آپومورفی و سیناپومورفی

دو مفهوم در مورد صفات ارثی

فیلوژنی که اصطلاحاتی را نشان می دهد که برای توصیف الگوهای مختلف شخصیت یا حالت های اجدادی و مشتق شده استفاده می شود . ^[1]

در فیلوژنتیک ، آپومورفی (یا صفت مشتق شده ) یک شخصیت جدید یا حالت شخصیتی است که از شکل اجدادی خود (یا پلزیومورفی ) تکامل یافته است . ^{[2] [3] [4]} سیناپومورفی آپومورفی است که توسط دو یا چند گونه مشترک است و بنابراین فرض بر این است که در جدیدترین جد مشترک آنها تکامل یافته است . ^{[1] [5] [3] [6] [7] [8] [9]} در کلادیستیک ، synapomorphy دلالت بر همسانی دارد . ^[5]

نمونه هایی از آپومورفی وجود راه رفتن ایستاده ، خز ، تکامل سه استخوان گوش میانی ، و غدد پستانی در پستانداران است، اما نه در سایر حیوانات مهره دار مانند دوزیستان یا خزندگان ، که ویژگی های اجدادی خود را حفظ کرده اند. خز. ^[10] بنابراین، این صفات مشتق شده نیز به طور کلی سیناپومورفی پستانداران هستند زیرا سایر حیوانات مهره‌دار در آنها مشترک نیستند. ^[10]

ریشه شناسی

کلمه synapomorphy - که توسط حشره شناس آلمانی Willi Hennig ابداع شده است - از کلمات یونان باستان σύν ( sún ) مشتق شده است که به معنای "با، با هم" است. ἀπό ( apó ) به معنای دور از; و فرم ( morphḗ ) به معنای «شکل، شکل».

نمونه ها

لمپری ها و کوسه ها برخی از ویژگی های مشترک دارند، مانند یک سیستم عصبی، که سیناپومورفیک نیستند، زیرا بین بی مهرگان نیز مشترک هستند . در مقابل، وجود آرواره‌ها و زائده‌های جفتی ^[11] هم در کوسه‌ها و هم در سگ‌ها، اما نه در لامپری‌ها یا خویشاوندان نزدیک بی‌مهرگان، این صفات را به‌عنوان سیناپومورفی شناسایی می‌کند. این فرضیه را تایید می‌کند که سگ‌ها و کوسه‌ها ارتباط نزدیک‌تری با یکدیگر دارند تا لامپری‌ها.

تحلیل کلد

مفهوم سیناپومورفی به یک کلاد معین در درخت زندگی بستگی دارد. کلادوگرام ها نمودارهایی هستند که روابط تکاملی را در گروه های گونه ای نشان می دهند. این تصاویر ابزار پیش بینی دقیق در ژنتیک مدرن هستند. آنها معمولاً به صورت درختی یا نردبانی به تصویر کشیده می شوند. Synapomorphies سپس شواهدی برای روابط تاریخی و ساختار سلسله مراتبی مرتبط با آنها ایجاد می کنند. از نظر تکاملی، یک سیناپومورفی نشانگر جدیدترین جد مشترک گروه تک‌فیلتیک است که از مجموعه‌ای از گونه‌ها در یک کلادوگرام تشکیل شده است. ^[12] چیزی که به عنوان synapomorphy برای یک کلاد به حساب می‌آید ممکن است یک کاراکتر اولیه یا پلزیومورفی در یک کلاد کمتر شامل یا تودرتو باشد. به عنوان مثال، وجود غدد پستانی برای پستانداران در رابطه با چهارپایان یک سیناپومورفی است ، اما برای پستانداران در ارتباط با یکدیگر - به عنوان مثال جوندگان و نخستی‌ها - یک سمپلیومورفی است. بنابراین این مفهوم را می‌توان بر حسب «شخصیت جدیدتر از» ( اتاپومورفی ) و «یک شخصیت قدیمی‌تر از» ( پلزیومورفی ) آپومورفی نیز درک کرد: غدد پستانی از نظر تکاملی جدیدتر از ستون مهره‌ها هستند، بنابراین غدد پستانی اگر مهره‌ای باشند، یک اتوپومورفی هستند. ستون آپومورفی است، اما اگر غدد پستانی آپومورفی در نظر گرفته شود، ستون مهره پلزیومورفی است.

ارتباط با اصطلاحات دیگر

این اصطلاحات فیلوژنتیکی برای توصیف الگوهای مختلف شخصیت یا حالت‌های اجدادی و مشتق‌شده همانطور که در نمودار بالا در ارتباط با آپومورفی‌ها و سیناپومورفی‌ها بیان شد، استفاده می‌شوند. ^{[13] [14]}

• Symplesiomorphy - یک صفت اجدادی مشترک بین دو یا چند گونه.
  • پلزیومورفی - یک سمپلیومورفی که در اشاره به حالت مشتق شده تر مورد بحث قرار می گیرد.
  • شبه پلزیومورفی - صفتی است که نمی توان آن را نه پلزیومورفی و نه آپومورفی که معکوس است شناسایی کرد. ^[15]
• معکوس - از دست دادن صفت مشتق شده موجود در اجداد و برقراری مجدد یک صفت پلزیومورفیک است.
• همگرایی - تکامل مستقل یک صفت مشابه در دو یا چند گونه.
• آپومورفی - یک صفت مشتق شده. آپومورفی مشترک توسط دو یا چند گونه و به ارث رسیده از یک اجداد مشترک، سیناپومورفی است. آپومورفی منحصر به فرد برای یک تاکسون معین، اتوپومورفی است. ^{[16] [17] [18] [19]}
  • Synapomorphy/ Homology - یک صفت مشتق شده که در برخی یا همه گروه‌های پایانی یک کلاد یافت می‌شود و از یک اجداد مشترک به ارث رسیده است که برای آن یک اتوپومورفی (یعنی در جد بلافصلش وجود ندارد ) به ارث رسیده است.
  • سیناپومورفی زیربنایی - سیناپومورفی که دوباره در بسیاری از اعضای کلاد گم شده است. اگر در همه موارد به جز یکی از دست برود، تشخیص آن از اتوپومورفی دشوار خواهد بود.
  • Autapomorphy - یک صفت مشتق شده متمایز که منحصر به یک تاکسون یا گروه خاص است. ^[20]
• هموپلاسی در سیستماتیک بیولوژیکی زمانی است که یک صفت به طور مستقل در دودمان جداگانه در طول تکامل به دست آمده یا گم شده باشد. این تکامل همگرا منجر به این می شود که گونه ها به طور مستقل ویژگی مشترکی داشته باشند که با ویژگی استنباط شده در جد مشترکشان متفاوت است. ^{[21] [22] [23]}
  • هموپلاسی موازی - صفت مشتق شده در دو گروه یا گونه بدون نیای مشترک به دلیل تکامل همگرا . ^[24]
  • هموپلاسی معکوس - صفتی که در یک اجداد وجود دارد اما در فرزندان مستقیم وجود ندارد و در فرزندان بعدی دوباره ظاهر می شود. ^[25]
• همیپلازی موردی است که در آن شخصیتی که با توجه به درخت گونه، هوموپلاستیک به نظر می رسد، در واقع منشأ واحدی در درخت ژن مرتبط دارد. ^{[26] [27]} همیپلازی منعکس کننده ناهماهنگی درخت ژنی درخت گونه به دلیل ترکیب چند گونه ای است .

مراجع

1. Roderick DM Page; ادوارد سی هولمز (14 جولای 2009). تکامل مولکولی: یک رویکرد فیلوژنتیک. جان وایلی و پسران شابک 978-1-4443-1336-9.
2. فوتویما، داگلاس جی. کرک پاتریک، مارک (2017). "درخت زندگی". تکامل (ویرایش چهارم). ساندرلند، ماساچوست: Sinauer Associates. صص 27-53.
3. Futuyma، داگلاس جی. کرک پاتریک، مارک (2017). فیلوژنی: وحدت و تنوع زندگی. تکامل (ویرایش چهارم). ساندرلند، ماساچوست: Sinauer Associates. ص 401-429.
4. "بازسازی درختان: کلاسیک". درک تکامل . موزه دیرینه شناسی دانشگاه کالیفرنیا. 5 مه 2021 . بازبینی شده در 16 اکتبر 2021 .
5. کیچینگ، ایان جی. فوری، پیتر ال. ویلیامز، دیوید ام. (2001). "کلادیستیک". در لوین، Simon A. (ویرایش). دایره المعارف تنوع زیستی (ویرایش دوم). الزویر. صص 33-45. doi :10.1016/B978-0-12-384719-5.00022-8. شابک  9780123847201. بازبینی شده در 29 اوت 2021 .)
6. هیلیس، دیوید ام. صداوا، داوود؛ هیل، ریچارد دبلیو. پرایس، مری وی (2014). «بازسازی و استفاده از فیلوژنی ها». اصول زندگی (ویرایش دوم). ساندرلند، ماساچوست: Sinauer Associates. صص 325-342. شابک 978-1464175121.
7. Currie PJ، Padia K (1997). دایره المعارف دایناسورها. الزویر. ص 543. شابک 978-0-08-049474-6.
8. زیست شناسی دایره المعارف مختصر . توبینگن، DEU: والتر دو گروتر. 1996. ص. 366. شابک 9783110106619.
9. بارتون ان، بریگز دی، آیزن جی، گلدشتاین دی، پاتل ن (2007). "بازسازی فیلوژنتیک". تکامل . مطبوعات آزمایشگاهی Cold Spring Harbor.
10. باوم، دیوید (2008). "تکامل صفت در درخت فیلوژنتیک: ارتباط، شباهت و افسانه پیشرفت تکاملی". آموزش طبیعت . 1 (1): 191.
11. اندروگیلیس (2016-04-19). "آبشش ها، باله ها و تکامل زائده های جفت مهره داران". گره . بازیابی شده در 2024-06-09 .
12. نویک ال آر، کتلی کی ام. درک فیلوژنی در زیست شناسی: تأثیر یک اصل ادراکی گشتالت J Exp Psychol Appl. 2007؛ 13:197-223.
13. Roderick DM Page; ادوارد سی هولمز (14 جولای 2009). تکامل مولکولی: یک رویکرد فیلوژنتیک. جان وایلی و پسران  شابک 978-1-4443-1336-9 . 
14. Calow PP (2009). دایره المعارف اکولوژی و مدیریت محیط زیست. جان وایلی و پسران شابک 978-1-4443-1324-6. OCLC  1039167559.
15. ویلیامز دی، اشمیت ام، ویلر کیو (ژوئیه ۲۰۱۶). آینده سیستماتیک فیلوژنتیک: میراث ویلی هنیگ. انتشارات دانشگاه کمبریج شابک 978-1-107-11764-8.
16. سیمپسون ام جی (۹ اوت ۲۰۱۱). سیستماتیک گیاهی. آمستردام شابک 9780080514048. {{cite book}}: |work=نادیده گرفته شد ( کمک )CS1 maint: مکان از دست رفته ناشر ( پیوند )
17. راسل پی جی، هرتز پی ای، مک میلان بی (2013). زیست شناسی: علم پویا. Cengage Learning. شابک 978-1-285-41534-5.
18. Lipscomb D (1998). "مبانی تحلیل کلاسیک" (PDF) . واشنگتن دی سی: دانشگاه جورج واشنگتن.
19. Choudhuri S (2014-05-09). بیوانفورماتیک برای مبتدیان: ژن ها، ژنوم ها، تکامل مولکولی، پایگاه های داده و ابزارهای تحلیلی (ویرایش اول). مطبوعات دانشگاهی. ص 51. شابک 978-0-12-410471-6. OCLC  950546876.
20. اپل، ران دی. فایتمانز، ارنست.  بیوانفورماتیک: دیدگاه سوئیس "فصل سوم: معرفی فیلوژنتیک و جنبه های مولکولی آن." شرکت انتشارات علمی جهان، چاپ اول. 2009.
21. Gauger A (17 آوریل 2012). "تشابه اتفاق می افتد! مشکل هموپلازی". اخبار تکامل امروز و علم .
22. ساندرسون ام جی، هافورد ال (21 اکتبر 1996). هموپلاسی: عود شباهت در تکامل. الزویر. شابک 978-0-08-053411-4. OCLC  173520205.
23. برندلی ام سی، وارن دی ال، لیچه ای دی، مک گوایر JA (آوریل 2009). "هوموپلازی و پشتیبانی کلاد". زیست شناسی سیستماتیک . 58 (2): 184-98. doi : 10.1093/sysbio/syp019 . PMID  20525577.
24. آرچی جی دبلیو (سپتامبر ۱۹۸۹). «نسبت‌های اضافی هموپلاسی: شاخص‌های جدید برای اندازه‌گیری سطوح هموپلاسی در سیستماتیک فیلوژنتیک و نقدی بر شاخص سازگاری». زیست شناسی سیستماتیک . 38 (1): 253-269. doi :10.2307/2992286. JSTOR  2992286.
25. Wake DB، Wake MH، Specht CD (فوریه 2011). "هوموپلازی: از تشخیص الگو تا تعیین فرآیند و مکانیسم تکامل". علم . 331 (6020): 1032-5. Bibcode :2011Sci...331.1032W. doi :10.1126/science.1188545. PMID  21350170. S2CID  26845473.
    • "هوموپلازی: نخ خوبی برای کشیدن برای درک توپ تکاملی نخ". ScienceDaily (نسخه مطبوعاتی). 25 فوریه 2011.
26. Avise JC، Robinson TJ (ژوئن 2008). همیپلازی: اصطلاحی جدید در واژگان فیلوژنتیک. زیست شناسی سیستماتیک . 57 (3): 503-7. doi : 10.1080/10635150802164587 . PMID  18570042.
27. Copetti D، Búrquez A، Bustamante E، Charboneau JL، Childs KL، Eguiarte LE، Lee S، Liu TL، McMahon MM، Whiteman NK، Wing RA، Wojciechowski MF، Sanderson MJ (نوامبر 2017). "ناهماهنگی گسترده درخت ژنی و همی‌پلازی ژنوم کاکتوس‌های ستونی آمریکای شمالی را شکل داد." مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا . 114 (45): 12003-12008. Bibcode :2017PNAS..11412003C. doi : 10.1073/pnas.1706367114 . PMC 5692538 . PMID  29078296. 

لینک های خارجی

• کلادیستیکس، برکلی