Hayvan Filogenisi ve Yaşam Ağacı
Hayvan filogenisi, tüm hayvan filumlarını birbirine bağlayan soy ağacının dallanma düzenini yeniden yapılandırmaktadır; bu yapı, birçok soy hattındaki genom ölçekli moleküler verilerin karşılaştırılmasıyla giderek daha fazla çözümlenmektedir.
Tanım
Hayvan filogenisi, hayvanlar aleminin yeniden yapılandırılmış evrimsel tarihidir; bu tarih, filumlar arasındaki ortak atalığın morfolojik ve moleküler karakterlerden çıkarıldığı dallanan bir ağaç olarak ifade edilmektedir.
Kapsam
Bu konu, hayvan filumları arasındaki evrimsel ilişkilerin nasıl çıkarıldığını ve yaşam ağacı olarak nasıl tasvir edildiğini açıklamaktadır. Bilateral simetrili hayvanların (bilaterian) Deuterostomia ve protostom süperkladları Ecdysozoa ile Lophotrochozoa olarak gruplandırılmasında morfolojik karakterlerin ve özellikle moleküler dizi verilerinin kullanımını, ayrıca erken dallanan bilateral simetrili olmayan filumların yerleşimini kapsamaktadır. Ayrıca, filogenetik ağaçların nasıl okunduğunu ve bazı derin dallanmaların neden belirsiz kaldığını da ele almaktadır.
Temel sorular
- Hayvan filumları arasındaki evrimsel ilişkiler morfoloji ve moleküler verilerden nasıl çıkarılmaktadır?
- Bilateral simetrili hayvanların başlıca kladları nelerdir?
- Hayvanlar arasında hangi soy hattı en erken dallanmaktadır ve bu neden tartışmalıdır?
- Hayvanların filogenetik ağacı nasıl okunmalıdır?
Temel kuramlar
- Üç büyük bilateral simetrili klad
- Moleküler filogenetik, bilateral simetrili hayvanları Deuterostomia ve iki protostom süperkladı olan Ecdysozoa (kabuk değiştiren hayvanlar) ile Lophotrochozoa (spiral gelişim gösteren ve lofofor taşıyan hayvanlar) olarak gruplandırmakta, böylece sölom tipine dayalı eski şemaların yerini almaktadır.
- Filogenomik çözünürlük
- Birçok taksondan çok sayıda genin örneklenmesi, hayvan ağacının doğruluğunu artırmakta, iyi desteklenmiş kladları ortaya çıkarırken, sınırlı verilerin veya hızlı eski ayrışmaların dalları çözümsüz bıraktığı yerleri de göstermektedir.
Mekanizmalar
Filogenetik ağaçlar, ortak atalığı yansıtması beklenen karakterlerin karşılaştırılmasıyla çıkarılmaktadır. Anatomik veya daha güçlü bir şekilde nükleotit ve amino asit dizileri gibi paylaşılan türetilmiş özellikler, verileri en iyi açıklayan ağacı bulmak için maksimum olabilirlik (maximum likelihood) ve Bayes çıkarımı (Bayesian inference) gibi yöntemlerle analiz edilmektedir. Filogenomik çalışmalar, birçok türden yüzlerce geni birleştirmekte veya birlikte modellemektedir; bu durum, kladlar için istatistiksel desteği artırırken, eski soyların hızlı bir şekilde art arda ayrıştığı veya dizilerin düzensiz evrildiği durumlarda çelişkileri de ortaya çıkarabilmektedir.
Klinik önem
Çözümlenmiş bir hayvan ağacı, biyologların az çalışılmış hayvanların özelliklerini akrabalarından tahmin etmelerine, bulguları uygun şekilde genellenebilecek model organizmaları seçmelerine ve genlerin, parazitlerin ve gelişim mekanizmalarının hayvanlar alemi genelindeki dağılımını yorumlamalarına olanak tanımaktadır. Bu, klinik tavsiye değil, eğitimsel bir bağlamdır.
Tarihçe
Haeckel, on dokuzuncu yüzyılda hayvan yaşamının ilk ağaçlarını çizmiştir. Hennig'in yirminci yüzyıldaki kladistik yöntemi, ağaç rekonstrüksiyonunu paylaşılan türetilmiş karakterlere dayalı titiz bir temele oturtmuştur. 1990'lardan itibaren, ribozomal RNA dizileri bilateral simetrili hayvanları Ecdysozoa ve Lophotrochozoa olarak yeniden düzenlemiş, 2000'lerde Dunn ve arkadaşlarınınki gibi geniş filogenomik çalışmalar ise ağaçtaki çözünürlüğü keskinleştirmiştir.
Tartışmalar
- Diğer tüm hayvanların kardeş grubu
- Süngerlerin mi yoksa taraklı medüzlerin (ctenophore) mi hayvanlar arasında en erken dallandığı tartışmalı kalmaya devam etmektedir, çünkü farklı veri setleri ve dizi evrimi modelleri, dokuların ve sinir sistemlerinin evrimi için önemli çıkarımları olan çelişkili yanıtlar vermektedir.
Öne çıkan isimler
- Ernst Haeckel
- Willi Hennig
- Carl Woese
- Gonzalo Giribet
İlgili konular
Temel eserler
- dunn2008
- hickman2020
Sıkça sorulan sorular
- Ecdysozoa ve Lophotrochozoa nedir?
- Bunlar, protostom hayvanlarının iki büyük kladıdır: Ecdysozoa, eklembacaklılar ve nematodlar gibi kabuk değiştiren hayvanlardır; Lophotrochozoa ise yumuşakçaları, halkalı solucanları (annelid) ve diğer spiral gelişim gösteren ve lofofor taşıyan filumları içermektedir.
- Hayvan ağaçları neden sürekli değişmektedir?
- Daha büyük ve daha iyi moleküler veri setleri ile geliştirilmiş analitik modeller kullanıma sunuldukça, bazı ilişkiler doğrulanırken, diğerleri, özellikle derin ve hızlı eski ayrışmalar, revize edilmektedir.