CO JE MONOFYLICKÁ SKUPINA? - BIOLOGIE - 2025

Monophyletic skupina je skupina druhů, které se vztahují k sobě navzájem prostřednictvím jedinečného historii sestupu, tedy rodové druhy a všechny jeho potomky.

Tento termín pak označuje přirozenou skupinu. On oponuje termínům polyphyletic a paraphyletic. Posledně jmenované definují umělé skupiny, protože jsou neúplné (parafyletické) nebo proto, že zahrnují potomky různých předků (polyphyletické).

Příklad monofylické skupiny. Převzato a upraveno z coccinellidae.cl

Někteří autoři tvrdí, že jako jediné přirozené seskupení by měly být akceptovány pouze mofyletické skupiny. Toto hledisko však není sdíleno jednomyslně všemi taxonomy a systematiky. Numerická taxonomie například nerozlišuje mono, para nebo polyphyletická taxony.

Klasifikace organismů

Taxonomie je věda, která je zodpovědná za klasifikaci živých věcí. Podle toho musí být organismy seskupeny do taxonů, které se vzájemně vylučují.

Tato taxony jsou dále seskupeny do taxonů vyšší úrovně, které se také vzájemně vylučují pro každou z těchto úrovní nebo taxonomických kategorií.

V každém taxonu mají organismy atributy (znaky), na které se taxonomové spoléhají, aby naznačili svůj vztah k jiným organismům, a tak vymezili biologické taxony.

Existují různé přístupy (nebo školy) k vyhodnocování a vážení podobností (nebo rozdílů), které mezi těmito postavami existují, a přijímání odpovídajících rozhodnutí.

Taxonomické školy

V současné době existují tři hlavní taxonomické školy:

Numerická nebo fenetická taxonomie

Navrhl RR Sokal a PHA Sneath v roce 1963. Klasifikace organismů je založena na podobnosti nebo odlišnosti pozorovatelných postav, aniž by byly brány v úvahu předchozí hypotézy o jejich fylogenii.

Všechny znaky mají stejnou „hodnotu“ (globální podobnost), bez ohledu na to, zda jsou podobnosti způsobeny homologiemi nebo homoplasiemi.

Evoluční taxonomie

Je také známá jako tradiční nebo darwinovská taxonomie. K klasifikaci organismů používá fylogenetické vztahy, vztahy rodičů a potomků (sériový původ) a stupeň evoluční změny.

Umožňuje skupinám, aby byly vyloučeny ze svých rodičovských taxonů, protože parafylické taxony jsou platné.

Fylogenetická nebo kladistická taxonomie

Navrhl Willie Hennig v roce 1966 ve své knize nazvané Phylogenetic Systematics. Při vytváření evolučních vztahů mezi organismy se spoléhá na sdílené odvozené podobnosti (homologie) nebo synapomorfie.

Je základem nejmodernějších systémů biologické klasifikace a snaží se seskupovat organismy podle jejich evolučních vztahů. Rozpoznává pouze, jak platné monofyletické skupiny.

Spor mezi školami

Fenetickou taxonomii v současné době následuje ve svém přísném smyslu jen velmi málo taxonomů, její nástroje však často používá některá z dalších dvou taxonomických škol.

Podle Damiena Auberta byla praxe systematické taxonomie příliš mnoho let bráněna hlubokými rozdíly v základech této disciplíny.

Nesrovnalosti

Existují nesrovnalosti ohledně typu informací, které by měly být začleněny nebo vyloučeny do správné klasifikace živých věcí. Ačkoli dvě hlavní školy systematiky uznávají evoluci, mají opačné myšlenky.

Cladism tvrdí, že klasifikace by měla odrážet pouze pořadí, ve kterém dochází k rozvětvení linií na stromě života.

Evolucionismus prohlašuje, že je třeba vzít v úvahu také stupeň modifikace, který se odráží jako délka větví. Podle této školy by uvedená délka odrážela makroevoluční skoky.

Cladistická škola tvrdí, že by neměl být vyloučen žádný potomek skupiny obsahující jeho předky. Evoluční taxonomie výslovně vyžaduje, aby velmi rozdílní potomci jejich předků byli zahrnuti do samostatných skupin.

Obě školy tak často používají stejné termíny, jako je „monofyzně“, pro označení různých myšlenek. Tato skutečnost podle Auberta dělá fylogenetický výzkum globálně nevyzpytatelným a taxonomická klasifikace je proto velmi nestabilní.

Nakonec můžeme odvodit, že pokud chceme provést analýzu za účelem klasifikace jedné nebo několika taxonů a použití postulátů tří škol zvlášť, výsledky se pravděpodobně budou lišit.

Některé základy

Abychom správně porozuměli konceptu monofyletiky, musíte zvládnout základní terminologii podle cladistické školy, včetně:

Charakter: jakýkoli pozorovatelný atribut v organismu, jehož různé projevy se nazývají stavy, například přítomnost vlasů, peří nebo šupin; geografické rozdělení; chování atd.

Stav znaku: každá z forem, ve kterých může být tento znak představen, primitivní nebo odvozený. Například, bipedal walking u lidí je odvozená podmínka (charakter), na rozdíl od 4-končetinového přemístění (rodový stav nebo charakter) jiných hominids.

Plesiomorfní znak: primitivní nebo rodový znak sdílený celou monofyletickou skupinou.

Simplesiomorphy: plesiomorphy sdílená dvěma nebo více taxony.

Odvozený nebo apomorfní charakter: je to ten, který vychází ze stavu předků, to znamená, že je výsledkem transformace charakteru ve studované skupině. Představuje začátek nového kladu.

Autapomorphy: nesdílený odvozený znak. Je přítomen pouze v jednom taxonu a je často používán v mikrotaxonomii k rozlišování druhů.

Synapomorfie: apomorfie nebo charakteristika sdílená dvěma nebo více druhy nebo taxony.

Clado (monophyletic): skupina, která zahrnuje rodový původ a všechny jeho potomky.

Homologie: stav podobnosti způsobený přítomností společného předka.

Homologní postava: podobné postavy nebo s různými atributy, ale ty pocházejí ze společné předkové postavy.

Analogie: vývoj podobných struktur, které plní stejnou funkci, ale jejich embryonální původ je jiný.

Homoplasie: falešná podobnost, která je dána přítomností postav různých předků. Vyskytuje se konvergenci, paralelismu nebo obrácení.

Konvergence: je synonymem analogie.

Paralelismus: nezávislý vývoj stejného znakového stavu ze stejného stavu předků.

Reverze: apomorfie, která je následně ztracena (vrací se do plepesorfního stavu) v kterémkoli z taxonů monofylické skupiny.

Grafické znázornění podle taxonomických škol

Kladkogram

Kladogram je charakteristický diagram kladívské školy. V nich jsou vyjádřeny genealogické fylogenetické vztahy, které musí být přirozené nebo monofyletické, to znamená, že zahrnují společného předka a jeho potomky.

Kladkogram znázorňující fylogenetické vztahy mezi různými skupinami pernatých dinosaurů. Převzato a editováno z Chiappe & Dyke (2002).

Fenogram

Fenogramy jsou diagramy, které fenetická taxonomie používá k vyjádření klasifikace organismů. Tento typ analýzy přijímá všechny tři typy taxonů: monofyletický, parafyletický a polyfyletický.

Ačkoli tyto diagramy jsou relativně podobné kladogramům, nevyjadřují fylogenetické vztahy, ale spíše zjevnou podobnost nebo odlišnost mezi organismy.

Fylogram nebo fyletický strom

Fylogenetické klasifikace navržené evoluční nebo klasickou taxonomickou školou používají fyletické stromy. Tyto diagramy vyjadřují genealogické vztahy potomků předků a přijímají dva druhy taxonů: monofylické a parafyletické.

Filetický strom nebo fylogram navržený Charlesem Darwinem v části „Původ druhů“. Převzato a upraveno z es.wikipedia.org

Reference

1. D. Aubert (2015). Formální analýza fylogenetické terminologie: K přehodnocení současného paradigmatu v systematice. Phytoneuron
2. D. Baum (2008). Čtení fylogenetického stromu: Význam monofyletických skupin. Přírodní vzdělávání
3. LM Chiappe a G. Dyke (2002). Mezozoické záření ptáků. Roční přehled ekologie a systematiky.
4. Cladistics. Na Wikipedii. Obnoveno z: en.wikipedia.org/wiki/Cladistics
5. W. Hennig (1966). Fylogenetická systematika. Univ. Of Illinois Press, Urbana
6. Monophyly. Na Wikipedii. Obnoveno z: en.wikipedia.org/wiki/Monophyly
7. PA Reeves & CM Richards (2007). Rozlišování terminálních monofyletických skupin od retikulárních taxonů: Výkon fenetických, stromových a síťových postupů. Systematická biologie