27.3: Phylogeny ya wanyama

Ujuzi wa Kuendeleza

• Tafsiri mti wa metazoan phylogenetic
• Eleza aina za data ambazo wanasayansi hutumia kujenga na kurekebisha phylogeny ya wanyama
• Andika orodha ya mahusiano ndani ya mti wa kisasa wa phylogenetic ambao umegunduliwa kutokana na data ya kisasa ya Masi.

Wanabiolojia wanajitahidi kuelewa historia ya mabadiliko na mahusiano ya wanachama wa ufalme wa wanyama, na maisha yote, kwa jambo hilo. Utafiti wa phylogeny unalenga kuamua mahusiano ya mabadiliko kati ya phyla. Hivi sasa, wanabiolojia wengi hugawanya ufalme wa wanyama katika phyla 35 hadi 40. Wanasayansi huendeleza miti ya phylogenetic, ambayo hutumikia kama nadharia kuhusu aina gani ambazo zimebadilika kutoka kwa mababu

Kumbuka kwamba hadi hivi karibuni, sifa tu za kimaadili na rekodi ya mafuta zilitumiwa kuamua mahusiano ya phylogenetic kati ya wanyama. Uelewa wa kisayansi wa tofauti na hierarchies kati ya sifa za anatomical ulitoa mengi ya ujuzi huu. Kutumika peke yake, hata hivyo, habari hii inaweza kupotosha. Tabia za kimaumbile zinaweza kubadilika mara nyingi, na kujitegemea, kupitia historia ya mabadiliko. Tabia zinazofanana zinaweza kuonekana sawa kati ya wanyama, lakini mageuzi yao ya msingi yanaweza kuwa tofauti sana. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya Masi, phylogenetics ya kisasa sasa inafahamika na uchambuzi wa maumbile na Masi, pamoja na data za jadi za kimaumbile na za kisukuku. Kwa uelewa unaoongezeka wa jenetiki, mti wa mageuzi ya wanyama umebadilika kwa kiasi kikubwa na unaendelea kubadilika kama uchambuzi mpya wa DNA na RNA unafanywa kwa aina za wanyama wa ziada.

Kujenga mti wa Phylogenetic wa wanyama

Uelewa wa sasa wa mahusiano ya mabadiliko kati ya wanyama, au Metazoa, phyla huanza na tofauti kati ya wanyama “wa kweli” wenye tishu zilizotofautishwa za kweli, zinazoitwa Eumetazoa, na phyla ya wanyama wasio na tishu zilizotofautishwa za kweli (kama vile sponge), zinazoitwa Parazoa. Wote Parazoa na Eumetazoa walibadilika kutoka viumbe vya kawaida vya mababu ambavyo vinafanana na protisti wa siku za kisasa zinazoitwa choanoflagellates. Seli hizi za protist zinafanana sana na seli za choanocyte za sifongo leo (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Viini vya choanoflagellate ya protist hufanana na seli za choanocyte za sifongo. Kupigwa kwa flagella ya choanocyte huchota maji kupitia sifongo ili virutubisho vinaweza kuondolewa na taka kuondolewa.

Eumetazoa imegawanyika katika wanyama radially symmetrical na wanyama bilaterally symmetrical, na hivyo huainishwa katika clade Bilateria au Radiata, kwa mtiririko huo. Kama ilivyoelezwa hapo awali, cindarians na ctenophores ni phyla ya wanyama na ulinganifu wa kweli wa radial. Eumetazoa wengine wote ni wanachama wa bilateria clade. Bilaterally symmetrical wanyama ni zaidi kugawanywa katika deuterostomes (ikiwa ni pamoja chordates na echinoderms) na mbili tofauti clades protostomes (ikiwa ni pamoja ecdysozoans na lophotrochozoans) (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Ecdysozoa inajumuisha nematodes na arthropods; wao ni hivyo jina kwa tabia ya kawaida kupatikana kati ya kundi: exoskeletal molting (inayoitwa ecdysis). Lophotrochozoa inaitwa kwa vipengele viwili vya kimuundo, kila kawaida kwa phyla fulani ndani ya clade. Baadhi ya phyla ya lophotrochozoan ni sifa ya hatua ya mabuu inayoitwa mabuu ya trochophore, na phyla nyingine ni sifa ya kuwepo kwa muundo wa kulisha unaoitwa lophophore.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Wanyama ambao hutengeneza mifupa yao, kama vile (a) Madagascar kupiga mende, wako katika Ecdysozoa ya clade. (b) Phoronids ni katika Lophotrochozoa ya clade. Minyiri ni sehemu ya muundo wa kulisha unaoitwa lophophore. (mikopo a: muundo wa kazi na Whitney Cranshaw, Chuo Kikuu cha Jimbo la Colorado, Bugwood.org; mikopo b: muundo wa kazi na NOAA)

Unganisha na Kujifunza

Kuchunguza mti maingiliano ya maisha hapa. Zoom na bonyeza kujifunza zaidi kuhusu viumbe na mahusiano yao ya mabadiliko.

Maendeleo ya kisasa katika Uelewa Phylogenetic Kuja kutoka Uchambuzi Masi

Makundi ya phylogenetic yanaendelea kujadiliwa na kusafishwa na wanabiolojia wa mageuzi. Kila mwaka, ushahidi mpya unatokea kwamba hubadilisha zaidi mahusiano yaliyoelezwa na mchoro wa mti wa phylogenetic.

Unganisha na Kujifunza

Tazama video ifuatayo ili ujifunze jinsi wanabiolojia wanavyotumia data za maumbile ili kuamua mahusiano kati ya viumbe.

Asidi ya nucleic na uchambuzi wa protini umeelezea sana mti wa wanyama wa kisasa wa phylogenetic. Takwimu hizi zinatokana na vyanzo mbalimbali vya molekuli, kama vile DNA ya mitochondrial, DNA ya nyuklia, RNA ya ribosomal (rRNA), na protini fulani za seli. Mahusiano mengi ya mabadiliko katika mti wa kisasa yameamua hivi karibuni kutokana na ushahidi wa Masi. Kwa mfano, kundi la wanyama la awali lililoitwa lophophorates, ambalo lilijumuisha brachiopods na bryozoans, zilikuwa zimefikiriwa kwa muda mrefu kuwa deuterostomes za kale. Uchambuzi wa kina wa Masi kwa kutumia data za rRNA ulipata wanyama hawa kuwa protostomes, kwa karibu zaidi kuhusiana na annelids na mollusks. Ugunduzi huu uliruhusu tofauti ya clade ya protostome, lophotrochozoans. Takwimu za Masi pia zimetoa mwanga juu ya tofauti fulani ndani ya kundi la lophotrochozoan, na wanasayansi wengine wanaamini kwamba Phyla Platyhelminthes na Rotifera ndani ya kundi hili lazima kweli ni wa kundi lao la protostomes linaloitwa Platyzoa.

Utafiti wa molekuli sawa na uvumbuzi ulioleta tofauti ya clade ya lophotrochozoan pia umefunua upyaji mkubwa wa uhusiano kati ya mollusks, anelids, arthropods, na nematodes, na clade mpya ya ecdysozoan iliundwa. Kutokana na kufanana kwa maumbile katika aina zao za mwili zilizogawanyika, anelidi na arthropodi ziliwahi kufikiriwa kuwa na uhusiano wa karibu. Hata hivyo, ushahidi wa molekuli umefunua kwamba arthropods ni kweli karibu zaidi kuhusiana na nematodes, sasa inahusu clade ecdysozoan, na annelids ni karibu zaidi kuhusiana na mollusks, brachiopods, na phyla nyingine katika clade lophotrochozoan. Clades hizi mbili sasa hufanya protostomes.

Mabadiliko mengine kwa makundi ya zamani ya phylogenetic kwa sababu ya uchambuzi wa Masi ni pamoja na kuibuka kwa phylum mpya kabisa ya mdudu inayoitwa Acoelomorpha. Vidudu hivi vya acoel vilifikiriwa kwa muda mrefu kuwa ni mali ya Platyhelminthes ya phylum kwa sababu ya morphology yao sawa ya “flatworm”. Hata hivyo, uchambuzi wa molekuli ulidhihirisha hili kuwa uhusiano wa uongo na awali ulipendekeza kuwa acoels iliwakilisha spishi hai za baadhi ya bilaterians ya mwanzo divergent. Utafiti wa hivi karibuni zaidi katika acoelomorphs umeita hypothesis hii kuwa swali na kupendekeza uhusiano wa karibu na deuterostomes. Uwekaji wa phylum hii mpya bado unakabiliwa, lakini wanasayansi wanakubaliana kwamba kwa data ya kutosha ya Masi, phylogeny yao ya kweli itaamua.

Muhtasari

Wanasayansi wanavutiwa na historia ya mabadiliko ya wanyama na mahusiano ya mabadiliko kati yao. Kuna vyanzo vitatu kuu vya data ambavyo wanasayansi hutumia kuunda michoro ya miti ya mabadiliko ya phylogenetic inayoonyesha mahusiano kama hayo: maelezo ya kimaadili (ambayo ni pamoja na maumbile ya maendeleo), data ya rekodi ya mafuta, na, hivi karibuni, data ya Masi. Maelezo ya mti wa kisasa wa phylogenetic hubadilika mara kwa mara kama data mpya zinakusanywa, na data za Masi hivi karibuni zimechangia marekebisho mengi makubwa ya uelewa wa mahusiano kati ya phyla ya wanyama.

faharasa

Ecdysozoa

kikundi cha protostomes zinazoonyesha molting exoskeletal (ecdysis)

Eumetazoa

kikundi cha wanyama wenye tishu za kweli zilizofafanuliwa

Lophotrochozoa

clade ya protostomes ambayo inaonyesha hatua ya mabuu ya trochophore au muundo wa kulisha lophophore

Metazoa

kikundi kilicho na wanyama wote

Parazoa

kikundi cha wanyama bila tishu tofauti za kweli