20.1 a: fylogenetiska träd

lärandemål

  • Beskriv de olika typerna av fylogenetiska träd och hur de organiserar livet

forskare använder ett verktyg som kallas ett fylogenetiskt träd, en typ av diagram, för att visa de evolutionära vägarna och anslutningarna mellan organismer. Forskare anser att fylogenetiska träd är en hypotes om det evolutionära förflutna eftersom man inte kan gå tillbaka för att bekräfta de föreslagna relationerna., Med andra ord kan ett ”livets träd”, som det ibland kallas, konstrueras för att illustrera när olika organismer utvecklats och för att visa relationerna mellan olika organismer.

Till skillnad från ett taxonomiskt klassificeringsschema kan ett fylogenetiskt träd läsas som en karta över evolutionär historia. Många fylogenetiska träd har en enda härstamning vid basen som representerar en gemensam förfader. Forskare kallar sådana träd ”rotade”, vilket innebär att det finns en enda släktlinje (typiskt dragen från botten eller vänster) som alla organismer som representeras i diagrammet relaterar till., Lägg märke till i det rotade fylogenetiska trädet att de tre domänerna (bakterier, Archaea och Eukarya) avviker från en enda punkt och grenar av. Den lilla gren som växter och djur (inklusive människor) upptar i detta diagram visar hur nyligen och miniscule dessa grupper jämförs med andra organismer. Unrooted träd visar inte en gemensam förfader men visar relationer mellan arter.,

figur \(\Pageindex{1}\): fylogenetiska träd: båda dessa fylogenetiska träd visar förhållandet mellan de tre domänerna i livet (bakterier, Archaea och Eukarya), men (a) rotade träd försöker identifiera när olika arter avvikit från en gemensam förfader, medan (b) orotade träd (B) träd gör det inte.

i ett rotat träd indikerar förgreningen evolutionära relationer., Den punkt där en delning inträffar, kallad en grenpunkt, representerar där en enda härstamning utvecklats till en distinkt ny. En härstamning som utvecklats tidigt från roten och förblir obefogad kallas basal taxon. När två linjer härrör från samma grenpunkt kallas de syster taxa. En gren med mer än två linjer kallas en polytomi och tjänar till att illustrera var forskare inte definitivt har bestämt alla relationer., Det är viktigt att notera att även om syster taxa och polytomy delar en förfader, betyder det inte att grupperna av organismer delas eller utvecklas från varandra. Organismer i två taxa kan ha splittrats vid en viss filialpunkt, men ingen taxa gav upphov till den andra.

figur \(\PageIndex{1}\): rotade fylogenetiska träd: roten till ett fylogenetiskt träd indikerar att en släktlinje gav upphov till alla organismer på trädet. En grenpunkt anger var två linjer avviker., En härstamning som utvecklats tidigt och förblir obefläckad är en basal taxon. När två lineages härrör från samma gren punkt, de är syster taxa. En gren med mer än två linjer är en polytomi.

rotade fylogenetiska träd kan fungera som en väg för att förstå evolutionär historia. Vägen kan spåras från livets ursprung till varje enskild art genom att navigera genom de evolutionära grenarna mellan de två punkterna., Genom att börja med en enda art och spåra tillbaka mot” stammen ” av trädet, kan man upptäcka att artens förfäder, liksom där lineages delar ett gemensamt anor. Dessutom kan trädet användas för att studera hela grupper av organismer.

en annan punkt att nämna om fylogenetisk trädstruktur är att rotation vid grenpunkter inte ändrar informationen. Till exempel, om en filialpunkt roterades och taxon-ordern ändrades, skulle detta inte ändra informationen eftersom utvecklingen av varje taxon från filialpunkten var oberoende av den andra.,

många discipliner inom studier av biologi bidrar till att förstå hur tidigare och nuvarande liv utvecklats över tiden.tillsammans bidrar dessa discipliner till att bygga, uppdatera och upprätthålla ”livets träd.”Information används för att organisera och klassificera organismer baserade på evolutionära relationer inom ett vetenskapligt område som kallas Systematik. Data kan samlas in från fossiler, från att studera strukturen hos kroppsdelar eller molekyler som används av en organism och genom DNA-analys. Genom att kombinera data från många källor kan forskare sätta ihop en organisms fylogeni., Eftersom fylogenetiska träd är hypoteser, kommer de att fortsätta att förändras när nya typer av liv upptäcks och ny information lärs.

nyckelpunkter

  • rotade träd har en enda härstamning vid basen som representerar en gemensam förfader som förbinder alla organismer som presenteras i ett fylogenetiskt diagram.
  • Grenpunkter i ett fylogenetiskt träd representerar en uppdelning där en enda härstamning utvecklats till en distinkt ny, medan basal taxon skildrar obearbetade lineages som utvecklades tidigt från roten.,
  • Unrooted träd skildrar relationer mellan arter, men skildrar inte deras gemensamma förfader.
  • fylogenetiska träd är hypoteser och ändras därför när data blir tillgängliga.
  • Systematik använder data från fossil, studier av kroppsstrukturer, molekyler som används av en Art och DNA-analys för att bidra till att bygga, uppdatera och upprätthålla fylogenetiska träd.,

nyckeltermer

  • polytomy: en del av en fylogeni där de evolutionära relationerna inte helt kan lösas till dikotomier
  • basal taxon: en härstamning, som visas med hjälp av ett fylogenetiskt träd, som utvecklades tidigt från roten och från vilken inga andra grenar har avvikit
  • systematics: forskning i organismernas relationer; vetenskapen om systematisk klassificering
  • fylogeni: visuell representation av organismernas evolutionära historia; baserat på rigorösa analyser

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *