Filogenia animală și arborele vieții

Filogenia animală reface modelul de ramificare a descendenței care conectează toate încrengăturile animale, fiind din ce în ce mai bine rezolvată prin compararea datelor moleculare la scară genomică între numeroase linii evolutive.

Definition

Filogenia animală este istoria evolutivă reconstituită a regnului animal, exprimată ca un arbore ramificat în care strămoșul comun al încrengăturilor este dedus din caractere morfologice și moleculare.

Scope

Acest subiect explică modul în care relațiile evolutive dintre încrengăturile animale sunt deduse și reprezentate ca un arbore al vieții. Acesta acoperă utilizarea caracterelor morfologice și, în special, a datelor de secvență moleculară pentru a grupa bilaterienele în Deuterostomia și supercladele protostomiene Ecdysozoa și Lophotrochozoa, precum și plasarea încrengăturilor non-bilateriene cu ramificare timpurie. De asemenea, abordează modul în care sunt citite arborii filogenetici și de ce unele ramuri profunde rămân incerte.

Core questions

• Cum sunt deduse relațiile evolutive dintre încrengăturile animale din morfologie și date moleculare?
• Care sunt principalele clade ale animalelor bilateriene?
• Ce linie evolutivă se ramifică cel mai devreme dintre animale și de ce este contestat acest lucru?
• Cum ar trebui citit un arbore filogenetic al animalelor?

Key theories

Trei mari clade bilateriene

Filogenetica moleculară grupează animalele bilateriene în Deuterostomia și cele două superclade protostomiene Ecdysozoa, animalele care năpârlesc, și Lophotrochozoa, animalele spiralate și purtătoare de lofofor, înlocuind schemele mai vechi bazate pe tipul de celom.

Rezoluția filogenomică

Eșantionarea multor gene la numeroase taxoni îmbunătățește acuratețea arborelui animal, recuperând clade bine susținute, expunând în același timp unde datele limitate sau divergențele antice rapide lasă ramurile nerezolvate.

Mechanisms

Arborii filogenetici sunt inferați prin compararea caracterelor despre care se așteaptă să reflecte o ascendență comună. Caracteristicile derivate comune, fie anatomice, fie, mai puternic, secvențe de nucleotide și aminoacizi, sunt analizate cu metode precum verosimilitatea maximă (maximum likelihood) și inferența Bayesiană pentru a găsi arborele care explică cel mai bine datele. Studiile filogenomice concatenează sau modelează în comun sute de gene de la multe specii, ceea ce crește suportul statistic pentru clade, dar poate expune și conflicte atunci când liniile antice au divergat în succesiune rapidă sau când secvențele au evoluat inegal.

Clinical relevance

Un arbore animal rezolvat permite biologilor să prezică trăsăturile animalelor puțin studiate pe baza rudelor lor, să aleagă organisme model ale căror descoperiri se extrapolează în mod adecvat și să interpreteze distribuția genelor, paraziților și mecanismelor de dezvoltare în regnul animal. Acesta este un context educațional, nu un sfat clinic.

History

Haeckel a desenat primii arbori ai vieții animale în secolul al XIX-lea. Metoda cladistică a lui Hennig din secolul al XX-lea a pus reconstrucția arborelui pe o bază riguroasă, bazată pe caractere derivate comune. Începând cu anii 1990, secvențele de ARN ribozomal au reorganizat bilaterienele în Ecdysozoa și Lophotrochozoa, iar studiile filogenomice ample din anii 2000, cum ar fi cel al lui Dunn și colegilor, au îmbunătățit rezoluția arborelui.

Debates

Grup soră tuturor celorlalte animale

Rămâne contestat dacă spongierii sau ctenoforii se ramifică cel mai devreme dintre animale, deoarece diferite seturi de date și modele de evoluție a secvențelor obțin răspunsuri contradictorii cu implicații majore pentru evoluția țesuturilor și a sistemelor nervoase.

Key figures

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

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

Ce sunt Ecdysozoa și Lophotrochozoa?

Sunt cele două mari clade de animale protostomiene: Ecdysozoa sunt animale care năpârlesc, cum ar fi artropodele și nematodele, iar Lophotrochozoa includ moluște, anelide și alte încrengături spiralate și purtătoare de lofofor.

De ce se schimbă continuu arborii animali?

Pe măsură ce devin disponibile seturi de date moleculare mai mari și mai bune și modele analitice îmbunătățite, unele relații sunt confirmate, în timp ce altele, în special divergențele antice profunde și rapide, sunt revizuite.