Što je filogenija? Definicija i primjeri

filogenije je proučavanje odnosa između različitih skupina organizama i njihovih evolucijski razvoj. Filogenija pokušava ući u trag evolucijskoj povijesti cijelog života na planeti. Temelji se na filogenetskoj hipotezi da svi živi organizmi imaju zajedničko porijeklo. Odnosi među organizmima prikazani su u onome što je poznato kao filogenetsko stablo. Odnosi su određeni zajedničkim karakteristikama, što je prikazano usporedbom genetskih i anatomskih sličnosti.

U molekularna filogenija, analiza od DNA a protein struktura se koristi za određivanje genetskih odnosa između različitih organizama. Na primjer, analiza citokroma C, proteina u stanici mitohondriji koja funkcionira u transportni sustav elektrona i proizvodnja energije, koristi se za određivanje stupnja povezanosti među organizmima na temelju sličnosti amino kiselina sekvence u citokromu C. Sličnosti u karakteristikama biokemijskih struktura, kao što su DNA i proteini, zatim se koriste za razvoj filogenetskog stabla na temelju naslijeđenih dijeljenih osobina.

Ključni dijelovi: Što je filogenija?

filogenetsko stabloili kladogram je shematski dijagram koji se koristi kao vizualni prikaz predloženih evolucijskih odnosa među svojtama. Filogenetska stabla prikazana su na temelju pretpostavki kladistike ili filogenetske sistematike. Kladistika je sustav klasifikacije koji kategorizira organizme na temelju zajedničkog osobine, ili synapomorphies, što je određeno genetskom, anatomskom i molekularnom analizom. Glavne pretpostavke kladistike su:

1. Svi organizmi potječu od zajedničkog pretka.
2. Novi organizmi nastaju kada se postojeća populacija podijeli u dvije grupe.
3. Tijekom vremena, loze doživljavaju promjene u karakteristikama.

Filogenetska struktura stabla određena je zajedničkim osobinama različitih organizama. Njegova grana nalik na drveće predstavlja odstupanje svojti od zajedničkog pretka. Pojmovi koje je važno razumjeti pri tumačenju dijaloga filogenetskog stabla uključuju:

• čvorovi: To su točke na filogenetskom stablu gdje dolazi do grananja. Čvor predstavlja kraj taksona predaka i mjesto gdje se nova vrsta odvaja od svog prethodnika.
• grane: To su crte na filogenetskom stablu koje predstavljaju rodove predaka i / ili potomke. Grane koje proizlaze iz čvorova predstavljaju potomke koje su se odvojile od zajedničkog pretka.
• Monofiletna skupina (klada): Ova je skupina jedna grana na filogenetskom stablu koja predstavlja skupinu organizama koji potječu od najnovijeg zajedničkog pretka.
• Taxon (pl.) Svojti): Takse su specifične skupine ili kategorije živih organizama. Vrhovi grana u filogenetskom drvetu završavaju se u taksonu.

Taksane koje imaju noviji zajednički predak usko su povezane od svojti s manje recentnim zajedničkim pretkom. Na primjer, na slici iznad konji su usko povezani magarci nego svinjama. To je zato što konji i magarci imaju nedavnog zajedničkog pretka. Uz to, može se utvrditi da su konji i magarci bliže povezani jer pripadaju monofiletnoj skupini koja ne uključuje svinje.

Povezanost u filogenetskom stablu određena je porijeklom nedavnog zajedničkog pretka. Pri tumačenju filogenetskog stabla postoji tendencija pretpostaviti da se udaljenost između svojti može odrediti srodnost. Međutim, blizina vrha grane postavljena je proizvoljno i ne može se koristiti za utvrđivanje srodnosti. Na primjer, na gornjoj slici savjeti ogranaka uključuju pingvini i kornjače nalaze se usko zajedno. To se može pogrešno protumačiti kao bliska povezanost dviju svojti. Gledajući najnovije zajedničke pretke, može se točno utvrditi da su dvije svojte daleko povezane.

Drugi način da se filogenetska stabla mogu pogrešno protumačiti je prebrojavanjem broja čvorova između svojti radi utvrđivanja srodnosti. U filogenetskom stablu iznad, svinje i kunići odvojeni su s tri čvora, dok psi a zečeve razdvajaju dva čvora. Moglo bi se pogrešno protumačiti da su psi usko povezani s zečevima, jer su dva svojta odvojena manjim brojevima. Uzimajući u obzir najnovije uobičajeno porijeklo, može se ispravno utvrditi da su psi i svinje podjednako povezani s zečevima.

Filogenija i taksonomija su dva sustava za razvrstavanje organizama. Oni predstavljaju dva glavna polja sustavne biologije. Oba ova sustava oslanjaju se na karakteristike ili svojstva za razvrstavanje organizama u različite skupine. U filogenetikama cilj je pratiti evolucijsku povijest vrsta pokušajem rekonstruiranja filogenije života ili evolucijskog stabla života. taksonomija je hijerarhijski sustav za imenovanje, razvrstavanje i identifikaciju organizama. Filološka svojstva koriste se kao pomoć u uspostavljanju taksanomskih skupina. Taksonomska organizacija života klasificira organizme u tri domene:

• Archaea: Ova domena uključuje prokariotske organizme (one kojima nedostaje jezgro) koji se razlikuju od bakterija u sastavu membrane i RNK.
• bakterija: Ova domena uključuje prokariotski organizmi s jedinstvenim sastavima staničnih zidova i RNA vrstama.
• Eukarya: Ova domena uključuje eukariote ili organizme s pravom jezgrom. Eukariotski organizmi uključuju biljke, životinje, protisti, i gljivice.

Organizmi u domeni Eukarya nadalje su razvrstani u manje skupine: Kraljevstvo, Phylum, Klasa, Red, Obitelj, Rod i Vrste. Ove skupine također su podijeljene u intermedijarne kategorije kao što su podfila, podpolovi, super-porodice i superklase.

Taksonomija nije korisna samo za kategorizaciju organizama, već uspostavlja i poseban sustav imenovanja za organizme. Poznat kao binomna nomenklatura, ovaj sustav pruža jedinstveno ime organizma koji se sastoji od naziva roda i imena vrste. Ovaj univerzalni sustav imenovanja prepoznat je u cijelom svijetu i izbjegava zabune u imenovanju organizama.

• Dees, Jonathan i sur. "Student interpretacije filogenetskih stabala u uvodnom tečaju biologije" CBE obrazovanje o životnim znanostima vol. 13,4 (2014): 666-76.
• "Putovanje u filogenetsku sistematiku." UCMP, www.ucmp.berkeley.edu/clad/clad4.html.