Evolusjonær karakter - Evolutionary grade
I alfa -taksonomi er en karakter en takson forent av et nivå av morfologisk eller fysiologisk kompleksitet. Begrepet ble laget av den britiske biologen Julian Huxley , i motsetning til clade , en strengt fylogenetisk enhet.
Definisjon
En evolusjonær karakter er en gruppe arter som er forenet av morfologiske eller fysiologiske trekk, som har gitt opphav til en annen gruppe som har store forskjeller fra forfedrenes tilstand, og derfor ikke regnes som en del av forfedregruppen, mens de fortsatt har nok likheter til at vi kan gruppere dem under samme klade. Forfedergruppen vil ikke være fylogenetisk komplett (dvs. vil ikke danne en klade ), så vil representere et parafyletisk takson.
For å forstå evolusjonære karakterer fullt ut, må man først få en bedre forståelse av fylogenetikk , definert som " I biologi er studiet av evolusjonær historie og forhold mellom individer eller grupper av organismer (f.eks. Arter eller populasjoner ). Disse forholdene er oppdaget gjennom fylogenetiske slutningsmetoder som evaluerer observerte arvelige trekk, for eksempel DNA -sekvenser eller morfologi under en modell for evolusjon av disse egenskapene "
Det vanligste eksemplet er eksempler på reptiler . På begynnelsen av 1800 -tallet var den franske naturforskeren Latreille den første som delte tetrapoder inn i de fire kjente klasser av amfibier, reptiler, fugler og pattedyr. I dette systemet er reptiler preget av egenskaper som å legge membranøse eller skallede egg, ha hud dekket av skalaer eller scutes og ha en " kaldblodig " metabolisme. Imidlertid hadde forfedrene til pattedyr og fugler også disse egenskapene, og det kan sies at fugler og pattedyr har "utviklet seg fra reptiler", noe som gjør reptilene, når de er definert av disse egenskapene, til en karakter snarere enn en klade. I mikrobiologi kalles taxa som dermed blir sett på som ekskludert fra foreldregruppen i evolusjonær klasse, taxa i forkledning .
Parafyletiske taxa vil ofte, men ikke alltid, representere evolusjonære karakterer. I noen tilfeller forenes parafyletiske taxa ganske enkelt ved å ikke være en del av noen andre grupper, og gir opphav til såkalte papirkurv-taxa som til og med kan være polyfyletisk .
Karakterer innen systematikk
Den tradisjonelle Linné -måten å definere taxa på er ved bruk av anatomiske trekk. Når det faktiske fylogenetiske forholdet er ukjent, viser det seg noen ganger godt definerte grupper å være definert av egenskaper som er primitive i stedet for avledet. I Linnés systematikk blir evolusjonære karakterer akseptert i høyere taksonomiske rekker , men generelt unngått på familienivå og under. I fylogenetisk nomenklatur aksepteres ikke evolusjonære karakterer (eller annen form for parafyli).
Når informasjon om fylogenetiske forhold er tilgjengelig, grupperes organismer fortrinnsvis i klader . Når data mangler, eller grupper med usikkert forhold skal sammenlignes, er den kladistiske metoden begrenset og karakter gir et nyttig verktøy for å sammenligne organismer. Dette er spesielt vanlig i paleontologi , der fossiler ofte er fragmentariske og vanskelige å tolke. Dermed bruker tradisjonelle paleontologiske verk ofte evolusjonære karakterer som formelle eller uformelle taxaer, inkludert eksempler som labyrintodonter , anapsider , synapsider , dinosaurer , ammonitter , eurypterider , lobopodianer og mange av de mer kjente taxaene for menneskelig evolusjon . Å organisere organismer i karakterer i stedet for strenge klader kan også være veldig nyttig for å forstå den evolusjonære sekvensen bak stor diversifisering av både dyr og planter.
Evolusjonære karakterer, som forenes av grove morfologiske trekk, er ofte tydelig gjenkjennelige i feltet. Mens taksonomi søker å eliminere parafyletiske taxa, blir slike karakterer noen ganger beholdt som formelle eller uformelle grupper på grunnlag av deres nytte for lekmenn og feltforskere. I bakteriologi holdes navnet på arter eller grupper som viser seg å være evolusjonære karakterer på et minimum for å unngå misforståelser, noe som i tilfelle patogener kan ha fatale konsekvenser. Når det refereres til en gruppe organismer, er begrepet "karakter" vanligvis omsluttet av anførselstegn for å angi status som et parafyletisk begrep.
Karakterer og fylogenetisk nomenklatur
Med fremveksten av fylogenetisk nomenklatur har bruken av evolusjonære karakterer som formelle taxa kommet under debatt. Under en streng fylogenetisk tilnærming blir bare monofyletiske taxa anerkjent. Dette skiller seg fra den mer tradisjonelle tilnærmingen til evolusjonær taksonomi . Forskjellen i tilnærming har ført til en kraftig debatt mellom forkjemperne for de to tilnærmingene til taksonomi, spesielt på veletablerte felt som virveldyr paleontologi og botanikk . Forskjellen mellom utsagnet "B er en del av A" (fylogenetisk tilnærming) og "B har utviklet seg fra A" (evolusjonær tilnærming) er imidlertid en av semantikk i stedet for fylogeni. Begge uttrykker den samme fylogenien, men førstnevnte understreker det fylogenetiske kontinuum mens sistnevnte understreker et tydelig skifte i anatomi eller økologi i B i forhold til A.
Eksempler
- Fisk representerer en karakter, ettersom de har gitt opphav til landvirveldyrene . I sin tur, de tre tradisjonelle klasser av fisk ( Agnatha , Chondrichthyes og Osteichthyes ) alle representerer evolusjonære karakterer.
- Amfibier i biologisk forstand (inkludert de utdødde Labyrinthodonts ) representerer en karakter, siden de også er forfedrene til fostervannene .
- Reptiler representerer en karakter sammensatt av kaldblodige fostervann ; dette utelukker fugler og pattedyr .
- Dinosaurer ble foreslått å være forfedre til fugler allerede på 1860 -tallet. Likevel ser begrepet populær bruk som en evolusjonær karakter unntatt fugler, selv om de fleste forskere bruker en monofyletisk Dinosauria.
- Øgler representerer en evolusjonær karakter, definert av deres beholdning av lemmer i forhold til slanger og amfisbaenere . Imidlertid er det feil å definere øgler ved tilstedeværelse av lemmer, siden det er mange arter av beinløse øgler , som regnes som sanne øgler.
- Grønne alger representerer en karakter, siden de er forfedre til landplanter .
- Prokaryoter , som inkluderer cellulære organismer som mangler en kjerne, representerer en karakter, siden de er forfedre til eukaryoter , som inkluderer dyr , planter , sopp og protister ; og den siste av disse fire gruppene representerer også en karakter, siden den utelukker de tre foregående gruppene.
- Krepsdyr representerer en karakter, siden de er forfedre til hexapoder , som inkluderer insekter og relaterte taxa.
- Aper representerer en karakter, siden de inkluderer forfedre til aper (inkludert mennesker ).
- På samme måte representerer aper en karakter i vanlig bruk, men er en clade hvis mennesker er inkludert.