Гомология и анализ признаков

Анализ признаков — это процесс выявления сопоставимых черт у организмов и оценка того, отражает ли их сходство общее происхождение (гомология) или независимое возникновение (гомоплазия).

Definition

Гомология — это сходство, унаследованное от общего предка; признак — это особенность, которая варьирует между таксонами, разделенная на состояния, распределение которых является доказательством, используемым для группировки таксонов.

Scope

Эта тема охватывает вопросы того, как морфологические, молекулярные и поведенческие особенности разграничиваются на признаки и состояния признаков, критерии, используемые для выдвижения гипотезы о гомологии, различие между первичной и вторичной гомологией, а также распознавание гомоплазии через конвергенцию, параллелизм и реверсию. Это исходные данные для филогенетического вывода и классификации.

Core questions

• Как особенность разграничивается как признак с дискретными состояниями?
• Какие критерии отличают гомологию от конвергентного или параллельного сходства?
• Как обнаруживается и учитывается конфликт признаков (гомоплазия)?
• В чем разница между выдвижением гипотезы о гомологии до анализа и ее проверкой на филогенетическом дереве?

Key theories

Первичная и вторичная гомология

Первичная гомология — это исходная гипотеза соответствия, основанная на сходстве положения и структуры; вторичная гомология — это подтвержденная гипотеза после оценки согласованности с другими признаками на филогенетическом дереве.

Синапоморфия как доказательство

Общие производные состояния признаков (синапоморфии) являются единственными сходствами, которые поддерживают монофилетические группы; общие предковые состояния (симплезиоморфии) и конвергенции не являются таковыми.

Clinical relevance

Строгий анализ признаков лежит в основе надежной идентификации организмов в сельском хозяйстве, судебной экспертизе и при изучении переносчиков болезней, а также служит основой для сравнительных исследований эволюции признаков, имеющих отношение к медицине и биотехнологии.

History

Концепция гомологии предшествовала эволюционной теории в сравнительной анатомии Оуэна, но приобрела свое современное, генеалогическое значение после Дарвина и была операционализирована Хеннигом, который связал полярность признаков и синапоморфию с реконструкцией общего происхождения.

Debates

Оценивается ли гомология до или только на филогенетическом дереве

Некоторые исследователи рассматривают утверждения о гомологии как априорные гипотезы, основанные на сходстве, в то время как другие утверждают, что гомология может быть подтверждена только согласованностью на результирующей филогении, что делает ее по своей сути апостериорной.

Key figures

• Willi Hennig
• Richard Owen

Seminal works

• hennig1966
• wiley2011
• schuh2009

Frequently asked questions

В чем разница между гомологией и аналогией?

Гомология — это сходство, обусловленное общим происхождением, например, кости передних конечностей млекопитающих; аналогия — это функциональное сходство, возникающее независимо, например, крылья птиц и насекомых.

Что такое гомоплазия?

Гомоплазия — это сходство, не обусловленное общим происхождением, возникающее в результате конвергенции, параллелизма или эволюционной реверсии, и оно создает конфликт между признаками во время филогенетического анализа.