CO TO JEST SIMPLEIOMORPHY? (Z PRZYKŁADAMI) - BIOLOGIA - 2024

Simpleiomorphy w kladystycznym terminologia, odnosi się do postaci wspólnego przodka przez dwie lub więcej grup taksonomicznych. Oznacza to, że ta cecha jest zbieżna z tą, o której można wnioskować, że była obecna u wspólnego przodka obu grup.

Simpleiomorphies to typy plezjomorfii, które są definiowane jako znaki przodków. Termin ten jest przeciwieństwem postaci wywodzących się z apormorfii czy ewolucyjnych nowości. W ten sam sposób termin simplesiomorphy przeciwstawia się synapomorfii - wspólnej postaci pochodnej.

Źródło: Benjamín Núñez González, źródło Wikimedia Commons

Według szkoły klasyfikacji kladystów, do definiowania grup nie należy używać znaków pochodzących od przodków, ponieważ spowodowałoby to grupowanie parafiletyczne.

Co to jest simpleiomorphy?

W kladyzmie biegunowość przypisywana jest różnym cechom istot organicznych. Tak więc istnieją postacie pochodne i postacie przodków. Pierwszy z nich jest znany jako apomorficzny, podczas gdy stan przodków nazywany jest plesiomorficznym.

Jeśli więcej niż jeden takson przedstawia stan przodków, postać jest simpleiomorfii - ponieważ jest wspólna. Podobnie, współdzielone cechy pochodne są synapomorfiami.

Terminy te mają zastosowanie względne i zależą od „pozycji” lub głębokości drzewa filogenetycznego, które przyjmuje czytelnik.

Na przykład w podziale na żuchwę i żuchwę brak struktury reprezentuje przodkowy charakter, podczas gdy obecność żuchwy uważana jest za pochodną. Ale jeśli porównam dwie grupy ssaków, na przykład koty i psy, szczęka będzie miała charakter przodków.

Ancestral vs. gatunki przodków

Czytanie drzew filogenetycznych wiąże się z wieloma nieporozumieniami. Najczęściej przyjmuje się, że wspomniana reprezentacja graficzna dostarcza informacji o prymitywnym lub zaawansowanym stanie gatunków, które są tam reprezentowane.

W ten sposób drzewa filogenetyczne dostarczają nam informacji o ewolucyjnej historii istot organicznych, skupiając się na postaciach. Oznacza to, że nie może nam powiedzieć, czy gatunek jest przodkiem czy pochodną, ​​ale możemy wywnioskować te stany danej postaci.

Na przykład wyobraź sobie, że możemy sekwencjonować aminokwasy w białku obecnym u goryla, bonobo, szympansa i człowieka. W tej hipotetycznej sekwencji wszystkie wymienione organizmy mają resztę aminokwasową waliny, podczas gdy szympans ma zamiast niej kwas glutaminowy.

W takim przypadku moglibyśmy założyć, że najbardziej możliwa hipoteza - zgodnie z zasadą oszczędności, zwaną także brzytwą Ockhama, która wymaga najmniejszej liczby zmian ewolucyjnych - jest taka, że ​​walina jest przodkiem i wszyscy ją odziedziczyli. wspólny przodek. Jednak u szympansów charakter się zmienił.

Jak je rozróżnić?

Niemal uniwersalną metodą rozróżnienia obu stanów charakteru jest porównanie z grupą zewnętrzną, kierując się następującą zasadą: jeśli różne stany cechy występują w dwóch grupach, jest wysoce prawdopodobne, że przejawem znajdującym się w jej najbliższym krewnym jest przodek.

Simpleiomorfie i grupy parafiletyczne

W kladyzmie związki filogenetyczne są wywnioskowane przy użyciu ściśle synapomorfii lub wspólnych postaci pochodnych.

Zastosowanie tej cechy prowadzi do powstania ugrupowań monofiletycznych - wspólnego przodka grupy oraz wszystkich jej potomków. Powstała hipoteza filogenetyczna jest wyrażona na wykresie zwanym kladogramem.

Gdybyśmy chcieli utworzyć grupy za pomocą prostychiomorfii, wynik byłby parafiletyczny. Weźmy na przykład gady oraz owady skrzydlate i bezskrzydłe

Gady

Łuszcząca się skóra to starożytna cecha charakterystyczna dla żółwi, krokodyli, jaszczurek i tym podobnych. Skale przez stulecia powodowały nieporozumienia w taksonomii. Obecnie dowody kopalne, molekularne i morfologiczne doprowadziły do ​​wniosku, że gady nie tworzą kladu (grupy monofiletycznej).

Dlaczego gady są parafiletyczne? Ponieważ krokodyle są bardziej spokrewnione z ptakami niż na przykład z wężami i jaszczurkami. Podążając za tym tokiem myślenia, jest więcej niż jasne, że ptaki należą do kladu gadów.

Apterygota i Pterygota

W owadach możemy ustalić bardzo intuicyjny podział na przedstawicieli, którzy nie mają skrzydeł i tych, które je mają - odpowiednio w Apterygocie i Pterygocie.

W toku ewolucji struktury te rozwinęły owady, które wcześniej nie posiadały skrzydeł. Dlatego brak skrzydeł jest postacią przodków, podczas gdy skrzydła reprezentują stan pochodny.

Te dwie grupy nie mają ważności taksonomicznej. Apterygota reprezentuje grupę parafiletyczną, ponieważ opiera się na wspólnej charakterystyce przodków: braku skrzydeł.

Podobnie jak u gadów, istnieją owady bezskrzydłe, które są bardziej spokrewnione z wariantami skrzydlatymi niż z innymi gatunkami bezskrzydłymi.

Te przykłady jasno ilustrują, w jaki sposób użycie współdzielonych znaków pochodnych dostarcza nam dowodów na istnienie prawdziwych pokrewieństwa, podczas gdy użycie prostychiomorfii nie.

Przykłady

Hemichordates i akordaty

Parafiletyczna grupa „prochordatów” składa się z półkordów, urochordatów i głowonogów. Organizmy te są klasyfikowane przez obecność prymitywnych postaci.

Chcąc utworzyć grupę monofiletyczną, należy wziąć pod uwagę postacie apomorficzne, które wyraźnie jednoczą urochordaty, głowonogordy i kręgowce. Tworzą one klad akordów.

Hemichordaty charakteryzują się obecnością stomochordu, o którym od dawna uważano, że przypomina prawdziwą strunę grzbietową, ale obecne dowody jasno wskazują, że tak nie jest. Ponadto mają szczeliny skrzelowe i grzbietowy sznur nerwowy.

Natomiast struny charakteryzują się struną grzbietową, pustym grzbietowym sznurkiem nerwowym i szczelinami skrzelowymi. Cechy te mogą zmieniać się przez całe życie jednostki, ale pozostają diagnostyczne dla grupy.

Monotremes

Monotremy mają interesującą mieszankę cech pleziomorficznych, przypominających gady i apomorficznych, typowych dla ssaków. Jednak organizmy te są silnie przystosowane do stylu życia półwodnego lub zjadającego mrówki, co utrudnia analizę charakteru.

Na przykład czaszka członków grupy wykazuje cechy plezjomorficzne, ale różnią się one morfologią dzioba. Kufa ma długą kość występującą u gadów, terapsydów i ksenartrii. Brzuszna powierzchnia czaszki ma struktury, które mogą być pozostałościami cech gadów.

Bibliografia

1. Ax, P. (2012). Zwierzęta wielokomórkowe: nowe podejście do porządku filogenetycznego w przyrodzie. Springer Science & Business Media.
2. Barrientos, JA (red.). (2004). Praktyczny kurs entomologii. Uniwersytet Autonomiczny w Barcelonie.
3. Campbell, NA (2001). Biologia: pojęcia i relacje. Edukacja Pearson.
4. Contreras Ramos, A. (2007). Systematyka, baza wiedzy o różnorodności biologicznej. Zjednoczone Emiraty Arabskie.
5. Kielan-Jaworowska, Z., Luo, ZX i Cifelli, RL (2004). Ssaki z epoki dinozaurów: pochodzenie, ewolucja i budowa. Columbia University Press.
6. Losos, JB (2013). Przewodnik po ewolucji Princeton. Princeton University Press.
7. Molina, E. (2017). Mikropaleontologia. Prasy Uniwersytetu w Saragossie.
8. Withers, PC, Cooper, CE, Maloney, SK, Bozinovic, F. i Cruz-Neto, AP (2016). Fizjologia ekologiczna i środowiskowa ssaków. Oxford University Press.