Войти
В биологии, фенетике (Греческое : phainein - появиться), также известный как taximetrics, представляет собой попытку классифицировать организмы на основе общего сходства, обычно в морфология или другие наблюдаемые признаки, независимо от их филогении или эволюционной связи. Это тесно связано с числовой таксономией, которая связана с использованием числовых методов для таксономической классификации. Многие люди внесли свой вклад в развитие фенетики, но наиболее влиятельными были Питер Снит и Роберт Р. Сокал. Их книги по-прежнему являются основными справочными материалами по этой дисциплине, хотя сейчас их больше не издают.
Фенетика в значительной степени вытеснена кладистикой для исследования эволюционных отношений между видами. Однако определенные фенетические методы, такие как соединение соседей, нашли свое применение в филогенетике в качестве разумного приближения филогении, когда более продвинутые методы (такие как байесовский вывод ) слишком вычислительно дорогие.
Фенетические методы включают различные формы кластеризации и ординации. Это изощренные способы снижения вариабельности, проявляемой организмами, до управляемого уровня. На практике это означает измерение десятков переменных, а затем их представление в виде двух- или трехмерных графиков. Большая часть технических проблем в фенетике вращается вокруг уравновешивания потери информации при таком сокращении и простоты интерпретации полученных графиков.
Этот метод можно проследить до 1763 года и Мишеля Адансона (в его Familles des plantes) из-за двух общих основных принципов - общее сходство и равно взвешивание - а современных фенетиков иногда называют неоадансонианцами.
Фенетические анализы не имеют корней, то есть они не делают различий между плезиоморфиями, признаками, унаследованными от предка, и апоморфиями, признаками, которые развился заново в одной или нескольких линиях. Общая проблема фенетического анализа состоит в том, что базальные эволюционные степени, которые сохраняют много плезиоморфий по сравнению с более продвинутыми линиями, оказываются монофилетическими. Фенетические анализы также могут быть введены в заблуждение конвергентной эволюцией и адаптивным излучением. Кладистские методы пытались решить эти проблемы.
Рассмотрим, например, певчих птиц. Их можно разделить на две группы - Corvida, которая сохраняет древние признаки в фенотипе и генотипе, и Passerida, которая имеет более современные черты. Но только последние составляют группу ближайших родственников; Первые представляют собой многочисленные независимые и древние линии передачи, которые примерно так же отдаленно связаны друг с другом, как каждая из них - с Пассеридой. При фенетическом анализе большая степень общего сходства, обнаруженная среди Corvida, делает их также монофилетическими, но их общие черты уже присутствовали у предков всех певчих птиц. Потеря этих наследственных черт, а не их присутствие, указывает на то, какие певчие птицы более тесно связаны друг с другом, чем с другими певчими птицами. Однако требование, чтобы таксоны были монофилетическими, а не парафилетическими, как в случае Corvida, само по себе является частью кладистского взгляда на Таксономию, которому не обязательно в абсолютной степени следуют другие школы.
Эти две методологии не исключают друг друга. Нет причин, по которым, например, виды, идентифицированные с помощью фенетики, нельзя впоследствии подвергнуть кладистическому анализу для определения их эволюционных взаимоотношений. Фенетические методы также могут быть лучше кладистики, когда важна только отличимость родственных таксонов, поскольку вычислительные требования ниже.
История фенетизма и кладизма как конкурирующих таксономических систем анализируется в Дэвиде Халле «Наука как процесс» (1988 г.).
Традиционно между фенетиками и кладистами велись горячие споры, поскольку изначально были предложены оба метода для разрешения эволюционных взаимосвязей. Возможно, «высшей точкой» фенетики были исследования ДНК-ДНК-гибридизации, проведенные Чарльзом Г. Сибли, Джоном Э. Алквистом и Бертом. Л. Монро-младший, на основании которого была разработана таксономия Сибли-Алквиста 1990 для птиц. В то время это было весьма спорным, некоторые из его находок (например, Galloanserae ) были подтверждены, в то время как другие (например, всеохватывающее "Ciconiiformes " или "Corvida ") были отклонены. Однако по мере того, как компьютеры становятся все более мощными и широко распространенными, стали доступны более изощренные кладистические алгоритмы, которые могут проверить предложения Вилли Хеннига. Результаты кладистического анализа оказались лучше, чем результаты фенетических методов - по крайней мере, когда дело дошло до разрешения филогении.
Многие систематики продолжают использовать фенетические методы, особенно при решении вопросов на уровне видов. Хотя основной целью таксономии остается описание «древа жизни» - эволюционного пути, соединяющего все виды, - в полевых исследованиях необходимо иметь возможность отделить один таксон от другого. Классифицировать различные группы тесно связанных организмов, которые очень тонко различаются, сложно с использованием кладистского подхода. Фенетика предоставляет числовые инструменты для изучения общих моделей изменчивости, позволяя исследователям идентифицировать отдельные группы, которые можно классифицировать как виды.
Современные применения фенетики распространены в ботанике, и некоторые примеры можно найти в большинстве выпусков журнала Систематическая ботаника. Действительно, из-за эффектов горизонтального переноса генов, полиплоидных комплексов и других особенностей геномики растений , фенетические методы в ботанике - хотя в целом менее информативны - могут, в этих особых случаях быть менее подверженным ошибкам по сравнению с кладистическим анализом последовательностей ДНК.
Кроме того, многие методы, разработанные фенетическими систематиками, были приняты и расширены экологами сообщества, поскольку для аналогичной необходимости иметь дело с большими объемами данных.
