Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Филогения, показывающая терминологию, используемую для описания различных паттернов наследственных и производных признаков или состояний признаков . [1]

В Филогенетика , апоморфии и синапоморфии [2] см полученных символы в течение кладов : символы или черт , которые получены из исконных символов над эволюционной историей. [3] Апоморфия - это характер, который отличается от формы, найденной у предка, т. Е. Нововведение, которое отличает кладу от других клад. Синапоморфия - это общая апоморфия, которая отличает кладу от других организмов. [1] [4] Другими словами, это апоморфия, разделяемая членами монофилетическойгруппы, и, следовательно, предполагается, что они присутствуют в их последнем общем предке .

Описание [ править ]

Апоморфия - это характер, который отличается от формы, найденной у предка, т. Е. Нововведение, которое отличает кладу (« апо– ») от других клад. Синапоморфия - это общая (« син ») апоморфия, которая отличает кладу от других организмов. [1] [4] Другими словами, это апоморфия, разделяемая членами монофилетической группы, и, следовательно, предполагается, что она присутствует у их последнего общего предка .

Пример [ править ]

У большинства групп млекопитающих позвоночный столб очень консервативен, например, на шее жирафа такое же количество позвонков, как и у млекопитающих с более короткой шеей. Однако в кладе афротерии , в которую входят слоновьи землеройки , золотые родинки и слоны , наблюдается увеличение количества грудопоясничных позвонков. Это синапоморфия клады: общий признак, который считается производным от общего предка. [5]

Этимология [ править ]

Слово синапоморфия, придуманное немецким энтомологом Вилли Хеннигом , происходит от греческих слов σύν , syn = общий; ἀπό , apo = далеко от; и μορφή , morphe = shape.

Филогенетическое сходство [ править ]

Эти филогенетические термины используются для описания различных паттернов наследственных и производных признаков или состояний признаков, как указано на приведенной выше диаграмме в связи с синапоморфиями. [6] [7]

  • Симплезиоморфия - наследственный признак двух или более таксонов.
    • Плезиоморфия - симплезиоморфия, обсуждаемая в связи с более производным состоянием.
    • Псевдоплезиоморфия - это черта, которая не может быть идентифицирована ни как плезиоморфия, ни как апоморфия, являющаяся разворотом. [8]
  • Реверсирование - это потеря производного признака, присутствующего у предка, и восстановление плезиоморфного признака.
  • Конвергенция - независимая эволюция сходного признака у двух или более таксонов.
  • Апоморфия - производная черта. Апоморфия, разделяемая двумя или более таксонами и унаследованная от общего предка, называется синапоморфией. Апоморфия, уникальная для данного таксона, называется аутапоморфией. [9] [10] [11] [12]
    • Синапоморфия / гомология - производная черта, которая встречается в некоторых или всех конечных группах клады и унаследована от общего предка, для которого она была аутапоморфией (т. Е. Не присутствовала в ее непосредственном предке).
    • Основная синапоморфия - синапоморфия, которая снова была утеряна у многих членов клады. Если он потеряется во всех, кроме одного, его будет трудно отличить от аутапоморфии.
    • Аутапоморфия - отличительный производный признак, уникальный для данного таксона или группы. [13]
  • Гомоплазия в биологической систематике - это когда признак был приобретен или утрачен независимо в отдельных линиях в ходе эволюции. Эта конвергентная эволюция приводит к тому, что виды, независимо друг от друга, обладают чертой, отличной от той, которая, как предполагается, была у их общего предка. [14] [15] [16]
    • Параллельная гомоплазия - производный признак, присутствующий в двух группах или видах без общего предка в результате конвергентной эволюции . [17]
    • Обратная гомоплазия - признак, присутствующий у предка, но не у прямых потомков, который снова появляется у более поздних потомков. [18]
  • Гемиплазия - это случай, когда персонаж, который кажется гомопластичным, учитывая дерево видов, на самом деле имеет одно происхождение на связанном дереве генов. [19] [20] Hemiplasy отражает несоответствие между генами и видами деревьев из-за слияния нескольких видов .

Анализ [ править ]

Новым методом измерения филогенетических характеристик является использование анализа относительной кажущейся синапоморфии ( RASA ). Цель анализа - определить, является ли данная характеристика общей для таксонов в результате либо общих предков, либо процесса конвергенции . [21] Этот метод дает несколько преимуществ, таких как вычислительная эффективность, а также обеспечивает беспристрастную и надежную оценку филогенетического сигнала. [22]

Понятие синапоморфии относится к данной кладе на древе жизни. То, что считается синапоморфией для одной клады, вполне может быть примитивным признаком или плезиоморфией менее инклюзивной или вложенной клады. Например, наличие молочных желез является синапоморфией для млекопитающих по отношению к четвероногим, но является симплезиоморфией для млекопитающих по отношению друг к другу - например, грызунов и приматов. Таким образом, эту концепцию также можно понимать в терминах «персонаж старше, чем» ( аутапоморфия ) и «персонаж старше, чем» ( плезиоморфия).) апоморфия: молочные железы эволюционно новее позвоночного столба, поэтому молочные железы являются аутапоморфией, если позвоночный столб является апоморфией, но если молочные железы рассматриваются как апоморфия , тогда позвоночный столб является плезиоморфией.

Понимание кладограммы [ править ]

Кладограммы - это диаграммы, изображающие эволюционные отношения внутри групп таксонов. Эти иллюстрации являются точным предсказательным устройством в современной генетике. Их обычно изображают либо в виде дерева, либо в виде лестницы. Затем синапоморфии создают свидетельства исторических отношений и связанной с ними иерархической структуры. Эволюционно синапоморфия является маркером самого недавнего общего предка монофилетической группы, состоящей из набора таксонов на кладограмме. [23]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Родерик Д.М. Пейдж; Эдвард С. Холмс (14 июля 2009 г.). Молекулярная эволюция: филогенетический подход . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-1-4443-1336-9.
  2. ^ Карри PJ, Padia K (1997). Энциклопедия динозавров . Эльзевир. п. 543. ISBN. 978-0-08-049474-6.
  3. ^ Краткая энциклопедия биологии . Тюбинген, Германия: Вальтер де Грюйтер. 1996. стр. 366 .
  4. ^ a b Бартон Н., Бриггс Д., Эйзен Дж., Гольдштейн Д., Патель Н. (2007). «Филогенетическая реконструкция» . Эволюция . Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор.
  5. ^ Санчес-Вильягра, Марсело Р .; Нарита, Юичи; Куратани, Сигэру (2007-03-01). «Число грудопоясничных позвонков: первая синапоморфия скелета для афротерианских млекопитающих». Систематика и биоразнообразие . 5 (1): 1–7. DOI : 10.1017 / s1477200006002258 . ISSN 1477-2000 . S2CID 85675984 .  
  6. ^ Родерик Д.М. Пейдж; Эдвард С. Холмс (14 июля 2009 г.). Молекулярная эволюция: филогенетический подход . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-1-4443-1336-9 . 
  7. ^ Кэлоу PP (2009). Энциклопедия экологии и природопользования . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-1-4443-1324-6. OCLC  1039167559 .
  8. Перейти ↑ Williams D, Schmitt M, Wheeler Q (июль 2016). Будущее филогенетической систематики: наследие Вилли Хеннига . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-11764-8.
  9. ↑ Simpson MG (9 августа 2011 г.). Систематика растений . Эльзевир . Амстердам: Эльзевир. ISBN 9780080514048.
  10. ^ Рассел PJ, Герц ПЭ, Макмиллэн В (2013). Биология: динамическая наука . Cengage Learning. ISBN 978-1-285-41534-5.
  11. Перейти ↑ Lipscomb D (1998). «Основы кладистического анализа» (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Университет Джорджа Вашингтона.
  12. ^ Чоудхури S (2014-05-09). Биоинформатика для начинающих: гены, геномы, молекулярная эволюция, базы данных и аналитические инструменты (1-е изд.). Академическая пресса. п. 51. ISBN 978-0-12-410471-6. OCLC  950546876 .
  13. ^ Аппель, Рон Д .; Фейтманс, Эрнест. Биоинформатика: взгляд из Швейцарии. «Глава 3: Введение в филогенетику и ее молекулярные аспекты». Мировая научная издательская компания, 1-е издание. 2009 г.
  14. ^ Gauger A (17 апреля 2012). «Сходство бывает! Проблема гомоплазии» . Эволюция сегодня и новости науки .
  15. ↑ Сандерсон MJ, Hufford L (21 октября 1996 г.). Гомоплазия: повторение сходства в эволюции . Эльзевир. ISBN 978-0-08-053411-4. OCLC  173520205 .
  16. ^ Brandley MC, Уоррен DL, Leaché AD, McGuire JA (апрель 2009). «Гомоплазия и кладовая поддержка» . Систематическая биология . 58 (2): 184–98. DOI : 10.1093 / sysbio / syp019 . PMID 20525577 . 
  17. ↑ Archie JW (сентябрь 1989 г.). «Коэффициенты избытка гомоплазии: новые индексы для измерения уровней гомоплазии в филогенетической систематике и критика индекса согласованности». Систематическая биология . 38 (1): 253–269. DOI : 10.2307 / 2992286 . JSTOR 2992286 . 
  18. ↑ Wake DB, Wake MH, Specht CD (февраль 2011 г.). «Гомоплазия: от выявления закономерностей к детерминированию процесса и механизма эволюции». Наука . 331 (6020): 1032–5. DOI : 10.1126 / science.1188545 . PMID 21350170 . S2CID 26845473 . Краткое содержание - Science Daily .  
  19. ^ Avise JC, Робинсон TJ (июнь 2008 г.). «Гемиплазия: новый термин в лексиконе филогенетики» . Систематическая биология . 57 (3): 503–7. DOI : 10.1080 / 10635150802164587 . PMID 18570042 . 
  20. ^ Copetti Д, Búrquez А, Бустаманте Е, Charboneau ДЛ, Чилдс KL, Eguiarte Л.Е., Ли S, Лю Т.Л., МакМэн М.М., Уайтман НК, Крыло РА, Войцеховский МФ, Сандерсон МДж (ноябрь 2017 г.). «Обширные диссонанс дерева генов и гемиплазия сформировали геномы североамериканских столбчатых кактусов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (45): 12003–12008. DOI : 10.1073 / pnas.1706367114 . PMC 5692538 . PMID 29078296 .  
  21. ^ Lyons-Weiler J, Hoelzer Г.А., Tausch RJ (июль 1996). «Анализ относительной кажущейся синапоморфии (RASA). I: Статистическое измерение филогенетического сигнала» . Молекулярная биология и эволюция . 13 (6): 749–57. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.molbev.a025635 . PMID 8754211 . 
  22. Перейти ↑ Simmons MP, Randle CP, Freudenstein JV, Wenzel JW (январь 2002 г.). «Ограничения анализа относительной кажущейся синапоморфии (RASA) для измерения филогенетического сигнала» . Молекулярная биология и эволюция . 19 (1): 14–23. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.molbev.a003978 . PMID 11752186 . 
  23. ^ Новик LR, Catley KM. Понимание филогении в биологии: влияние принципа гештальт-восприятия. J Exp Psychol Appl. 2007. 13: 197–223.

Внешние ссылки [ править ]

  • Кладистика , Беркли