Еволюционна степен (еволюционен клас): дефиниция и разлика от клада
Еволюционна степен (еволюционен клас): дефиниция, ключови характеристики и ясна разлика от клада — достъпно обяснение за студенти, изследователи и любители на биологията.
Еволюционната степен (често наричана и еволюционен клас) е група организми, обединени не толкова от общ произход, колкото от едно и също ниво на морфологична, физиологична или екологична организация. Това означава, че членовете на такава група имат сходна външна форма, функциониране или начин на живот, без задължително да формират единна родословна линия.
Какво точно означава това?
Един еволюционен клас включва видове, които са много сходни по външен вид, строеж или адаптации, но не са непременно потомци от общ прародител, който да включва всички тях и само тях. Например, тези организми:
- имат сходна морфологична сложност (форма и структура);
- споделят подобни физиологични особености (начин на обмен на веществата, дишане и т. н.);
- често са адаптирани към един и същ начин на живот или екологична ниша, като хищничество, пасене, воден начин на живот и т. н. — свързано с приспособяване.
Разлика между еволюционен клас и клада
Ключовата разлика е в критерия за обединение:
- Еволюционният клас (степен) се базира предимно на функционални и морфологични сходства, т.е. на нивото на организация и адаптациите.
- Кладата е строго филогенетична единица — група организми, които включват общ прародител и всички негови потомци (монофилетична група).
Поради това много еволюционни класове са парафилетични — те оставят извън групата някои потомства на общия прародител, които са се развили по различен начин. Това е причината критиците от страна на кладистиката да считат еволюционните класове за по-малко надеждни като основа за класификация.
Исторически и концептуален контекст
Терминът е въведен от Джулиан Хъксли с цел да се противопостави на строгите филогенетични понятия, представени от кладистиката. Ернст Майр също подкрепя използването на понятието "клас" в смисъл на еволюционна степен и напомня, че подобни концепции са били използвани и преди появата на кладистичния подход.
Примери
- Рептили (в традиционната чувствителност) — често се разглеждат като еволюционна степен, тъй като птиците (Aves) произхождат от някои "рептилоподобни" линии, но в класическата групировка не са включени, което прави "Reptilia" парафилетична.
- Риби (Pisces) — традиционната група "риби" включва много различни линии на гръбначни, от които някои са по-близко свързани с тетраподите; затова и тя е пример за еволюционен клас/степен.
- Различни групи като „червеи“ или „мекотели“ понякога се използват като еволюционни степени в зависимост от функционалната им сходност, но не формират моногенетични групи.
Значение и ограничения
Еволюционните класове са полезни при описване и сравнение на функционални и адаптивни сходства, особено в образование, сравнителна анатомия и палеонтология, където често липсват пълни филогенетични данни. От друга страна, те могат да бъдат подвеждащи за целите на съвременната систематика, която предпочита монофилетични групи, защото не отразяват винаги истинската родословна история.
Практически последици
В съвременната таксономия има тенденция към пренастройване на традиционните "класове" така, че те да станат монофилетични (или да бъдат заменени от кладистични единици). Въпреки това, понятията за еволюционна степен и функционален клас остават в употреба, когато целта е да се опише екологично или морфологично сходство, а не да се изобрази точната филогенеза.
В заключение: еволюционният клас е полезен концепт за разбиране на нивата на биологична организация и адаптация, но трябва да се използва внимателно и в контекст с филогенетичните данни, за да не се създава погрешно впечатление за родословни връзки. Окончателните таксономични решения днес все по-често се основават на кладистични принципи.
Кладограма (родословно дърво) на биологична група. Зеленото поле може да представлява еволюционна степен, група, обединена по-скоро от анатомични и физиологични белези, отколкото от филогения. Червеното и синьото поле са клади (т.е. пълни монофилетични поддървета). Също така, сините и зелените кутии заедно представляват един клад.
Фон
Еволюционният клас е група от видове, обединени от сходства. Тези прилики са довели до това, че им е дадено име. Но сега, за да бъде клад, трябва да се включи цялата група от първия известен член до наши дни.
Най-често цитираният пример е този с влечугите. В началото на XIX в. тетраподите са поставени в четирите познати класа - земноводни, влечуги, птици и бозайници. В тази система влечугите се определят по признаци като снасяне на яйца от клидоиди, кожа, покрита с люспи, и "студенокръвен" метаболизъм.
Сега обаче знаем, че земноводните са дали началото на ранните амниоти, които снасят яйца. От тях са се появили зауропсидите (предшественици на влечугите и птиците) и синапсидите (предшественици на бозайниците). "Влечуги" е просто общ термин за тези зауропсиди, които са оцелели до наши дни, без птиците. Като дума от ежедневието всеки я разбира. Но като съвременен научен термин тя вече не е добра и се използва по-рядко.
Парафилетичните и полифилетичните таксони често представляват еволюционни степени. В някои случаи парафилетичните таксони се обединяват просто поради това, че не са част от други групи, и дават началото на т.нар. таксони на кошчето за боклук.
Примери
- Дълго време бриофитите се смятаха за естествена група, определяна като сухоземни растения, които нямат съдова система. Молекулярните доказателства показват, че бриофитите не са монофилетични, тъй като мъховете, черните дробове и рогатките всъщност са отделни линии, като мъховете са най-близки до съдовите растения. Въпреки това трите клади имат сходна степен на сложност, а "класът на мъховете" е полезен критерий при анализа на ранните растения - той дава информация за състоянието на вкаменелостите, които не винаги могат да бъдат класифицирани в живи групи.
- Рибите представляват една степен, тъй като са дали началото на сухоземните гръбначни животни. Всъщност и трите традиционни класа риби (Agnatha, Chondrichthyes и Osteichthyes) представляват еволюционни степени. Очевидно е, че всеки ще продължи да използва думата риба; това само подчертава, че те не са монофилетичен клад.
- Динозаврите и птиците са подходяща монофилетична група. В противен случай те не са.
- Лабиринтадонтите са еволюционна степен и групата вече не е термин в таксономията.
- Синапсидите не могат да бъдат клад, ако не се включат бозайниците.
- Наутилоиди. От кладистична гледна точка наутилоидите са парафилетична група с общи примитивни характеристики, които не се срещат при производните главоноги. С други думи, те са еволюционна степен, за която се смята, че е дала началото както на амоноидите, така и на колеоидите.
Bryophyta, мъховете в широкия смисъл на думата, са физиологично примитивните сухоземни растения.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява еволюционната степен?
О: Еволюционният клас е група от видове на едно и също ниво на организация, които не са клад.
В: Кой е създал термина "еволюционен клас"?
О: Терминът "еволюционен клас" е създаден от Джулиан Хъксли.
В: Каква е разликата между клад и еволюционен клас?
О: Кладът е строго филогенетична единица, докато еволюционният клас се отнася до група животни или растения, които са много сходни, но не са клад.
В: Какъв е примерът за характеристика на еволюционен клас?
О: Пример за характеристика на еволюционен клас е сходната морфологична или физиологична сложност.
Въпрос: Кой силно подкрепя използването на "клас" като термин в биологията?
О: Ернст Майр категорично подкрепи използването на "клас" като термин в биологията.
В: Каква е целта на използването на термина "еволюционен клас"?
О: Целта на използването на термина "еволюционен клас" е да се опише група от видове, които си приличат по морфология или физиология, но не е задължително да са произлезли от общ прародител.
В: Откога терминът "клас" се използва в биологията?
О: Според Ернст Майр терминът "клас" се е използвал известно време преди кладизма.
обискирам