Монофилетичност (монофилия) — определение, примери и роля в кладистиката
Монофилетичност: ясно обяснение, примери и роля в кладистиката — как групите с общ прародител формират точна, еволюционно базирана биологична класификация.
Монофилия означава общ произход от един прародител. Биолозите са въвели специален подход в таксономията, наречен кладистика. Целта ѝ е биологичната класификация да отразява това, което знаем за начина, по който организмите са еволюирали, чрез откриване и групиране на линии на общ произход.
Какво означава монофилетична група
Ако има група, съставена от общ прародител и всички негови потомци, тази група е монофилетична. Терминът произлиза от гръцки и буквално означава "от една раса". Монофилетичните групи често се наричат още клaди или клонове.
Контраст: парафилия и полифилия
За сравнение:
- Група, която съдържа организми без общ предшественик, се нарича полифилетична. Често причината за създаване на такива групи е конвергентната еволюция — различни линии развиват сходни черти независимо една от друга.
- Ако една група съдържа общия предшественик, но пропуска някои от неговите потомци, тя се нарича парафилетична. Такъв подход разчленява естествените еволюционни връзки и се избягва в кладистиката.
Доказателства за монофилия
Отделните клaди се предпочитат, когато могат да се установят с помощта на споделени производни белези (синапоморфии) — характерни промени, които са общи за всички членове на групата и отсъстват у по‑отдалечени родственици. Днес за проверка на монофилетични връзки широко се използва и молекулярна информация; на базата на ДНК анализ се смята, че всички живи същества на тази планета са монофилетични, т.е. имат един общ произход (посочван често като LUCA — общ прародител на живота).
Примери
Пример: всички видове от род Homo произлизат от една и съща прародителска форма в семейство Hominidae и не са известни други потомци. Така родът Homo се счита за монофилетичен.
От друга страна, ако се окаже, че Homo habilis се е развил от прародител, различен от Homo sapiens, и ако този прародител не бъде включен в рода, тогава родът ще бъде полифилетичен. Тъй като биолозите като цяло предпочитат монофилетичните групи, в подобни случаи те обикновено или разделят рода на по‑малки монофилетични единици, или го разширяват, за да включат допълнителните форми и така възстановят монофилния характер.
Класически пример за полифилетична група са общите понятия за "риби" и някои групи без ясна обща произходна линия; пример, даден по‑горе, са морски охлюви — група, събрала подобни по начин на живот и морфология форми от различни еволюционни линии.
Роля в кладистиката и практическо значение
- Кладистиката използва монофилетичния принцип като основа за класификация: таксоните трябва да представляват истински еволюционни клaди.
- Приложението на този принцип води до преразглеждане на класическите таксономични групи (напр. възстановяване на Reptilia като включваща птиците или разделяне на нееднородни родове), за да се гарантира, че именуваните таксони са монофилетични.
- В практиката това има значение в еволюционната биология, палеонтологията, екологията и консервацията — защото разбиране на истинските родствени връзки помага при изучаването на произхода на черти, биогеографията и при планирането на мерки за опазване.
Често срещани обърквания
Монофилетична група не е просто група с много сходни организми — важно е наличието на общ прародител и включването на всички негови потомци. Сходството поради адаптация (конвергенция) не прави групата монофилетична. За правилното определяне се изискват доказателства от множество признаци, включително молекулярни данни и фосилни находки.
Кратко обобщение: монофилните групи (клaди) отразяват еднократно стълбово разклонение от общ прародител и са предпочитаната единица в съвременната кладистична таксономия, тъй като отразяват историческата, еволюционна връзка между организмите.
Групата от влечуги и птици е монофилетична.
Полиплоидия
Понякога таксономистите се затрудняват да включат растителните видове в монофилетична група поради полиплоидията. Съществуват ясни доказателства, че някои полиплоидни растителни видове са с множествен произход (видът е възникнал повече от веднъж). Например салсифията, хибридната козя брада (Tragopogon miscellus), се е образувала цели 20 пъти в Източен Вашингтон.
Също така може да се случи хибриди между два близки растителни вида да претърпят полиплоидия и полиплоидите да продължат да съществуват като нов и отделен вид. Подобни ситуации са извън нормалните правила за произхода и се разглеждат със специални решения, ръководени от Международната комисия по ботаническа номенклатура (МКБН).
Въпроси и отговори
В: Какво е монофилия?
О: Монофилията е концепция за общ произход от един-единствен прародител.
В: Какво представлява кладистиката?
О: Кладистиката е вид таксономия, въведена от биолозите, за да може биологичната класификация да съответства на това, което знаем за начина, по който организмите са еволюирали.
В: Какво е монофилетична група?
О: Монофилетичната група се състои от общ предшественик и всички негови потомци.
В: Какво е полифилетична група?
О: Полифилетичната група се състои от организми без общ предшественик, обикновено причинени от конвергентна еволюция.
В: Какво е парафилетична група?
О: Парафилетичната група съдържа общ предшественик, но пропуска някои от неговите потомци.
В: Смята ли се, че всички живи същества на тази планета са монофилетични?
О: Да, според ДНК анализа се смята, че всички живи същества на тази планета са монофилетични, т.е. имат един произход, а не много.
В: Можете ли да дадете пример за полифилетична група?
О: Пример за полифитна група са морските охлюви.
обискирам