Войти
Эволюционная таксономия, эволюционная систематика или дарвиновская классификация - это ветвь биологической классификации, которая направлена на классификацию организмов с использованием комбинации филогенетических отношений (общее происхождение), отношения прародитель-потомок (последовательное происхождение) и степень эволюционного изменения. Этот тип таксономии может рассматривать целые таксоны, а не отдельные виды, так что группы видов могут быть выведены как порождающие новые группы. Эта концепция нашла свою наиболее известную форму в современном эволюционном синтезе начала 1940-х годов.
Эволюционная таксономия отличается от строгой додарвиновской линнеевской таксономии (создание только упорядоченных списков) тем, что строит эволюционные деревья. В то время как в филогенетической номенклатуре каждый таксон должен состоять из одного предкового узла и всех его потомков, эволюционная таксономия позволяет исключать группы из их родительских таксонов (например, считается, что динозавры не включают птиц, но имеют поднимаются к ним), таким образом разрешая парафилетические таксоны.
Диаграмма 1815 года Жана-Батиста Ламарка, показывающая ветвление в ходе эволюции беспозвоночных Эволюционная таксономия возникла в результате влияния теория эволюции по линнеевской таксономии. Идея перевода таксономии Линнея в своего рода дендрограмму Животных и Растений Царств была сформулирована ближе к концу 18 века., задолго до того, как была опубликована книга Чарльза Дарвина О происхождении видов. Первым, кто предположил, что организмы имеют общее происхождение, был Пьер-Луи Моро де Мопертюи в его Essai de Cosmologie 1751 года Трансмутация видов вошла в более широкие научные круги с Эразм Дарвин 1796 год Зоономия и Жан-Батист Ламарк 1809 Философия зоологии. Идея была популяризирована в англоязычном мире умозрительным, но широко читаемым Остатки естественной истории сотворения, анонимно опубликованным Робертом Чемберсом в 1844 году.
После появления книги «Происхождение видов» Древо жизни изображения стали популярными в научных трудах. В «Происхождении видов» предок оставался в основном гипотетическим видом; Дарвин был в первую очередь занят демонстрацией принципа, тщательно воздерживаясь от размышлений о взаимоотношениях между живыми или ископаемыми организмами и используя только теоретические примеры. Напротив, Чемберс выдвинул определенные гипотезы, например, эволюцию плацентарных млекопитающих от сумчатых.
После публикации Дарвина Томас Генри Хаксли использовал окаменелости археоптерикса и Hesperornis, чтобы утверждать, что птицы являются потомками динозавров. Таким образом, группа существующих животных могла быть связана с группой ископаемых. Получающееся в результате описание динозавров, «породивших» птиц или являющихся «предками» птиц, демонстрирует основной признак эволюционного таксономического мышления.
За последние три десятилетия произошло резкое увеличение использования последовательностей ДНК для реконструкции филогении и параллельный сдвиг акцента с эволюционной таксономии на «филогенетическую систематику» Хеннига.
Сегодня с С появлением современной геномики ученые в каждой области биологии используют молекулярную филогению для руководства своими исследованиями. Одним из распространенных методов является множественное выравнивание последовательностей.
Кавальер-Смит, G. Дж. Симпсон и Эрнст Майр - некоторые типичные представители эволюционной систематики.
В последнее время появились попытки сочетать современные методы кладистики, филогенетики и анализа ДНК с классическими взглядами на таксономию. Некоторые авторы обнаружили, что филогенетический анализ приемлем с научной точки зрения при условии, что парафилия, по крайней мере, для определенных групп является допустимой. Такая позиция продвигается в статьях Тода Ф. Стюесси и других. Особенно строгая форма эволюционной систематики была представлена Ричардом Х. Зандером в ряде статей, но обобщена в его «Основах постфилогенетической систематики».
Вкратце, плюралистическая систематика Зандера основана на неполноте. каждой из теорий: Метод, который не может опровергнуть гипотезу, так же ненаучен, как и гипотеза, которую нельзя опровергнуть. Кладистика генерирует только деревья общего происхождения, но не серийного происхождения. Таксоны, развивающиеся серийно, не могут быть рассмотрены путем анализа общего происхождения кладистическими методами. Такие гипотезы, как адаптивная радиация от единственного предкового таксона, не могут быть опровергнуты кладистикой. Кладистика предлагает способ группировки по трансформациям признаков, но никакое эволюционное дерево не может быть полностью дихотомическим. Филогенетика полагает, что общие предковые таксоны являются причинными факторами для дихотомий, но нет никаких доказательств существования таких таксонов. Молекулярная систематика использует данные о последовательностях ДНК для отслеживания эволюционных изменений, таким образом, парафилия, а иногда и филогенетическая полифилия сигнализируют о трансформациях предков и потомков на уровне таксона, но в остальном молекулярная филогенетика не предусматривает вымерших парафилий. Чтобы сделать вывод о серийном происхождении, необходим дополнительный трансформационный анализ.
Кладограмма мхов рода Didymodon, показывающая трансформации таксона. Цвета обозначают диссилированные группы. Бессейский кактус или комаграмма - лучшее эволюционное древо для демонстрации как общего, так и серийного происхождения. Сначала создается кладограмма или естественный ключ. Выявлены обобщенные предковые таксоны, а специализированные таксоны-потомки отмечены как выходящие из линии с линией одного цвета, представляющей прародителя во времени. Затем создается бессейский кактус или комаграмма, представляющая как общее, так и серийное происхождение. Таксоны-прародители могут иметь один или несколько таксонов-потомков. Могут быть даны вспомогательные меры с точки зрения байесовских факторов, следуя методу трансформационного анализа Цандера с использованием децибанов.
Кладистический анализ группирует таксоны по общим признакам, но включает модель дихотомического ветвления, заимствованную из фенетики. По сути, это упрощенный дихотомический естественный ключ, хотя допускается его перестановка. Проблема, конечно, в том, что эволюция не обязательно дихотомична. Для таксона предков, производящего двух или более потомков, требуется более длинное и менее экономное дерево. Узел кладограммы суммирует все признаки, удаленные от него, а не какого-либо одного таксона, и непрерывность кладограммы идет от узла к узлу, а не от таксона к таксону. Это не модель эволюции, а вариант иерархического кластерного анализа (изменения признаков и не ультраметрические ветви. Вот почему дерево, основанное исключительно на общих чертах, не называется эволюционным деревом, а просто кладистическим деревом. Это дерево отражает в значительной степени эволюционные отношения через трансформацию признаков, но игнорируют взаимоотношения, возникшие в результате трансформации существующих таксонов на уровне видов.
Эволюционное дерево бессейских кактусов рода Didymodon с обобщенными таксонами в цвете и специализированными потомками в белом цвете. Даются меры поддержки. с точки зрения байесовских факторов, используя децибановый анализ трансформации таксонов. Только два предка считаются неизвестными общими предками. Филогенетика пытается ввести серийный элемент, постулируя специальных недоказуемых общих предков в каждом узле кладистического дерева. По количеству, для полностью дихотомической кладограммы, на одного невидимого общего предка меньше, чем количество терминальных таксонов. Тогда мы получаем i n создать дихотомический естественный ключ с невидимым общим предком, генерирующим каждую пару. Это не может подразумевать объяснение, основанное на процессе, без обоснования дихотомии и предположения об общих предках как причинах. Согласно Зандеру, кладистская форма анализа эволюционных отношений не может фальсифицировать ни один подлинный эволюционный сценарий, включающий в себя последовательную трансформацию.
Зандер детально разработал методы для генерации показателей поддержки для молекулярного последовательного спуска и морфологического последовательного спуска с использованием байесовских факторов и последовательного спуска. Байесовский анализ посредством децибана Тьюринга или сложения информационных битов Шеннона.
Эволюция позвоночных на уровне класса, ширина веретена указывает количество семейств. Диаграммы веретена часто используются в эволюционной таксономии. Поскольку все больше и больше групп окаменелостей было обнаружено и признано в конце 19-го и начале 20-го века, палеонтологи работали, чтобы понять историю животных на протяжении веков, связывая вместе известные группы. Древо жизни медленно составлялось на карту, а группы окаменелостей занимали свое место на дереве по мере того, как понимание возрастало.
Эти группы все еще сохранили свои формальные линнеевские таксономические ранги. Некоторые из них парафилетичны в том смысле, что, хотя каждый организм в группе связан с общим предком неразрывной цепочкой промежуточных предков внутри группы, некоторые другие потомки этого предка лежат за пределами группы. Эволюция и распространение различных таксонов во времени обычно изображается в виде диаграммы веретена (часто называемой ромерограммой по имени американского палеонтолога Альфреда Ромера ), где различные веретена ответвляются друг от друга, причем каждое веретено представляет таксон.. Ширина веретен означает численность (часто количество семейств) в зависимости от времени.
Палеонтология позвоночных наметила эволюционную последовательность позвоночных, как в настоящее время довольно хорошо понимается к концу 19-го века, с последующим разумным пониманием эволюционной последовательности царства растений к началу 20 века. Объединение различных деревьев в великое Древо Жизни стало реально возможным только с достижениями микробиологии и биохимии в период между мировыми войнами.
Два подхода, эволюционная таксономия и филогенетическая систематика, заимствованные из Вилли Хеннига, различаются использованием слова «монофилетический ". Для эволюционистов-систематиков «монофилетический» означает только то, что группа произошла от одного общего предка. В филогенетической номенклатуре есть дополнительное предостережение о том, что в группу должны быть включены предковые виды и все потомки. Термин «голофилетический » был предложен для последнего значения. Например, земноводные являются монофилетическими согласно эволюционной таксономии, поскольку они произошли от рыб только однажды. Согласно филогенетической таксономии, амфибии не составляют монофилетическую группу в том смысле, что амниоты (рептилии, птицы и млекопитающие ) произошли от предком земноводных и пока не считаются земноводными. Такие парафилетические группы отвергаются в филогенетической номенклатуре, но рассматриваются эволюционными систематиками как сигнал последовательного происхождения.
