Monofilija: apibrėžimas, pavyzdžiai ir reikšmė taksonomijoje
Monofilija: aiškiai apie bendrą kilmę, pavyzdžius ir taksonomijos reikšmę — DNR įrodymai, monofilinės, parafiletinės ir polifiletinės grupės paaiškintos.
Monofilija reiškia bendrą kilmę iš vieno protėvio. Biologai įvedė taksonomijos rūšį, vadinamą kladistika, kurios tikslas – sudaryti tokias grupes (taksonus), kurios atspindėtų organizmų evoliucinę istoriją ir turėtų bendrą kilmę.
Kas yra monofilinė grupė?
Jei grupę sudaro bendras protėvis ir visi jo palikuonys, ši grupė yra monofilinė. (graikiškai: "vienos rasės"). Monofilija reiškia, kad taksonas apima visus to protėvio išvestus taksonus ir nėra „nutrauktas“ išimtimi.
Parafilija ir polifilija — kuo skiriasi
Grupė, kurią sudaro organizmai, neturintys bendro protėvio, vadinama polifiletiška. Dažna tokių grupių priežastis – konvergentinė evoliucija. Tai reiškia, kad panašios savybės atsirado nepriklausomai skirtingose linijose. Jei grupėje yra bendras protėvis, bet iš jos iškrenta kai kurie jo palikuonys, ji vadinama parafiletiška.
Kaip nustatoma monofilija
Monofilinės grupės nustatomos remiantis filogenetiniais medžiais (kladogramomis), kuriuos sudaro:
- Morfolofiniai požymiai — palyginami anatomijos, organų, embrionų ypatumai.
- Molekuliniai duomenys — DNR, RNR ir baltymų sekos leidžia palyginti genetinę informaciją ir nustatyti giminystę.
- Fosilijos — leidžia atsekti laikinę seką ir patikrinti hipotezes apie protėvius.
Molekulinės filogenetikos dėka daug anksčiau sudarytų taksonominių grupių buvo peržiūrėtos: DNR analizė dažnai atskleidžia staigias giminystes, kurių neparodė tik morfologija.
Pavyzdžiai ir paaiškinimai
Pavyzdys iš teksto: visos Homo genties rūšys kilo iš tos pačios Hominidae šeimos protėvių formos ir nėra žinoma jokių kitų palikuonių. Taigi Homo gentis yra monofilinė.
Kita vertus, jei paaiškėtų, kad Homo habilis išsivystė iš kito protėvio nei Homo sapiens, ir šis protėvis nebūtų įtrauktas į gentį, tada gentis būtų polifilotiška. Kadangi biologai dažniausiai teikia pirmenybę monofilinėms grupėms, šiuo atveju jie greičiausiai arba padalytų gentį, arba ją išplėstų, įtraukdami papildomas formas.
Polifiletinės grupės pavyzdys: Jūrų šliužai — tai grupė, suvienijusi evoliuciškai skirtingas vėžiagyvių linijas, kurios nepriklausomai prarado kiautą ar įgijo panašią jūrų gyvenimo formą.
Reikšmė taksonomijoje ir praktinės pasekmės
Taksonomijoje monofilinės grupės laikomos pageidaujamu tikslu, nes jos aiškiai atspindi evoliucinį kilmės ryšį ir leidžia prognozuoti organizmų savybes remiantis giminystės informacija. Jei atpažįstama para- arba polifiletinė grupė, taksonomai paprastai peržiūri klasifikaciją — arba pergrupuoja taksonus, arba keičia jų aprašymus, kad būtų atkurtas monofilinis principas.
Praktiniai pokyčiai gali apimti genties ar šeimos apibrėžimų keitimą, taksonų susiliejimą arba išskaidymą. Tai svarbu ne tik sistematikams, bet ir ekologams, konservatoriams bei medicinai — tinkama klasifikacija padeda geriau suprasti ligų šeimininkus, biologinę įvairovę ir evoliucinius procesus.
Dažnos painiavos ir patarimai
- Ne visi tradiciniai vardai atitinka monofiliją — pvz., „ropliai“ tradiciškai apima driežus, vėžlius ir krokodilus, bet palieka paukščius atskirai; pagal filogenetiką paukščiai yra roplių atšaka, taigi tradicinė grupė yra parafiletiška.
- Grupės, suformuotos pagal ekologines ar morfologines panašybes (pvz., „dumbliai“, „jūrų šliužai“) dažnai yra polifiletiškos.
- Visada verta tikrinti, ar klasifikacija paremta naujausiais molekuliniais tyrimais — morfologija gali klaidinti konvergencijos atvejais.
Apibendrinant: monofilija yra pagrindinis principas modernioje taksonomijoje ir filogenetikoje — ji reiškia, kad taksonas apima bendrą protėvį ir visus jo palikuonis. Tikslus monofilinių grupių nustatymas remiasi tiek morfologiniais, tiek molekuliniais duomenimis ir dažnai lemia taksonominių vardų peržiūrą bei pakeitimus.
Roplių ir paukščių grupė yra monofilinė.
Poliploidija
Kartais dėl poliploidijos taksonomams sunku augalų rūšis priskirti monofilinei grupei. Yra aiškių įrodymų, kad kai kurios poliploidinės augalų rūšys yra daugialypės kilmės (rūšis atsirado daugiau nei vieną kartą). Pavyzdžiui, salsifas, hibridinis ožkabarzdis (Tragopogon miscellus), rytinėje Vašingtono dalyje susiformavo net 20 kartų.
Taip pat gali atsitikti, kad dviejų artimų augalų rūšių hibridai poliploidizuojasi, o poliploidai išlieka kaip naujos ir atskiros rūšys. Tokie atvejai nepatenka į įprastas kilmės taisykles ir yra sprendžiami specialiais sprendimais, kuriais vadovaujasi Tarptautinė botanikos nomenklatūros komisija (ICBN).
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra vienagijai siūlai?
A: Monofilija - tai bendros kilmės iš vieno protėvio sąvoka.
K: Kas yra kladistika?
A: Kladistika - tai tam tikra taksonomijos rūšis, kurią biologai pritaikė siekdami, kad biologinė klasifikacija atitiktų tai, ką žinome apie organizmų evoliuciją.
K: Kas yra monofilinė grupė?
A: Monofilinę grupę sudaro bendras protėvis ir visi jo palikuonys.
K: Kas yra polifiletinė grupė?
A: Polifiloidinę grupę sudaro organizmai, kurie neturi bendro protėvio, paprastai dėl konvergentinės evoliucijos.
K: Kas yra parafilaksinė grupė?
A: Parafilaktinė grupė turi bendrą protėvį, bet neturi kai kurių jo palikuonių.
Klausimas: Ar visos gyvosios planetos būtybės laikomos monofilinėmis?
Atsakymas: Taip, remiantis DNR analize, manoma, kad visos gyvosios planetos būtybės yra monofilinės, t. y. kilusios iš vieno, o ne iš daugelio šaltinių.
K: Ar galite pateikti polifiloidinės grupės pavyzdį?
Atsakymas: Polifilo grupės pavyzdys galėtų būti jūrų ežiai.
Ieškoti