Phylogenie

Phylogenie – Definition

Phylogenie bezieht sich auf die Evolutionsgeschichte der Entwicklung einer Spezies oder einer taxonomischen Gruppe von Organismen. Die phylogenetischen Beziehungen werden in Form eines phylogenetischen Baumes dargestellt, d. H. Eines Baumdiagramms, das zeigt, wie ein Taxon eng oder entfernt mit einem anderen Taxon verwandt ist., Das Baumdiagramm, das phylogenetische Beziehungen demonstriert, basiert auf den molekularen Sequenzierungsdatenanalysen sowie auf morphologischen Datenmatrizen.

Phylogeniedefinition

Die Definition der Phylogenie in der Biologie bezieht sich auf die Evolutionsgeschichte oder Entwicklung einer Gruppe von Organismen, z. B. eines Stammes oder einer Rassengruppe. Die Phylogenie Bedeutung ist etwas ähnlich dem Begriff Phylogenese und als solche werden sie manchmal synonym verwendet., In einem strengeren Sinne bezieht sich die Phylogenese jedoch auf den biologischen Prozess, durch den ein bestimmtes Taxon existiert. Phylogenetik ist ein weiterer verwandter Begriff. Es bezieht sich auf die wissenschaftliche Untersuchung der Phylogenie. Es wendet molekulare und analytische Methoden zum Verständnis der Evolutionsgeschichte und Prozesse an, die während der Entwicklung einer Spezies oder eines Taxons beteiligt sind. Die Phylogenie ist das Ergebnis der Untersuchungen und Analysen evolutionärer Vorkommen lebender Organismen und wird durch ein Baumdiagramm dargestellt, das als phylogenetischer Baum bezeichnet wird., Die Phylogenetik versucht, die evolutionäre Verwandtschaft zwischen verschiedenen Gruppen von Organismen durch molekulare Sequenzierungsdaten und morphologische Datenmatrizen zu erklären.

Etymologie

Der Begriff Phylogenie wurde von der deutschen Phylogenie abgeleitet, die 1866 von Ernst Haeckel geprägt wurde., Phylogenie wiederum kam von den griechischen Wörtern φῦλον (phûlon), was „Stamm“, „Gattung“ oder „Art“ und-γένεια (- géneia,- geny) bedeutet „Generation“ oder „Produktion“. Synonyme: Phylogenese.

Phylogenie vs. Ontogenese

Sowohl die Phylogenie als auch die Ontogenie beschäftigen sich mit der Entstehung und Entwicklung von Organismen. Beide beschäftigen sich mit der Entwicklungsgeschichte. Die Ontogenese unterscheidet sich jedoch von der Phylogenie dadurch, dass sie die historische Entwicklung eines Organismus innerhalb seiner eigenen Zeitachse (z., von seiner einfachsten bis zur komplexesten Form) und nicht von seiner Evolutionsgeschichte. So ist Ontogenese für die Entwicklung eines individuellen Organismus als Phylogenie für die Entwicklung einer Spezies.

Phylogenie vs. Taxonomie

Während sich die Phylogenie mit der evolutionären Verwandtschaft und Geschichte von Organismen befasst, geht es nicht um die Identifizierung dieser Organismen., Vielmehr ist es das Hauptanliegen der Taxonomie. Genauer gesagt ist die Taxonomie der Wissenschaftszweig, der sich hauptsächlich mit der Identifizierung, Benennung und Klassifizierung von Organismen befasst. Es setzt Organismen in taxonomische Ränge, zB Domäne, Königreich, Stamm oder Division, Klasse, Gattung, Spezies. Dennoch basiert die Klassifizierung auf Morphologie und Phylogenie von Organismen und Phylogenetik liefert Informationen für die Verwendung bei der Identifizierung und Klassifizierung von Organismen., Während sich die Taxonomie hauptsächlich mit der Identifizierung und Klassifizierung von Organismen befasst, liefert die Phylogenie Daten für diesen Zweck, und eine phylogenetische Klassifikation wäre eine, die weitgehend auf molekularen Phylogeniedaten basiert.

Molekulare Phylogenie

der Molekularen Phylogenie, ein Zweig der Phylogenie, nutzt die molekulare Sequenzierung zur Untersuchung der evolutionären Beziehungen und Geschichten. Die molekulare Sequenzierung ist in dieser Hinsicht ein nützliches Werkzeug, um die Phylogenien verschiedener Taxa zu verstehen. Basierend auf der Verwandtschaft auf Morphologie, Anatomie, Physiologie und Lebenszyklen kann verwirrend sein., Es gibt Fälle, in denen einige Merkmale leicht als ähnlich oder unterschiedlich identifiziert werden können. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede vage sind. Außerdem, Es gibt auch Situationen, in denen zwei Arten zu einem gemeinsamen Taxon zu gehören scheinen, aber nach der Analyse ihrer Genome erwiesen sie sich als evolutionär entfernt.
Glücklicherweise sind fortgeschrittenere Werkzeuge für Studium und Forschung verfügbar geworden und sie haben Wissenschaftlern eine zuverlässigere Grundlage für die Bestimmung und Analyse der Phylogenie gegeben., Nukleinsäuren wie DNA und RNA speichern und speichern bestimmte genetische Informationen, die Wissenschaftler als Hinweis auf plausible evolutionäre Ursprünge und Geschichte verwenden. Es ist, weil diese Biomoleküle vererbbar sind.
Durch den Vergleich solcher Informationen mit Hilfe eines Computerprogramms kann der Grad der Verwandtschaft zwischen und zwischen Organismen erkannt werden. Durch die Betrachtung des Genoms (sowie der Proteine, für die codiert wird) kann die evolutionäre Verwandtschaft analysiert werden, dh ob die Organismen eng verwandt oder entfernt sind., Eine der am weitesten verbreiteten für molekulare Phylogeniestudien und-analysen ist die Sequenz der kleinen Untereinheit der ribosomalen RNA.(1) Die Analysen, die aus solchen Quellen abgeleitet werden können, haben den Vorteil, quantifizierbare Daten zu liefern. Die Verwandtschaft zwischen Taxa kann durch molekulare Sequenzierungsdaten und morphologische Datenmatrizen nachgewiesen werden.,

Phylogenie-Diagramme

Die Phylogenie kann durch ein Baumdiagramm dargestellt werden, das als phylogenetischer Baum bezeichnet wird (auch Evolutionsbaum genannt). Das Diagramm zeigt die Beziehungen zwischen Organismen oder die Verwandtschaft zwischen Taxa. Es basiert auf molekularen Phylogeniestudien und morphologischen Daten., Durch den Vergleich von Organismen, die auf Gemeinsamkeiten und Inkongruenzen basieren, könnte ihre evolutionäre Beziehung hergestellt und in einem Baumdiagramm dargestellt werden.
Ein phylogenetischer Baum kann verwurzelt oder nicht verwurzelt sein. Ein verwurzelter phylogenetischer Baum impliziert einen gemeinsamen Vorfahren, von dem eng verwandte Taxa abstammen. Ein nicht verwurzelter phylogenetischer Baum, im Gegensatz, zeigt keinen gemeinsamen Vorfahren, aber es Hypothesen über den Grad der evolutionären Verwandtschaft zwischen Taxa. Das Baumdiagramm ist von wesentlicher Bedeutung, da es zum Verständnis der biologischen Vielfalt, der Entwicklungen, der Genetik und der Ökologie der verschiedenen Gruppen von Organismen beiträgt., Durch einfaches Betrachten der Positionierung und der Länge der „Zweige“ könnte leicht abgeleitet werden, wie eine Gruppe evolutionär mit einer anderen verwandt sein kann. Diejenigen, die zusammengefügt werden, implizieren evolutionäre Verwandtschaft. Die internen Knoten bedeuten hypothetischen gemeinsamen Vorfahren.

Baum des Lebens

In der Biologie ist der Baum des Lebens ein schematisches Modell, das die Entwicklung von Organismen sowohl der Ausgestorbenen als auch der Lebenden zeigt. Das Aufspüren des Bodens oder der Wurzel des Baumes führt zum letzten universellen gemeinsamen Vorfahren des Lebens auf der Erde. Was die Spitzen betrifft, so repräsentieren sie die lebenden Organismen zur Zeit und einige sind die jüngsten in der evolutionären Linie. Im Jahr 2016 wird ein moderner Metagenomikbaum des Lebens vorgeschlagen.,(2) Das Diagramm enthält 92 bakterielle Phyla, 26 archaeale Phyla und alle fünf eukaryotischen Supergruppen.

Mikrobielle Phylogenie

Mikrobielle Phylogenie ist die Evolutionsgeschichte oder Entwicklung von Mikroorganismen wie Bakterien., Ähnlich wie bei allen anderen frühen Phylogenien basierten die Baumdiagramme, die zur Darstellung evolutionärer Beziehungen verwendet wurden, auf Morphologien und in diesem Fall auf Bakterienstrukturen. In den 1960er bis 1970er Jahren entstand die mikrobielle Phylogenetik und Wissenschaftler begannen, phylogenetische Bäume zu schaffen, die auf Nukleinsäuren und Proteinsequenzierung und nicht auf Anatomie und Physiologie basierten.(3) Einer der bemerkenswertesten Mitwirkenden der mikrobiellen Phylogenetik ist Carl Woese. Er untersuchte die kleinen Untereinheiten rRNA-Oligonukleotide von Bakterien und verglich sie, um die evolutionäre Verwandtschaft zu bestimmen., Er und sein Team waren die ersten, die darauf hindeuteten, dass sich Archaebakterien von Bakterien unterschieden. (4) Dies führte zum Drei-Domänen-Klassifizierungssystem von Organismen: Domänenbakterien, Domänenarchäen und Domäneneukarya, wodurch die alte Prokaryoten-Eukaryoten-Dichotomie widerlegt wurde. Moderne phylogenetische Studien zeigen, dass es 92 bakterielle Stämme. Offiziell ist diese Zahl allerdings noch nicht. Darüber hinaus gibt es in der mikrobiellen Klassifikation auch keine offiziell anerkannten Taxa über dem Klassenrang.,

Tierphylogenie

Der phylogenetische Baum von Tieren, der die Entwicklung tierischer Organe darstellt, ist ein spezielles Beispiel für Phylogenie. Es zeigt, dass die Tierphylogenie Teil der Evolution tierischer Organe ist. In dieser Art von Diagramm kann die evolutionäre Beziehung der wichtigsten Tierlinien basierend auf der Organebene der Organisation abgeleitet werden., Zum Beispiel schien das Verdauungssystem zuerst vor etwa 600 Millionen Jahren zu erscheinen und in etwa hundert Millionen Jahren später entwickelte sich die Leber bei Wirbeltieren wie Menschen.,

Bedeutung

Die Phylogenie bezieht sich auf die Evolutionsgeschichte einer taxonomischen Gruppe von Organismen und wird als Grundlage in der Phylogenetik verwendet, da diese sich mit den Beziehungen eines Organismus zu anderen Organismen nach evolutionären Ähnlichkeiten und Unterschieden befasst., Daher ist die Phylogenie für die wissenschaftliche Untersuchung der Identifizierung, Klassifizierung, Ökologie und Evolutionsgeschichte von Organismen unerlässlich. Es zeigt die Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen (taxa) insbesondere die Unterschiede und ähnlichkeiten zwischen Ihnen. Es wird wichtig für das Verständnis von Biodiversität, Genetik, Evolutionen und Ökologie zwischen Gruppen von Organismen. Neben der Phylogenetik ist es auch im Bereich der Taxonomie von entscheidender Bedeutung. Es erweitert die Grundlage der evolutionären Beziehungen von Organismen vom morphologischen Aspekt zu den genetischen Konstrukten von Organismen.,

Einschränkungen

Schlussfolgerungen aus phylogenetischen Studien sind nicht absolut. Die aus Genomstudien abgeleiteten Daten können möglicherweise fehlerhafte Daten enthalten. Zum Beispiel können die genomischen Analysen auf fehlerhaften Daten basieren, z. B. solche, die durch horizontalen Gentransfer zwischen Arten fehlerhaft sind.(5) Phylogenie, die auf mehreren Genen oder Proteinen aus verschiedenen genomischen Quellen (z. B. Kern-oder Mitochondrien) basiert, ist wahrscheinlich auch genauer als auf einem einzelnen Gen oder Protein allein. Andernfalls kann die Analyse eine Phylogenie des Gens und nicht der Spezies sein., Another important limitation is the lack or insufficiency of quality DNA sample from extinct species.

See also

• Evolution
• Phylogenetics
• Phylogenesis
• Evolution
• Taxonomy
• Last universal common ancestor
• Ontogeny