Caminalcules - это вымышленная группа животных подобных форм жизни, которые были созданы как инструмент для лучшего понимания филогенетики реальных организмов. Они были созданы Джозефом Х. Камином ( Университет Канзаса ) и состоят из 29 живых «видов» и 48 ископаемых форм. [1]
Название таксона Caminalcules , кажется, исходит от фамилии CAMIN и Левенгук «s маленьких животных .
История
Джозеф Х. Камин (1922–1979) нарисовал Caminalcules в начале 1960-х или, возможно, даже раньше, чтобы изучить природу таксономических суждений. [2] Он заверил, что в Caminalcules существует генетическая преемственность благодаря сохранению всех признаков, за исключением изменений, которые он желал во всех последующих животных. Он не следил за изменениями, которые он внес в разные виды. Изображения Caminalcules выполнены по мастер- трафаретам . Изображения живых OTU (29 видов) стали доступны в начале 1960-х годов; те из ископаемых (48 видов) позже в этом десятилетии. Эти изображения были скопированы с помощью ксерографии . Копии всех OTU были у доктора Пола А. Эрлиха ( Стэнфордский университет ), доктора Уэйна Мосса (Филадельфийская академия наук) и Роберта Р. Сокала ( Государственный университет Нью-Йорка в Стоуни-Брук ) в 1983 году. [1] К сожалению, оригинальные рисунки Джозефа Х. Камина утеряны. [1]
Каминалькулы впервые были напечатаны в журнале « Систематическая зоология» (ныне « Систематическая биология» ) в 1983 году, через четыре года после смерти Камина в 1979 году. Роберт Р. Сокал опубликовал четыре последующих статьи о них под названием «Филогенетический анализ каминалькулов». [1] [3] [4] [5] Эти документы включали полный набор живых и ископаемых видов, а также их кладограмму, которую Сокал получил от Камина в 1970 году. [3]
На симпозиуме, посвященном Камину, доктор В. Уэйн Мосс сказал, что «его совместные исследования методов и принципов систематики в Канзасе в 1960-х годах привели к появлению этого восхитительного таксона, Caminalcules», и что «его мысли помогли запустить детскую область фенетики и кладистики в Северной Америке ». [2] Эта цитата демонстрирует важность Caminalcules для области филогенетики.
Ульрих Вирт также представил вымышленную группу животных Didaktozoa в 1993 году, вдохновленную коловратками . Согласно Ульриху, Didaktozoa более удобны, чем Caminalcules, и были созданы таким образом, с которым согласилось бы больше биологов, поскольку при их создании были учтены такие явления, как гомологичные структуры , апоморфия и редукция органов. [6]
Использование при оценке и разработке таксономических методов
Caminalcules имеют известную филогению , тогда как для реальных организмов ее, как правило, невозможно получить. Поэтому Камин ожидал, что они будут полезны при оценке различных таксономических методов, таких как фенетический и кладистический анализ. [7] Это действительно было так; например, Роберт Р. Сокал использовал Caminalcules для исследования способности различных численных методов оценить истинную кладограмму [3], а также последствий включения ископаемых видов в набор данных для кладистической и фенетической классификаций. [4] В то время как в настоящее время кладограммы обычно создаются путем применения алгоритмических методов к последовательностям генов , Сокал численно сравнивал морфологические характеристики организмов, а не их генетическую информацию. [8] [3]
Caminalcules можно использовать в качестве инструмента для оценки таксономических методов в силу их сходства с наборами данных реальных организмов. Многие из их свойств, включая скорость эволюции , долголетие видов, гомоплазию , параллелизм и другие меры для количественной оценки эволюционных изменений, находятся в пределах диапазона значений, которые наблюдались для реальных организмов. [1] Однако распределение таксономического разнообразия Caminalcules отличается от распределения таксономического разнообразия реальных животных и растений, поскольку оно не следует полой кривой. [9]
Использование в образовании
Caminalcules обычно используются в учебных программах средней школы и бакалавриата в качестве инструмента для обучения принципам филогении и эволюции . [10] [7] [11] Они могут, например, использоваться для иллюстрации концепций экономичности и конвергентной эволюции . [7] [10]
Студентов обычно просят построить филогенетическое дерево на основе морфологических характеристик Caminalcules и с учетом принципов эволюции. В статье в American Biology Teacher Роберт П. Гендрон опубликовал инструкции к плану урока, в котором учеников сначала просят построить потенциальное дерево, основанное исключительно на живых Caminalcules, а затем окончательное дерево, включающее ископаемые виды. [7] Многие средние и высшие учебные заведения по всему миру приняли планы уроков, которые следуют этой последовательности. Некоторые примеры Lab School в Нью - Йорке для совместных исследований , [12] Университет Майами , [13] Карлтон колледжа , [14] и Институт Туркана бассейна. [15] Примечательно, что Служба национальных парков США также использует Caminalcules в своих планах уроков по эволюции. [16] [17]
Использование Caminalcules для практики построения филогенетических деревьев имеет преимущество перед использованием наборов данных, состоящих из реальных организмов, потому что это не позволяет учащимся, ранее существовавшим знаниям о классификации реальных организмов, влиять на их рассуждения во время упражнения. [7] Они могут использовать только данный набор данных и принципы эволюции, чтобы прийти к решению, именно так решаются и реальные таксономические проблемы.
Есть много других популярных филогенетических упражнений, в которых используются различные наборы «организмов», некоторые из которых были вдохновлены упражнениями Caminalcule. [18] [10] Возможные альтернативные наборы данных включают наборы веток, [19] шоколадных плиток, [20] китайских масок, [11] и драконов. [10] Студентов также могут попросить создать свои собственные наборы вымышленных организмов, что имеет дополнительную ценность в демонстрации макроэволюционных процессов. [18] Кроме того, в случае наборов данных без известной филогении, в отличие от случая Caminalcules, учащиеся могут найти несколько одинаково правильных решений. Это может продемонстрировать тот факт, что таксономические вопросы не всегда имеют один правильный ответ, поскольку истинная филогения часто остается неизвестной. [11]
Рекомендации
- ^ a b c d e Сокал, Р. Р. (июнь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. I. База данных». Систематическая зоология . 32 (2): 159–184. DOI : 10.2307 / 2413279 . JSTOR 2413279 .
- ^ а б Мосс, WW (1979). «Посвящение Джозефу Х. Камину (1922–1979)». Американский зоолог . 19 (4): 1179. DOI : 10,1093 / ICB / 19.4.1179 .
- ^ а б в г Сокал, Р.Р. (июнь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. II. Оценка истинной кладограммы». Систематическая зоология . 32 (2): 185–201. DOI : 10.2307 / 2413280 . JSTOR 2413280 .
- ^ а б Сокал, Р.Р. (сентябрь 1983 г.). "Филогенетический анализ Caminalcules. III. Ископаемые и классификация". Систематическая зоология . 32 (3): 248–258. DOI : 10.2307 / 2413445 . JSTOR 2413445 .
- ^ Сокал, Р.Р. (сентябрь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. IV. Конгруэнтность и стабильность характера». Систематическая зоология . 32 (3): 259–275. DOI : 10.2307 / 2413446 . JSTOR 2413446 .
- ^ Вирт, У. (1993). Опиц, Отто; Лаузен, Бертольд; Клар, Рюдигер (ред.). "Caminalcules и Didaktozoa: воображаемые организмы как тестовые примеры для систематики" . Информация и классификация . Исследования по классификации, анализу данных и организации знаний. Берлин, Гейдельберг: Springer: 421–433. DOI : 10.1007 / 978-3-642-50974-2_43 . ISBN 978-3-642-50974-2.
- ^ а б в г д Гендрон, Р.П. (2000). «Классификация и эволюция Caminalcules». Американский учитель биологии . 62 (8): 570–576. DOI : 10.2307 / 4450980 .
- ^ Агапакис, К. (27 марта 2013 г.). «Синтетическая классификация: эволюция воображаемых животных» . Scientific American . Проверено 16 сентября 2020 года .
- ^ Холман, EW (1986). «Таксономическое различие между Caminalcules и реальными организмами» . Систематическая зоология . 35 (2): 259–261. DOI : 10.2307 / 2413437 . ISSN 0039-7989 .
- ^ а б в г Круз, RAL (2017). «Вот драконы: использование драконов в качестве моделей для филогенетического анализа» . Американский учитель биологии . 79 (7): 544–551. DOI : 10,1525 / abt.2017.79.7.544 . ISSN 0002-7685 .
- ^ а б в Руссо, САМ; Агиар, Б.О .; Волочь, СМ; Сельватти, AP (2016). «Когда китайские маски встречаются с филогенетикой» . Американский учитель биологии . 78 (3): 241–247. DOI : 10,1525 / abt.2016.78.3.241 .
- ↑ Дрозд, А. (5 апреля 2019 г.). Инструкции по Caminalcules от Сьюзан Прайс [Видео файл]. https://www.youtube.com/watch?v=Da-SSX8pns&ab_channel=AndrewDrozd
- ^ Caminalcules. (nd). Университет Майами. http://ww.bio.miami.edu/dana/107/Caminalcules.pdf
- ^ Ausich, WI "Филогенетические упражнения Caminalcule" . SERC . Проверено 16 сентября 2020 года .
- ^ Ян Д. (22 марта 2017 г.). «Родословная Каминалькулов» . Турканский бассейновый институт . Проверено 16 сентября 2020 года .
- ^ «Учебная программа Canon Paleo, блок 3: план урока 5 по эволюции» . Служба национальных парков . Проверено 16 сентября 2020 года .
- ^ «Учебная программа Canon Paleo, блок 3: план урока по эволюции 6» (PDF) . Служба национальных парков . Проверено 16 сентября 2020 года .
- ^ а б Браун, CG (2016). «Моделирование макроэволюции с помощью придуманных существ» . Американский учитель биологии . 78 (2): 141–148. DOI : 10,1525 / abt.2016.78.2.141 . ISSN 0002-7685 .
- ^ Флинн, KM (2015). «Строим веточку филогении» . Американский учитель биологии . 77 (2): 141–144. DOI : 10,1525 / abt.2015.77.2.10 . ISSN 0002-7685 .
- ^ Беркс, Р.Л .; Болес, LC (2007). «Эволюция плитки шоколада: творческий подход к обучению филогенетическим отношениям в рамках эволюционной биологии» . Американский учитель биологии . 69 (4): 229–237. DOI : 10.2307 / 4452143 . ISSN 0002-7685 .
дальнейшее чтение
- Сокаль, Р.Р .; KL Fiala; Г. Харт (декабрь 1984 г.). «Стабильность OTU и факторы, определяющие таксономическую стабильность: примеры Caminalcules и Leptopodomorpha». Систематическая зоология . 33 (4): 387–407. DOI : 10.2307 / 2413091 . JSTOR 2413091 .
- Холман, EW (июнь 1986 г.). «Таксономическое различие между Caminalcules и реальными организмами». Систематическая зоология . 35 (2): 259–261. DOI : 10.2307 / 2413437 . JSTOR 2413437 .
- Гендрон, РП (октябрь 2000 г.). «Классификация и эволюция Caminalcules». Американский учитель биологии . 62 (8): 570–576. DOI : 10,1662 / 0002-7685 (2000) 062 [0570: TCEOC] 2.0.CO; 2 . JSTOR 4450980 .
Внешние ссылки
- Эволюция Caminalcules - «Caminalcules, носоходки и другие необычные существа»
- Биология 10 Лабораторное руководство Деятельность Caminalcules по систематике и филогении, Харрис, К. (2010)
- В погоне за Caminalcules Научно-образовательная деятельность, основанная на запросах, основанная на Caminalcules, Domènech, J. (2013)