Razlike med kladom, taksonom in monofiletsko skupino

Različni viri kažejo, da je na planetu vsaj 8,7 milijona vrst živih bitij. Ocenjuje se, da jih je 86 % kopenskih in 91 % morskih še treba odkriti. Danes poznamo samo 1,3 milijona živih bitij, zato je pred nami še dolga pot.

Človeška bitja potrebujejo orodja za razdelitev ogromne količine informacij, ki jih zbiramo, in fiziološke raznolikosti, ki nas obdaja, filogenetika pa je disciplina biologije, ki nam pri tem pomaga na področju živa bitja.

Na žalost imamo opravka z orodjem, ki je zapleteno za razumevanje in zato normalno je, da se povprečen državljan izgubi v izrazih, kot so "klad", "takson", "monofiletska skupina" in številne druge besede s kompleksnimi konotacijami. Zato smo tukaj, ker bomo videli, kakšne so razlike med temi pojmi.

• Sorodni članek: "Teorija biološke evolucije: kaj je in kaj razlaga"

Pomen filogenije

Teh pojmov ne moremo opisati, ne da bi najprej posebej omenili filogenijo in filogenetiko. Filogenija je opredeljena kot sorodstvena razmerja med vrstami in s svoje strani Filogenetika je disciplina biologije, odgovorna za njihovo odkrivanje..

V drugih časih so bili ti filogenetski odnosi sklepani na podlagi morfoloških znakov in v manjši meri anatomsko in kemično merilo, saj ni bilo drugega načina za povezovanje živih bitij onkraj vzorcev opazljive. Danes in po odkritju PCR (Polymerase Chain Reaction) je mogoče vzpostaviti veliko bolj zanesljive povezave.

Na splošno lahko postopek povzamemo v naslednje korake: tkivo živega bitja se izloči in njegova DNK se izolira, bodisi jedrna, plastidna (v rastlinah) ali mitohondrijska, se pomnoži in nato zaporedje. To zaporedje DNK primerjajo s tistimi njegovih možnih sorodnikov in z analizo genetskih homologij (tj. podobnih zaporedij za isti evolucijski izvor) vrsta filogenetskih dreves se ustvari z računalniškimi programi.

Ta vrsta diagrama predstavlja evolucijska razmerja med skupinami živih bitij, ki obstajajo analiziranje, pri čemer vzamemo skupnega prednika kot osnovo ali deblo in različne vrste kot naslednje razvejanosti. Opozoriti je treba, da v mnogih primerih ta drevesa niso popolnoma zanesljiva in ni nobene ene same možnosti, ki bi jo vzeli kot dogmo. Soočamo se z vrsto bolj ali manj verjetnih hipotez, ki pa so v zelo redkih primerih dokončna dejstva.

Razlike med kladom, taksonom in monofiletsko skupino

Ta uvod je bil nujen, saj je nemogoče razumeti izraze, ki nas danes zadevajo, ne da bi porabili veliko časa za razumevanje, kaj je filogenetsko drevo in kako je zgrajeno. Ko smo utrli pot, predstavimo vsakega od izrazov posebej in nato razpravljamo o glavnih razlikah med njimi.

1. klada

Klas se v biologiji nanaša na skupina živih bitij, ki jo tvori filogenetska veja, ki jo sestavljajo vrsta in vsi njeni potomci.

Če v filogenetsko drevo naredimo en sam »rez« na utemeljen način, bomo vključili skupnega prednika (v osnovi) in vse njegove potomce v naslednjih vejah. Vse te vrste, zajete zaradi skupnega prednika, tvorijo eno samo vejo na drevesu življenja.

2. takson

Stvari se zapletejo, saj imamo opravka z besedami, ki se na prvi pogled zdijo precej podobne. Po drugi strani pa je takson opredeljen kot skupina sorodnih organizmov, ki v klasifikaciji dani so bili združeni v hierarhijo vključitve, kjer vsaka raven zajema druge manjše (v splošno). Temeljne taksonomske kategorije so od najvišje do najnižje: domena, kraljestvo, deblo, razred, red, družina, rod in vrsta.. Naj navedemo primer:

Človek: Domena Eukaryota- Kraljestvo Animalia- Phylum Chordata- Razred Mammalia- Red Primatov- Družina Hominidae- Rod Homo- vrste Homo sapiens.

Tako nas ta taksonomska klasifikacija popolnoma opredeljuje kot vrsto. Smo evkariontska bitja, ker smo sestavljeni iz celic s pravim jedrom, smo tudi akordne živali, saj predstavljamo zarodek z značilnostmi, ki so skupne drugim živalim, in smo tudi hominidni primati.

Ključ do taksona, za razliko od klada, je, da je lahko naraven ali pa tudi ne.. Naravni takson sledi smernicam klade, saj predstavlja samo živa bitja, ki se nahajajo znotraj veje filogenetskega drevesa življenja, to je, da izhajajo iz skupnega prednika in predstavljajo evolucijska razmerja jasno.

Po drugi strani pa je umetni takson tisti, ki se ne pojavlja v naravi, tj posameznikom, navedenim v takem taksonu, ni treba imeti skupnega prednika. Primer tega so praživali, ki imajo skupaj podobne lastnosti, vendar imajo zelo oddaljene prednike drug od drugega. Gre za jezikovno konvencijo, ki nam omogoča, da živa bitja združimo v nekakšno »mešano vrečo«, da se bolje razumemo.

Tako lahko cvetovi, ki predstavljajo barvo svojih rumenih cvetnih listov, tvorijo svoj takson ali pa lahko vodne živali ločimo od kopenskih z umetnim taksonomskim združevanjem. Ta živa bitja morda nimajo skupnih prednikov, vendar se združujejo v skupine, da bi razumeli vrsto posebnih značilnosti ali skupni življenjski slog.

• Morda vas zanima: "10 vej biologije: njeni cilji in značilnosti"

3. monofiletsko skupino

Skupina živih bitij je monofiletska, če so se vsi organizmi, ki so v njej, razvili iz ene same populacije prednikov ali vrste. in vsi potomci so znotraj te skupine. Treba ga je razlikovati od dveh drugih izrazov, ki ga običajno spremljata:

Parafiletska skupina: vključuje skupnega prednika vseh članov, vendar ne vseh njegovih potomcev. Polifiletska skupina: ne vključuje najnovejšega skupnega prednika skupin. Sestavljen je iz umetne selekcije vej evolucijskega drevesa.

Tu ni polovičnih ukrepov: klad in monofiletna skupina sta sinonima. Podobno je parafiletska skupina klas, od katerega je bila skupina odšteta za pojasnjevalne ali znanstvene namene. Plazilci so na primer parafiletska skupina, saj so izpuščene ptice, s katerimi imajo skupnega prednika. Ker ni podobna ostalim živalim v tej skupini, je bilo odločeno, da se ustvari umetna ločnica, ki se ne odziva na zvestobo evolucijskega drevesa. torej skupina plazilcev s strogega vidika nima taksonomske veljave.

Po drugi strani in gradnji več mostov bi lahko polifiletsko skupino obravnavali tudi kot umetni takson. Z uporabo istega primera kot prej so protozoji izbrani iz različnih vej evolucijskega drevesa brez imajo neposredne skupne prednike zaradi skupnih značilnosti in življenjskih slogov, ki jih predstavljajo med seboj oni.

Torej: kaj jih razlikuje?

Če ste prišli iskat neskladja, boste morda razočarani. Klas, popolni naravni takson in monofiletska skupina izražajo isto stvar: skupnega prednika in vse njegove potomce.

Po drugi strani pa poudarjamo izraz "popolni naravni takson". Takson ne bi smel vedno ustrezati klasu, ker, kot smo videli, obstajajo raziskovalci v svetu taksonomije, ki imajo razloge, da predlagajo in uporabljajo parafiletske skupine, ki so bolj intuitivne kot dejanske monofiletske skupine, ki jih zajemajo, s čimer ustvarijo bolj uporabne klasifikacije in napovedno. To velja tudi za umetne taksone (polifiletske skupine), med katerimi najdemo že imenovane skupine alg ali praživali.

Povzetek

Morda vas boli glava zaradi vse zapletene terminologije in konceptov, vendar je splošno sporočilo preprosto: klad in monofiletsko skupino lahko obravnavamo kot sinonima, medtem ko ni nujno, da takson vedno ustreza kladu, saj so včasih narejene spremembe, da se ustvarijo bolj intuitivne in lahko razumljive skupine.

To je na primer primer že imenovanih plazilcev. Namesto plazilcev in ptic, ločenih v dve različni skupini, bi bilo najbolj pravilno govoriti o klasu sauropsida (sodobni plazilci + ptice), saj gre za monofiletsko skupino s prednikom običajni. So torej ptice plazilci? Ne. Oba sta sauropsida, nekateri letijo, drugi pa ne.

Bibliografske reference:

• Ocenjujejo, da število vrst na planetu znaša 8,7 milijona, BBC News. Zbrano 8. novembra v https://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/08/110824_especies_censo_am
• Clade, etimologija čilija. Zbrano 8. novembra v http://etimologias.dechile.net/?clado
• Phylogenies, sesbe.org. Zbrano 8. novembra v https://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIBPhylogeniesp2.shtml.html#:~:text=Un%20clado%20es%20una%20agrupaci%C3%B3n, ste%20obrezali%20oblikovali%20a%20klad.
• Če so ptice dinozavri, so potem ptice plazilci? In zakaj z vidika linnejske in kladistične klasifikacije? Revija Quora. Zbrano 8. novembra v https://es.quora.com/Si-los-p%C3%A1jaros-son-dinosaurios-entonces-las-aves-son-reptiles-Y-por-qu%C3%A9-desde-los-puntos-de-vista-de-las-clasificaciones-Linneana-y-Clad%C3%ADstica#:~:text=%C2%BFLas%20aves%20son%20reptiles%3F, sistem%20takson%C3%B3myco%20of%20Carlos%20Linn%C3%A9.
• Takson, EcuRed. Zbrano 8. novembra v https://www.ecured.cu/Tax%C3%B3n
• TEMA 1. KAJ JE MOLEKULARNA FILOGENIJA IN ČEMU JE?, Priročnik za molekularno filogenetsko analizo. Zbrano 8. novembra v https://formacion.uam.es/pluginfile.php/122717/mod_resource/content/2/1_W_Tema_1.pdf