filogeneza – definicja
spis treści
filogeneza odnosi się do historii ewolucyjnej rozwoju gatunku lub grupy taksonomicznej organizmów. Relacje filogenetyczne są przedstawione w formie drzewa filogenetycznego, tj. diagramu drzewa przedstawiającego, jak jeden takson jest blisko lub odlegle spokrewniony z innym taksonem., Diagram drzewa wykazujący relacje filogenetyczne opiera się na analizach danych sekwencjonowania molekularnego, a także na matrycach danych morfologicznych.
definicja filogenezy
definicja filogenezy w biologii odnosi się do historii ewolucyjnej lub rozwoju grupy organizmów, takich jak Plemię lub grupa rasowa. Znaczenie filogenezy jest nieco podobne do terminu filogeneza i jako takie, są one czasami używane zamiennie., Jednak w ściślejszym znaczeniu filogeneza odnosi się do procesu biologicznego, w którym dany takson istnieje. Filogenetyka jest innym pokrewnym terminem. Odnosi się do naukowych badań filogenezy. Stosuje metody molekularne i analityczne w zrozumieniu historii ewolucji i procesów zachodzących podczas rozwoju gatunku lub taksonu. Filogeneza jest wynikiem badań i analiz ewolucyjnych wystąpień organizmów żywych i jest reprezentowana przez diagram drzewa zwany drzewem filogenetycznym., Filogenetyka próbuje wyjaśnić pokrewieństwo ewolucyjne między różnymi grupami organizmów poprzez molekularne sekwencjonowanie danych i matryce danych morfologicznych.
etymologia
termin filogeneza pochodzi z niemieckiego filogenezy, która została ukuta przez Ernsta Haeckela w 1866 roku., Filogenie z kolei pochodzi od greckich słów φῦλον (phûlon), oznaczających „plemię”,” rodzaj ” lub „gatunek” oraz-γένεια (- géneia, – geny), oznaczającego „pokolenie” lub „produkcja”. Synonimy: filogeneza.
filogeneza a ontogeneza
zarówno filogeneza, jak i ontogeneza dotyczą pochodzenia i rozwoju organizmów. Oboje zajmują się historią rozwoju. Ontogeneza różni się jednak od filogenezy w ten sposób, że wygląda na historyczny rozwój organizmu w obrębie własnej osi czasu (np., od najprostszej do najbardziej złożonej formy), a nie na jego historii ewolucyjnej. Tak więc ontogeneza jest rozwojem pojedynczego organizmu, tak jak filogeneza jest ewolucją gatunku.
filogeneza a Taksonomia
chociaż filogeneza dotyczy pokrewieństwa ewolucyjnego i historii organizmów, nie zajmuje się identyfikacją tych organizmów., Jest to raczej główny problem taksonomii. Aby być bardziej precyzyjnym, Taksonomia jest gałęzią nauki, która zajmuje się głównie identyfikacją, nazywaniem i klasyfikacją organizmów. Umieszcza organizmy w randze taksonomicznej, np. domena, Królestwo, filum lub podział, Klasa, rodzaj, gatunek. Niemniej jednak klasyfikacja opiera się na morfologii i filogenezie organizmów, a filogenetyka dostarcza informacji do wykorzystania podczas identyfikacji i klasyfikacji organizmów., Tak Podczas gdy Taksonomia dotyczy głównie z identyfikacją i klasyfikacją organizmów, filogenetyka dostarcza danych dla takiego celu i filogenetyczna klasyfikacja byłaby taka, która jest w dużej mierze oparta na danych filogenezy molekularnej.
filogeneza molekularna
filogeneza molekularna, gałąź filogenezy, wykorzystuje sekwencjonowanie molekularne do badania relacji ewolucyjnych i historii. Sekwencjonowanie molekularne, pod tym względem, jest użytecznym narzędziem do zrozumienia filogenezy różnych taksonów. Oparcie relacji na morfologii, anatomii, fizjologii i cyklach życiowych może być mylące., Istnieją przypadki, w których niektóre cechy można łatwo zidentyfikować jako podobne lub różne. Istnieją jednak również przypadki, gdy ich podobieństwa i dysproporcje są niejasne. Ponadto zdarzają się sytuacje, w których dwa gatunki wydają się należeć do wspólnego taksonu, ale po analizie ich genomów okazały się one odległe ewolucyjnie.
Na szczęście, bardziej zaawansowane narzędzia do badań i badań stały się dostępne i dostarczyły naukowcom bardziej wiarygodne podstawy do określania i analizowania filogenezy., Kwasy nukleinowe, takie jak DNA i RNA, przechowują i zachowują pewne informacje genetyczne, które naukowcy wykorzystują jako wskazówki prawdopodobnych ewolucyjnych początków i historii. To dlatego, że te biomolekuły są dziedziczne.
porównując takie informacje za pomocą programu komputerowego, można rozpoznać stopień pokrewieństwa między organizmami i między nimi. Patrząc na Genom (jak również kodowane białka), ewolucyjne pokrewieństwo może być analizowane, tzn. czy organizmy są blisko spokrewnione czy odległe., Jednym z najszerzej stosowanych w badaniach i analizach filogenezy molekularnej jest sekwencja małej podjednostki rybosomalnego RNA.(1) analizy, które można uzyskać z takich źródeł, mają tę zaletę, że dostarczają wymiernych danych. Związek między taksonami można wykazać za pomocą sekwencjonowania molekularnego i macierzy danych morfologicznych.,
diagramy filogenetyczne
filogeny mogą być reprezentowane przez diagram drzewa zwany drzewem filogenetycznym (zwany także drzewem ewolucyjnym). Diagram przedstawia relacje między organizmami lub relacje między taksonami. Został utworzony na podstawie badań filogenezy molekularnej i danych morfologicznych., Porównując organizmy oparte na podobieństwach i niezgodnościach, ich pokrewieństwo ewolucyjne można ustalić i przedstawić na diagramie drzewa.
drzewo filogenetyczne może być ukorzenione lub niekorzenione . Ukorzenione drzewo filogenetyczne zakłada wspólnego przodka, od którego pochodzą blisko spokrewnione taksony. Niekorzenione drzewo filogenetyczne nie wykazuje natomiast wspólnego przodka, lecz stawia hipotezę o stopniu pokrewieństwa ewolucyjnego między taksonami. Diagram drzewa jest niezbędny, ponieważ pomaga w zrozumieniu różnorodności biologicznej, ewolucji, genetyki i ekologii różnych grup organizmów., Patrząc po prostu na położenie i długość „gałęzi”, można łatwo wywnioskować, w jaki sposób jedna grupa może być ewolucyjnie powiązana z inną. Te, które są połączone razem, implikują ewolucyjną relację. Węzły wewnętrzne oznaczają hipotetycznego wspólnego przodka.
Drzewo życia
w biologii drzewo życia jest schematycznym modelem, który pokazuje ewolucję organizmów zarówno wymarłych, jak i żywych. Śledzenie DNA lub korzenia drzewa prowadzi do ostatniego uniwersalnego wspólnego przodka życia na ziemi. Jeśli chodzi o końcówki, reprezentują one żywe organizmy obecnie, a niektóre są najnowsze w linii ewolucyjnej. W 2016 roku zaproponowano nowoczesną metagenomikę drzewa życia.,(2) diagram obejmuje 92 fille bakteryjne, 26 fille archaealne i wszystkie pięć supergrup eukariotycznych.
filogeneza drobnoustrojów
filogeneza drobnoustrojów jest historią ewolucyjną lub rozwojem mikroorganizmów, takich jak bakterie., Podobnie jak inne wczesne filogenezy, diagramy drzew używane do przedstawiania relacji ewolucyjnych opierały się na morfologiach, a w tym przypadku na strukturze bakterii. W latach 1960-1970 pojawiły się mikrobiologiczne filogenetyki i naukowcy zaczęli tworzyć drzewa filogenetyczne oparte na kwasach nukleinowych i sekwencjonowaniu białek, a nie na anatomii i fizjologii.(3) jeden z najbardziej znamienny współpracownik microbial filogenetics jest Carl Woese. Badał małe podjednostki oligonukleotydów rRNA bakterii i porównywał je w celu określenia pokrewieństwa ewolucyjnego., On i jego zespół jako pierwsi zasugerowali, że archaebakteria różni się od bakterii. (4) doprowadziło to do trójwymiarowego systemu klasyfikacji organizmów: domeny bakterii, domeny Archeea i domeny Eucarya, tym samym obalając starą dychotomię prokaryote-eukaryote. Współczesne badania filogenetyczne ujawniają, że istnieją 92 filie bakteryjne. Niemniej jednak liczba ta nie jest jeszcze oficjalna. Ponadto w klasyfikacji mikrobiologicznej nie ma oficjalnie akceptowanych taksonów powyżej rangi klasy.,
filogeneza zwierząt
drzewo filogenetyczne zwierząt przedstawiające ewolucję organów zwierzęcych jest szczególnym przykładem filogenezy. Pokazuje, że filogeneza zwierząt jest określeniem ewolucji organów zwierzęcych. W tego typu diagramie ewolucyjny związek głównych linii zwierzęcych można wywnioskować na podstawie poziomu organizacji narządów., Na przykład układ trawienny pojawił się po raz pierwszy około 600 milionów lat temu, a około sto milionów lat później wątroba wyewoluowała u kręgowców, takich jak ludzie.,
znaczenie
filogeneza odnosi się do historii ewolucyjnej taksonomicznej grupy organizmów i jest używana jako podstawa w filogenetyce, ponieważ ta ostatnia zajmuje się relacjami organizmu z innymi organizmami zgodnie z ewolucyjnymi podobieństwami i różnicami., Dlatego filogeneza jest niezbędna w badaniach naukowych nad identyfikacją, klasyfikacją, ekologią i historiami ewolucyjnymi organizmów. Pokazuje relacje między grupami organizmów (taksonów), w szczególności różnice i podobieństwa między nimi. Staje się niezbędna w zrozumieniu różnorodności biologicznej, genetyki, ewolucji i ekologii wśród grup organizmów. Oprócz filogenetyki ma również istotne znaczenie w dziedzinie taksonomii. Rozszerza podstawy ewolucyjnych relacji organizmów od aspektu morfologicznego do konstruktów genetycznych organizmów.,
wnioski pochodzące z badań filogenetycznych nie są bezwzględne. Dane pochodzące z badań genomicznych mogą prawdopodobnie zawierać błędne dane. Na przykład, analizy genomowe mogą być oparte na błędnych danych, np. te wadliwe poziomego transferu genów między gatunkami.(5) filogeneza, która opiera się na kilku genach lub białkach z różnych źródeł genomowych (np. nuklearnych lub mitochondrialnych) jest również prawdopodobnie bardziej precyzyjna niż na pojedynczym Genie lub białku. W przeciwnym razie analiza może być filogenezą genu, a nie gatunku., 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