Filogeneza

Filogeneza nazywa historię pochodzenia niektórych grup organizmów. filogenezy badacz musi prześledzić ścieżkę ewolucji grupy w celu określenia jego przodka, oraz wskazanie najbliższych krewnych wśród współczesnych gatunków.

Ponieważ proces filogenezy trwa setki milionów lat, nie mogą być przestrzegane. Jest to konieczne, aby przywrócić, zrekonstruować pośrednio. Aby to zrobić, od chwili Haeckel naukowcy użyć kombinacji trzech metod: porównawczej morfologii, embriologii i paleontologii (metodą potrójnego równoległości lub triady Haeckel).

Sposób porównawczej morfologiczne przedstawia wygląd przodka grupie badanej i ich pokrewieństwa znalezienie homologii struktur żywych organizmów. Organem jednego gatunku jest uważana tylko kolejne narządy homologiczne w przypadku gdy posiadają one w organizmach stosunkowo bliskie położenie i wiele właściwości są podobne, chociaż mogą one mieć różne funkcje. W takich przypadkach, tym bardziej prawdopodobne, możemy założyć, że pochodzą one z jednego ciała przodka. Na przykład, nasze zęby kolczasty homologiczne Wagi rekiny - mają powierzchnię szkliwa, ciało zębiny i kanał z naczyń krwionośnych i nerwów gałęzi. Niektóre rekiny mogą być śledzone wstecz do krawędzi szczęk stopniowe przejście od zęba wagi. Ale Płetwy grzbietowe i ogonowe delfinów i rekinów, mimo podobieństw, nie są homologiczne. To jest przykład analogii.

Homologia teraz śledzenie i na poziomie molekularnym. Homologiczne procesy biochemiczne organizmów nie tylko znacznie oddalonych od siebie, ale sekwencja aminokwasów białek i nukleotydów do kwasów nukleinowych - RNA i DNA.

Kashalot (Physeter macrocephalus)

Fakt, że zgodnie z genetyki, wystarczająco długi sekwencji aminokwasowych pierwotnych drapieżników. Jednak pojawiły się oznaki, że struktura chromosomów i hemoglobina wielorybów zbliżonych do przeżuwaczy. Ostateczna odpowiedź została udzielona przez DNA. Okazało się, że homologię w wieloryba sei wielorybów DNA DNA mustached z kaszalota jak wiele ich DNA w ludzkich i gibon - członków różnych rodzin tego samego rzędu naczelnych. Homologii DNA spermy wieloryba bydlęcej i dwukrotnie homologię DNA spermy wieloryba i opatrzone. Stąd, wielorybów - jedną grupę, która pochodzi od wspólnego przodka parno- i konie po odgałęziony od wspólnego drapieżników korzeniowych. Filogenetyka miała długie dyskusje na temat oderwania waleni. Połączone pokrewieństwa fiszbiną (bezzębny) i zębowców (delfiny, kaszalotów) lub ich podobieństwa Podobnie, ze względu na podobny sposób życia, zamiast pokrewieństwa?

Ustanowienie homologię molekularną jest szczególnie cenne dla filogenetyki mikroorganizmów, których cechy morfologiczne jest mała, a te które mają, są często zbieżne. To jest jak pierwszy naturalny system organizmów został zbudowany. Ponadto podobne sekwencje znajdujące się w ludzkim DNA i bakterii, co oznacza, że ​​całe życie na ziemi Monofiletyzm t. E. ma wspólne korzenie i tam raz na naszej planecie. U bakterii E. coli nie jest narządy ludzkie, dla których mogą być porównywane, nie ma nawet jądro. Jednak, pałeczki i osoba ma rybosomu oraz transport RNA kodowanego przez odpowiednich genów, co jest wystarczające do ustalenia pokrewieństwa.

Filogenetyki i pomoc dane embriologii. Znane konserwatywne wczesne stadia rozwoju organizmu. Na przykład, zarodek konia ma pierwszy trzema palcami kończynami, ale rośnie tylko średnie, trzeci palec i obrót bocznych z podstaw - "grifelki", Na tym etapie ma trzy palcami końskiego zarodka kończyny jak Tapir lub wymarły jako bardziej prymitywny od nowoczesnych, konie (czasami opracowano nóg bocznych przechowywane w konia i u dorosłych). Według tych danych tworzy widok struktury dominującej kończyny i relacji nawiązanej pomiędzy końmi, z jednej strony, a tapiry i nosorożce, az drugiej. Homologii w rozwoju cenne dla phylogeneticists, ponieważ końcowy etap może się znacznie różnić w organizmach dorosłych.

Trzecia grupa danych stosowany w filogenetyki - certyfikat paleontology. Wielki sukces uważany jest za odkrycie brakującego ogniwa łączącego teraz-żywe formy. Badanie skamielin pozwala na ustawienie ważnych wzorców filogenezy. Wyraźnie widać, na przykład, zjawisko mozaiki ewolucji. Istotą jest to, że różne narządy różnią się w toku ewolucji przy różnych prędkościach i brakujące linki są często dziwne mieszanka cech. Na przykład nasi przodkowie - Australopithecus miał dość ludzkich kości miednicy (a więc chodził na dwóch nogach), ale mózg mieli trochę więcej niż małpy. Archaeopteryx - skrzydlaty formą przejściową pomiędzy gadami i ptakami - ma ząbkowane szczęki, długi ogon wielu kręgów, było jak jaszczurki, ale pokryte piórami. W procesie filogenezy opóźnionych w rozwoju objawów jak dogania dostać przed siebie, a struktura staje się bardziej harmonijne.

Jeśli dane są morfologii porównawczej, embriologii i paleontologii ze sobą spójne, filogenezy uważane za ustalone z dużą dokładnością.

Arheopteriks (archaeopteryx). Rysunek Peter Montgomery

Co nie jest, może być oceniana przez tego samego drzewa rodzina Proboscidea: filogenezy w tym oddziałem udał się w różnych kierunkach, a tylko kilka form przetrwały lub żył prawie jak mamut, aż do dnia dzisiejszego.

Czasami konieczne jest, aby zrekonstruować schemat Filogeneza: paleontologiczne ustaleń, dotychczas uważany pośrednikiem, jest przedstawicielem boku, ślepo kończący się gałęzie. Teraz jest to opisane nieco ponad 130 tys. Gatunków zwierząt i roślin kopalnych, co stanowi około 3% wszystkich żyjących gatunków. Jednocześnie wierzę, że całkowita liczba gatunków żyjących na Ziemi istnieją obecnie nie więcej niż 1-2%. Oznacza to, że paleontolodzy odkryli mniej niż jedna tysięczna wszystkich gatunków żyjących na Ziemi. Często w serii i drzewa filogenetycznego rodzinnym zamiast prawdziwych przodków musiał narazić ich hipotetyczną rekonstrukcję.

Jednak ogólny schemat filogenezy dużych jednostek systematycznych często nie można zainstalować. Początkowo jakiś rodowej grupy, istnieją oznaki, pozwala na wprowadzenie nowego adaptacyjne, strefę adaptacyjnego (obecnie starożytnego Crossopterygii na nabrzeżu i przekształcić je w płazów, powrót grup takich jak ichtiozaurów, pingwiny, wieloryby, ocean, przodkowie wyjście polydactyl konie z bagien, lasów i krzewów na pustyni, i tak dalej. zm.). Już w nowej strefy zaczyna potomków rozbieżność oryginalnych gatunków nisz ekologicznych - "zawody" gatunki są często bardzo wąskie. Gepard, na przykład, jest najszybszym biegaczem wśród kotów polować tylko małe antylopy - gazela. Im większa powierzchnia, tym więcej zmieści się nisz ekologicznych, tym większa jest specjacja w nowej grupie. Jednakże w każdym przypadku konieczne jest, aby rozwiązać elementy systemu, a filogenetyka jest jeszcze dużo pracy w przyszłości.

Źródło: Collegiate Dictionary młody biolog. Zestawione Aspiz ME Wydawca "pedagogia", Moskwa 1985