Полифилия в кладистиката: дефиниция, примери и корекции на таксономията

Полифилията е термин в кладистиката. Той описва група организми, чийто последен общ предшественик не е член на групата. Друг начин за изразяване на този термин е да се каже, че полифилията включва групи, някои от членовете на които произхождат от популациите на предците.

Диаграмите показват, че птиците и бозайниците наистина са свързани, но само на нивото на ранните амниоти. По отношение на еволюцията между тях има огромна пропаст.

По-често срещано в традиционната таксономия е включването на всички потомци (да речем, живите бозайници) без групата, от която са еволюирали (която би била някакъв клад в therapsida). Това се прави за удобство, но прави бозайниците полифилетични.

Биологичната класификация има за цел да групира видовете така, че всяка група да произлиза от един общ предшественик. Една полифилетична група може да бъде "фиксирана" или чрез изключване на кладите, или чрез добавяне на общия предшественик.

Според кладистиката целта на класификацията трябва да бъде да се гарантира, че всички групи са монофилетични. Други таксономисти обаче твърдят, че има място за групи, които са парафилетични или съдържат най-късния си общ предшественик, но не и всички потомци на този предшественик.

Какво означава полифилетична група — по-просто

В по-прости думи, полифилетична група събира организми, които изглеждат сходни, но чиято подобност се дължи не на общ, близък прародител, а на независимо еволюирали черти или на отдалечена обща прародителска линия. В резултат групата няма един общ предшественик, включен в нея, който да обяснява всички характерни белези.

Разлика между монофилия, парафилия и полифилия

• Монофилетична (клaд) — включва общ предшественик и всички негови потомци (целта на кладистиката).
• Парафилетична — включва общ предшественик, но не всички потомци (пример: традиционната група "влечуги", когато птиците са изключени).
• Полифилетична — не включва последния общ предшественик на всички членове; групата е съставена от линии с различен произход и често обединена по общи адаптации, а не по общ произход.

Чести примери

• "Топлокръвни животни" (термин, използван в разговорния език) събира птици и бозайници заради общата черта ендотермия — това е полифилетична група, защото ендотермията е еволюирала независимо в тези линии.
• "Водни бозайници" (китоподобни, тюлени, морски крави) са групирани по начин на живот, но произходът им е различен — пример за полифилия от функционална гледна точка.
• "Алгите" — не са единен еволюционен клон; фотосинтетични организми от различни линии са често групирани заедно по исторически причини.
• В контраст — традиционната група "Reptilia", когато изключва птиците, е парафилетична (не полифилетична): птиците произлизат от влечуги, но са изключени от групата.

Как се открива полифилия

Полифилията се установява чрез реконструкция на родословия (филогенетични дървета), използвайки морфологични признаци и най-вече молекулярни данни (ДНК/РНК). Силни статистически методи, като бутстрап тестове и байесови оценки, помагат да се прецени достоверността на разклоненията и дали дадена група е действително монофилетична или не.

Как се коригира таксономията

Има два основни начина за "поправяне" на полифилетична група:

• Разделяне — групата се разчленява на две или повече монофилетични групи, всяка от които отразява реалните еволюционни линии.
• Разширяване — към групата се добавят липсващи таксони (включително в някои случаи и изкопаеми форми), така че новата дефиниция да включва общия предшественик и всички негови потомци, превръщайки я в монофилетична.

Изборът между тези подходи често зависи от практичността на класификацията, наличните данни и от конвенциите в съответната група организми.

Практически и философски аспекти

За кладистите целта е ясна — всички признати таксони да отразяват монофилетични клaдове. В същото време някои систематици и ползватели на таксономията предпочитат парафилетични или дори утилитарни групи заради лесната им употреба в образование, екология или приложни дисциплини. Това е предмет на научни и терминологични спорове: дали класификацията трябва да отразява единствено реконструираното родословно дърво, или да балансира между еволюционна строгост и практическа полезност.

Заключение

Полифилията е важен концепт в систематиката, защото показва кога таксономични групи не отразяват истинските еволюционни отношения. Разпознаването и коригирането ѝ чрез точни филогенетични анализи помага класификациите да станат по-информативни и по-полезни за изследване на еволюцията, биологията и биодиверситета.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява полифилията в кладистиката?

В: Как може да се изрази полифилията?

В: Птиците и бозайниците родствени ли са?

В: Защо традиционните таксономии определят бозайниците като полифилетични?

В: Каква е целта на биологичната класификация?

В: Как може да се "фиксира" една полифилетична група?

В: Всички таксономи съгласни ли са с валидността на полифилетичните групи?

Търсене по буква