Biologian suuret Yhtiöt en

Lukea ja analysoida fylogeneettinen puu, joka asiakirjat evoluution suhteet

tieteellisestä näkökulmasta, evoluution historiassa ja suhde organismin tai ryhmä organismien kutsutaan fylogenia. Fylogenia kuvaa suhteita organismin, kuten joka organismien uskotaan ovat kehittyneet, jonka laji on erittäin läheistä sukua, ja niin edelleen. Fylogeneettiset suhteet antavat tietoa yhteisistä syntyperistä, mutta eivät välttämättä siitä, miten eliöt ovat samankaltaisia tai erilaisia.,

Tieteellinen Luokittelu

Kuva 1. Vain muutama yli miljoonasta tunnetusta hyönteislajista on edustettuna tässä kovakuoriaiskokoelmassa., Kovakuoriaiset ovat merkittävä hyönteisten alaryhmä. He muodostavat noin 40 prosenttia kaikista hyönteisten lajeja ja noin 25 prosenttia kaikista tunnetuista lajeista organismeja.

miksi biologit luokittelevat eliöitä? Suurin syy on saada tolkkua maapallon elämän uskomattomasta monimuotoisuudesta. Tutkijat ovat tunnistaneet miljoonia eri eliölajeja. Eläimistä monimuotoisin eliöryhmä ovat hyönteiset. Eri hyönteislajeja on kuvattu jo yli miljoona. Arviolta yhdeksän miljoonaa hyönteislajia on vielä tunnistamatta., Pieni murto-osa hyönteislajeista näkyy kuoriaisten kokoelmassa kuvassa 1.

niin monimuotoisia kuin hyönteiset ovat, bakteerilajeja voi olla vielä enemmän, toinen merkittävä eliöryhmä. On selvää, että elämän valtava monimuotoisuus on järjestettävä. Luokittelun avulla tutkijat voivat organisoida ja ymmärtää paremmin eliöiden perus yhtäläisyyksiä ja eroja. Tämä tieto on välttämätöntä, jotta ymmärtäisimme nykyisen monimuotoisuuden ja menneen evolutionaarisen elämän historian maan päällä.,

Fylogeneettisiä Puita

Tutkijat käyttävät työkalu nimeltään fylogeneettinen puu näyttää evoluution reitit ja yhteydet keskuudessa organismeja. Fylogeneettinen puu on kaavio, jota käytetään eliöiden tai eliöryhmien evolutionaaristen suhteiden kuvaamiseen. Tutkijat pitävät fylogeneettisiä puita hypoteesi evoluution ohi, koska yksi voi mennä takaisin vahvista ehdotettu suhteita. Toisin sanoen voidaan rakentaa” elämän puu ” havainnollistamaan eri eliöiden kehittymistä ja osoittamaan eri eliöiden välisiä suhteita (kuva 2).,

jokainen eliöryhmä kävi läpi oman evolutionaarisen matkansa, jota kutsutaan sen fylogeniaksi. Jokainen organismi jakaa relatedness muiden kanssa, ja morfologisten ja geneettisten todisteiden perusteella tutkijat yrittävät kartoittaa evolutionaarisia reittejä kaiken elämän maapallolla. Monet tiedemiehet rakentavat fylogeneettisiä puita havainnollistaakseen evoluutiosuhteita.

Rakenne Fylogeneettisiä Puita

fylogeneettinen puu voi lukea kuin karttaa evoluution historiassa. Monilla fylogeneettisillä puilla on tukikohdassa yksi sukujuuri, joka edustaa yhteistä esi-isää., Tutkijat kutsuvat tällaisia puita juurtunut, mikä tarkoittaa, että on yhden esi linjan (tyypillisesti vedetään alhaalta tai vasemmalta), johon kaikki organismit edustettuna kaavio koskevat. Ilmoituksen juurtunut fylogeneettinen puu, joka kolme verkkotunnuksia—Bakteerit, Arkkien, ja Eukarya—poiketa yhden pisteen ja haarautuvat. Tässä kaaviossa kasvien ja eläinten (myös ihmisten) pieni haara osoittaa, kuinka tuoreita ja pieniä ryhmiä verrataan muihin organismeihin. Juurettomissa puissa ei näy yhteistä esi-isää, mutta lajeilla on kuitenkin suhteita.,

Kuva 2. Molemmat fylogeneettisiä puita osoittaa suhde kolme aluetta elämän—Bakteerit, Arkkien, ja Eukarya—mutta (a) juurtunut puu yrittää tunnistaa, kun eri lajit poikkesivat yhteinen esi-isä, kun taas (b) juurtumattomilla puu ei. (luotto: muuttaminen työn Eric Gaba)

Vuonna juurtunut puu, aluevaltaus osoittaa evoluution suhteet (Kuva 3). Kohta jos split tapahtuu, kutsutaan haara kohta, edustaa, jossa yhden linjan kehittynyt selvästi uusi., Perimää, joka kehittyi jo varhain juuresta ja pysyy erottamattomana, kutsutaan basaalitaksoniksi. Kun kaksi linjausta juontuu samasta haarapisteestä, niitä kutsutaan sisar taxaksi. Haara, jossa on enemmän kuin kaksi suvusta kutsutaan polytomy ja pyritään selvittämään, missä tutkijat eivät ole lopullisesti määritetty kaikki suhteet. On tärkeää huomata, että vaikka sisko taksonien ja polytomy tehdä jakaa esi-isä, se ei tarkoita, että ryhmien organismien split tai kehittynyt toisistaan., Organismien kaksi taksonien voi olla halkesi tietyssä haara vaiheessa, mutta ei taksonien herätti muut.

Kuva 3. Fylogeneettisen puun juuresta käy ilmi, että esi-isien sukujuuret synnyttivät kaikki puun eliöt. Haarapiste osoittaa, missä kaksi linjausta poikkesi toisistaan. Sukujuuret, jotka kehittyivät varhain ja jäävät erottamatta, ovat basaalitaksonia. Kun kaksi sukua on peräisin samasta haarapisteestä, ne ovat sisar taxa. Oksa, jossa on yli kaksi linjausta, on polytomia.,

yllä olevat diagrammit voivat toimia väylänä evolutionaarisen historian ymmärtämiseen. Reitti voidaan jäljittää elämän alkuperää tahansa yksittäisten lajien selaillessani evoluution oksat välillä kaksi pistettä. Myös aloittamalla yhden lajin ja jäljittämisestä takaisin kohti ”runko” puu, yksi voi selville, että lajin esi-isät, sekä missä suvusta on yhteinen syntyperä. Lisäksi puusta voidaan tutkia kokonaisia eliöryhmiä.,

toinen fylogeneettisestä puurakenteesta mainittava kohta on se, että oksapisteissä pyöriminen ei muuta tietoa. Esimerkiksi, jos oksa kohta oli pyöritetään, ja taksoniin, jotta muuttunut, se ei muuta sitä tietoa, koska kehitys kunkin taksonin haara kohta oli riippumaton muista.

Monet tieteenalojen sisällä tutkimus biologian osaltaan ymmärtämään, miten menneisyyden ja nykyisyyden elämä kehittyi ajan kuluessa; nämä tieteenalat yhdessä edistää rakennus, päivittäminen ja ylläpito ”tree of life.,”Tietoa käytetään järjestää ja luokitella eliöitä perustuu evoluution suhteet tieteellinen kenttä nimeltään systematiikka. Tietoja voidaan kerätä fossiileista, eliön käyttämien ruumiinosien tai molekyylien rakenteen tutkimisesta sekä DNA-analyysistä. Yhdistämällä tietoja useista lähteistä, tutkijat voivat koota phylogeny organismin; koska fylogeneettisiä puita ovat hypoteeseja, ne voivat edelleen muuttua, kun uusia tyyppejä elämän havaitaan ja uutta tietoa on opittu.,

Rajoitukset Fylogeneettisiä Puita

Se voi olla helppo olettaa, että enemmän läheisesti organismit näyttävät enemmän samanlaisia, ja vaikka tämä on usein kyse, se ei ole aina totta. Jos kaksi läheisesti suvusta kehittynyt merkittävästi alle vaihdella ympäristöstä tai sen jälkeen kehitys merkittävä uusi sopeutumista, se on mahdollista, molemmat ryhmät näyttävät enemmän erilaisia kuin muut ryhmät, jotka eivät ole niin läheisesti toisiinsa., Esimerkiksi kuvassa 4 oleva fylogeneettinen puu osoittaa, että liskoilla ja kaneilla on molemmat lapsivedenmunia, kun taas sammakoilla ei; silti liskot ja sammakot näyttävät enemmän samanlaisilta kuin liskot ja kanit.

Kuva 4. Tämä tikkamainen selkärankaisten fylogeneettinen puu on juurtunut eliöön, josta puuttui selkäranka. Jokaisen haaran kohta, organismien eri merkkiä sijoitetaan eri ryhmiin ominaisuuksien perusteella he jakavat.,

Toinen näkökohta fylogeneettisiä puita on, että ellei muuten ilmoiteta, oksat ei ole otettu huomioon aika, vain evoluution järjestyksessä. Toisin sanoen, pituus haara ei yleensä tarkoittaa enemmän aikaa kului, eikä lyhyt haara tarkoittaa vähemmän aikaa kulunut— ellei kaaviossa. Esimerkiksi kuvassa 4 puu ei kerro, kuinka paljon aikaa kului lapsiveden munien ja hiusten evoluution välillä. Puu näyttää, missä järjestyksessä asiat tapahtuivat., Jälleen käyttäen Kuva 4, puu osoittaa, että vanhin piirre on selkäranka, jonka jälkeen saranoitu leuat, ja niin edelleen. Muista, että mikä tahansa fylogeneettinen puu on osa suurempaa kokonaisuutta, eikä se oikean puun tavoin kasva vain yhteen suuntaan uuden oksan kehittyessä.

niin, kuvan 4 eliöille, vaikka selkärangan kehittyminen ei tarkoita selkärangattomien evoluution loppumista, se tarkoittaa vain uuden haaran muodostumista., Myös ryhmiä, jotka eivät ole läheistä sukua, mutta kehittyä samanlaisissa olosuhteissa, voi esiintyä enemmän fenotyyppisesti keskenään samanlaisia, kuin lähisukulainen.

Taksonominen Luokittelu Järjestelmä

Taksonomia (joka kirjaimellisesti tarkoittaa ”järjestely laki”) on tiedettä luokittelu organismien rakentaa kansainvälisesti jaettu luokittelujärjestelmien kanssa kunkin organismin sijoitetaan enemmän ja enemmän osallistavaa ryhmittymiä. Mieti, miten ruokakauppa järjestetään. Yksi suuri tila on jaettu osastoihin, kuten tuotantoon, meijeriin ja lihaan., Sitten jokainen osasto edelleen jakaa käytäville, sitten jokainen käytävä luokkiin ja tuotemerkkeihin, ja sitten lopulta yksi tuote. Tätä organisaatiota suuremmista pienempiin, tarkempiin luokkiin kutsutaan hierarkkiseksi järjestelmäksi.

taksonominen luokittelujärjestelmä (jota kutsutaan myös Linnaeaaniksi keksijänsä, ruotsalaisen kasvitieteilijän, eläintieteilijän ja lääkärin Carl Linnaeuksen mukaan) käyttää hierarkkista mallia. Liikkuu lähtöpisteestä, ryhmät tullut tarkempi, kunnes yksi haara päättyy kuin yhden lajin., Esimerkiksi kaiken elämän yhteisen alun jälkeen tiedemiehet jakavat eliöt kolmeen suureen luokkaan, joita kutsutaan verkkotunnukseksi: bakteerit, Archaea ja Eukarya. Kunkin verkkotunnuksen sisällä on toinen luokka nimeltä valtakunta. Kuningaskuntien jälkeen seuraavat lisääntyvän spesifisyyden luokat ovat: pääjakso, Luokka, järjestys, suku, suku ja lajit (kuva 5).

Kuva 5. Taksonominen luokittelujärjestelmä käyttää hierarkkista mallia, jolla elävät eliöt organisoidaan yhä tarkempiin luokkiin., Yhteinen koira, Canis lupus familiaris, on alalaji Canis lupus, joka sisältää myös susi ja dingo. (luotto ”koira”: muuttaminen työn Janneke Vreugdenhil)

valtakunnan Animalia johtuu Eukarya domain. Tavalliselle koiralle luokitustasot olisivat Kuvan 5 mukaiset. Siksi organismin koko nimi on teknisesti kahdeksan termiä. Koira, se on: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Petoeläimet, Canidae Canis, ja lupus. Huomaa, että jokainen nimi on aktivoitu lukuun ottamatta lajeja, ja suvun ja lajien nimet kursivoidaan., Tutkijat viittaavat yleensä organismi vain sen suku ja laji, joka on sen kaksi-sana, tieteellinen nimi, mitä kutsutaan binomisen nimistön. Siksi koiran tieteellinen nimi on Canis lupus. Jokaisen tason nimeä kutsutaan myös taksoniksi. Toisin sanoen koirat ovat järjestyksessä Carnivora. Carnivora on taksonin nimi tilaustasolla; Canidae on heimon tasolla ja niin edelleen taksoni. Eliöillä on myös yleinen nimi, jota ihmiset tyypillisesti käyttävät, tässä tapauksessa koira. Huomaa, että koira on lisäksi alalaji:” familiaris ” Canis lupus familiaris., Alalajeja ovat jäseniä samassa lajeja, jotka pystyvät pariutumisen ja tuottaa elinkelpoisia jälkeläisiä, mutta niitä pidetään erillinen alalaji, koska maantieteellinen tai käyttäytymiseen eristäminen tai muut tekijät.

kuva 6 osoittaa, miten tasot liikkuvat kohti spesifisyyttä muiden eliöiden kanssa. Huomaa, miten koira jakaa verkkotunnuksen, jossa on mahdollisimman paljon eliöitä, kuten kasveja ja perhosia. Kussakin alataso, eliöt tullut useampia, koska ne ovat enemmän läheisesti., Historiallisesti tutkijat luokittelivat eliöt ominaisuuksien avulla, mutta DNA-tekniikan kehittyessä tarkempia fylogeenejä on selvitetty.

Käytännössä Kysymys

Kuva 6. Jokaisessa taksonomisen luokittelujärjestelmän alatasossa eliöt muuttuvat samankaltaisemmiksi. Koirat ja sudet ovat samaa lajia, koska ne voivat lisääntyä ja tuottaa elinkelpoisia jälkeläisiä, mutta ne ovat riittävän erilaisia ollakseen luokiteltu eri alalajia., (luotto ”kasvi”: muuttaminen työn ”berduchwal”/Flickr; luotto ”hyönteinen”: muuttaminen työn Jon Sullivan; luotto ”kala”: muuttaminen työn Christian Mehlführer; luotto ”rabbit”: muuttaminen työn Aidan Wojtas; luotto ”kissa”: muuttaminen työn Jonathan Lidbeck; luotto ”kettu”: muuttaminen työn Kevin Bacher, NPS; luotto ”sakaali”: muuttaminen työn Thomas A., Hermann, NBII, USGS; luotto ”susi”: muuttaminen työn Robert Dewar; luotto ”koira”: muuttaminen työn ”digital_image_fan”/Flickr),

At mitä tasot ovat kissat ja koirat pitää olla osa samaa ryhmää?

Näytä Vastaus

Kissat ja koirat ovat osa samaa ryhmää viidellä eri tasolla: molemmat ovat toimialueen Eukarya, valtakunnan Animalia, phylum Chordata luokka Mammalia, ja jotta Petoeläimet.,

Viime geneettinen analyysi ja muut kehitykset ovat havainneet, että jotkut aiemmin fylogeneettiseen luokitukset eivät kohdista evolutionaarisiin aiemmin; näin ollen, muutokset ja päivitykset on tehty uusia löytöjä esiintyä. Muista, että fylogeneettiset puut ovat hypoteeseja ja niitä muokataan, kun tietoa tulee saataville., Lisäksi luokittelu on historiallisesti keskittynyt ryhmittely organismit, pääasiassa yhteisiä piirteitä ja ei välttämättä havainnollistaa, miten eri ryhmät suhtautuvat toistensa vuodesta evoluution näkökulmasta. Esimerkiksi siitä huolimatta, että virtahepo muistuttaa enemmän sikaa kuin valasta, virtahepo saattaa olla valaan lähin elävä sukulainen.

Tarkista Ymmärtäminen

Vastata kysymykseen(s) alla nähdä, miten hyvin ymmärrät aiheita käsiteltiin edellisessä jaksossa., Tämä lyhyt tietovisa ei laske kohti arvosana luokassa, ja voit ottaa sen takaisin rajattomasti useita kertoja.

Käytä tätä tietokilpailu tarkistaa ymmärrystä ja päättää (1) tutkimus edellisessä jaksossa edelleen tai (2) siirtyä seuraavaan osioon.