fylogenie definitie
een fylogenie is een hypothetische relatie tussen groepen organismen die worden vergeleken. Een fylogenie wordt vaak afgebeeld gebruikend een fylogenetic boom, zoals de eenvoudige hieronder die de evolutionaire verhoudingen tussen de mensapen beschrijft.
Het geslacht Pongo omvat orang-oetans, Pan omvat chimpansees en bonobo ‘ s, en Homo omvat mensen, terwijl Gorilla vanzelfsprekend is., Wetenschappers gebruiken verzamelde gegevens over elk van de groepen, met inbegrip van fysiologische eigenschappen en genetische gegevens, om de groepen met elkaar te vergelijken. De uiteinden van de lijnen vertegenwoordigen de levende organismen. Soms worden de lijnen korter getrokken dan andere lijnen, wat erop wijst dat een afstamming is uitgestorven. De plaatsen die lijnen verbinden worden knooppunten genoemd. Deze knooppunten vertegenwoordigen belangrijke veranderingen in de lijn die aanleiding gaf tot een nieuwe lijn.
De Homininae vormen een onderfamilie van de mensapen., Door fysiologische en genetische markers hebben wetenschappers vastgesteld dat orang-oetans lang geleden van deze lijn zijn afgeweken. Dit maakt gorilla ‘ s, chimpansees en mensen veel nauwer verwant dan een van de groepen zijn aan orang-oetans. De Homininae staan bekend als een clade – een groep van geslachten die een gemeenschappelijke voorouder delen. Typisch, de organismen in een clade delen een synapomorfie. In het geval van de Homininae hebben ze het kenmerk dat ze efficiënt op de grond kunnen rennen, een stap in de richting van bipedalisme., De orang-oetans delen dit vermogen niet en brengen het grootste deel van hun tijd door met klimmen in de bomen.
in het bovenstaande cladogram wordt de orang-oetan beschouwd als de uitgroep, omdat het het minst verwante organisme is, en wordt het gebruikt om de verwantschap tussen de andere groepen te onderscheiden. Als wetenschappers orang-oetans in de besproken clade wilden opnemen, zouden ze een cladogram of fylogenetische boom gebruiken, zoals hieronder.
Dit cladogram omvat het geslacht Hylobates, of de gibbons., Gibbons zijn nog minder verwant, omdat ze zich in het verleden verder van de mens verwijderden dan de apen. In deze versie van de fylogenie vertegenwoordigen de gibbons de uitgroep. Merk op dat hoewel de zelfde fylogenie wordt vertegenwoordigd, het op zeer verschillende manieren kan worden getrokken. Hoe het ook wordt getekend, de verschillende knooppunten en lijnen vertegenwoordigen een opeenvolging van evolutionaire gebeurtenissen. Zolang die volgorde hetzelfde is, vertegenwoordigen de twee cladogrammen of fylogenetische bomen dezelfde fylogenie of hypothese.,
wetenschappers proberen een fylogenie te ontwerpen met de minste veranderingen, of knopen. Veranderingen kunnen alleen worden veroorzaakt door mutaties in een organisme of een gebeurtenis die een populatie scheidt. Beide gebeurtenissen zijn relatief onwaarschijnlijk. De oprichter van fylogenetic systematics, Willi Hennig, stelde voor dat de meest waarschijnlijke fylogenie de meest zuinige fylogenie zou zijn. Parsimonious fylogenies hebben de minste veranderingen, in vergelijking met andere fylogenieën. Tot de recente vooruitgang in genetische technieken, werd dit beschouwd als meer feitelijke., Nu is aangetoond dat omkeringen en andere zeer onwaarschijnlijke mutaties inderdaad de oorzaak zijn geweest van verschillende organismen die niet op hun plaats in de fylogenie verschenen. Met aanvullende informatie en genetische technieken kan een duidelijker beeld worden verkregen van de relaties tussen organismen.
in de conserveringsbiologie gebruiken wetenschappers fylogenieën om te helpen bepalen welk organisme te beschermen. Groepen organismen worden aangewezen als evolutionaire significante eenheden (ESUs) om biodiversiteit in organismen te helpen identificeren., Bijvoorbeeld, een deel van de reden dat het moeilijk is geweest voor wetenschappers om de belangen van de ijsbeer te beschermen is dat de ijsbeer is nog steeds nauw verwant aan de bruine beer. Evolutionair vormen bruine beren drie verschillende geslachten, waarvan de ijsbeer deel uitmaakt. Ijsberen kunnen nog steeds succesvol broeden met bruine beren.
daarentegen bestaat de clouded leopard eigenlijk als 3 verschillende ESUs. Populaties van bewolkte luipaarden verspreidde zich vanuit Zuid-Azië, naar eilanden als Borneo. Terwijl ze zich verspreidden, werden de populaties van elkaar gescheiden en werden ze genetisch verschillend., Elke afzonderlijke ESU is net zo verschillend gerelateerd als leeuwen en tijgers. Bij het nemen van beslissingen over welke dieren te beschermen, vinden wetenschappers het soms verstandiger om dieren te beschermen zoals de luipaard, die eigenlijk veel genetische diversiteit vertegenwoordigt, in plaats van de ijsbeer, een relatief recente evolutie van bruine beren.
een fylogenie kan ook worden gebruikt door genetici om populaties te helpen identificeren die risico lopen op verschillende genetische ziekten., Omdat genetische mutaties verantwoordelijk zijn voor genetische ziekten, bestaan ze in populaties op dezelfde manier als erfelijke karakters. Daarom kunnen genetici de voorvallen van een ziekte in een populatie volgen en observeren om de bron, de wijze van overdracht en andere belangrijke kenmerken van de ziekte te identificeren. Hoewel dit slechts twee eenvoudige voorbeelden van het gebruik van een fylogenie zijn, worden zij gebruikt om het even wanneer de verhoudingen tussen groepen dieren worden verondersteld.
- Cladogram-een diagram dat gebruikt wordt om een fylogenie weer te geven, ook wel een fylogenetische boom genoemd.,
- Fylogenetic Systematics-de tak van de biologie die organismen classificeert met behulp van fylogenetische methoden.
- Parsimonious-de eenvoudigste fylogenie, die het minste aantal veranderingen tussen groepen organismen heeft.
- synapomorfie-een karakter, gedeeld door twee groepen in een fylogenie, geërfd van een gemeenschappelijke voorouder.
Quiz
1. De cenancestor is de theoretische gemeenschappelijke voorouder van al het leven op aarde. Als een fylogenie wordt getekend met de cenancestor en al zijn afstammelingen, welke groep zou dan worden uitgesloten van het cladogram?,
A. bacteriën
B. Eukaryotes
C. Geen uitgesloten groepen
2. Een wetenschapper wil een fylogenie creëren die de relaties tussen verschillende soorten kikkers beschrijft. Welke van de volgende kan de wetenschapper gebruiken als een geschikte outgroup?
A. boomkikker
B. Dartkikker
C. Salamander
3. Een wetenschapper heeft 3 verschillende fylogenieën ontwikkeld die de relaties tussen verschillende soorten olifanten beschrijven. In fylogenie A, zijn er 4 Totale veranderingen die resulteerden in 4 verschillende soorten. In Fylogenieën B en C zijn er nog steeds 4 soorten vertegenwoordigd, maar ze nemen respectievelijk 6 en 8 veranderingen om ze te creëren. Welke fylogenie is waarschijnlijk correct?
A. fylogenie a
B. fylogenie B
C., Fylogenie C