:

1. Все организмы происходят от общего предка.
2. Новые организмы развиваются, когда существующие популяции делятся на две группы.
3. Со временем происхождение испытывает изменения в характеристиках.

Филогенетическая древовидная структура определяется общими чертами между различными организмами. Его древовидное ветвление представляет расходящиеся таксоны от общего предка. Термины, которые важно понимать при интерпретации диаграммы филогенетического дерева, включают в себя:

• Узлы: Это точки на филогенетическом дереве, где происходит ветвление. Узел представляет конец исконного таксона и точку, где новый вид отделяется от своего предшественника.
• Ветви: Это линии на филогенетическом дереве, которые представляют родовые и / или потомковые линии. Ветви, возникающие из узлов, представляют потомки, которые отделяются от общего предка.
• Монофилетическая группа (Клэд): Эта группа представляет собой отдельную ветвь на филогенетическом дереве, которая представляет собой группу организмов, происходящих от самого последнего общего предка.
• Таксон (пл. Таксонов): Таксоны - это особые группы или категории живых организмов. Кончики ветвей в филогенетическом дереве заканчиваются таксоном.

Таксоны, которые имеют более позднего общего предка, более тесно связаны, чем таксоны с менее недавним общим предком. Например, на изображении выше, лошади более тесно связаны с ослы чем свиньям. Это потому, что лошади и ослы имеют более общего общего предка. Кроме того, можно определить, что лошади и ослы более тесно связаны, поскольку они принадлежат к монофилетической группе, в которую не входят свиньи.

Родственность в филогенетическом дереве определяется по происхождению от недавнего общего предка. При интерпретации филогенетического дерева существует тенденция полагать, что расстояние между таксонами может использоваться для определения родства. Однако близость кончика ветви расположена произвольно и не может использоваться для определения родства. Например, на изображении выше, подсказки ветви, включая пингвины и черепахи расположены близко друг к другу. Это может быть неправильно истолковано как тесная взаимосвязь между двумя таксонами. Глядя на самых последних общих предков, можно правильно определить, что два таксона отдаленно связаны.

Другой способ, которым филогенетические деревья могут быть неверно истолкованы, заключается в подсчете количества узлов между таксонами для определения родства. В филогенетическом дереве выше, свиньи и кролики разделены тремя узлами, а собаки и кролики разделены двумя узлами. Это может быть неправильно истолковано, что собаки более тесно связаны с кроликами, потому что два таксона разделены меньшим количеством узлов. Принимая во внимание самые последние общие предки, можно правильно определить, что собаки и свиньи одинаково связаны с кроликами.

Филогения и таксономия две системы для классифицирующие организмы. Они представляют две основные области систематической биологии. Обе эти системы опираются на характеристики или признаки для классификации организмов по различным группам. В филогенетике цель состоит в том, чтобы проследить эволюционную историю видов, пытаясь восстановить филогению жизни или эволюционное древо жизни. таксономия это иерархическая система именования, классификации и идентификации организмов. Филогенные характеристики используются для создания таксономических группировок. Таксономическая организация жизни классифицирует организмы в три домена:

• Archaea: Этот домен включает в себя прокариотические организмы (те, которые не имеют ядра), которые отличаются от бактерии в составе мембраны и РНК.
• Бактерии: Этот домен включает в себя прокариотические организмы с уникальными композициями клеточной стенки и типами РНК.
• Eukarya: Этот домен включает эукариоты или организмы с истинным ядром. Эукариотические организмы включают растения, животных, протистыи грибки.

Организмы в домене Eukarya далее подразделяются на более мелкие группы: Королевство, Тип, Класс, Порядок, Семья, Род и Виды. Эти группы также подразделяются на промежуточные категории, такие как подфила, подзаказы, суперсемейства и суперклассы.

Таксономия полезна не только для классификации организмов, но и для конкретной системы именования организмов. Известный как биноминальная номенклатураэта система предоставляет уникальное имя для организма, состоящее из названия рода и вида. Эта универсальная система именования признана во всем мире и позволяет избежать путаницы в отношении названий организмов.

• Dees, Jonathan et al. «Студенческие интерпретации филогенетических деревьев на вводном курсе биологии» CBE образование в области естественных наук том 13,4 (2014): 666-76.
• «Путешествие в филогенетическую систематику». UCMP, www.ucmp.berkeley.edu/clad/clad4.html.