- ประโยชน์ของ Synapomorphies ในการวิเคราะห์วิวัฒนาการ
- วิถีที่ไม่เหมือนใคร
- อักขระบรรพบุรุษ
- ตัวอย่างของ Synapomorphies
- คอร์ด
- Spermatophytes
- Synapomorphy ระดับโมเลกุล
- อ้างอิง
synapomorphyเป็นตัวละครใด ๆ ที่ไม่ซ้ำกันในกลุ่มของสายพันธุ์และบรรพบุรุษเป็นคนธรรมดาที่กำหนดพวกเขา คำนี้มาจากภาษากรีกและหมายถึง "ตามแบบฟอร์มที่ใช้ร่วมกัน"
Synapomorphies อนุญาตให้กำหนดแท็กซ่าในสาขาชีววิทยาวิวัฒนาการ ดังนั้นจึงมีค่าการตีความเฉพาะในระดับอนุกรมวิธานที่พวกเขากำลังพูด นั่นคือพวกเขาเป็นญาติกัน
เลี้ยงลูกด้วยนม
Synapomorphies เป็นอักขระที่ได้มาซึ่งกำหนดจุดแตกต่างที่อนุกรมวิธานตามเส้นทางวิวัฒนาการที่แตกต่างจากอนุกรมวิธานน้องสาว Synapomorphy เป็นความคล้ายคลึงกันระหว่างชนิดของอนุกรมวิธานเดียวกันที่ใช้ร่วมกัน
ตัวอย่างเช่นต่อมน้ำนมเป็นอวัยวะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งพวกมันกำหนด เป็นตัวละครที่สมาชิกทุกคนในคลาส Mammalia ร่วมกันซึ่งควรจะเป็น monophyletic กล่าวอีกนัยหนึ่งสมาชิกทั้งหมดมีแหล่งกำเนิดเดียวกันและไม่มีใครอยู่นอกกลุ่มที่กำหนดไว้
Synapomorphy เป็นคำที่ใช้ในโรงเรียนชีววิทยาเชิงระบบ ด้วยเหตุนี้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดสามารถจำแนกได้ตามลักษณะที่ได้รับ นอกจากนี้จากการวิเคราะห์นี้ยังสามารถพิจารณาประวัติวิวัฒนาการของสายพันธุ์และความสัมพันธ์ทางเครือญาติระหว่างพวกมันได้อีกด้วย
ประโยชน์ของ Synapomorphies ในการวิเคราะห์วิวัฒนาการ
เฉพาะ synapomorphies เท่านั้นที่กำหนด monophyly ของอนุกรมวิธานที่กำหนด แม้ว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดจะไม่แสดงตัวละคร แต่ก็มีสองวิธีในการตีความ
บางครั้งในวิถีวิวัฒนาการที่ไม่ซ้ำกันและเฉพาะกลุ่มลักษณะนิสัยก็หายไปในทางที่สอง นั่นคือสายพันธุ์หรือกลุ่มของสปีชีส์ได้มาจากบรรพบุรุษที่มีลักษณะนิสัยร่วมกัน
กรณีคลาสสิกคือสัตว์จำพวกวาฬที่แม้จะเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ก็ไม่มีขน ขนเป็นอีกชนิดหนึ่งของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
เหตุผลประการที่สองคือการปรากฏตัวของการเปลี่ยนแปลงตัวละครขั้นสูงในกลุ่มที่ดูเหมือนจะไม่มี นั่นคือพวกเขานำเสนอ Synapomorphy ที่ปรับเปลี่ยนแล้ว นี่เป็นกรณีของการลดลงของปีกหลังที่เปลี่ยนเป็น halteres ในแมลงของคลาส Diptera
วิถีที่ไม่เหมือนใคร
ไม่ว่าในกรณีใด synapomorphies เป็นอักขระที่ใช้ในการกำหนดกลุ่มการศึกษาวิวัฒนาการใน cladistics เพื่อให้ได้รับการพิจารณาเช่นนี้ Synapomorphy ต้องเป็นผลมาจากวิถีที่ไม่เหมือนใคร
นั่นคือชุดการกลายพันธุ์ที่ซับซ้อน (ในทุกระดับและทุกชนิด) ที่นำไปสู่การปรากฏตัวในบรรพบุรุษและลูกหลานของเขาเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว
หากกลุ่มอื่นดูเหมือนจะแสดงตัวละครก็สามารถวิเคราะห์ได้ว่าสิ่งที่สังเกตเห็นนั้นไม่ใช่การเปรียบเทียบแทนที่จะเป็น homology นั่นคือกลุ่มที่แตกต่างกันสองกลุ่มอาจมีลักษณะที่คล้ายกันด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน นี่คือสิ่งที่ในชีววิทยาวิวัฒนาการเรียกว่า homoplasia
อักขระบรรพบุรุษ
ในที่สุด simplesiomorphies แสดงถึงตัวละครบรรพบุรุษ นั่นคือแท็กซ่าที่ใช้ร่วมกันสองตัวโดยบรรพบุรุษร่วมกัน Synapomorphies แยกทั้งสองแท็กซ่าออกจากกันอย่างชัดเจนและกำหนดให้เป็นเช่นนั้น (นั่นคือแตกต่างกัน)
ตัวอย่างของ Synapomorphies
ตัวอย่างที่เราจะให้ในภายหลังเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตสองกลุ่มใหญ่ อย่างไรก็ตาม synapomorphies สามารถพบได้ในทุกระดับของระดับการจำแนกตามลำดับชั้นของสิ่งมีชีวิต
นั่นคืออนุกรมวิธานทุกตัวถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำเนื่องจากมี Synapomorphy อย่างน้อยหนึ่งตัวที่กำหนดมัน
คอร์ด
Chordates เป็นกลุ่มของสัตว์ (ที่มีอันดับไฟลัม) ซึ่งมีลักษณะเด่นด้วยการนำเสนอ notochord หรือ dorsal cord ในบางช่วงของการพัฒนา
พวกเขานำเสนอความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการมากมายและสามารถตั้งรกรากที่อยู่อาศัยทุกแห่งบนโลกได้
กลุ่มคอร์ดที่ใหญ่ที่สุดคือคลาส Vertebrata Chordates มีอักขระที่ไม่ซ้ำกันหรือเฉพาะตัว (synapomorphies) ที่กำหนดรวมถึง:
- มีสายหลังระหว่างท่อย่อยอาหารและท่อประสาท
- การปรากฏตัวของท่อประสาทหลัง
- กล้ามเนื้อตามยาวเป็นส่วน ๆ
- ช่องคอหอย
- Endostyle (tunicates, amphoxes, lamprey larvae): ลักษณะที่คล้ายคลึงกันขั้นสูงคือต่อมไทรอยด์ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
- หางหลังทวาร.
ไซนาโปมอร์ฟีเหล่านี้จำนวนมากก่อให้เกิดความเชี่ยวชาญด้านวิวัฒนาการที่ไม่เหมือนใครภายในกลุ่มสัตว์เหล่านี้ ยกตัวอย่างเช่น notochord ก่อให้เกิดกระดูกสันหลังในกระดูกสันหลัง
Spermatophytes
Spermatophytes เป็นตัวแทนของกลุ่ม monophyletic ของพืชที่มีเมล็ดซึ่งรวมถึงพืชที่ผลิตเมล็ดพืชทั้งหมด
ดังนั้น Synapomorphy ที่กำหนดกลุ่มคือการผลิตเมล็ดพืชไม่ใช่การมีระบบหลอดเลือดเนื่องจากพืชอื่น ๆ ที่ไม่มีเมล็ดก็มีเช่นกัน นั่นคือต้นกล้าทุกต้นมีหลอดเลือด แต่ไม่ใช่ทุกต้นที่สร้างเมล็ดได้
เป็นกลุ่มพืชที่มีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ที่กว้างขวางที่สุดและการปรับตัวทางนิเวศวิทยาที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด ในบรรดาซินาโปมอร์ฟีของพืชเมล็ดเราพบ:
- การผลิตเมล็ดพันธุ์
- การผลิต xylem "รอง" อย่างน้อยก็ตามบรรพบุรุษ
- การแตกแขนงของซอกใบ
ในทางกลับกัน Spermatophytes จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม monophyletic ขนาดใหญ่: gymnosperms และ angiosperms หรือไม้ดอก พวกเขาแต่ละคนมี synapomorphies เหมือนกันกับสายพันธุ์ที่ประกอบด้วยพวกมัน
Synapomorphy ระดับโมเลกุล
ไม่ควรเข้าใจว่า Synapomorphy ทั้งหมดเป็นสัณฐานวิทยาโครงสร้างหรือการทำงาน นั่นคือไม่ใช่ความสัมพันธ์ทางเครือญาติทั้งหมดที่สร้างขึ้นผ่านฟีโนไทป์ ในทางตรงกันข้ามระบบโมเลกุลและวิวัฒนาการของโมเลกุลได้แสดงให้เห็นถึงพลังในการแก้ไขลำดับของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา
นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากความก้าวหน้าในเทคนิคการหาลำดับดีเอ็นเอที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถเข้าถึงได้ การวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอและโปรตีนได้ปฏิวัติมุมมองของเราเกี่ยวกับความสัมพันธ์ทางเครือญาติระหว่างสิ่งมีชีวิตอย่างสิ้นเชิง ในความเป็นจริงพวกเขาได้มอบโทโพโลยีใหม่ทั้งหมดให้กับต้นไม้แห่งชีวิต
ถ้าเราเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนเฉพาะระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เราจะพบ synapomorphies ลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนสามารถให้ข้อมูลนี้ได้เช่นกัน
สิ่งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาเกี่ยวกับระบบวิทยาวิวัฒนาการและวิวัฒนาการ ในความเป็นจริงในปัจจุบันข้อเสนอใด ๆ สำหรับความสัมพันธ์ทางเครือญาติทางวิวัฒนาการคำอธิบายของสายพันธุ์วิถีวิวัฒนาการ ฯลฯ จะต้องได้รับการสนับสนุนโดยข้อมูลระดับโมเลกุล
วิสัยทัศน์เชิงบูรณาการและสหสาขาวิชาชีพนี้ได้ชี้แจงข้อสงสัยมากมายที่สัณฐานวิทยาอย่างง่ายและบันทึกฟอสซิลไม่อนุญาตให้แก้ไขในอดีต
อ้างอิง
- Hall, BK (2003) การสืบเชื้อสายด้วยการดัดแปลง: ความเป็นเอกภาพพื้นฐาน homology และ homoplasy ตามที่เห็นผ่านการวิเคราะห์พัฒนาการและวิวัฒนาการ บทวิจารณ์ทางชีววิทยาของสมาคมปรัชญาเคมบริดจ์, 78: 409-433
- Hall, BK (2007) Homoplasy และ homology: dichotomy หรือต่อเนื่อง? วารสารวิวัฒนาการของมนุษย์, 52: 473-479.
- Loconte, H. , Stevenson, DW (1990) โครงสร้างของ Spermatophyta บริตโทเนีย 42: 197-211
- หน้า, RDM, Holmes, EC (1998) วิวัฒนาการระดับโมเลกุล: วิธีการวิวัฒนาการทางวิวัฒนาการ Blackwell Publishing Ltd.
- Scotland, RW (2010) การคล้ายคลึงกันอย่างลึกซึ้ง: มุมมองจากระบบ BioEssays, 32: 438-449