Филогения Определение
Филогения – это гипотетическая связь между сравниваемыми группами организмов. Филогения часто изображается с использованием филогенетического дерева, такого как простое ниже, описывающее эволюционные отношения между великими обезьянами.
род Понго включает в себя орангутангов, Пан включает шимпанзе и бонобо, и Гомо включает людей, в то время как Горилла самоочевидна. Ученые используют данные, собранные о каждой из групп, включая физиологические признаки и генетические данные, чтобы сравнить группы друг с другом. Концы линий представляют живые организмы. Иногда линии рисуются короче, чем другие линии, что указывает на то, что линия исчезла. Места, которые соединяют линии, называются узлами. Эти узлы представляют важные изменения в происхождении, которые привели к новой линии.
Гоминины представляют подсемейство великих обезьян. С помощью физиологических и генетических маркеров ученые установили, что орангутаны давно отошли от этой линии. Это делает горилл, шимпанзе и людей гораздо более близкими, чем любая из групп, к орангутангу. Гоминины известны как клады или группа родословных, имеющих общего предка. Как правило, организмы в кладе разделяют синапоморфией, В случае с Гомининами, они разделяют способность эффективно бегать по земле, шаг к бипедализм, Орангутаны не разделяют эту способность и проводят большую часть своего времени, лазая по деревьям.
В выше кладограмма орангутан считается внешней группой, так как он наименее связан организм и используется, чтобы помочь различить родство между другими группами. Если бы ученые хотели включить орангутаны в обсуждаемую кладу, они использовали бы кладограмму или филогенетическое дерево, как показано ниже.
Эта кладограмма включает в себя род Hylobates или гиббонов. Гиббоны еще менее связаны, так как в прошлом они еще больше отличались от обезьян. В этой версии филогении гиббоны представляют внешнюю группу. Обратите внимание, что хотя представлена одна и та же филогения, ее можно нарисовать очень разными способами. Как бы то ни было, различные узлы и линии представляют собой последовательность эволюционных событий. Пока эта последовательность одинакова, две кладограммы или филогенетические деревья представляют одну и ту же филогению или гипотезу.
Ученые пытаются разработать филогению, которая имеет наименьшее количество изменений или узлов. Изменения могут быть вызваны только мутациями в организме или событием, которое разделяет Население, Оба эти события относительно маловероятны. Основатель филогенетической систематики Вилли Хенниг предположил, что наиболее вероятной филогенией будет самая экономная филогения. Экономные филогении имеют наименьшее количество изменений по сравнению с другими филогениями. До недавних достижений в области генетических методов это считалось более фактическим. Теперь было показано, что изменения и другие очень маловероятные мутации действительно были причиной появления различных организмов в филогении. С помощью дополнительной информации и генетических методов можно получить более четкое представление об отношениях между организмами.
В природоохранная биология Ученые используют филогении, чтобы определить, какой организм защищать. Группы организмов обозначаются как Эволюционно Значимые Единицы (ESU), чтобы помочь идентифицировать биоразнообразия в организмах. Например, одной из причин, по которой ученому было трудно защищать интересы белого медведя, является то, что белый медведь все еще тесно связан с бурым медведем. Эволюционно бурые медведи образуют три различных происхождения, частью которых является белый медведь. Белые медведи все еще могут успешно размножаться с бурыми медведями.
В отличие от этого, облачный леопард фактически существует как 3 различных ESU. Популяции дымчатых леопардов распространяются с юга Азии на такие острова, как Борнео. По мере распространения популяции были отделены друг от друга и стали генетически различимыми. Каждый отдельный ESU так же по-разному связан как львы и тигры. Таким образом, при принятии решения о том, каких животных защищать, ученые иногда находят разумнее защищать животных, таких как дымчатый леопард, которые на самом деле представляют собой большое генетическое разнообразие, а не белого медведя, который является относительно недавней эволюцией бурых медведей.
Филогенез также может быть использован генетиками, чтобы помочь идентифицировать группы населения, подверженные риску различных генетических заболеваний. Поскольку генетические мутации ответственны за генетическое заболевание, они существуют в популяциях так же, как наследственные признаки. Следовательно, генетики могут отслеживать и наблюдать случаи заболевания в популяции, чтобы определить ее источник, способ передачи и другие важные характеристики заболевания. Хотя это всего лишь два простых примера использования филогении, они используются всякий раз, когда предполагаются отношения между группами животных.
- кладограмме – Диаграмма, используемая для представления филогении, также называемой филогенетическим деревом.
- Филогенетическая систематика – раздел биологии, который классифицирует организмы филогенетическими методами.
- экономный – Простейшая филогения, которая имеет наименьшее количество изменений между группами организмов.
- синапоморфия – Характер, разделяемый двумя группами в филогении, унаследованный от общего предка.
викторина
1. Cenancestor является теоретическим общим предком всей жизни на земле. Если филогения начерчена с помощью кенессора и всех его потомков, какая группа будет исключена из кладограммы?A. бактерии B. эукариотыC. Группы не исключены
Ответ на вопрос № 1
С верно. Если в филогении есть сенатор и все его потомки, в ней будет вся жизнь на земле. Теоретически, сенатор является организмом, который начал все это и дал начало всей другой жизни на земле. Однако это всего лишь одна из теорий возникновения жизни. Другие теории предполагают, что произошло много событий, в которых началась жизнь. В этих филогениях будет представлено несколько деревьев, поскольку каждая группа будет иметь совершенно разное происхождение.
2. Ученый хочет создать филогению, которая описывает отношения между различными типами лягушек. Что из следующего может ученый использовать в качестве подходящей внешней группы?A. Древесная лягушкаB. Дротик лягушкаC. саламандра
Ответ на вопрос № 2
С верно. Из вариантов, только саламандра не будет частью группы или группы сравниваемых организмов. Организм, подобный саламандре, может быть включен для сравнения различий между различными группами в филогении. Видя отношение лягушек к другим амфибиям, таким как саламандра, можно легко различить отношения между самими лягушками.
3. Ученый разработал 3 различных филогении, которые описывают отношения между различными вид слонов. В филогении А всего 4 изменения, которые привели к 4 различным видам. В филогении B и C представлены 4 вида, однако для их создания требуется 6 и 8 изменений соответственно. Какая филогения, вероятно, правильная?A. Филогения АB. Филогения БC. Филогения С
Ответ на вопрос № 3
верно. Филогения А имеет наименьшее количество изменений. Это более вероятно, чем у линий слонов, развивающих определенные черты, чем впоследствии теряющих их, в процессе изменения. Хотя иногда это может происходить, все же более вероятно, что слоны эволюционировали самым простым способом. Дополнительные данные могут помочь показать точность филогении.