फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स (Phylogenetic Systematics)

फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स जीवों के बीच वंशावली संबंधों का पुनर्निर्माण करता है और उन संबंधों को वर्गीकरण के आधार के रूप में उपयोग करता है।

Definition

फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स विकासवादी संबंधों का अनुमान है, जिसे शाखाओं वाले वृक्षों के रूप में दर्शाया जाता है, जो साझा व्युत्पन्न वर्णों (shared derived characters) के वितरण से प्राप्त होता है, साथ ही उन वृक्षों का उपयोग मोनोफाइलैटिक (monophyletic) टैक्सोन को पहचानने के लिए किया जाता है।

Scope

यह क्षेत्र वर्ण डेटा से विकासवादी वृक्षों का अनुमान लगाने के सिद्धांत और तरीकों को शामिल करता है: सिनैपोमॉर्फी (synapomorphy) द्वारा समूहीकरण का क्लेडिस्टिक तर्क, फाइलोजेनेटिक वृक्षों की संरचना और पठन, वर्ण ध्रुवीयता (character polarity) और जड़न (rooting) का निर्धारण, और यह आकलन कि डेटा प्रत्येक शाखा का कितनी दृढ़ता से समर्थन करता है। यह कार्यप्रणाली का मूल है जो वर्ण विश्लेषण को वर्गीकरण से जोड़ता है।

Sub-topics

• विशेषता ध्रुवीयता और बाह्यसमूह तुलना
• क्लैडिस्टिक्स और पार्सिमनी
• वृक्ष समर्थन और विश्वास
• वृक्ष शब्दावली और मूल निर्धारण (Rooting)

Core questions

• वर्ण डेटा से विकासवादी वृक्षों का अनुमान कैसे लगाया जाता है?
• कौन सा तर्क साझा व्युत्पन्न वर्णों द्वारा टैक्सोन को समूहित करने को उचित ठहराता है?
• वर्ण परिवर्तन की दिशा (ध्रुवीयता) कैसे निर्धारित की जाती है?
• एक वृक्ष की किसी विशेष शाखा पर कितना विश्वास किया जा सकता है?

Key theories

सिनैपोमॉर्फी-आधारित समूहीकरण

हेनिग का केंद्रीय सिद्धांत यह है कि केवल साझा व्युत्पन्न वर्ण अवस्थाएँ (सिनैपोमॉर्फी) सामान्य वंश और इस प्रकार मोनोफाइलैटिक समूहों के प्रमाण प्रदान करती हैं।

इष्टतमता मानदंड के रूप में पार्सिमनी (Parsimony)

क्लेडिस्टिक विश्लेषण अक्सर उस वृक्ष को प्राथमिकता देता है जिसमें सबसे कम वर्ण-अवस्था परिवर्तनों की आवश्यकता होती है, प्रतिस्पर्धी वृक्षों में से चुनने में होमोप्लासी (homoplasy) को न्यूनतम करने वाली लागत के रूप में मानता है।

वृक्षों का सांख्यिकीय मूल्यांकन

बूटस्ट्रैप जैसी पुनर्नमूनाकरण विधियाँ (resampling methods) यह निर्धारित करती हैं कि डेटा व्यक्तिगत क्लेडों (clades) का कितनी मजबूती से समर्थन करता है, वृक्ष अनुमान में निहित अनिश्चितता को संबोधित करता है।

Clinical relevance

फाइलोजेनेटिक पुनर्निर्माण रोगजनकों की उत्पत्ति और प्रसार का पता लगाता है, वंशावली विचलन (lineage divergences) की तारीख निर्धारित करता है, उपयोगी या हानिकारक प्रजातियों के निकटतम संबंधियों की पहचान करता है, और विकासवादी चिकित्सा (evolutionary medicine) और तुलनात्मक जीनोमिक्स (comparative genomics) का आधार बनता है।

History

हेनिग (Hennig) के बीसवीं सदी के मध्य में सिनैपोमॉर्फी द्वारा समूहीकरण के औपचारिककरण ने क्लेडिस्टिक क्रांति की शुरुआत की; बाद के दशकों में स्पष्ट इष्टतमता मानदंड (optimality criteria), कम्प्यूटेशनल वृक्ष खोज (computational tree search), और बूटस्ट्रैप (bootstrap) जैसे सांख्यिकीय समर्थन उपायों को जोड़ा गया, जिससे सिस्टमैटिक्स एक मात्रात्मक, दोहराने योग्य अनुशासन में बदल गया।

Debates

पार्सिमनी बनाम मॉडल-आधारित अनुमान

क्लेडिस्टों ने ऐतिहासिक रूप से पार्सिमनी को कम धारणा-आधारित के रूप में पसंद किया, जबकि सांख्यिकीय फाइलोजेनेटिकिस्टों ने तर्क दिया कि वर्ण परिवर्तन के स्पष्ट मॉडल अधिक सटीक वृक्ष उत्पन्न करते हैं, एक तनाव जिसने कार्यप्रणाली के विकास को आकार दिया।

Key figures

• Willi Hennig
• Joseph Felsenstein
• E. O. Wiley

Seminal works

• hennig1966
• wiley2011
• felsenstein2004
• felsenstein1985

Frequently asked questions

क्या क्लेडिस्टिक्स (cladistics) फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स के समान है?

क्लेडिस्टिक्स फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स की मुख्य विधि और समूहीकरण तर्क है; इन शब्दों का अक्सर एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किया जाता है, हालांकि फाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स में परिणामी वर्गीकरण भी शामिल होता है।

सिनैपोमॉर्फी क्या है?

सिनैपोमॉर्फी एक व्युत्पन्न वर्ण अवस्था है जो दो या दो से अधिक टैक्सोन द्वारा साझा की जाती है क्योंकि उन्हें यह एक सामान्य पूर्वज से विरासत में मिली थी, जो उन्हें एक साथ समूहित करने का प्रमाण प्रदान करती है।