系統発生の定義
系統発生は、比較されている生物のグループ間の仮説的な関係です。 系統発生は、しばしば系統発生ツリーを使用して描写され、以下の単純なものは大類人猿間の進化的関係を説明するものである。
ポンゴ属にはオランウータンが含まれ、パン属にはチンパンジーとボノボが含まれ、ホモ属にはヒトが含まれ、ゴリラは自明である。, 科学者たちは、生理学的形質や遺伝的データを含む各グループについて収集されたデータを使用して、グループを互いに比較します。 線の端は生きている生物を表しています。 時には線が他の線よりも短く描かれているため、系統が絶滅したことを示しています。 ラインが接続する場所はノードと呼ばれます。 これらのノードは、新しいラインを生み出した系統の重要な変化を表しています。
ヒト科は大類人猿の亜科を表しています。, 生理学的および遺伝的マーカーを通じて、科学者たちは、オランウータンが長い時間前にこの線から分岐したことを決定しました。 これは、ゴリラ、チンパンジー、および人間がはるかに密接にグループのいずれかがオランウータンにあるよりも関連しています。 共通の祖先を共有する系統のグループ–Homininaeはクレードとして知られています。 典型的には、クレード内の生物はシナプス形態を共有する。 ヒト科の場合、彼らは二足歩行への一歩である地面を効率的に走ることができるという特徴を共有しています。, オランウータンはこの能力を共有せず、ほとんどの時間を木に登って過ごします。
上記のクラドグラムでは、オランウータンは最も関連していない生物であるため、アウトグループとみなされ、他のグループ間の関連性を区別するために 科学者が議論されているクレードにオランウータンを含めたい場合、彼らは以下のようなクラドグラム、または系統樹を使用します。
このクラドグラムには、ヒロバテス属またはテナガザル属が含まれます。, テナガザルは、彼らが類人猿よりも過去にさらに人間から分岐したので、さらに少ない関連があります。 系統発生のこのバージョンでは、テナガザルはアウトグループを表します。 同じ系統発生が表現されているが、それは非常に異なる方法で描くことができることに注意してください。 しかしなが描かれ、様々なノード線を表す配列の進化的イベント。 その配列が同じである限り、二つのクラドグラムまたは系統樹は同じ系統発生または仮説を表す。,
科学者は、変化が最も少ない系統、つまりノードを設計しようとします。 変化は、生物または集団を分離する事象における突然変異によってのみ生じ得る。 これらのイベントの両方は比較的低いです。 系統発生系統学の創始者であるWilli Hennigは、最も可能性の高い系統発生が最も節約的な系統発生であることを示唆した。 節約的な系統発生は、他の系統発生と比較して、最も少ない変化を有する。 最近の遺伝技術の進歩まで、これはより事実に基づいていると考えられていた。, さて、逆転や他の非常にありそうもない突然変異が、実際に系統発生において場違いに現れる様々な生物の原因となっていることが示されています。 追加の情報と遺伝的技術により、生物間の関係をより明確に把握することができます。
保全生物学では、科学者はどの生物を保護するかを特定するために系統発生を使用します。 生物のグループは、生物の生物多様性を特定するのに役立つ進化的重要単位（Esu）として指定されています。, 例えば、科学者がホッキョクグマの利益を保護することが困難であった理由の一部は、ホッキョクグマがまだヒグマと密接に関連しているという 進化的には、ヒグマは三つの異なる系統を形成し、そのうちのホッキョクグマはその一部である。 ホッキョクグマはまだヒグマと正常に繁殖することができます。
対照的に、曇ったヒョウは実際には3つの異なるEsuとして存在します。 白濁したヒョウの個体群は、アジア南部からボルネオ島のような島々に広がった。 彼らが広がるにつれて、集団は互いに分離され、遺伝的に区別されるようになった。, 各ESUがどう関連してライオンおよびタイガーです。 したがって、どの動物を保護するかを決定するとき、科学者は時にはヒグマの比較的最近の進化であるホッキョクグマよりも、実際に多くの遺伝的多様性を表す曇ったヒョウのような動物を保護する方が賢明であると感じることがあります。
系統発生は、遺伝学者によって、様々な遺伝性疾患の危険にさらされている集団を特定するのを助けるためにも使用することができる。, 遺伝的突然変異は遺伝性疾患の原因であるため、遺伝的特徴と同じように集団に存在する。 したがって、遺伝学者は、集団における疾患の発生を追跡および観察して、その原因、伝達様式、および疾患の他の重要な特徴を特定することができる。 これらは系統発生の使用のちょうど二つの簡単な例ですが、彼らは動物のグループ間の関係が仮説されているいつでも使用されています。
- クラドグラム–系統発生を表すために使用される図で、系統発生ツリーとも呼ばれます。,
- 系統発生系統学–系統発生的方法を用いて生物を分類する生物学の枝。
- 節約性-生物のグループ間の変化の数が最も少ない最も単純な系統発生。li>
- Synapomorphy-共通の祖先から継承された系統発生の二つのグループによって共有文字、。
クイズ
1. Cenancestorは、地球上のすべての生命に理論的に共通の祖先です。 系統発生がcenancestorとそのすべての子孫で描かれている場合、どのグループがクラドグラムから除外されるのでしょうか？,
A.細菌
B.真核生物
C.除外されたグループはありません
2. 科学者は、異なるタイプのカエル間の関係を記述する系統発生を作成したいと考えています。 科学者は次のうちどれを適切なアウトグループとして使用できますか？
A.Tree-frog
B.Dart Frog
C.Salamander
3. 科学者は、ゾウの異なる種間の関係を記述する3つの異なる系統発生を開発しました。 系統発生Aでは、4つの異なる種をもたらした合計4つの変化があります。 系統樹BおよびCでは、まだ4つの総種が表されていますが、それらを作成するためにそれぞれ6つおよび8つの変更を取ります。 おそらくどの系統発生が正しいのでしょうか？
A.系統発生A
B.系統発生B
C., 系統発生C