コンテンツ
- 分類システムの初期の歴史
- 20世紀の分類システム
- クラディスティックスの出現
- 系統分類学とは何ですか？
- クラディスティックスの定義
- クラディスティック分類の基本的な仮定
- クラドグラムとは
- クラディスティックスの例
- クラディスティック分類の用語
- 生物のキャラクター状態
- クラディスティックスの方法
- 従来の進化的分類
- 現代の分類学的分類
- クラディスティックスの今後の方向性
数百万年前、単一の細胞が進化を開始し、生命の樹とその3つの主要な領域、古細菌、細菌、真核生物が生まれました。
各ブランチは、 クレード。クレードは、共通の祖先を含むグループを表し、 すべて 子孫。 クラディスティックス の現代的な形です 分類学 それはと呼ばれる分岐図に生物を配置します クラドグラム （家系図のように）DNAの類似性や系統発生などの特性に基づいています。
分類システムの初期の歴史
生物学の分野では、cladisticsは 分類体系 それは上の生物の分類と配置を伴います 系統樹の生命の木。 DNA分析の前は、分類は類似および異なる特性と行動の観察に大きく依存していました。
西洋の社会では、古代ギリシャのアリストテレスの時代から、生物が研究のために植物と動物のカテゴリに単純に分類されていたため、分類が使用されてきました。
1700年代には、 カロルス（カール）リンネ 外見と共有特性による生物の分類に基づいた体系的生物学の分類法を開発しました。彼は生物を配置するためのスキーマを開発しました 階層的分類群 （グループ;単数形） 分類群 （グループ、複数）。 Linnaeusは二項命名法も開発しました。これは次のような学名を割り当てるシステムです ホモ・サピエンス （人間）から生物へ。
チャールス・ダーウィン そして アルフレッド・ラッセル・ウォレス 自然選択のアイデアを提案し、ダーウィンは1800年代半ばに進化論を公式化しました。ダーウィンの 種の起源について すべての生物は共通の祖先から派生しており、それらの進化的関係に従って分類できると示唆することで、科学界に衝撃を与えました。
20世紀の分類システム
鳥類学者 エルンスト・マイヤー ニューヨークのアメリカ自然史博物館でキュレーターとして旅行し、働いている間、鳥類の分類学を広く研究した20世紀の卓越した進化生物学者でした。彼の画期的な本 分類学と種の起源 1942年にコロンビア大学出版局によって出版されました。
Mayrは、分類目的に使用できる、孤立した地域の集団の遺伝子、遺伝、変異、および種分化に関する研究で知られています。
クラディスティックスの出現
Cladisticsは、ある種の分岐が発生するまで共通の祖先と共有された形質、遺伝的構成、または生理学の分析に基づいた生物学的分類システムであり、新しい種を生み出します。ドイツの分類学者 ウィリー・ヘニング ジャンプスタート 分類学的分類 1950年に彼が本を書いたとき 系統分類学。
この本は後に英語に翻訳され、1966年にイリノイ大学出版局によって出版された後、アメリカで広く読まれました。
ヘニングの系統分類学の理論は、ダーウィンとウォレスによって導入された分類学への現代的なアプローチに挑戦しました。
彼は、種は遺伝学とクレードの関係、特に単系統群に基づいて識別され分類されるべきであると主張した。ヘニングは、最近の祖先と、派生した特性が共通の祖先の特性とは異なる場合でも、直接の系統を共有する生物の進化した修正された特性の識別に注目しました。
系統分類学とは何ですか？
系統学 に基づいた既知または仮説の進化関係の研究 系統発生 （系統）グループ化された生物。生物の系統樹は、生命が多様化し、共通の祖先から分岐するにつれて、分類群（生物のグループ）が特定の順序でどのように進化したかを示しています。
進化的種分化のプロセスは、家系図上の枝のように見えます。遠い昔に何が起こったのかを確実に知る方法がないため、科学は生命に基づいてどのように進化したかについて推論を引き出さなければなりません 化石記録、比較解剖学、生理学、行動、発生学および分子データ。進化生物学は、新しい発見が絶えず行われている動的な分野です。
クラディスティックスの定義
進化生物学者が推測する 仮説的な進化関係 類似および異なる特性の詳細な比較に基づく分類群間。
進化的降下の研究は、特定の特性が生じ、次の世代に受け継がれた時期を特定するのに役立ちます。系統発生系統学のような分類学的分析は、生物の多様性と種の絶滅を説明しながら、種の進化史をつなぎ合わせるのに役立つ降下の進化パターンを調べます。
クラディスティック分類の基本的な仮定
クラディスティックスは、地球上の生命は一度しか生まれなかったという中心的な前提に基づいて機能します。つまり、すべての生命はその最初の祖先の有機体にまでさかのぼることができます。次の仮定は、既存の種が木の枝のノードによって区切られた2つのグループに分割されることです。最後に、生物はおそらく変化し、適応し、進化します。
の 分岐点 分岐して2つの新しい種を形成する2つの新しい系統の始まりを表します。
クラドグラムとは
クラドグラムは、グループ間で意味のある比較を行うために使用されます。
生物学では、クラドグラムは 視覚的表現 さまざまな生物の関連特性の。通常、グループ化は特定の特定の関心のある特性に従って行われます。ただし、異なるデータポイントを組み合わせて、複雑な関係を説明するより正確な進化ツリーを作成できます。
クラドグラムと系統樹は区別できますが、これらの用語は時々交換可能に使用されます。クラドグラムは、関連性を示すマクロレベルおよび分子レベルの特性に焦点を当てています。クラドグラムは、少数または多数の生物または分類群間の進化的関係の可能性を示唆しています。
クラディスティックスの例
多細胞真核生物は、ますます複雑化する生物を大量に発生させました。
たとえば、魚と人間は数百万年前の共通の祖先にまでさかのぼります。この複雑な関係は、クラディスティックな関係を示す単純なクラドグラムに描くことができます。木の根元で先祖代々の真核生物を描くことから始めます。
共通の祖先が進化するにつれて、木の上の1つのノードが、顎のない魚のような水生脊椎動物に分岐しました。次のノードで、ブランチは4本足のテトラポッドに分岐しました。
次のノードは、動物が羊卵を発育したときに分岐を示し、その後、動物が毛皮または毛を発育したときに分裂を示します。その後、人間と霊長類は分岐し、別々の道へと進化しました。
クラディスティック分類の用語
分類学的分類では、進化生物学の祖先の状態に直接関係する生物の特定の特性に注目します。ヘニングは、分類へのアプローチを説明するために多くの科学用語を作成しました。これは、彼のアイデアと理論に役立つものでした。この用語は、系統樹またはクラドグラム上の特定のノードに関連する生物のグループを表します。
生物のキャラクター状態
キャラクターの状態 生命の生物多様性につながる自然選択、適応、および遺伝的分散のプロセスを通じて導き出される特性です。そのため、のみ シナポモルフィ 進化の関係を見分けるときに関連します。共通の祖先を持つ生物の複数の類型は 単系統:
クラディスティックスの方法
クラディストと呼ばれる科学者は、新しい進化の関係を明らかにするかもしれない系統樹に分類群を配置します。グループ化は、物理的、分子的、遺伝的、および行動的な特性に基づいて行われます。
進化史のさまざまな時点で共通の祖先から種が分岐するたびに、クラドグラムと呼ばれる図に関連性が表示されます。
クラドグラムは、 分岐データ 例えば、比較物理データセットまたは分子データを使用して特定の特性を整理します。今日の研究者は、コンピュータープログラムを使用してデータセットを組み合わせ、より正確なクラドグラムを作成し、生物間の凝集した包括的な関係を示しています。
基本的な方法論は難しくありませんが、各ステップは細心の注意を払って実行する必要があります。
従来の進化的分類
の起源 伝統的な進化の方法 古代に分類された日付の。すべての生物は植物または動物であると想定されていました。古典的な方法では、観察された形質が遠い祖先から受け継がれたのか、最近の祖先から受け継がれたのかを区別しませんでした。
目標は、地球上の生命が海からどのように進化したかを示す地図を考案することでした。
分類に使用される特性は、毛皮、鱗、羽などの明らかな違いを調べる専門家によって決定されます。このアプローチは、脊椎動物よりも脊椎動物を分類するのに適していました。 進化的分類 王国、門/区、階級、秩序、家族、属、種にさらに分けられる3つのドメインの下に、サイズの小さいグループに生物を配置します。
クラディスティック法は、リンネ分類システムに関連付けられておらず、接続性をさらに詳しく調べます。
伝統的な体系は、たとえば新しいライフスタイルや生息地への適応として種がいつ、どのように変化したかに応じて、進化ツリー上に生物を配置します。ツリーは 進化の方向 時間内に。従来の方法での特性と特性の主観的評価は、結果にバイアスをかけ、研究の再現を困難または不可能にする可能性があります。
現代の分類学的分類
分類学の分類学的および系統学的方法は、自然科学における分類の従来の方法よりも最近好まれています。新しいアプローチは、より科学的で、証拠に基づいており、反論の余地がありません。たとえば、DNAとRNAの配列決定は、クラドグラム上の微妙な配置の分子レベルで生物を研究するために使用されています。
生物は 共有派生特性.
クラディスティックスの今後の方向性
生物学分野のクラディスティックスにより、科学者はパターンを特定し、仮説を立て、仮説をテストし、予測を立てることができます。
「クラディスティックスは、発見に関するものです」と、現代のクラディストであるデビッドM.ウィリアムズとマルテC.エーバッハは、2018年に説明しました。
テクノロジーは、クラディスティックス手法に一定レベルの精度と洗練度を追加します。特に、遺伝子のDNA配列決定は、高い信頼度で関連性と共通の祖先の程度を示します。 DNAの違いは、種が共通の祖先を共有していた期間についての洞察を提供します。
新しい発見は、生物がどのように進化したかに関する以前の仮定を確証または修正し、発見された新種を分類するのに役立ちます。