Polifilija yra kladistikos terminas, reiškiantis, kad tam tikra organizmų grupė nėra kilusi iš vieno artimiausio bendro protėvio, t. y. jos nariai turi skirtingas kilmės linijas. Paprasčiau tariant, polifiletinė grupė apima organizmus, kurie panašūs dėl savybių, gautų nepriklausomai (konvergencijos), o ne dėl bendro kilmės šaltinio.

Kas lemia polifiliją?

Polifilija dažniausiai atsiranda dėl:

  • Konvergencijos – skirtingos linijos nepriklausomai išvysto panašias adaptacijas (pvz., kraujo šilumos palaikymo mechanizmai pas žinduolius ir paukščius);
  • Istorinio klasifikavimo – tradicinė morfologinė taksonomija kartais grupuoja organizmus pagal panašius požymius, neatsižvelgiant į jų tikrą filogenetinę kilmę;
  • Riboto duomenų – ankstyvos klasifikacijos, grindžiamos tik išoriniais požymiais ar fragmentiškais fosilijų duomenimis, gali suklaidinti dėl panašumų, kurie nėra homologiniai.

Pavyzdžiai ir paaiškinimai

Diagramos rodo, kad paukščiai ir žinduoliai iš tiesų yra susiję tik ankstyvajame amniotų evoliucijos etape — abu priklauso amniotams, bet jų linijos išsiskyrė labai anksti. Išskirti grupę „šiltoji kraujotaka“ (endotermija) ir laikyti ją vienu taksonu būtų klaidinga, nes šis požymis atsirado bent dviem nepriklausomoms kryptimis. Evoliucijos požiūriu tarp jų yra didžiulė praraja, nors kai kurie morfologiniai bruožai gali atrodyti panašūs.

Klasikinėje taksonomijoje kartais dėl patogumo ar tradicijos įtraukiami tik tam tikri palikuonys, neįtraukiant grupės, iš kurios jie išsivystė. Pavyzdžiui, tradiciškai žinduoliai gali būti išskiriami taip, kad neįtraukiama tam tikra therapsida grupė). Tokiu būdu susiformuoja polifiletinės ar parafiletiškos grupės.

Kaip atpažinti polifiletines grupes?

  • Filogenetinės medžio analizės (molekuliniai duomenys, DNR sekos) dažnai atskleidžia, kad tradicinės morfologinės grupės yra polifiletinės;
  • Jeigu grupėje nėra bendrų sinapomorfijų (unikalių, bendrai paveldimų požymių), bet yra daug analogijų — tai signalas apie galimą polifiliją;
  • Fosilijų tyrimai gali parodyti, kad panašūs požymiai atsirado nepriklausomai skirtingose eilėse.

Kaip taisoma polifilija?

Biologinės klasifikacijos tikslas – sugrupuoti rūšis taip, kad kiekviena grupė atspindėtų kilmę iš vieno bendro protėvio. Polifiletinę grupę galima „pataisyti“ keliais būdais:

  • pašalinant iš grupės tas linijas, kurios nėra artimiausiai susijusios, ir paskirstant jas į atskirus monofilinius taksonus;
  • pridedant bendrą protėvį arba pergrupuojant taksonus taip, kad grupė apimtų visus konkretaus protėvio palikuonis.

Tekniuškai tai reiškia, kad pagal kladistiką klasifikacijos tikslas turėtų būti užtikrinti, jog visos grupės būtų monofilinės. Tačiau praktikoje kartais priimamas kompromisas: kai kurie taksonomijos specialistai teigia, kad yra pagrįsta vieta grupėms, kurios yra parafiletiškos (t. y. jose yra vėliausias bendras protėvis, bet ne visi to protėvio palikuonys), pavyzdžiui, tradicinė grupė „reakšliai“ (Reptilia), kuri, neįtraukus paukščių, yra parafiletiška.

Kodėl tai svarbu?

  • Monofilinės grupės geriau atspindi evoliucinę istoriją ir leidžia tiksliau interpretuoti adaptacijas bei liekanas (fossilijas);
  • Teisinga filogenetinė klasifikacija pagerina komunikaciją tarp biologų, ekologų ir konservavimo specialistų;
  • Molekuliniai metodai (genomų ir genų analizės) leido atrasti daug galimai polifiletinių tradicinių taksonų ir skatino peržiūrėti pavadinimus bei grupes.

Trumpa išvada

Polifilija — tai svarbus sąvokos aspektas evoliucinėje biologijoje ir taksonomijoje. Ji signalizuoja, kad grupės sudarytos pagal panašumus, o ne bendrą kilmę, ir todėl reikalauja perkategorizavimo arba peržiūros, kad klasifikacija tiksliau atspindėtų filogenetinę istoriją. Klasikinė ir molekulinė taksonomija dažnai kartojasi šių peržiūrų dėka, siekiant sukurti aiškesnę, monofilinę sistemą.