Phylogenetics

V biologii, phylogenetics je studie o evolučních relatedness mezi různé skupiny organismů, který je objeven přes molekulární sekvenční zpracování data a morfologická data matrices. Phylogenetics termínu je z řeckém původu od phyle požadavků/phylon, mínit “kmen, závod,” a genetikos, význam “příbuzný s narozením” od genesis. Phylogenetics je to odvětví věd o životě, které se zabývají studiem evolučních vztahů mezi různými druhy nebo populace organismů, přes molekulární sekvenční zpracování data. Taxonomie, klasifikace organismů podle podoby, byl bohatě informován phylogenetics ale methodologically pozůstatků a logicky zřetelný. Pole se překrývají nicméně ve vědě phylogenetic systematics nebo cladism, kde jen phylogenetic stromy jsou používány ohraničit taxa, každý reprezentovat skupinu počtu řádků-připojení jednotlivci.

Evoluce je považována za proces odbočení, whereby populace jsou měněny v průběhu doby a smět speciate do oddělených větví, křížit spolu, nebo končit zánikem. Toto může být zobrazil jako vícerozměrný charakter-prostor že obyvatelstvo se stěhuje přes v průběhu doby. Problém předkládaný phylogenetics je to genetická data jsou jen dostupná pro dar a fosilní doklady (osteometric data) být sporadický a méně spolehlivý. Naše znalosti jak evoluce operuje je používán rekonstruovat plný strom.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Phylogenetics. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Tam jsou některé termíny, které popisují povahu seskupení v takových stromech. Například, všichni ptáci a plazi jsou věřil k sestoupili z jediného společného předku tak tohoto seskupení taxonomic (žlutý v diagramu dole) je nazýván monophyletic. “moderní plaz” (modrozelený v diagramu) je seskupení, které obsahuje společný předek, ale neobsahuje všechny descendents toho předchůdce (ptáci jsou vyřazeni). Toto je příklad paraphyletic skupiny. Seskupení takový jak teplokrevná zvířata by zahrnovala jediné savce a ptáky (červený/oranžový v diagramu) a je nazýván polyphyletic protože členové tohoto seskupení nezahrnují nejnedávnější společný předek. Tak, phylogenetic strom je založený na hypotéze objednávky ve kterém evoluční události jsou převzaty k nastali. Cladistics je aktuální metoda výběru odvodit phylogenetic stromy. Nejvíce obyčejně-používal metody, aby odvodil phylogenies zahrnovat šetrnost, maximální pravděpodobnost, a MCMC-založený Bayesian závěr. Phenetics, populární v střední-20. století ale nyní velmi zastaralý, používá matici vzdálenosti-založené metody stromů pojmu založených na celkové podobě, který je často převzat k přibližným phylogenetic vztahům. Všechny metody závisí na nevysloveném nebo explicitním matematickém modelu popisovat evoluci charakterů pozorovaných v kovových penězích zahrnutý, a být obvykle užitý na molekulární phylogeny, wherein charaktery jsou zarovnány nucleotide nebo amino kyselé sekvence.

Molekulární phylogenetics

Hlavní článek: Molekulární phylogenetics

Evoluční spojitosti mezi organismy jsou reprezentovány graficky přes stromy phylogenetic. Kvůli skutečnosti, že evoluce převezme místo dlouhá období času, který nemůže být pozorovala to přímo, biologové musí nepřetržitě rekonstruovat phylogenies tím, že odvodí evoluční vztahy mezi dnešní organismy. Fosílie může pomoc s rekonstrukcí phylogenies; nicméně, fosilní doklady jsou často příliš chudé být dobré nápovědy. Proto, biologové inklinují být omezen s analyzovat dnešní organismy poznat jejich evoluční vztahy. Phylogenetic vztahy v minulosti byly rekonstruovány tím, že se dívá na phenotypes, často anatomické charakteristiky. Dnes, molekulární data, který zahrnuje bílkovinu a DNA sekvence, být zvyklý na pojem phylogenetic stromy.

Ernst Haeckel rekapitulace teorie

Během pozdní 19. století, Ernst Haeckel je teorie rekapitulace nebo právo biogenetic, byl široce přijímaný. Tato teorie byla často vyjadřována jak “ontogeny shrne phylogeny”, tj. vývoj organismu přesně odráží evoluční vývoj druhu. Haeckel je časná verze této hypotézy [že embryo odráží dospělé evoluční předchůdce] má protože been odmítnutý, a hypotéza doplněná jako vývoj embrya embrya zrcadlení jeho evolučních předchůdců. Většina moderních biologů pozná četné souvislosti mezi ontogeny a phylogeny, vysvětlit je používat vývojovou teorii nebo pohled je jako podpůrný důkaz pro tu teorii. Donald Williamson navrhl, že larvy a embrya reprezentovali dospělé v jiných taxa, které byly přenesené hybridizací (larvová převodová teorie).

Přenos genů

Obecně, organismy mohou zdědit geny dvěma způsoby: vertikální přenos genů a vodorovný gen přenášejí. Vertikální přenos genů je průchod genů od rodiče k potomstvu a vodorovnému přenosu genů nebo postranního přenosu genů nastane, když geny skočí mezi nespojenými organismy, běžný jev v prokaryotes.

Postranní přenos genů komplikoval určení phylogenies organismů od té doby, co rozporuplnosti byly hlásil, že závisí na gene volený.

Carl Woese přišel s tři-teorie domény života (eubacteria, archaea a eukaryotes) založili na jeho objevu, že kódování genů ribosomal RNA je starověký a distribuovaný přes všechny počty řádků života s malý nebo žádný postranní přenos genů. Proto rRNA jsou obyčejně doporučeny jako molekulární hodiny pro rekonstruovat phylogenies.

Toto bylo zvláště užitečné pro phylogeny mikroorganismů, ke kterému pojetí druhu neplatí a který být příliš morphologically jednoduché být klasifikovaný založený na phenotypic zvláštnostech.

Taxon vzorkování a signál phylogenetic

Dlužení k vývoji pokročilého sekvenčního zpracování techniky v molekulární biologii, to stalo se přípustné sbírat velká množství dat (DNA nebo amino kyselé sekvence) k odhadují phylogenies. Například, to není vzácné najít studia s charakterem matrices založeným na celku mitochondriální genomy. Nicméně, to bylo navrhoval že to je více důležité zvětšit množství taxa v matici než zvětšit množství charakterů, protože více taxa více robustní je výsledný phylogeny. Toto je částečně kvůli lámání nahoru dlouhých větví. To bylo argumentoval, že toto je důležitý důvod zařadit údaje od fosílií do phylogenies kde možný. Používat simulace, Derrick Zwickl a Hillis shledal, že rostoucí taxon vzorkování v závěru phylogenetic má pozitivní účinek na přesnost analýz phylogenetic.

Další důležitý faktor, který ovlivní přesnost rekonstrukce stromu je zda data analyzovala vlastně obsahovat užitečný phylogenetic signál, termín, který je používal obecně označit zda příbuzné organismy inklinují podobat se každému jiný s ohledem na jejich genetický materiál nebo phenotypic zvláštnosti.

Viz též