Filogeni Hewan dan Pohon Kehidupan

Filogeni hewan merekonstruksi pola percabangan keturunan yang menghubungkan semua filum hewan, yang semakin terpecahkan dengan membandingkan data molekuler berskala genom di banyak garis keturunan.

Definition

Filogeni hewan adalah sejarah evolusi kerajaan hewan yang direkonstruksi, diekspresikan sebagai pohon bercabang di mana nenek moyang bersama antar filum disimpulkan dari karakter morfologi dan molekuler.

Scope

Topik ini menjelaskan bagaimana hubungan evolusi antar filum hewan disimpulkan dan digambarkan sebagai pohon kehidupan. Ini mencakup penggunaan karakter morfologi dan, terutama, data sekuens molekuler untuk mengelompokkan bilateria ke dalam Deuterostomia dan superklade protostoma Ecdysozoa dan Lophotrochozoa, serta penempatan filum non-bilateria yang bercabang awal. Ini juga membahas bagaimana pohon filogenetik dibaca dan mengapa beberapa cabang dalam masih belum pasti.

Core questions

• Bagaimana hubungan evolusi antar filum hewan disimpulkan dari morfologi dan data molekuler?
• Apa saja klade utama hewan bilateria?
• Garis keturunan mana yang bercabang paling awal di antara hewan, dan mengapa hal ini diperdebatkan?
• Bagaimana seharusnya pohon filogenetik hewan dibaca?

Key theories

Tiga klade bilateria besar

Filogenetika molekuler mengelompokkan hewan bilateria ke dalam Deuterostomia dan dua superklade protostoma Ecdysozoa, hewan yang berganti kulit, dan Lophotrochozoa, hewan spiralian dan ber-lophophore, menggantikan skema lama berdasarkan jenis selom.

Resolusi filogenomik

Pengambilan sampel banyak gen di banyak taksa meningkatkan akurasi pohon hewan, memulihkan klade yang didukung dengan baik sambil menunjukkan di mana data terbatas atau divergensi kuno yang cepat membuat cabang-cabang tidak terpecahkan.

Mechanisms

Pohon filogenetik disimpulkan dengan membandingkan karakter yang diharapkan mencerminkan nenek moyang bersama. Fitur turunan bersama, baik anatomi atau, yang lebih kuat, sekuens nukleotida dan asam amino, dianalisis dengan metode seperti kemungkinan maksimum (maximum likelihood) dan inferensi Bayesian untuk menemukan pohon yang paling baik menjelaskan data. Studi filogenomik menggabungkan atau secara bersama-sama memodelkan ratusan gen dari banyak spesies, yang meningkatkan dukungan statistik untuk klade tetapi juga dapat menimbulkan konflik ketika garis keturunan kuno menyimpang secara berurutan dengan cepat atau ketika sekuens telah berevolusi secara tidak merata.

Clinical relevance

Pohon hewan yang terpecahkan memungkinkan ahli biologi memprediksi sifat-sifat hewan yang kurang dipelajari dari kerabatnya, memilih organisme model yang temuannya dapat diekstrapolasi dengan tepat, dan menafsirkan distribusi gen, parasit, dan mekanisme perkembangan di seluruh kerajaan hewan. Ini adalah konteks pendidikan, bukan saran klinis.

History

Haeckel menggambar pohon kehidupan hewan pertama pada abad kesembilan belas. Metode kladistik Hennig pada abad kedua puluh menempatkan rekonstruksi pohon pada pijakan yang ketat berdasarkan karakter turunan bersama. Sejak tahun 1990-an, sekuens RNA ribosom menata ulang bilateria menjadi Ecdysozoa dan Lophotrochozoa, dan studi filogenomik luas pada tahun 2000-an, seperti yang dilakukan oleh Dunn dan rekan-rekannya, mempertajam resolusi di seluruh pohon.

Debates

Kelompok saudara dari semua hewan lain

Apakah spons atau ctenophora bercabang paling awal di antara hewan masih diperdebatkan, karena kumpulan data dan model evolusi sekuens yang berbeda menghasilkan jawaban yang bertentangan dengan implikasi besar bagi evolusi jaringan dan sistem saraf.

Key figures

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

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

Apa itu Ecdysozoa dan Lophotrochozoa?

Mereka adalah dua klade besar hewan protostoma: Ecdysozoa adalah hewan yang berganti kulit seperti artropoda dan nematoda, dan Lophotrochozoa meliputi moluska, annelida, dan filum spiralian serta ber-lophophore lainnya.

Mengapa pohon hewan terus berubah?

Seiring dengan tersedianya kumpulan data molekuler yang lebih besar dan lebih baik serta model analitis yang lebih baik, beberapa hubungan dikonfirmasi sementara yang lain, terutama divergensi kuno yang dalam dan cepat, direvisi.