जंतु फ़ाइलोजेनी और जीवन का वृक्ष

जंतु फ़ाइलोजेनी वंश के शाखाकरण पैटर्न का पुनर्निर्माण करती है जो सभी जंतु संघों को जोड़ता है, जिसे कई वंशों में जीनोम-स्केल आणविक डेटा की तुलना करके तेजी से हल किया जा रहा है।

Definition

जंतु फ़ाइलोजेनी जंतु जगत का पुनर्निर्मित विकासात्मक इतिहास है, जिसे एक शाखा वाले वृक्ष के रूप में व्यक्त किया जाता है जिसमें संघों के बीच साझा वंश का अनुमान रूपात्मक और आणविक विशेषताओं से लगाया जाता है।

Scope

यह विषय बताता है कि जंतु संघों के बीच विकासात्मक संबंधों का अनुमान कैसे लगाया जाता है और उन्हें जीवन के वृक्ष के रूप में कैसे दर्शाया जाता है। इसमें रूपात्मक विशेषताओं और, विशेष रूप से, आणविक अनुक्रम डेटा का उपयोग करके द्विपक्षीयों को ड्यूटेरोस्टोमिया और प्रोटोस्टोम सुपरक्लेड एकडिसोज़ोआ (Ecdysozoa) और लोफोट्रोकोज़ोआ (Lophotrochozoa) में समूहित करना, और प्रारंभिक-शाखा वाले गैर-द्विपक्षीय संघों के स्थान को शामिल किया गया है। यह इस बात पर भी प्रकाश डालता है कि फ़ाइलोजेनेटिक वृक्षों को कैसे पढ़ा जाता है और क्यों कुछ गहरी शाखाएँ अनिश्चित बनी हुई हैं।

Core questions

• जंतु संघों के बीच विकासात्मक संबंधों का अनुमान आकृति विज्ञान और आणविक डेटा से कैसे लगाया जाता है?
• द्विपक्षीय जंतुओं के प्रमुख क्लेड कौन से हैं?
• जंतुओं में सबसे पहले कौन सा वंश शाखा बनाता है, और यह क्यों विवादास्पद है?
• जंतुओं के फ़ाइलोजेनेटिक वृक्ष को कैसे पढ़ा जाना चाहिए?

Key theories

तीन महान द्विपक्षीय क्लेड

आणविक फ़ाइलोजेनेटिक्स द्विपक्षीय जंतुओं को ड्यूटेरोस्टोमिया और दो प्रोटोस्टोम सुपरक्लेड एकडिसोज़ोआ (Ecdysozoa), जो मोल्टिंग करने वाले जंतु हैं, और लोफोट्रोकोज़ोआ (Lophotrochozoa), जो सर्पिलियन और लोफोफोर-असर वाले जंतु हैं, में समूहित करता है, जो सीलोम प्रकार पर आधारित पुरानी योजनाओं की जगह लेता है।

फ़ाइलोजेनोमिक संकल्प

कई टैक्सों में कई जीनों का नमूना लेने से जंतु वृक्ष की सटीकता में सुधार होता है, अच्छी तरह से समर्थित क्लेडों को पुनर्प्राप्त किया जाता है जबकि यह उजागर होता है कि सीमित डेटा या तेजी से प्राचीन विचलन शाखाओं को अनसुलझा छोड़ देते हैं।

Mechanisms

फ़ाइलोजेनेटिक वृक्षों का अनुमान उन विशेषताओं की तुलना करके लगाया जाता है जिनसे सामान्य वंश को दर्शाने की उम्मीद की जाती है। साझा व्युत्पन्न विशेषताओं, चाहे वे शारीरिक हों या, अधिक शक्तिशाली रूप से, न्यूक्लियोटाइड और अमीनो-एसिड अनुक्रम, का विश्लेषण अधिकतम संभावना (maximum likelihood) और बायेसियन अनुमान (Bayesian inference) जैसी विधियों से किया जाता है ताकि उस वृक्ष को खोजा जा सके जो डेटा को सबसे अच्छी तरह से समझाता है। फ़ाइलोजेनोमिक अध्ययन कई प्रजातियों से सैकड़ों जीनों को एक साथ जोड़ते हैं या संयुक्त रूप से मॉडल करते हैं, जो क्लेडों के लिए सांख्यिकीय समर्थन बढ़ाता है लेकिन संघर्ष को भी उजागर कर सकता है जब प्राचीन वंश तेजी से उत्तराधिकार में अलग हो गए हों या जब अनुक्रम असमान रूप से विकसित हुए हों।

Clinical relevance

एक सुलझा हुआ जंतु वृक्ष जीवविज्ञानी को उनके रिश्तेदारों से कम अध्ययन किए गए जानवरों के लक्षणों की भविष्यवाणी करने, मॉडल जीवों का चयन करने जिनकी खोजें उचित रूप से अनुमानित होती हैं, और जंतु जगत में जीन, परजीवियों और विकासात्मक तंत्रों के वितरण की व्याख्या करने में मदद करता है। यह शैक्षिक संदर्भ है, नैदानिक सलाह नहीं।

History

हेकेल ने उन्नीसवीं शताब्दी में जंतु जीवन के पहले वृक्ष बनाए थे। बीसवीं शताब्दी में हेनिग की क्लेडिस्टिक विधि ने साझा व्युत्पन्न विशेषताओं के आधार पर वृक्ष पुनर्निर्माण को एक कठोर आधार पर रखा। 1990 के दशक से, राइबोसोमल आरएनए अनुक्रमों ने द्विपक्षीयों को एकडिसोज़ोआ (Ecdysozoa) और लोफोट्रोकोज़ोआ (Lophotrochozoa) में पुनर्गठित किया, और 2000 के दशक में व्यापक फ़ाइलोजेनोमिक अध्ययनों, जैसे कि डन और सहयोगियों का, ने वृक्ष में संकल्प को तेज किया।

Debates

अन्य सभी जंतुओं का सिस्टर ग्रुप

क्या स्पंज या टेनोफोर जंतुओं में सबसे पहले शाखा बनाते हैं, यह अभी भी विवादास्पद है, क्योंकि अनुक्रम विकास के विभिन्न डेटासेट और मॉडल ऊतकों और तंत्रिका तंत्र के विकास के लिए प्रमुख निहितार्थों के साथ परस्पर विरोधी उत्तर प्राप्त करते हैं।

Key figures

• Ernst Haeckel
• Willi Hennig
• Carl Woese
• Gonzalo Giribet

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

एकडिसोज़ोआ (Ecdysozoa) और लोफोट्रोकोज़ोआ (Lophotrochozoa) क्या हैं?

वे प्रोटोस्टोम जंतुओं के दो महान क्लेड हैं: एकडिसोज़ोआ (Ecdysozoa) मोल्टिंग करने वाले जंतु हैं जैसे आर्थ्रोपोड और नेमाटोड, और लोफोट्रोकोज़ोआ (Lophotrochozoa) में मोलस्क, एनेलिड और अन्य सर्पिलियन और लोफोफोर-असर वाले संघ शामिल हैं।

जंतु वृक्ष क्यों बदलते रहते हैं?

जैसे-जैसे बड़े और बेहतर आणविक डेटासेट और बेहतर विश्लेषणात्मक मॉडल उपलब्ध होते हैं, कुछ संबंध पुष्ट होते हैं जबकि अन्य, विशेष रूप से गहरे और तेजी से प्राचीन विचलन, संशोधित होते हैं।