相同性と形質分析

形質分析とは、生物間の比較可能な特徴を特定し、その類似性が共通祖先（相同性）を反映しているのか、それとも独立した起源（相似性）を反映しているのかを評価するプロセスです。

Definition

相同性とは共通祖先から受け継がれた類似性であり、形質とは分類群間で変異する特徴であり、分類群をグループ化するために使用される証拠となる状態に区分されます。

Scope

このトピックでは、形態学的、分子的、行動的特徴がどのように形質および形質状態に区切られるか、相同性を仮説化するために使用される基準、一次相同性と二次相同性の区別、収斂、平行進化、および逆転による相似性の認識について扱います。これらは系統推定と分類の生データとなります。

Core questions

• 特徴はどのようにして離散的な状態を持つ形質として区切られるのでしょうか？
• 相同性を収斂的または平行的な類似性から区別する基準は何ですか？
• 形質間の矛盾（相似性）はどのように検出され、対処されるのでしょうか？
• 分析前に相同性を仮説化することと、系統樹上でそれを検証することの違いは何ですか？

Key theories

一次相同性と二次相同性

一次相同性とは、位置と構造の類似性に基づく対応の初期仮説であり、二次相同性とは、系統樹上の他の形質との一致が評価された後に裏付けられた仮説です。

証拠としての共有派生形質

共有派生形質状態（synapomorphies）のみが単系統群を支持する類似性であり、共有祖先形質状態（symplesiomorphies）や収斂はそうではありません。

Clinical relevance

厳密な形質分析は、農業、法医学、および病原体ベクターにおける生物の信頼性の高い同定の基礎となり、医学およびバイオテクノロジーに関連する形質進化の比較研究に情報を提供します。

History

相同性の概念は、オーウェンの比較解剖学において進化論に先行していましたが、ダーウィン以降にその現代的な系譜学的意味を獲得し、ヘニッヒによって操作化され、形質の極性と共有派生形質を共通祖先の再構築に結びつけました。

Debates

相同性が分析前、または系統樹上でのみ評価されるべきか

一部の研究者は、相同性の記述を類似性に基づく事前の仮説として扱いますが、他の研究者は、相同性は結果として得られる系統発生における一致によってのみ裏付けられるため、本質的に事後的なものであると主張しています。

Key figures

• Willi Hennig
• Richard Owen

Seminal works

• hennig1966
• wiley2011
• schuh2009

Frequently asked questions

相同性と相似性の違いは何ですか？

相同性とは、哺乳類の四肢の骨のように、共通の祖先による類似性です。相似性とは、鳥と昆虫の翼のように、独立して生じた機能的な類似性です。

相似性とは何ですか？

相似性とは、共通の祖先によるものではない類似性であり、収斂、平行進化、または進化的逆転によって生じ、系統分析中に形質間の矛盾を引き起こします。