Ο ορισμός και τα παραδείγματα της Sinapomorfia

Ένα συναπομορφία είναι όλος ο χαρακτήρας που είναι αποκλειστικός από μια ομάδα ειδών και τον κοινό πρόγονο που τα ορίζει. Ο όρος προέρχεται από την ελληνική γλώσσα και σημαίνει "με βάση την κοινή μορφή".

Οι συναπομορφίες επιτρέπουν τον ορισμό των ταξινομικών στο πεδίο της εξελικτικής βιολογίας. Επομένως, έχουν ερμηνευτική αξία μόνο μέσα στο ταξινομικό επίπεδο στο οποίο μιλούν. Δηλαδή, είναι σχετικές.

Οι συναπομορφίες προέρχονται από χαρακτήρες που ορίζουν ένα σημείο απόκλισης στο οποίο ένα ταξινομικό ταξινόμησε μια εξελικτική τροχιά διαφορετική από μια ταξινομική αδελφή. Μια συναπομορφία είναι μια ομολογία μεταξύ των ειδών της ίδιας ταξινομικής κατηγορίας που τα μοιράζονται.

Οι θηλυκοί αδένες, για παράδειγμα, είναι μια συναπομόνωση των θηλαστικών, η οποία καθορίζει. Είναι ένας χαρακτήρας που μοιράζονται όλα τα μέλη της τάξης Mammalia, η οποία υποτίθεται ότι είναι μονολειτουργική. Δηλαδή, όλα τα μέλη της μοιράζονται την ίδια προέλευση και κανένας δεν βρίσκεται εκτός της ταξινομικής κατηγορίας που ορίζεται έτσι.

Η συνάθροιση είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται από τη σχολική σχολή της συστηματικής βιολογίας. Σύμφωνα με αυτό, όλα τα ζωντανά όντα μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τα παράγωγα χαρακτηριστικά τους. Επιπλέον, από την ανάλυση αυτή μπορεί να θεωρηθεί και η εξελικτική ιστορία του είδους και οι σχέσεις συγγένειας μεταξύ τους.

Ευρετήριο

• 1 Χρήσιμο των συναπομορφιών στην εξελικτική ανάλυση
  • 1.1 Μοναδική τροχιά
  • 1.2 Προγονικοί χαρακτήρες
• 2 Παραδείγματα συνωμομορφιών
  • 2.1 Cordados
  • 2.2 Σπερματοφύκη
• 3 Μοριακές συνωμομορφίες
• 4 Αναφορές

Χρησιμότης των συναπομορφιών στην εξελικτική ανάλυση

Μόνο οι συναπομορφίες ορίζουν το μονοφατικό ενός δεδομένου ταξινομικού. Παρόλο που κάποια είδη φαίνεται να μην δείχνουν την παρουσία χαρακτήρα, υπάρχουν δύο τρόποι για να την ερμηνεύσουμε.

Μερικές φορές, σε μοναδικές και συγκεκριμένες εξελικτικές τροχιές μιας ομάδας, ο χαρακτήρας χάθηκε δευτερευόντως. Δηλαδή, τα είδη ή οι ομάδες ειδών προέρχονται από προγόνους που μοιράζονται τον χαρακτήρα.

Μια κλασική περίπτωση είναι αυτή των κητοειδών που, παρά τα θηλαστικά, δεν παρουσιάζουν τρίχες. Οι τρίχες είναι μια άλλη συναπομόνωση των θηλαστικών.

Ένας δεύτερος λόγος είναι η εμφάνιση ενός προχωρημένου σταδίου αλλαγής χαρακτήρα σε μια ομάδα που φαίνεται να μην έχει. Δηλαδή, έχουν μια τροποποιημένη συναποστολή. Αυτή είναι η περίπτωση της μείωσης των οπίσθιων πτερύγων που μετασχηματίζονται σε halteres στα έντομα της κατηγορίας Diptera.

Μοναδική τροχιά

Σε κάθε περίπτωση, οι συναπομορφίες είναι οι χαρακτήρες που χρησιμοποιούνται για τον ορισμό των ομάδων της εξελικτικής μελέτης στα κλασσικά. Για να το θεωρήσουμε ως τέτοιο, πρέπει να έχουμε μια συναπομορφία που έχει προκύψει από μια μοναδική τροχιά.

Δηλαδή, η πολύπλοκη σειρά μεταλλάξεων (σε όλα τα επίπεδα και όλων των τύπων) που οδήγησαν στην εμφάνισή της στον πρόγονο και τους απογόνους της, συνέβη μόνο μία φορά.

Εάν μια άλλη ομάδα φαίνεται να δείχνει τον χαρακτήρα, μπορεί να αναλυθεί εάν αυτό που παρατηρείται δεν είναι αναλογία αντί ομολογίας. Δηλαδή, δύο διαφορετικές ομάδες μπορεί να έχουν φτάσει σε παρόμοιο χαρακτήρα με διάφορους τρόπους. Αυτό στην εξελικτική βιολογία ονομάζεται ομοπλασία.

Προγονικοί χαρακτήρες

Τέλος, οι απλοϊμορρφίες αντιπροσωπεύουν τους προγονικούς χαρακτήρες. Δηλαδή, αυτά που μοιράζονται δύο ταξινομητές που σχετίζονται με κοινή καταγωγή. Οι συναπομορφίες, προφανώς, διαχωρίζουν τα δύο taxa και τα ορίζουν ως τέτοια (δηλαδή, διαφορετικά).

Παραδείγματα συναπομορφιών

Τα παραδείγματα που θα δώσουμε αργότερα αφορούν δύο μεγάλες ομάδες ζωντανών όντων. Ωστόσο, οι συναπομορφίες μπορούν να βρεθούν σε οποιοδήποτε επίπεδο της κλίμακας ιεραρχικής ταξινόμησης των ζωντανών όντων.

Δηλαδή, κάθε ταξινομική ομάδα ορίζεται με αυτόν τον τρόπο ακριβώς επειδή υπάρχει τουλάχιστον μία συναπομορφία που την ορίζει.

Κορντάδο

Τα χορδή είναι μια ομάδα ζώων (με εύρος φάσματος) που χαρακτηρίζονται από παρουσίαση ενός notocordio ή ραχιαίου κορδονιού σε κάποιο σημείο της ανάπτυξής τους.

Παρουσιάζουν πολυάριθμες εξελικτικές προόδους και έχουν κατορθώσει να αποικίσουν βασικά όλα τα διαθέσιμα οικοσυστήματα του πλανήτη.

Η πιο πολυάριθμη ομάδα των χορδών είναι αυτή της κατηγορίας Vertebrata. Τα χορδαία έχουν μοναδικούς ή αποκλειστικούς χαρακτήρες (συναπομορφισμούς) που τις ορίζουν και περιλαμβάνουν:

- Παρουσία ενός ραχιαίου κορδονιού μεταξύ του πεπτικού συστήματος και του νευρικού.

- Παρουσία νωτιαίου νευρικού σωλήνα.

- Διαμήκης τμηματικό μυϊκό σύστημα.

- Φάρυγγα ανοίγματα.

- Ενδοσίλ (χιτωνόζωα, αμφιθέα, λάμπρες νύμφες): ο προηγμένος ομόλογος χαρακτήρας είναι ο θυρεοειδής αδένας σε σπονδυλωτά.

- Post-cola.

Πολλές από αυτές τις συναπομορφίες είχαν ως αποτέλεσμα μοναδικές εξελικτικές ειδικότητες μέσα σε αυτές τις ομάδες ζώων. Το notocordio, για παράδειγμα, προκάλεσε τη σπονδυλική στήλη στα σπονδυλωτά.

Σπερματόφυτα

Τα σπερματόφυτα αντιπροσωπεύουν την μονοφυλετική ομάδα αγγειακών φυτών που συγκεντρώνουν όλα εκείνα που παράγουν σπόρους.

Επομένως, η συναπομορφία που ορίζει την ομάδα είναι η παραγωγή σπόρων και όχι η παρουσία αγγειακού συστήματος, καθώς υπάρχουν και άλλα φυτά χωρίς φυτά. Δηλαδή, κάθε φυτό με σπόρο είναι αγγειακό, αλλά όχι κάθε αγγειακό φυτό παράγει σπόρους.

Είναι η ομάδα των φυτών που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη βιολογική ποικιλότητα, την πιο εκτεταμένη γεωγραφική κατανομή και τις πιο επιτυχημένες οικολογικές προσαρμογές. Μεταξύ των συναπομορφιών των φυτών με σπόρους είναι:

- Παραγωγή σπόρων.

- Παραγωγή ενός "δευτερεύοντος" ξύλου, τουλάχιστον προγονικά.

- Υποκατάστημα υποκαταστήματος.

Τα σπερματοφύκη, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε δύο μεγάλες μονοφατικές ομάδες: gymnosperms, και angiosperms ή ανθοφόρα φυτά. Κάθε ένα από αυτά παρουσιάζει συναπομορφίες κοινές για τα είδη που τους αποτελούν.

Μοριακές συναπομορφίες

Δεν πρέπει να γίνει κατανοητό ότι όλες οι συναπομορφίες είναι μορφολογικές, δομικές ή λειτουργικές. Δηλαδή, δεν συνάπτεται κάθε σχέση συγγένειας μέσω φαινοτύπων. Αντίθετα, η μοριακή συστηματική και η μοριακή εξέλιξη έχουν καταδείξει την ισχύ διαχωρισμού των αλληλουχιών βιολογικών μακρομορίων.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα χάρη στην πρόοδο σε ολοένα ισχυρότερες και προσιτές τεχνικές προσδιορισμού ακολουθίας DNA. Η ανάλυση των αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών έχει επαναφέρει εντελώς την άποψή μας για συγγενικές σχέσεις μεταξύ ειδών. Στην πραγματικότητα, έχουν δώσει μια εντελώς νέα τοπολογία στο ίδιο δέντρο της ζωής.

Εάν συγκρίνουμε την αλληλουχία νουκλεοτιδίων ενός συγκεκριμένου γονιδίου μεταξύ διαφορετικών ειδών, μπορούμε επίσης να βρούμε συνωμομορφίες. Οι αλληλουχίες αμινοξέων των πρωτεϊνών μπορούν επίσης να παρέχουν αυτές τις πληροφορίες.

Αυτά έχουν αποδειχθεί πολύ χρήσιμα στις μελέτες της συστηματικής, της φυλογένεσης και της εξέλιξης. Στην πραγματικότητα, σήμερα, οποιαδήποτε προτεινόμενη φυλογενετική σχέση, περιγραφή των ειδών, η εξελικτική τροχιά κ.λπ., πρέπει να υποστηρίζονται από μοριακά δεδομένα..

Αυτό το ολοκληρωτικό και πολυεπιστημονικό όραμα κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση πολλών από τις αμφιβολίες ότι η απλή μορφολογία και τα απολιθώματα δεν επέτρεψαν να επιλυθούν στο παρελθόν.

Αναφορές

1. Hall, Β. Κ. (2003) Κάθοδος με τροποποίηση: η μοναδικότητα της ομολογίας και της ομοψίας, όπως φαίνεται από μια ανάλυση ανάπτυξης και εξέλιξης. Biological Reviews της Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
2. Hall, Β. Κ. (2007) Ομολογία και ομολογία: διχοτομία ή συνέχεια; Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
3. Loconte, Η., Stevenson, D. W. (1990) Cladistics of Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
4. Page, R.D.M., Holmes, Ε.Ο. (1998). Μοριακή εξέλιξη: μια φυλογενετική προσέγγιση. Blackwell Publishing Ltd.
5. Σκωτία, R. W. (2010) Βαθιά ομολογία: η θέα από συστηματική. BioEssays, 32: 438-449.