Филогенетика - это раздел биологии, изучающий эволюционные отношения между организмами. За прошедшие годы доказательства, подтверждающие связи и закономерности между видами, были собраны с помощью морфологических и молекулярно-генетических данных. Эволюционные биологи собирают эти данные в диаграммы, называемые филогенетическими деревьями или кладограммами, которые визуально представляют, как связана жизнь, и представляют временную шкалу эволюционной истории организмы.
Филогенетическое дерево выглядит как последовательно ветвящееся дерево, начиная с одной общей ветки, затем разделяясь на несколько ветвей, которые впоследствии расходятся еще дальше на большее количество ветвей. Кончики ветвей представляют современные таксоны или виды. Работая в обратном направлении, виды, которые имеют общий «узел» или общую ветвь, имеют общего предка в этом узле. Следовательно, чем дальше вы идете назад к главной ветви дерева, тем дальше вы продвигаетесь по эволюционной истории. И наоборот, любые ветви, происходящие от общего узла, являются потомками этого вида.
Понимание филогенетического дерева
Биолог-эволюционист создает филогенетическое дерево, сравнивая последовательности ДНК конкретных генов и морфологические или физические черты внутри и между группами организмов. По мере того, как линии эволюционируют с течением времени, унаследованные мутации приводят к расходящимся эволюционным путям, создавая разные группы видов, некоторые из которых более тесно связаны, чем другие.
Отношения между видами
Филогенетические деревья чрезвычайно полезны для изображения информации об эволюционных отношениях между существующими животными. Они могут ответить на такие вопросы, как "змея более связана с черепахой или крокодилом?" Согласно филогенетическому дереву этих видов из В Университете Мексики змеи ближе к крокодилам, потому что их ветви сходятся в одном узле, что указывает на то, что они имеют один общий предок. Однако ветвь черепахи находится на расстоянии двух узлов, а два предка - назад. Филогенетические деревья также вносят большой вклад в таксономию или классификацию существующих видов. Вероятно, наиболее известный используемый метод классификации основан на системе Линнея, в которой организмы распределяются по царству, типу, классу, отряду, семейству, роду и виду. Эта система не основана на эволюции, поэтому биологи начинают использовать систему филогенетической классификации, основанную на группах или кладах, представленных филогенетическими деревьями.
Общее происхождение и черты характера
Филогенетическое дерево может помочь проследить эволюционный путь вида назад по ветвям дерева и по пути определить их общее происхождение. Со временем родословная может сохранить некоторые из своих наследственных черт, но также будет изменена, чтобы адаптироваться к изменяющейся среде. Деревья также определяют происхождение определенных черт или время появления определенного признака в группе организмов. Мексиканский университет дает пример происхождения черт, относящихся к киту. Согласно филогенетическому древу, киты и их родственники (китообразные) тесно связаны с группа, содержащая корову и оленей (парнокопытных), но только киты имеют длинную торпедообразную форму тело. Таким образом, можно сделать вывод, что этот признак появился на ветви после того, как киты и парнокопытные отделились от общего предка. Филогенетические деревья также определили, что птицы являются потомками динозавров, основываясь на определенных общих физических характеристиках, таких как их бедренные кости и черепа.