Parafyletický

28 července, 2021admin

Definice parafyletického

Parafyletický je termín používaný v evoluční biologii pro označení skupiny živočichů, která obsahuje společného předka a některé, ale ne všechny potomky. Popis skupiny organismů jako parafyletické skupiny znamená, že někteří členové přirozené skupiny byli z nějakého důvodu zařazeni do jiné skupiny. Důvodů, proč se tak může stát, je celá řada.

Důvody, proč je skupina parafyletická

Nové poznatky

Někdy jsou organismy, které vypadají neuvěřitelně odlišně, ve skutečnosti úzce příbuzné. Podívejte se na následující graf, který popisuje fylogenetické vztahy mezi různými skupinami živočichů.

Tento kladogram ukazuje různé skupiny živočichů, přičemž zeleně stínovaná oblast představuje plazy neboli taxonomickou skupinu „Reptilia“. Jak je z obrázku patrné, plazi zahrnují skupinu živočichů, která je parafyletická. Tato skupina je parafyletická, protože nezahrnuje savce („Mammalia“) a ptáky („Aves“). Obě tyto skupiny jsou potomky prvních živočichů s amniálním vývojem, „Amniota“. Skupina „Amniota“ by jako skupina zahrnovala jak ptáky, tak savce a byla by monofyletická.

Mnoho skupin, které považujeme za přirozené skupiny, například plazi, jsou ve skutečnosti parafyletické. Zahrnují sice mnoho příbuzných živočichů a jejich předků, ale tyto parafyletické skupiny nezohledňují celkový obraz a rozmanitost života. Zatímco mnohé z těchto klasifikací vznikly v dobách, kdy se zvířata posuzovala pouze podle vzhledu. Když moderní techniky, jako je analýza DNA, dokázaly informovat o příbuzenských vztazích mezi živočichy, objevily se nové zákonitosti.

Neobjevené druhy

Často ani nevíme, že skupina, o které hovoříme, je parafyletická. Mnoho druhů na světě zůstává neobjeveno, což znemožňuje jejich zařazení do fylogeneze. Pokud skupina nezahrnuje všechny existující druhy, jedná se o parafyletickou skupinu. Parafyletická skupina nemusí být nutně špatná, protože ukazuje vztah mezi organismy a jejich potomky. Při analýze parafyletických skupin však vědci nemohou získat úplný přehled o vztazích mezi živočichy.

Jazyk

Často společný jazyk živočichů převažuje nad všemi vědeckými názvy, které jsou jim připisovány. Zatímco pro běžné lidi, kteří se snaží komunikovat o různých zvířatech, je to nesmírně výhodné, pro vědce, kteří se snaží popsat složité vztahy mezi zvířaty, je to často utrpení. Vezměme si slovo „vosa“. Co pro vás znamená? Pravděpodobně to znamená hmyz s křídly, tenkou břišní částí a ostrým žihadlem. Tato definice sice stačí k tomu, abyste pochopili, co má někdo na mysli, když řekne slovo „vosa“, ale pokud jste entomolog, neřekne vám to zdaleka dost. Vezměte si níže uvedený parafyletický fylogenetický strom.

Tady je jasně vidět, že to, co laici nazývají „vosy“, je ve skutečnosti parafyletická skupina, která vylučuje mravence a včely. Když se nad tím zamyslíte, snadno pochopíte, jak jsou tyto druhy hmyzu příbuzné vosám, ale přesto je nesprávné nazývat mravence nebo včelu vosou. Přesto by podle genetických vztahů mezi živočichy měli být všichni součástí stejné fylogenetické skupiny.

Jazyk je pro evoluční biology běžnou překážkou a vytváří mnoho parafyletických skupin. Často se tak děje nevědomě, protože jazyk jednoduše zdědíme po rodičích a musíme se naučit, jak ho nejlépe používat. Například, i když se dnes uznává, že mravenci a včely jsou ve skutečnosti podmnožinou parafyletického seskupení vos, budeme jim vždy říkat mravenci a včely. Mravenci se nebudou nazývat „bezkřídlé vosy“ a včely se nestanou „chlupatými vosami“. Jazyk má tendenci se držet, takže parafyletické skupiny jsou při diskusi o evoluci a vztazích mezi druhy víceméně podmínkou.

Kvíz

1. Co je to parafyletická skupina? Vědec zkoumající evoluci létajících živočichů seskupí netopýra a motýla a označí je jako „věci, které létají“. O jakou skupinu se jedná?
A. Parafyletická
B. Polyfyletická
C. Monofyletická

Odpověď na otázku č. 1

B je správně. Tato skupina sice umí všichni její příslušníci létat, ale nezdědili tuto vlastnost po společném předkovi. Proto namísto společné homologie sdílejí tito živočichové homoplazii. Tím se toto seskupení stává neplatným z hlediska skutečné příbuznosti živočichů.

2. Nástup moderních technik analýzy DNA odhalil mnoho parafyletických skupin v rámci klasifikačních schémat podporovaných vědou. Proč je DNA více vypovídající než jiné znaky, které živočichové mají?
A. Je nepravděpodobné, že by DNA měla homoplazii.
B. DNA nemůže vytvářet chybné fylogeneze.
C. DNA není vypovídající více než jiné metody.

Odpověď na otázku č. 2

A je správně. Homoplazie neboli „falešná homologie“ je znak, který vypadá u dvou druhů stejně, ale ve skutečnosti byl zděděn konvergentní evolucí. Když podobné prostředí vyvíjí na různé druhy podobný tlak, mají tendenci vyvinout podobné adaptace. I když analýza DNA může být chybná, je mnohem pravděpodobnější, že podobný úsek DNA vznikl díky společnému předkovi, než že by skutečná DNA byla totožná. Je to proto, že dva proteiny, které mají stejnou funkci, mohou mít velmi odlišné aminokyseliny a pocházet z odlišné DNA. Výsledným efektem je, že DNA jasně ukazuje, u kterých živočichů se znaky vyvinuly prostřednictvím původu a které znaky jednoduše vznikly konvergentní evolucí.

3. Vědec v laboratoři podstoupí bolestivé úsilí, aby vytvořil zcela syntetický druh bakterie. Přestože syntetická bakterie vypadá a funguje jako běžná bakterie, je složena ze zcela syntetických, nepřirozených částí. Dokonce i DNA je složena z jedinečných nukleotidů, které se v živočišné říši nevyskytují. Vědec tvrdí, že nová bakterie patří do samostatné monofyletické skupiny. Má vědec pravdu?
A. Ne, skupina je parafyletická
B. Ano
C. Ne, mohou existovat i jiné druhy

Odpověď na otázku č. 3

B je správně. Ano, v tomto případě má vědec naprostou pravdu. Nový druh, který nemá žádné předky, představuje potomka a všechny jeho předky. Na rozdíl od jiných skupin přírodních živočichů není příbuzný s ničím jiným. I když vypadá jako bakterie, je prostě produktem konvergentní evoluce. Tato skupina nemůže být parafyletická, protože neexistují žádné další druhy, které by ji mohly rozšířit.