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Phylogenetics

Em biologia, phylogenetics (Grego: phyle = tribe, raça e genetikos = relativo ao nascimento, de genesis = o nascimento) é o estudo de evolucionário relatedness entre vários grupos de organismos (por exemplo, espécie, populações). Sabido também como systematics phylogenetic ou cladistics, o phylogenetics trata cada espécie como um grupo de indivíduos lineage-conectados^[1]. Taxonomy, a classificação dos organismos de acordo com a similaridade, foi informada rica pelo phylogenetics mas pelo remains methodologically e logicamente distinta.^[2]

A evolução é considerada enquanto um processo ramificando, por meio de que as populações estão alteradas sobre o tempo e podem speciate em filiais separadas, hybridize junto, ou termine perto extinção. Isto pode ser visualizado como a multidimensional caráter-espaço que uma população move completamente sobre o tempo. O problema posed pelo phylogenetics é aquele genetic os dados estão somente disponíveis para o presente, e fossil registros (osteometric os dados) são esporádicos e mais menos de confiança. Nosso conhecimento de como a evolução se opera é usado reconstruct a árvore cheia.^[3]

Cladistics fornece um método simplificado de compreender árvores phylogenetic. Há alguns termos que descrevem a natureza de agrupar. Por exemplo, todos os pássaros e répteis são acreditados ter descido de um único antepassado comum, assim que este agrupar taxonomic (amarelo no diagrama) é chamado monophyletic. “Réptil moderno” (ciano no diagrama) está agrupando isso contem um antepassado comum, mas não contem todos os descendentes desse antepassado (os pássaros são excluídos). Este é um exemplo de a paraphyletic grupo. Agrupar como warm-blooded os animais incluiriam somente os mamíferos e os pássaros (vermelhos/laranja no diagrama) e são chamados polyphyletic porque os membros deste que agrupa não incluem o antepassado comum o mais recente.

métodos o mais geralmente usados para infer phylogenies inclua parsimony, probabilidade máxima, e MCMC- baseado Inference Bayesian. métodos Distância-baseados construa as árvores baseadas na similaridade total que é suposta frequentemente para aproximar relacionamentos phylogenetic. Todos os métodos dependem em cima de um implícito ou explícito modelo matemático descrever a evolução dos caráteres observados na espécie incluída, e é usada geralmente para phylogeny molecular onde os caráteres são alinhados nucleotide ou amino-ácido seqüências.

Teoria do recapitulation de Ernst Haeckel

Durante o atrasado 19o século, Ernst Haeckel's teoria do recapitulation, ou a lei biogenetic, foi aceitada extensamente. Esta teoria foi expressada frequentemente como “ontogeny recapitulates o phylogeny ", isto é. o desenvolvimento de um organismo espelha exatamente o desenvolvimento evolucionário da espécie. Versão adiantada de Haeckel desta hipótese (que o embrião espelha adulto os antepassados evolucionários) têm sido rejeitados desde, e a hipótese foi emendada como espelhar do desenvolvimento do embrião embriões de seus antepassados evolucionários. A maioria de biólogos modernos reconhecem conexões numerosas entre o ontogeny e o phylogeny, explica-as que usam-se teoria evolucionária, ou veja-os como a evidência suportando para essa teoria. Donald Williamson sugerido que as larvas e os embriões representaram adultos em outros taxa que foram transferidos pelo hybridization (a teoria larval de transferência)^{[4] [5]}

Transferência do Gene

Os organismos podem geralmente herdar genes em duas maneiras: do pai à prole (transferência vertical do gene), ou por horizontal ou transferência lateral do gene, em que os genes saltam entre organismos unrelated, um fenômeno comum em prokaryotes.

Transferência lateral do gene complicou a determinação dos phylogenies dos organismos desde que as inconsistências foram relatadas dependendo do gene escolhido.

Carl Woese veio acima com a teoria do três-domínio da vida (eubacteria, archaea e eukaryotes) baseada em sua descoberta que os genes que codificam o RNA ribosomal são antigos e distribuídos sobre todos os lineages da vida com quase nenhuma transferência lateral do gene. Conseqüentemente o rRNA é recomendado geralmente como pulsos de disparo molecular para reconstructing phylogenies.

Isto foi particularmente útil para o phylogeny dos microorganisms, a que o conceito da espécie não se aplica e que são demasiado morphologically simples ser classificado basearam em traços phenotypic.

Amostragem do táxon e sinal phylogenetic

Devido ao desenvolvimento de técnicas arranjando em seqüência avançadas dentro biologia molecular, tornou-se praticável para recolher quantidades grandes de dados (seqüências do DNA ou do amino-ácido) para estimar phylogenies. Por exemplo, não é raro encontrar estudos com as matrizes do caráter baseadas em genomes mitochondrial inteiros. Entretanto, propôs-se que é mais importante aumentar o número dos taxa na matriz do que para aumentar o número dos caráteres, porque mais taxa, mais robust é o phylogeny resultante. Isto é em parte devido a quebrar acima de filiais longas. Discutiu-se que esta é uma razão importante incorporar dados dos fossils em phylogenies onde possível. Usando simulações, Derrick Zwickl e Hillis^[6] encontrado que a amostragem crescente do táxon no inference phylogenetic tem um efeito positivo na exatidão de análises phylogenetic.

Um outro fator importante que afete a exatidão do reconstruction da árvore é se os dados analisados contêm realmente o sinal phylogenetic útil, um termo que seja usado geralmente denotar se os organismos relacionados tendem a se assemelhar a com respeito a seus material genetic ou traços phenotypic.^[7]

Veja também

Referências

1. ^ Speer, Vrian (1998). Glossário de UCMP: Phylogenetics. Berkeley UC. Recuperado sobre 2008-03-22.
2. ^ A.W.F. Edwards & L.L. Cavalli-Sforza (1964). no Systematics Assoc. Publ. Não. 6: Phenetic e classificação Phylogenetic: Reconstruction de árvores evolucionárias, 67-76. 
3. ^ L.L. Cavalli-Sforza e A.W.F. Edwards (Setembro, 1967). "Análise Phylogenetic: Modelos e procedimentos do estimation". Evol. 21 (3): 550-570. 
4. ^ Williamson, D. I. (2003) As origens das larvas. Kluwer. Dordrecht. xviii + 261 pp.
5. ^ Williamson, D. I. (2006) Hybridization na evolução do formulário e do life-cycle animais. Jornal Zoological da sociedade de Linnean 148: 585-602.
6. ^ Zwickl DJ, Hillis DM (2002). “A amostragem aumentada do táxon reduz extremamente o erro phylogenetic”. Biologia sistemática 51: 588-598. doi:10.1080/10635150290102339. 
7. ^ SP de Blomberg, Garland T Jr, Ives AR (2003). “Testando para o sinal phylogenetic em dados comparativos: os traços behavioral são mais labile ". Evolução 57: 717-745. 

Ligações externas

• A árvore da vida
• Árvore interativa da vida
• PhyloCode
• Salões da exibição de UCMP: Asa do Phylogeny
• Sociedade de Willi Hennig
• Filogenetica.org no espanhol
• PhyloPat, testes padrões Phylogenetic
• Inferring Phylogenetic no usuário de T-REX
• Mesquite
• NCBI - Systematics e Phylogenetics Molecular