SYNAPOMORPHY: MEGHATÁROZÁS ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

A szinappomorfia bármely olyan karakter, amely a fajok egy csoportjára és a meghatározó közös ősre jellemző. A kifejezés a görög nyelvből származik, és azt jelenti: "a megosztott forma alapján".

A szinapiomorfák lehetővé teszik a taxonok meghatározását az evolúciós biológia területén. Ezért értelmező értékük csak azon a taxonómiai szinten jelentkezik, amelyen beszélnek. Vagyis relatívek.

emlősök

A szinapiomorfok származtatott karakterek, amelyek meghatározzák azt a divergencia pontot, amelyen a taxon eltérő evolúciós utat követett, mint a testvér taxon. A szinappomorfia egy azonos taxon fajai közötti homológia, amelyek megosztják.

Az emlőmirigyek például az emlősök szinaptomorfiája, amelyet meghatároznak. Ez egy olyan karakter, amelyet a Mammalia osztály minden tagja megoszt, és amely állítólag monofilikus. Más szavakkal, valamennyi tagja azonos eredetű, és egyikük sem tartozik az így meghatározott taxonon kívül.

A szinappomorfia a szisztematikus biológia kladista iskolája által használt kifejezés. Ennek értelmében az összes élőlényt besorolhatjuk származtatott tulajdonságaik alapján. Ezen túlmenően ezen elemzés alapján a faj evolúciós történetét és a közöttük fennálló rokonsági viszonyokat is figyelembe lehet venni.

A szinaptomorfia hasznossága az evolúciós elemzésben

Csak a szinaptomorfok határozzák meg egy adott taxon monofilitását. Bár úgy tűnik, hogy egyes fajok nem mutatják a karakter jelenlétét, kétféle módon lehet értelmezni.

Az egyedi és csoportspecifikus evolúciós trajektóriákban a karakter másodszor is elveszett. Vagyis a faj vagy a fajcsoportok olyan ősektől származnak, akik megosztották a karaktert.

A klasszikus eset a cetfélék, amelyek annak ellenére, hogy emlősök, nem rendelkeznek hajjal. A szőrszálak az emlősök újabb szinaptomorfiája.

A második ok a karakterváltozás előrehaladott stádiumának megjelenése egy olyan csoportban, amelyben úgy tűnik, hogy nincs. Vagyis módosított szinaptomorfizmust mutatnak be. Ez vonatkozik a hátsó szárnyak redukálására, melyeket a Diptera osztály rovaraiban féterré alakítanak.

Egyedi pálya

Mindenesetre a szinappomorfák azok a karakterek, amelyeket az evolúciós vizsgálati csoportok meghatározására használnak a kladisztikában. A szinaptomorfiának ilyennek tekinthetőnek egy egyedi pályáról kell származnia.

Vagyis a mutációk komplex sorozata (minden szinten és mindenféle formában), amely ahhoz vezetett, hogy megjelenik az ősben és leszármazottaiban, csak egyszer fordult elő.

Ha úgy tűnik, hogy egy másik csoport megmutatja a karaktert, akkor elemezhető, ha a megfigyelt nem homológia helyett analógia. Vagyis két különböző csoport eltérő módon érhette el hasonló karakterét. Az evolúciós biológiában ezt hívják homoplasia-nak.

Ősi karakterek

Végül, az egyszerűszimófiák az ősi karaktereket képviselik. Vagyis azokat, melyeket két rokon taxon osztoz meg a közös ősben. A szinappomorfák nyilvánvalóan elválasztják a két taxont, és mint ilyenek definiálják őket (azaz különállóak).

Példák a szinaptomorfiakra

A példák, amelyeket később adunk, az élőlények két nagy csoportjára vonatkoznak. A szinaptomorfák azonban az élőlények besorolása hierarchikus skálájának bármely szintjén megtalálhatók.

Vagyis minden taxont pontosan úgy definiálnak, mert van legalább egy szinaptomorfia, amely meghatározza.

gerinchúrosakról

A chordate állatok olyan csoportja (álmennyezeti ranggal), akikre jellemző, hogy fejlettségük egy bizonyos pontján egy notochord vagy hátizsinór jelenik meg.

Számos evolúciós előrelépést mutatnak be, és képesek voltak gyarmatosítani a bolygó minden elérhető élőhelyét.

A chordate legnagyobb csoportja a Vertebrata osztályé. A chordatok egyedi vagy exkluzív karakterekkel (szinappomorfiákkal) vannak meghatározva, beleértve:

- Dorsális zsinór van az emésztőcső és az idegcső között.

- A háti idegi cső jelenléte.

- Szegmentált hosszanti izmok.

- Gég nyílások.

- Endostyle (zsákállatok, amphoxok, mélylábú lárvák): az előrehaladott homológ karakter a pajzsmirigy gerinces állatokban.

- Anális utáni farok.

Ezek közül a szinaptomorfák közül az állatok ezen csoportjain belül egyedi evolúciós specializációk jöttek létre. A notochord például a gerinces állatok gerincoszlopához vezetett.

virágos növények

A spermatofiták a vaszkuláris növények monofiletikus csoportját képviselik, amely magában foglalja azokat, amelyek magvakat termelnek.

Ezért a csoportot meghatározó szinaptomorfia a magtermelés, nem pedig az érrendszer jelenléte, mivel más mag nélküli növények is rendelkeznek. Vagyis minden csemete növény érrendszeri, de nem minden érrendszer termel magokat.

A növények csoportja rendelkezik a legnagyobb biológiai sokféleséggel, a legszélesebb földrajzi elterjedéssel és a legsikeresebb ökológiai adaptációkkal. A vetőmag szinaptomorfiái között megtaláljuk:

- Magtermelés.

- "Másodlagos" xilém előállítása, legalábbis ősi módon.

- axilláris elágazás.

A spermatofitákat viszont két nagy monofiletikus csoportra osztják: gymnosperms és angiosperms vagy virágos növények. Mindegyikük szinaptomorfiával rendelkezik, amely közös az azokat alkotó fajok számára.

Molekuláris synapomorphy

Nem szabad megérteni, hogy minden synapomorphia morfológiai, szerkezeti vagy funkcionális. Vagyis nem minden rokonsági kapcsolat fenotípuson alapul. Éppen ellenkezőleg, a molekuláris szisztematika és a molekuláris evolúció megmutatta a biológiai makromolekulák szekvenciáinak felbontóképességét.

Ez különösen igaz az egyre erőteljesebb és elérhetőbb DNS-szekvenálási technikák fejlődésének köszönhetően. A DNS és a fehérje szekvenciák elemzése teljesen forradalmasította a fajok közötti rokonsági viszonyok felfogását. Valójában egy teljesen új topológiát adtak maga az élet fája számára.

Ha összehasonlítjuk egy adott gén nukleotidszekvenciáját a különféle fajok között, szinaptomorfákat is találhatunk. A fehérjék aminosavszekvenciái szintén szolgáltathatják ezt az információt.

Ezek nagyon hasznosnak bizonyultak a szisztematika, a filogenezis és az evolúció tanulmányozásában. Valójában jelenleg a filogenetikus rokonsági kapcsolatra, a fajok leírására, az evolúciós pályára stb. Vonatkozó javaslatokat molekuláris adatokkal kell alátámasztani.

Ez az integráló és multidiszciplináris jövőkép sok olyan kétséget tisztázott, amelyeket az egyszerű morfológia és a fosszilis adatok nem tettek lehetővé a múltban.

Irodalom

1. Hall, BK (2003) Származás módosítással: a homológia és a homoplazia alapjául szolgáló egység, a fejlődés és az evolúció elemzésén keresztül. A Cambridge Philosophical Society biológiai áttekintése, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplazia és homológia: dichotómia vagy kontinuum? Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
4. Page, RDM, Holmes, EC (1998). Molekuláris evolúció: filogenetikai megközelítés. Blackwell Publishing Ltd.
5. Scotland, RW (2010) Mély homológia: nézet a szisztematikából. BioEssays, 32: 438-449.