Definice synapomorphy a příklady

2160
Charles McCarthy
Definice synapomorphy a příklady

A synapomorfie je to jakýkoli znak, který je výlučný pro skupinu druhů a společného předka, který je definuje. Termín pochází z řečtiny a znamená „na základě sdílené formy“.

Synapomorphies umožňují definovat taxony v oblasti evoluční biologie. Proto mají interpretační hodnotu pouze v rámci taxonomické úrovně, na které mluví. To znamená, že jsou relativní.

Savci

Synapomorphies jsou odvozené znaky, které definují bod divergence, ve kterém taxon sledoval jinou evoluční cestu od sesterského taxonu. Synapomorphy je homologie mezi druhy stejného taxonu, které jej sdílejí.

Například mléčné žlázy jsou synapomorfií savců, kterou definují. Je to postava sdílená všemi členy třídy Mammalia, která má být monofyletická. To znamená, že všichni jeho členové sdílejí stejný původ a nikdo není mimo takto definovaný taxon..

Synapomorphy je termín používaný kladistickou školou systematické biologie. Podle toho lze všechny živé bytosti klasifikovat na základě jejich odvozených vlastností. Z této analýzy lze navíc vzít v úvahu evoluční historii druhu a příbuzenské vztahy mezi nimi..

Rejstřík článků

  • 1 Využití synapomorfií v evoluční analýze
    • 1.1 Jedna cesta
    • 1.2 Rodové znaky
  • 2 Příklady synapomorfií
    • 2.1 Chordáty
    • 2.2 Spermatofyty
  • 3 Molekulární synapomorfie
  • 4 Odkazy

Využití synapomorfií v evoluční analýze

Pouze synapomorfie definují monofylii daného taxonu. Ačkoli se zdá, že některé druhy nevykazují přítomnost postavy, existují dva způsoby, jak ji interpretovat.

Někdy se v jedinečných a skupinově specifických evolučních trajektoriích charakter ztratil sekundárním způsobem. To znamená, že druhy nebo skupiny druhů pocházejí z předků, kteří sdíleli postavu.

Klasickým případem je případ kytovců, kteří, přestože jsou savci, nemají vlasy. Chlpy jsou další synapomorfií savců.

Druhým důvodem je vzhled pokročilého stádia změny postavy ve skupině, která ji podle všeho nemá. To znamená, že představují upravenou synapomorfii. To je případ redukce zadních křídel přeměněných na ohlávky u hmyzu třídy Diptera.

Unikátní trajektorie

V každém případě jsou synapomorfie znaky používané k definování evolučních studijních skupin v kladistice. Aby byla synapomorfie považována za takovou, musela být výsledkem jedinečné trajektorie.

To znamená, že komplexní řada mutací (na všech úrovních a všeho druhu), která vedla k jejímu výskytu u předka a jeho potomků, se objevila pouze jednou..

Pokud se zdá, že znak ukazuje jiná skupina, lze ji analyzovat, pokud to, co je pozorováno, není analogie, ale homologie. To znamená, že dvě různé skupiny mohly dosáhnout podobného charakteru různými způsoby. To je to, co se v evoluční biologii nazývá homoplazie.

Rodové znaky

Nakonec simplesiomorphies představují rodové znaky. To znamená ty, které sdílejí dva příbuzné taxony společný předek. Synapomorphies evidentně oddělit dva taxony a definovat je jako takový (tj. Odlišný).

Příklady synapomorphies

Příklady, které uvedeme později, se týkají dvou velkých skupin živých bytostí. Synapomorfie však lze nalézt na jakékoli úrovni hierarchické stupnice klasifikace živých bytostí..

To znamená, že každý taxon je takto definován přesně proto, že existuje alespoň jedna synapomorfie, která jej definuje..

Strunatci

Chordáty jsou skupina zvířat (s kmenem), která se vyznačují tím, že v určitém okamžiku svého vývoje představují notochord nebo hřbetní šňůru..

Představují řadu evolučních pokroků a dokázali kolonizovat v podstatě všechna dostupná stanoviště na planetě.

Největší skupina strunatců je skupina Vertebrata. Chordates mají jedinečné nebo exkluzivní znaky (synapomorphies), které je definují, včetně:

- Přítomnost hřbetní šňůry mezi trávicím a nervovým traktem.

- Přítomnost hřbetní neurální trubice.

- Segmentální podélné svaly.

- Hltanové otvory.

- Endostyle (pláštěnci, amfyoxy, larvy mihule): pokročilým homologním znakem je štítná žláza u obratlovců.

- Postanální ocas.

Mnoho z těchto synapomorphies vedlo k jedinečné evoluční specializaci uvnitř těchto skupin zvířat. Například notochord vedl u obratlovců k páteři.

Spermatofyty

Spermatofyty představují monofyletickou skupinu cévnatých rostlin, která zahrnuje všechny ty, které produkují semena.

Synapomorfie, která definuje skupinu, je tedy produkce semen, nikoli přítomnost cévního systému, protože ji mají i jiné bezsemenné rostliny. To znamená, že každá rostlina sazenic je vaskulární, ale ne každá vaskulární rostlina produkuje semena..

Je to skupina rostlin s největší biologickou rozmanitostí, nejrozsáhlejším geografickým rozšířením a nejúspěšnějšími ekologickými adaptacemi. Mezi synapomorfiemi semenných rostlin najdeme:

- Výroba osiva.

- Výroba „sekundárního“ xylému, přinejmenším rodovým způsobem.

- Axilární větvení.

Spermatophytes, podle pořadí, být rozdělen do dvou velkých monophyletic skupin: gymnosperms a angiosperms nebo kvetoucí rostliny. Každá z nich představuje synapomorfie společné pro druhy, které je tvoří..

Molekulární synapomorfie

Nemělo by být zřejmé, že veškerá synapomorfie je morfologická, strukturální nebo funkční. To znamená, že ne všechny příbuzenské vztahy jsou vytvářeny prostřednictvím fenotypů. Naopak, molekulární systematika a molekulární evoluce prokázaly rozlišovací schopnost sekvencí biologických makromolekul..

To platí zejména díky pokroku ve stále výkonnějších a přístupnějších technikách sekvenování DNA. Analýza DNA a proteinových sekvencí zcela způsobila převrat v našem pohledu na příbuzenské vztahy mezi druhy. Ve skutečnosti dali zcela novou topologii samotnému stromu života..

Pokud porovnáme nukleotidovou sekvenci konkrétního genu mezi různými druhy, můžeme také najít synapomorfie. Aminokyselinové sekvence proteinů mohou také poskytnout tuto informaci.

Ty se ukázaly jako velmi užitečné při studiu systematiky, fylogeneze a evoluce. Ve skutečnosti musí být v současnosti jakýkoli návrh na vztah fylogenetického příbuzenství, popis druhů, evoluční trajektorie atd., Podporován molekulárními daty..

Tato integrační a multidisciplinární vize objasnila mnoho pochybností, které jednoduchá morfologie a fosilní záznamy v minulosti neumožňovaly vyřešit..

Reference

  1. Hall, B. K. (2003) Sestup s modifikací: jednota, která je základem homologie a homoplasie, jak je vidět prostřednictvím analýzy vývoje a vývoje. Biologické recenze Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
  2. Hall, B. K. (2007) Homoplazmy a homologie: dichotomie nebo kontinuum? Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
  3. Loconte, H., Stevenson, D. W. (1990) Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
  4. Page, R. D. M., Holmes, E. C. (1998). Molekulární evoluce: fylogenetický přístup. Blackwell Publishing Ltd.
  5. Scotland, R. W. (2010) Deep homology: a view from systematics. BioEssays, 32: 438-449.

Zatím žádné komentáře