Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Филогенетическая инерция или филогенетические ограничения относятся к ограничениям будущих эволюционных путей, которые были наложены предыдущими адаптациями . [1]

Чарльз Дарвин первым распознал это явление, хотя этот термин позже был введен Хубером в 1939 году. [2] Дарвин объяснил идею филогенетической инерции на основе своих наблюдений; он говорил об этом, объясняя «Закон условий существования». [3] Дарвин также предположил , что, после того, как видообразования , то организмы не начинать с нуля, но есть характеристики, которые построены на уже существующие , которые были унаследованы от своих предков; и эти характеристики, вероятно, ограничивают объем эволюции, наблюдаемой в этих новых таксонах . [4] Это основная концепция филогенетической инерции.

Ричард Докинз также объяснил эти ограничения, сравнив естественный отбор с рекой в ​​своей книге 1982 года «Расширенный фенотип» . [5]

Примеры филогенетической инерции [ править ]

План тела [ править ]

  • Здесь представлена ​​кладограмма наиболее известных переходных окаменелостей. Снизу вверх: Eusthenopteron, Panderichthys, Tiktaalik, Acanthostega, Ichthyostega, Pederpes.
    Эволюция рыб до четвероногих. Основной план тела был филогенетически ограничен.
    У большинства наземных позвоночных есть план тела , состоящий из четырех конечностей. Филогенетическая инерция гипотеза предполагает , что этот план тела наблюдается, не потому , что это происходит , чтобы быть оптимальными, но из - за тетраподы получают из клайда из рыб ( Лопастепёрые Рыбы ) , которые также имеют четыре конечности. Четыре конечности оказались подходящими средствами передвижения, поэтому этот план тела не был выбран против. [6]
  • У людей нет оптимальной структуры для двуногого движения, потому что большая часть человеческого тела изначально развивалась в результате передвижения на четвероногих ногах и с тех пор была ограничена из-за филогенетической инерции. [7]

Способы воспроизведения [ править ]

Птицы - единственная группа позвоночных, которые являются исключительно яйцекладущими или откладывают яйца. Было высказано предположение, что птицы филогенетически ограничены, поскольку происходят от рептилий , и, вероятно, не преодолели это ограничение или не разошлись достаточно далеко, чтобы развить живородство или живорождение. [8] [9]

Гомологические структуры [ править ]

  • Более конкретно, чем сходство в плане тела, есть гомологичные кости у всех таксонов млекопитающих . Например, пентадактильная костная структура конечностей, наблюдаемая в руках приматов , передних ногах наездников, в крыльях летучих мышей и ластах тюленей . Тот факт, что они гомологичны, является еще одним доказательством филогенетической инерции; эти структуры были изменены с течением времени, но они ограничены общим происхождением. [3] [4]
Гомологичное строение костей передних конечностей четырех позвоночных.
  • Все позвоночные имеют гомологичную структуру глаза, в которой фактически есть слепое пятно в месте прикрепления зрительного нерва к сетчатке . [10]

Тесты на филогенетическую инерцию в учебных системах [ править ]

Было проведено несколько исследований, которые смогли эффективно проверить филогенетическую инерцию при изучении общих черт; преимущественно с подходом сравнительных методов. [11] [12] [13] Некоторые использовали сравнительные методы и нашли доказательства определенных черт, приписываемых адаптации, а некоторые - филогении; были также многочисленные черты, которые можно было отнести к обоим. [12] В другом исследовании был разработан новый метод сравнительного исследования, который оказался мощным предсказателем филогенетической инерции в различных ситуациях. Это называлось филогенетической регрессией собственного вектора (PVR), которая запускает анализ главных компонентов между видами на попарной матрице филогенетических расстояний.. [11] В другом, другом исследовании, авторы описали методы измерения филогенетической инерции, рассмотрели эффективность различных сравнительных методов и обнаружили, что разные методы могут выявить разные аспекты движущих сил. Авторегрессия и PVR показали хорошие результаты по морфологическим признакам. [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Джонсон, K; МакКинни, Ф; Соренсон, М. (1999). «Филогенетические ограничения на родительскую заботу самцов в веселящихся утках» . Труды Королевского общества Лондона B . 266 (1421): 759–763. DOI : 10,1098 / rspb.1999.0702 . PMC  1689901 .
  2. ^ Хубер, B (1939). "Siebrohrensystem unserer Baume und seine jahreszeitlichen Veranderungen". Jahrbücher für Wissenschaftliche Botanik . 88 : 176–242.
  3. ^ a b Дарвин, Чарльз (1859). О происхождении видов . п. 206.
  4. ^ a b Шанахан, Тимоти (2011). «Филогенетическая инерция и высший закон Дарвина» . Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук .
  5. ^ Докинз, Ричард (1982). Расширенный фенотип: ген как единица отбора . Издательство Оксфордского университета . п. 42.
  6. ^ Левин, Роджер (1980). «Эволюционная теория под огнем». Наука .
  7. ^ Гулд, SJ; Левонтин, Р.К. (21 сентября 1979 г.). «Spandrels Сан-Марко и панглосская парадигма: критика адаптационистской программы». Труды Лондонского королевского общества B: биологические науки . 205 (1161): 581–598. Bibcode : 1979RSPSB.205..581G . DOI : 10,1098 / rspb.1979.0086 . ISSN 0962-8452 . PMID 42062 .  
  8. ^ МакКитрик, Мэри (1993). «Филогенетические ограничения в эволюционной теории: есть ли у них объяснительная сила?». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 24 : 307–330. DOI : 10.1146 / annurev.es.24.110193.001515 .
  9. ^ Блэкберн, Дэниел; Эванс, Ховард (1986). «Почему нет живородящих птиц?». Американский натуралист . 128 (2): 165–190. DOI : 10.1086 / 284552 .
  10. ^ Докинз, Ричард (1986). Слепой часовщик . ISBN 978-0-393-31570-7.
  11. ^ a b Диниз-Филхо, Хосе Александр Фелизола; Сант'Ана, Карлос Эдуардо Рамос де; Бини, Луис Маурисио (1 января 1998 г.). "Метод собственных векторов для оценки филогенетической инерции". Эволюция . 52 (5): 1247–1262. DOI : 10.2307 / 2411294 . JSTOR 2411294 . PMID 28565378 .  
  12. ^ a b Пиенаар, Джейсон; Илани, Амияал; Геффен, Эли; Йом-Тов, Йорам (01.05.2013). «Макроэволюция жизненно важных признаков воробьиных птиц: адаптация и филогенетическая инерция». Письма об экологии . 16 (5): 571–576. DOI : 10.1111 / ele.12077 . ISSN 1461-0248 . PMID 23489254 .  
  13. ^ a b Моралес, Эдуардо (1 апреля 2000 г.). «Оценка филогенетической инерции Tithonia (сложноцветных): сравнительный подход». Эволюция . 54 (2): 475–484. DOI : 10.1111 / j.0014-3820.2000.tb00050.x . ISSN 1558-5646 . PMID 10937224 .