Filogenetik ve Makroevrim
Filogenetik, organizmalar arasındaki evrimsel ilişkileri yeniden inşa etmektedir; makroevrim ise tür seviyesinin üzerinde ortaya çıkan çeşitlenme, yok oluş ve yenilik gibi büyük ölçekli örüntüleri incelemektedir.
Tanım
Filogenetik, taksonların soyunu gösteren evrimsel ağaçların çıkarılması ve analizidir. Makroevrim ise türleşme oranları, yok oluş ve uzun vadeli eğilimler dahil olmak üzere tür seviyesinde ve üzerinde meydana gelen evrimsel değişimin, filogenilerin sağladığı çerçevede incelenmesidir.
Kapsam
Bu alan, moleküler ve morfolojik verilerden filogenetik ağaçların çıkarılmasını, moleküler saatlerin farklılaşmaları tarihlendirmek için kullanılmasını, adaptif radyasyon, kitlesel yok oluş ve fosil kayıtlarındaki eğilimler gibi makroevrimsel örüntülerin incelenmesini ve büyük morfolojik değişimin temelini oluşturan gelişimsel programların evrimini kapsamaktadır.
Alt konular
Temel sorular
- Evrimsel ağaçlar moleküler ve morfolojik verilerden nasıl çıkarılmaktadır?
- Farklılaşma zamanları moleküler ve fosil kanıtlarından nasıl tahmin edilebilmektedir?
- Fosil kayıtlarındaki çeşitlenme ve yok oluşu hangi büyük ölçekli örüntüler karakterize etmektedir?
- Gelişimsel programlardaki değişiklikler büyük evrimsel yenilikleri nasıl ortaya çıkarmaktadır?
Temel kuramlar
- Filogenetik ağaç çıkarımı
- Paylaşılan türemiş karakterler ve karakter değişiminin istatistiksel modelleri, yaşamın dallanma tarihinin yeniden inşasına olanak tanımaktadır; mesafe, parsimoni, olabilirlik ve Bayesci yöntemler tamamlayıcı yaklaşımlar sunmaktadır.
- Makroevrimsel dinamikler
- Çeşitlilik, derin zaman boyunca türleşme ve yok oluş dengesini yansıtmaktadır; adaptif radyasyonlar ve kitlesel yok oluşlarla kesintiye uğramakta ve yalnızca fosil kayıtlarında görülebilen eğilimlerle şekillenmektedir.
Mekanizmalar
Filogeniler, karakterlerin, özellikle DNA dizilerinin, dallar boyunca nasıl değiştiğini modelleyerek çıkarılmaktadır; ardından mesafe, parsimoni, maksimum olabilirlik veya Bayesci kriterler altında veriyi en iyi açıklayan ağaçlar bulunmaktadır. Kalibrasyon noktalarıyla birleştirilen dal uzunlukları, moleküler saatler aracılığıyla ağaçları zaman ölçeklerine dönüştürmektedir. Makroevrimsel ölçekte, soy çeşitliliği, kladlar arasında ve zaman içinde değişen türleşme ve yok oluş oranları tarafından yönetilmektedir; bu durum, ekolojik fırsatın yüksek olduğu zamanlarda adaptif radyasyonlar ve kitlesel yok oluşlar sırasında ani kayıplar üretmektedir. Gelişimsel evrim, genetik değişim ile fosil kayıtlarında görülen büyük morfolojik geçişler arasında mekanistik bağlantıyı sağlamaktadır.
Klinik önem
Filogenetik yöntemler, patojenlerin kökenini ve yayılımını izlemekte, salgınlardaki bulaşma zincirlerini yeniden inşa etmekte ve ilaca dirençli suşların ortaya çıkışını tarihlendirmektedir; karşılaştırmalı filogenetik çerçeveler ise türler arasında biyomedikal açıdan faydalı özelliklerin araştırılmasına rehberlik etmektedir.
Tarihçe
Hennig, 1950'ler-1960'larda kladistiği formüle etmiş, sınıflandırmayı paylaşılan türemiş karakterlere dayandırmıştır. İstatistiksel filogenetik, 1980'lerden itibaren mesafe yöntemleri, maksimum olabilirlik ve Bayesci çıkarım ile gelişirken, Simpson ve daha sonraki paleobiyologlar, makroevrimi fosil kayıtlarındaki çeşitlenme ve yok oluşun nicel çalışması olarak kurmuşlardır.
Tartışmalar
- Makroevrim sadece mikroevrimin bir ekstrapolasyonu mudur?
- Büyük ölçekli evrimsel örüntülerin popülasyonlar içindeki mikroevrimsel süreçlerle tamamen açıklanıp açıklanamayacağı veya tür seçilimi gibi ek üst düzey süreçler gerektirip gerektirmediği tartışılmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Willi Hennig
- Joseph Felsenstein
- Masatoshi Nei
- George Gaylord Simpson
İlgili konular
Temel eserler
- felsensteinBook2004
- saitouNei1987
- futuyma2017
Sıkça sorulan sorular
- Mikroevrim ile makroevrim arasındaki fark nedir?
- Mikroevrim, popülasyonlar içindeki alel frekanslarındaki değişiklikleri ifade ederken, makroevrim, büyük grupların kökeni, kitlesel yok oluşlar ve uzun vadeli çeşitlilik eğilimleri gibi tür seviyesinde ve üzerindeki büyük ölçekli örüntüleri ifade etmektedir.
- Bilim insanları evrimsel ağaçları nasıl inşa etmektedir?
- Taksonlar arasında kalıtsal karakterleri, çoğunlukla DNA dizilerini karşılaştırmakta ve gözlemlenen benzerlikleri ve farklılıkları en iyi açıklayan ağacı bulmak için parsimoni, maksimum olabilirlik veya Bayesci çıkarım gibi istatistiksel yöntemleri kullanmaktadırlar.