Skip to main content
Global

27.3: علم الأنساب الحيواني

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196662

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • قم بتفسير شجرة النشوء والتطور الميتازوان
    • وصف أنواع البيانات التي يستخدمها العلماء لبناء ومراجعة السلالات الحيوانية
    • ضع قائمة ببعض العلاقات داخل شجرة النشوء والتطور الحديثة التي تم اكتشافها نتيجة للبيانات الجزيئية الحديثة

    يسعى علماء الأحياء إلى فهم التاريخ التطوري والعلاقات بين أعضاء مملكة الحيوان، وكل الحياة، في هذا الشأن. تهدف دراسة علم السلالات إلى تحديد العلاقات التطورية بين الفيلا. حاليًا، يقسم معظم علماء الأحياء مملكة الحيوان إلى 35 إلى 40 فيلا. يقوم العلماء بتطوير أشجار النشوء والتطور، والتي تكون بمثابة فرضيات حول الأنواع التي تطورت منها الأنواع والأسلاف

    تذكر أنه حتى وقت قريب، تم استخدام الخصائص المورفولوجية والسجل الأحفوري فقط لتحديد العلاقات التطورية بين الحيوانات. قدم الفهم العلمي للفروق والتسلسل الهرمي بين الخصائص التشريحية الكثير من هذه المعرفة. ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه المعلومات مضللة عند استخدامها بمفردها. قد تتطور الخصائص المورفولوجية عدة مرات وبشكل مستقل من خلال التاريخ التطوري. قد تبدو الخصائص المتشابهة متشابهة بين الحيوانات، لكن تطورها الأساسي قد يكون مختلفًا جدًا. مع تقدم التقنيات الجزيئية، أصبح علم الوراثة الحديث يعتمد الآن على التحليلات الجينية والجزيئية، بالإضافة إلى البيانات المورفولوجية والأحفورية التقليدية. مع الفهم المتزايد لعلم الوراثة، تغيرت شجرة التطور الحيواني بشكل كبير وتستمر في التغيير مع إجراء تحليلات الحمض النووي والحمض النووي الريبي الجديدة على أنواع حيوانية إضافية.

    بناء شجرة النشوء والتطور الحيواني

    يبدأ الفهم الحالي للعلاقات التطورية بين الحيوان، أو الميتازوا، بالفرق بين الحيوانات «الحقيقية» ذات الأنسجة المتمايزة الحقيقية، والتي تسمى Eumetazoa، والفيلا الحيوانية التي لا تحتوي على أنسجة متمايزة حقيقية (مثل الإسفنج)، والتي تسمى بارازوا. تطور كل من بارازوا ويوميتازوا من كائن أسلاف شائع يشبه الطلائع الحديثة المسماة choanoflagellates. تشبه هذه الخلايا البروتيستية بشدة خلايا الخلايا الشوانوية الإسفنجية اليوم (الشكل\(\PageIndex{1}\)).

    تُظهر الصورة الموجودة على اليسار تشوانوفلاجيلات، وهي عبارة عن احتجاج أحادي الخلية. تُظهر الصورة الموجودة على اليمين خلية إسفنجية من الخلايا الشوانوية تبطن داخل إسفنجة. تبدو الخليتان متطابقتين. كلاهما على شكل بيضة مع مخروط في النهاية الخلفية. يبرز السوط من الجزء العريض من المخروط.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): تشبه خلايا شوانوفلاجيلات البروتيست خلايا الخلايا الشوانوية الإسفنجية. يؤدي ضرب سوط الخلايا الشوانوية إلى سحب الماء من خلال الإسفنج بحيث يمكن استخلاص العناصر الغذائية وإزالة النفايات.

    تنقسم Eumetazoa إلى حيوانات متماثلة شعاعيًا وحيوانات متماثلة ثنائياً، وبالتالي يتم تصنيفها إلى Clade Biateria أو Radiata، على التوالي. كما ذكرنا سابقًا، فإن السينداريين والتينوفوريس هي حيوانات ذات تناظر شعاعي حقيقي. جميع أعضاء Eumetazoa الأخرى أعضاء في الطبقة الثنائية. تنقسم الحيوانات المتماثلة ثنائياً أيضًا إلى الديوتيروستومات (بما في ذلك الحبليات والشوكريات) ومجموعتين متميزتين من النماذج الأولية (بما في ذلك الأكديسوزوان واللوفوتروشوزوان) (الشكل\(\PageIndex{2}\)). تشمل الأكديسوزوا النيماتودا والمفصليات؛ وقد سميت بهذا الاسم لخاصية شائعة بين المجموعة: طرح الهيكل الخارجي (يسمى التحلل). تمت تسمية Lophotrochozoa بسبب ميزتين هيكليتين، كل منهما مشتركة بين بعض أنواع النباتات داخل الكليد. تتميز بعض أنواع الفيلا اللوفوتروشوزوان بمرحلة يرقات تسمى يرقات التروكوفور، وتتميز الأنواع الأخرى بوجود بنية تغذية تسمى اللوفوفور.

    الجزء أ يظهر الصراصير. يُظهر الجزء ب الفورونيدات، التي يتكون جسمها من ساق نحيف مثبت في قاع المحيط. تشع المجسات الدقيقة من أعلى القصبة. تشبه اللوامس والساق الزهرة.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): الحيوانات التي تذوب هياكلها الخارجية، مثل هذه (أ) الصراصير الهسهسة في مدغشقر، موجودة في الكليد Ecdysozoa. (ب) توجد الفورونيدات في فئة Lophotrochozoa. تعد المجسات جزءًا من بنية تغذية تسمى اللوفور. (المصدر: تعديل العمل من قبل ويتني كرانشو، جامعة ولاية كولورادو، Bugwood.org؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل NOAA)

    رابط إلى التعلم

    اكتشف شجرة الحياة التفاعلية هنا. قم بتكبير الصورة والنقر لمعرفة المزيد عن الكائنات الحية وعلاقاتها التطورية.

    تأتي التطورات الحديثة في فهم علم الوراثة من التحليلات الجزيئية

    تتم مناقشة مجموعات النشوء والتطور باستمرار من قبل علماء الأحياء التطورية. في كل عام، تظهر أدلة جديدة تزيد من تغيير العلاقات الموصوفة في مخطط شجرة النشوء والتطور.

    رابط إلى التعلم

    شاهد الفيديو التالي لمعرفة كيفية استخدام علماء الأحياء للبيانات الجينية لتحديد العلاقات بين الكائنات الحية.

    لقد أثرت تحليلات الحمض النووي والبروتين بشكل كبير على شجرة الحيوانات النشوء والتطور الحديثة. تأتي هذه البيانات من مجموعة متنوعة من المصادر الجزيئية، مثل الحمض النووي للميتوكوندريا، والحمض النووي النووي النووي، والحمض النووي الريبوزي (rRNA)، وبعض البروتينات الخلوية. تم تحديد العديد من العلاقات التطورية في الشجرة الحديثة مؤخرًا فقط بسبب الأدلة الجزيئية. على سبيل المثال، كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن مجموعة من الحيوانات المصنفة سابقًا تسمى اللوفوفرات، والتي تضمنت العضدية والبريوزوان، عبارة عن ديوتيروستوما بدائية. وجد التحليل الجزيئي المكثف باستخدام بيانات الحمض النووي الريبي أن هذه الحيوانات هي نماذج أولية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحلقات والرخويات. سمح هذا الاكتشاف بتمييز الكليد الأولي، وهو اللوفوتروخوزوان. ألقت البيانات الجزيئية الضوء أيضًا على بعض الاختلافات داخل مجموعة اللوفوتروزوان، ويعتقد بعض العلماء أن Phyla Platyhelminthes و Rotifera داخل هذه المجموعة يجب أن تنتمي بالفعل إلى مجموعتها الخاصة من النماذج الأولية التي تسمى Platyzoa.

    كشفت الأبحاث الجزيئية المشابهة للاكتشافات التي أدت إلى تمييز كليد اللوفوتروزوان أيضًا عن إعادة ترتيب جذرية للعلاقات بين الرخويات والحلقيات والمفصليات والديدان الخيطية، وتم تشكيل كتلة إكديسوزوان جديدة. نظرًا للتشابهات المورفولوجية في أنواع أجسامها المجزأة، كان يُعتقد في السابق أن الحلمات والمفصليات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. ومع ذلك، كشفت الأدلة الجزيئية أن المفصليات ترتبط في الواقع ارتباطًا وثيقًا بالديدان الخيطية، التي تضم الآن الكليد الأكديسوزوان، وترتبط الحلقي ارتباطًا وثيقًا بالرخويات والعظمية وغيرها من أنواع الفيلة في الكليد اللوفوتروزوان. تشكل هاتان الفئتان الآن النماذج الأولية.

    تغيير آخر في مجموعات النشوء والتطور السابقة بسبب التحليلات الجزيئية يتضمن ظهور شريحة جديدة تمامًا من الدودة تسمى Acoelomorpha. كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن هذه الديدان المفلطحة تنتمي إلى فصيلة Platyhelminthes بسبب شكلها المماثل لـ «الدودة المسطحة». ومع ذلك، كشفت التحليلات الجزيئية أن هذه علاقة خاطئة واقترحت في الأصل أن الأكويل تمثل الأنواع الحية لبعض أوائل ثنائيي الجنس المتباينين. أدت الأبحاث الحديثة في الأكويلومورفس إلى التشكيك في هذه الفرضية واقترحت علاقة أوثق مع الديوتيروستومات. لا يزال موضع هذه الشعبة الجديدة موضع نزاع، لكن العلماء يتفقون على أنه مع وجود بيانات جزيئية كافية، سيتم تحديد نسلها الحقيقي.

    ملخص

    يهتم العلماء بالتاريخ التطوري للحيوانات والعلاقات التطورية فيما بينها. هناك ثلاثة مصادر رئيسية للبيانات التي يستخدمها العلماء لإنشاء مخططات شجرة تطور النشوء والتطور التي توضح مثل هذه العلاقات: المعلومات المورفولوجية (التي تشمل المورفولوجيا التنموية)، وبيانات السجلات الأحفورية، ومؤخرًا، البيانات الجزيئية. تتغير تفاصيل شجرة النشوء والتطور الحديثة بشكل متكرر مع جمع البيانات الجديدة، وقد ساهمت البيانات الجزيئية مؤخرًا في العديد من التعديلات الجوهرية لفهم العلاقات بين فصيلة الحيوانات.

    مسرد المصطلحات

    إكديسوزوا
    مجموعة من النماذج الأولية التي تظهر انصهار الهيكل الخارجي (التحلل)
    يوميتازوا
    مجموعة من الحيوانات ذات الأنسجة المتمايزة الحقيقية
    اللوفوتروشوزوا
    مجموعة من النماذج الأولية التي تظهر مرحلة يرقات التروكوفور أو بنية تغذية الفسفور.
    ميتازوا
    مجموعة تحتوي على جميع الحيوانات
    بارازوا
    مجموعة من الحيوانات بدون أنسجة متباينة حقيقية