Phân loại học phát sinh loài
Phân loại học phát sinh loài tái tạo các mối quan hệ phả hệ giữa các sinh vật và sử dụng các mối quan hệ đó làm cơ sở để phân loại.
Definition
Phân loại học phát sinh loài là việc suy luận các mối quan hệ tiến hóa, được biểu diễn dưới dạng cây phân nhánh, từ sự phân bố của các đặc điểm có nguồn gốc chung, cùng với việc sử dụng các cây đó để nhận diện các đơn vị phân loại đơn ngành.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm lý thuyết và phương pháp suy luận cây tiến hóa từ dữ liệu đặc điểm: logic phân loại học nhánh về việc nhóm theo đặc điểm chung có nguồn gốc (synapomorphy), cấu trúc và cách đọc cây phát sinh loài, việc xác định cực tính và gốc của đặc điểm, và đánh giá mức độ dữ liệu hỗ trợ từng nhánh. Đây là cốt lõi phương pháp luận kết nối phân tích đặc điểm với phân loại.
Sub-topics
Core questions
- Làm thế nào để suy luận cây tiến hóa từ dữ liệu đặc điểm?
- Logic nào biện minh cho việc nhóm các đơn vị phân loại theo các đặc điểm có nguồn gốc chung?
- Làm thế nào để xác định hướng thay đổi đặc điểm (cực tính)?
- Mức độ tin cậy vào một nhánh cụ thể của cây là bao nhiêu?
Key theories
- Nhóm dựa trên đặc điểm chung có nguồn gốc (Synapomorphy)
- Nguyên tắc trung tâm của Hennig là chỉ có các trạng thái đặc điểm có nguồn gốc chung (synapomorphies) mới cung cấp bằng chứng về tổ tiên chung và do đó về các nhóm đơn ngành.
- Tính tiết kiệm (Parsimony) như một tiêu chí tối ưu
- Phân tích phân loại học nhánh thường ưu tiên cây yêu cầu ít thay đổi trạng thái đặc điểm nhất, coi sự đồng hình (homoplasy) là chi phí cần được giảm thiểu khi lựa chọn giữa các cây cạnh tranh.
- Đánh giá thống kê các cây
- Các phương pháp lấy mẫu lại như bootstrap định lượng mức độ dữ liệu hỗ trợ mạnh mẽ các nhánh riêng lẻ, giải quyết sự không chắc chắn vốn có trong ước tính cây.
Clinical relevance
Tái tạo phát sinh loài theo dõi nguồn gốc và sự lây lan của mầm bệnh, xác định niên đại phân kỳ dòng dõi, nhận diện các họ hàng gần nhất của các loài hữu ích hoặc có hại, và làm nền tảng cho y học tiến hóa và hệ gen học so sánh.
History
Việc Hennig chính thức hóa việc nhóm theo đặc điểm chung có nguồn gốc (synapomorphy) vào giữa thế kỷ XX đã khởi xướng cuộc cách mạng phân loại học nhánh; các thập kỷ sau đó đã bổ sung các tiêu chí tối ưu rõ ràng, tìm kiếm cây bằng máy tính và các biện pháp hỗ trợ thống kê như bootstrap, biến phân loại học thành một ngành khoa học định lượng, có thể lặp lại.
Debates
- Tính tiết kiệm (Parsimony) so với suy luận dựa trên mô hình
- Các nhà phân loại học nhánh trong lịch sử ủng hộ tính tiết kiệm vì ít giả định, trong khi các nhà phát sinh loài thống kê lập luận rằng các mô hình thay đổi đặc điểm rõ ràng mang lại các cây chính xác hơn, một sự căng thẳng đã định hình sự phát triển phương pháp luận.
Key figures
- Willi Hennig
- Joseph Felsenstein
- E. O. Wiley
Related topics
Seminal works
- hennig1966
- wiley2011
- felsenstein2004
- felsenstein1985
Frequently asked questions
- Phân loại học nhánh (Cladistics) có giống với phân loại học phát sinh loài không?
- Phân loại học nhánh là phương pháp cốt lõi và logic nhóm của phân loại học phát sinh loài; các thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho nhau, mặc dù phân loại học phát sinh loài cũng bao gồm cả hệ thống phân loại kết quả.
- Đặc điểm chung có nguồn gốc (Synapomorphy) là gì?
- Đặc điểm chung có nguồn gốc (synapomorphy) là một trạng thái đặc điểm có nguồn gốc được chia sẻ bởi hai hoặc nhiều đơn vị phân loại vì chúng thừa hưởng nó từ một tổ tiên chung, cung cấp bằng chứng để nhóm chúng lại với nhau.