ความแตกต่างระหว่างกลุ่ม clade, taxon และ monophyletic

แหล่งข้อมูลต่างๆ ระบุว่ามีสิ่งมีชีวิตอย่างน้อย 8.7 ล้านสปีชีส์บนโลก ในจำนวนนี้คาดว่า 86% ของสัตว์บนบกและ 91% ของสัตว์ทะเลยังคงถูกค้นพบ ณ วันนี้ เรารู้จักสิ่งมีชีวิตเพียง 1.3 ล้านตัว ดังนั้นเรายังต้องเดินทางอีกยาวไกล

มนุษย์ต้องการเครื่องมือในการแบ่งส่วนข้อมูลจำนวนมหาศาลที่เรารวบรวมและ ความหลากหลายทางสรีรวิทยาที่อยู่รอบตัวเรา และสายวิวัฒนาการเป็นวินัยทางชีววิทยาที่ช่วยให้เราทำเช่นนั้นในด้าน สิ่งมีชีวิต

น่าเสียดายที่เรากำลังจัดการกับเครื่องมือที่ซับซ้อนในการทำความเข้าใจ ดังนั้น เป็นเรื่องปกติที่คนทั่วไปจะหลงทางในคำว่า "clade", "taxon", "monophyletic group" และคำอื่น ๆ อีกมากมายที่มีความหมายแฝงที่ซับซ้อน นั่นคือเหตุผลที่เรามาที่นี่เพราะเราจะเห็นว่าความแตกต่างระหว่างคำศัพท์เหล่านี้คืออะไร

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีววิทยา: มันคืออะไรและอธิบายอะไร"

ความสำคัญของวิวัฒนาการทางวิวัฒนาการ

เราไม่สามารถอธิบายคำศัพท์เหล่านี้ได้หากไม่ได้กล่าวถึงสายวิวัฒนาการและสายวิวัฒนาการเป็นพิเศษก่อน Phylogeny หมายถึงความสัมพันธ์ทางเครือญาติระหว่างสปีชีส์และในส่วนของมัน Phylogenetics เป็นวินัยของชีววิทยาที่รับผิดชอบในการค้นพบพวกมัน.

ในบางครั้ง ความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการเหล่านี้อนุมานจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาและในระดับที่น้อยกว่า การวัดทางกายวิภาคและเคมี เนื่องจากไม่มีวิธีอื่นใดที่จะเชื่อมโยงสิ่งมีชีวิตนอกเหนือจากแบบแผน สังเกตได้ วันนี้และหลังจากการค้นพบ PCR (ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส) สามารถสร้างความสัมพันธ์ที่เชื่อถือได้มากขึ้น

โดยทั่วไป เราสามารถสรุปกระบวนการได้ดังต่อไปนี้: การแยกเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและ DNA ของมันถูกแยกออก ไม่ว่าจะเป็นนิวเคลียร์ พลาสติด (ในพืช) หรือไมโตคอนเดรีย มันถูกขยายและต่อมา ลำดับ. ลำดับดีเอ็นเอนี้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับลำดับญาติที่เป็นไปได้ และผ่านการวิเคราะห์ความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม (นั่นคือ ลำดับที่คล้ายกันสำหรับแหล่งกำเนิดวิวัฒนาการเดียวกัน) ต้นไม้สายวิวัฒนาการหลายชุดถูกสร้างขึ้นด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์.

แผนภาพประเภทนี้นำเสนอความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่เป็นอยู่ วิเคราะห์โดยถือเอาบรรพบุรุษร่วมกันเป็นฐานหรือลำต้นและชนิดต่าง ๆ ต่อไป การแตกสาขา ควรสังเกตว่า ในหลายกรณี ต้นไม้เหล่านี้ไม่น่าเชื่อถืออย่างสมบูรณ์ และไม่มีทางเลือกเดียวที่จะใช้เป็นหลักความเชื่อ เรากำลังเผชิญกับชุดสมมติฐานที่เป็นไปได้มากหรือน้อย แต่ในบางกรณีเท่านั้นที่เป็นข้อเท็จจริงขั้นสุดท้าย

ความแตกต่างระหว่างกลุ่ม clade, taxon และ monophyletic

การแนะนำนี้มีความจำเป็นเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเราในปัจจุบันโดยไม่ต้องใช้เวลามากมายในการทำความเข้าใจว่าต้นไม้สายวิวัฒนาการคืออะไรและสร้างขึ้นอย่างไร เมื่อเราปูทางแล้ว เราจะนำเสนอคำศัพท์แต่ละคำแยกจากกัน จากนั้นจึงหารือเกี่ยวกับความแตกต่างหลักระหว่างคำเหล่านั้น

1. คลด

clade หมายถึงในชีววิทยา กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากสาขาวิวัฒนาการที่ประกอบขึ้นจากสปีชีส์และลูกหลานทั้งหมดของมัน.

หากเราทำการ "ตัด" ต้นเดียวในต้นไม้วิวัฒนาการทางสายดิน เราจะรวมบรรพบุรุษร่วมกัน (ที่ฐาน) และลูกหลานทั้งหมดในกิ่งที่ตามมา สปีชีส์ทั้งหมดเหล่านี้รวมเป็นผลลัพธ์ของบรรพบุรุษร่วมกันก่อตัวเป็นกิ่งก้านเดียวบนต้นไม้แห่งชีวิต

2. แท็กซอน

สิ่งต่าง ๆ ซับซ้อนขึ้นเพราะเรากำลังเผชิญกับคำที่อาจดูเหมือนค่อนข้างคล้ายกันเมื่อมองแวบแรก ในส่วนของอนุกรมวิธานหมายถึงกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องซึ่งในการจำแนกประเภท ได้รับการจัดกลุ่มเป็นลำดับชั้นการรวม ซึ่งแต่ละระดับจะครอบคลุมระดับย่อยอื่นๆ (ใน ทั่วไป). หมวดหมู่อนุกรมวิธานพื้นฐานคือจากสูงสุดไปต่ำสุด: โดเมน อาณาจักร ไฟลัม คลาส ลำดับ วงศ์ สกุล และสปีชีส์. ลองยกตัวอย่าง:

มนุษย์: โดเมน Eukaryota- Kingdom Animalia- Phylum Chordata- Class Mammalia- Order Primates- Family Hominidae- Genus Homo- สปีชีส์ โฮโมเซเปียนส์.

ดังนั้นการจำแนกประเภททางอนุกรมวิธานจึงกำหนดให้เราเป็นสปีชีส์อย่างสมบูรณ์ เราเป็นสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตเพราะเราประกอบด้วยเซลล์ที่มีนิวเคลียสที่แท้จริง เราก็เป็นสัตว์ที่มีคอร์ดเหมือนกัน เนื่องจากเรานำเสนอตัวอ่อนที่มีลักษณะทั่วไปของสัตว์อื่น ๆ และเราก็เป็นไพรเมตแบบโฮมินิดด้วย

กุญแจสำคัญของอนุกรมวิธาน ซึ่งแตกต่างจาก clade คือมันอาจจะเป็นธรรมชาติหรือไม่ก็ได้. อนุกรมวิธานตามธรรมชาติเป็นไปตามแนวทางของ clade เนื่องจากเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่พบในสาขาเท่านั้น ของต้นไม้สายวิวัฒนาการแห่งชีวิต นั่นคือพวกมันมาจากบรรพบุรุษร่วมกันและความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการในปัจจุบัน ชัดเจน.

ในทางกลับกัน แทกซอนเทียมเป็นแทกซอนที่ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ กล่าวคือ บุคคลที่มีรายชื่ออยู่ในอนุกรมวิธานดังกล่าวไม่จำเป็นต้องมีบรรพบุรุษร่วมกัน. ตัวอย่างได้แก่ โปรโตซัว ซึ่งมีลักษณะคล้ายกันแต่มีบรรพบุรุษที่ห่างไกลจากกัน เป็นแบบแผนทางภาษาที่ช่วยให้เราสามารถจัดกลุ่มสิ่งมีชีวิตใน "ถุงผสม" เพื่อให้เราเข้าใจซึ่งกันและกันได้ดีขึ้น

ดังนั้น ดอกไม้ที่มีสีของกลีบดอกสีเหลืองสามารถสร้างอนุกรมวิธานของตนเองได้ หรือสามารถแยกสัตว์น้ำออกจากสัตว์บกได้โดยใช้การจัดกลุ่มอนุกรมวิธานเทียม สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจไม่มีบรรพบุรุษร่วมกัน แต่พวกมันรวมกลุ่มกันเพื่อทำความเข้าใจลักษณะเฉพาะหรือวิถีชีวิตร่วมกัน

• คุณอาจสนใจ: "สาขาชีววิทยา 10 สาขา: วัตถุประสงค์และลักษณะเฉพาะ"

3. กลุ่มโมโนไฟเลติก

กลุ่มของสิ่งมีชีวิตเป็น monophyletic หากสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้นวิวัฒนาการมาจากประชากรหรือสปีชีส์บรรพบุรุษเดียว และลูกหลานทั้งหมดอยู่ในกลุ่มนี้ จำเป็นต้องแยกความแตกต่างจากคำศัพท์อีกสองคำที่มักมาพร้อมกับคำนี้:

กลุ่ม Paraphyletic: รวมบรรพบุรุษร่วมกันของสมาชิกทั้งหมด แต่ไม่ใช่ลูกหลานทั้งหมด กลุ่ม Polyphyletic: ไม่รวมบรรพบุรุษร่วมกันล่าสุดของกลุ่ม มันถูกสร้างขึ้นโดยการเลือกสาขาของต้นไม้วิวัฒนาการ

ไม่มีมาตรการครึ่งหนึ่งที่นี่: กลุ่ม clade และ monophyletic มีความหมายเหมือนกัน ในทำนองเดียวกัน กลุ่ม paraphyletic คือ clade ซึ่งกลุ่มถูกลบออกเพื่อจุดประสงค์เชิงอธิบายหรือทางวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น สัตว์เลื้อยคลานเป็นกลุ่ม paraphyletic เนื่องจากนกถูกละทิ้ง ซึ่งพวกมันมีบรรพบุรุษร่วมกัน ไม่เหมือนกับสัตว์อื่นๆ ในกลุ่มนี้ ได้มีการตัดสินใจสร้างรอยแยกเทียมที่ไม่ตอบสนองต่อความเที่ยงตรงของต้นไม้วิวัฒนาการ ดังนั้น, กลุ่มสัตว์เลื้อยคลานขาดความถูกต้องทางอนุกรมวิธานจากมุมมองที่เข้มงวด.

ในทางกลับกัน และสร้างสะพานเพิ่มขึ้น กลุ่มโพลีฟีเลติกอาจถูกพิจารณาว่าเป็นอนุกรมวิธานเทียม โดยใช้ตัวอย่างเดียวกับก่อนหน้านี้ โปรโตซัวถูกเลือกจากกิ่งก้านที่แตกต่างกันของต้นไม้วิวัฒนาการที่ไม่มี มีบรรพบุรุษร่วมกันโดยตรงเนื่องจากลักษณะและวิถีชีวิตร่วมกันที่มีอยู่ในหมู่พวกเขาเอง พวกเขา.

ดังนั้น: อะไรทำให้พวกเขาแตกต่าง?

หากคุณกำลังมองหาความแตกต่าง คุณอาจผิดหวัง clade กลุ่มอนุกรมวิธานตามธรรมชาติที่สมบูรณ์และกลุ่ม monophyletic แสดงออกถึงสิ่งเดียวกัน: บรรพบุรุษร่วมกันและลูกหลานทั้งหมดของมัน

ในทางกลับกัน เราเน้นคำว่า "อนุกรมวิธานธรรมชาติที่สมบูรณ์". อนุกรมวิธานไม่ควรสอดคล้องกับ clade เสมอไป เพราะอย่างที่เราได้เห็น มีนักวิจัยในโลกของอนุกรมวิธานที่มีเหตุผลในการเสนอและ ใช้กลุ่ม paraphyletic ที่ใช้งานง่ายกว่ากลุ่ม monophyletic ที่แท้จริงซึ่งครอบคลุมพวกเขา ดังนั้นจึงสร้างการจำแนกประเภทที่มีประโยชน์มากขึ้นและ คาดการณ์ นี่เป็นกรณีของแท็กซ่าเทียม (กลุ่ม polyphyletic) ซึ่งเราพบว่ากลุ่มของสาหร่ายหรือโปรโตซัวได้รับการตั้งชื่อแล้ว

สรุป

คุณอาจปวดหัวกับคำศัพท์และแนวคิดที่ซับซ้อนทั้งหมด แต่ข้อความทั่วไปนั้นง่าย: clade และ monophyletic group สามารถพิจารณาได้ว่าเหมือนกัน ในขณะที่ taxon ไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับ clade เสมอไปเนื่องจากบางครั้งมีการปรับเปลี่ยนเพื่อสร้างการจัดกลุ่มที่ใช้งานง่ายและเข้าใจง่ายขึ้น

นี่เป็นกรณีของสัตว์เลื้อยคลานที่มีชื่ออยู่แล้ว แทนที่จะแยกสัตว์เลื้อยคลานและนกออกเป็นสองกลุ่ม สิ่งที่ถูกต้องที่สุดที่ควรทำคือพูดคุยเกี่ยวกับ clade sauropsida (สัตว์เลื้อยคลาน + นกสมัยใหม่) เนื่องจากเป็นกลุ่ม monophyletic ที่มีบรรพบุรุษ ทั่วไป. นกเป็นสัตว์เลื้อยคลานเหรอ? ไม่ ทั้งคู่เป็นซอโรปซิด บางตัวบินได้ และบางตัวไม่บิน

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• พวกเขาคำนวณจำนวนสายพันธุ์บนโลกที่ 8.7 ล้านบีบีซีนิวส์ รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ https://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/08/110824_especies_censo_am
• Clade นิรุกติศาสตร์ของพริก รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ http://etimologias.dechile.net/?clado
• Phylogenies, sesbe.org. รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ https://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIBPhylogeniesp2.shtml.html#:~:text=Un%20clado%20es%20una%20agrupaci%C3%B3n, คุณมี%20pruned%20form%20a%20clade
• ถ้านกเป็นไดโนเสาร์ แล้วนกเป็นสัตว์เลื้อยคลาน? และทำไมจากมุมมองของการจำแนกประเภท Linnean และ Cladistic? นิตยสาร Quora รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ 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, ระบบ%20taxon%C3%B3myco%20of%20Carlos%20Linn%C3%A9.
• แท็กซอน, เอคิวเรด. รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ https://www.ecured.cu/Tax%C3%B3n
• หัวข้อ 1. โมเลกุลสายวิวัฒนาการคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร คู่มือวิเคราะห์สายวิวัฒนาการโมเลกุล รวบรวมเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ https://formacion.uam.es/pluginfile.php/122717/mod_resource/content/2/1_W_Tema_1.pdf