Filogjenia e kafshëve dhe pema e jetës

Filogjenia e kafshëve rindërton modelin degëzues të prejardhjes që lidh të gjitha filumet e kafshëve, gjithnjë e më shumë e zgjidhur duke krahasuar të dhënat molekulare në shkallë gjenomike nëpër shumë linja.

Definition

Filogjenia e kafshëve është historia evolucionare e rindërtuar e mbretërisë së kafshëve, e shprehur si një pemë degëzuese në të cilën prejardhja e përbashkët midis filumeve inferohet nga karakteret morfologjike dhe molekulare.

Scope

Kjo temë shpjegon se si inferohen marrëdhëniet evolucionare midis filumeve të kafshëve dhe paraqiten si një pemë e jetës. Ajo mbulon përdorimin e karaktereve morfologjike dhe, veçanërisht, të dhënave të sekuencave molekulare për të grupuar bilaterialët në Deuterostomia dhe superkladet protostome Ecdysozoa dhe Lophotrochozoa, si dhe vendosjen e filumeve jo-bilaterale me degëzim të hershëm. Gjithashtu trajton se si lexohen pemët filogjenetike dhe pse disa degë të thella mbeten të pasigurta.

Core questions

• Si inferohen marrëdhëniet evolucionare midis filumeve të kafshëve nga morfologjia dhe të dhënat molekulare?
• Cilat janë kladet kryesore të kafshëve bilateriale?
• Cila linjë degëzohet më herët midis kafshëve, dhe pse kjo kontestohet?
• Si duhet lexuar një pemë filogjenetike e kafshëve?

Key theories

Tre klade të mëdha bilateriale

Filogjenetika molekulare i grupon kafshët bilateriale në Deuterostomia dhe dy superkladet protostome Ecdysozoa, kafshët që ndërrojnë lëkurën, dhe Lophotrochozoa, kafshët spiraliane dhe ato që mbajnë lofoforë, duke zëvendësuar skemat më të vjetra të bazuara në tipin e celomës.

Zgjidhja filogjenomike

Marrja e mostrave të shumë gjeneve nëpër shumë taksa përmirëson saktësinë e pemës së kafshëve, duke rikuperuar klade të mbështetura mirë, ndërsa ekspozon se ku të dhënat e kufizuara ose divergjencat e shpejta të lashta lënë degët të pazgjidhura.

Mechanisms

Pemët filogjenetike inferohen duke krahasuar karakteret që pritet të pasqyrojnë prejardhjen e përbashkët. Tiparet e përbashkëta të prejardhura, qofshin anatomike apo, më fuqishëm, sekuencat e nukleotideve dhe aminoacideve, analizohen me metoda të tilla si gjasat maksimale dhe inferenca Bajeziane për të gjetur pemën që shpjegon më mirë të dhënat. Studimet filogjenomike bashkojnë ose modelojnë bashkërisht qindra gjene nga shumë specie, gjë që rrit mbështetjen statistikore për kladet, por gjithashtu mund të ekspozojë konflikt kur linjat e lashta divergjuan në suksesion të shpejtë ose kur sekuencat kanë evoluar në mënyrë të pabarabartë.

Clinical relevance

Një pemë e zgjidhur e kafshëve i lejon biologët të parashikojnë tiparet e kafshëve të studiuara pak nga të afërmit e tyre, të zgjedhin organizma model, gjetjet e të cilëve ekstrapolohen në mënyrë të përshtatshme, dhe të interpretojnë shpërndarjen e gjeneve, parazitëve dhe mekanizmave zhvillimorë në të gjithë mbretërinë e kafshëve. Ky është kontekst edukativ, jo këshillë klinike.

History

Haeckel vizatoi pemët e para të jetës së kafshëve në shekullin e nëntëmbëdhjetë. Metoda kladistike e Hennig-ut në shekullin e njëzetë e vendosi rindërtimin e pemës në një bazë rigoroze të bazuar në karaktere të përbashkëta të prejardhura. Nga vitet 1990, sekuencat e ARN ribosomale riorganizuan bilaterialët në Ecdysozoa dhe Lophotrochozoa, dhe studimet e gjera filogjenomike në vitet 2000, si ai i Dunn dhe kolegëve, mprehën zgjidhjen në të gjithë pemën.

Debates

Grupi motër i të gjitha kafshëve të tjera

Nëse sfungjerët apo ktenoforët degëzohen më herët midis kafshëve mbetet e kontestuar, sepse grupe të ndryshme të dhënash dhe modele të evolucionit të sekuencave japin përgjigje kontradiktore me implikime të mëdha për evolucionin e indeve dhe sistemeve nervore.

Key figures

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

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

Çfarë janë Ecdysozoa dhe Lophotrochozoa?

Ato janë dy kladet e mëdha të kafshëve protostome: Ecdysozoa janë kafshë që ndërrojnë lëkurën si artropodët dhe nematodët, dhe Lophotrochozoa përfshijnë molusqet, anelidët dhe filumet e tjera spiraliane dhe ato që mbajnë lofoforë.

Pse pemët e kafshëve vazhdojnë të ndryshojnë?

Ndërsa bëhen të disponueshme grupe të dhënash molekulare më të mëdha dhe më të mira, si dhe modele analitike të përmirësuara, disa marrëdhënie konfirmohen ndërsa të tjera, veçanërisht divergjencat e thella dhe të shpejta të lashta, rishikohen.