Parafyletisk

juli 28, 2021admin

Parafyletisk definition

Parafyletisk är en term som används inom evolutionsbiologin för att beskriva en grupp av djur som innehåller en gemensam förfader och vissa, men inte alla, ättlingar. Att beskriva en grupp organismer som en parafyletisk grupp innebär att vissa medlemmar av den naturliga gruppen av någon anledning har placerats i en annan grupp. Det finns många anledningar till att detta kan hända.

Anledningar till att en grupp är parafyletisk

Ny förståelse

Ibland är organismer som ser otroligt olika ut i själva verket nära besläktade. Titta på diagrammet nedan som beskriver de fylogenetiska relationerna mellan olika djurgrupper.

Detta kladogram visar olika grupper av djur, Det grönskuggade området representerar reptiler, eller den taxonomiska gruppen ”Reptilia”. Som framgår av bilden omfattar reptilerna en grupp djur som är parafyletisk. Denna grupp är parafyletisk eftersom den utesluter däggdjuren (”Mammalia”) och fåglarna (”Aves”). Båda dessa grupper är ättlingar till de första djuren med fosterutveckling, ”Amniota”. Amniota skulle som grupp inkludera både fåglar och däggdjur och skulle vara monofyletiska.

Många grupper som vi betraktar som naturliga grupper, som reptilerna, är i själva verket parafyletiska. Även om de omfattar många besläktade djur och deras förfäder, tar dessa parafyletiska grupper inte hänsyn till hela bilden och livets mångfald. Även om många av dessa klassificeringar gjordes på den tid då djuren bedömdes enbart efter sitt utseende. När moderna tekniker som DNA-analyser kunde informera om släktskapen mellan djuren observerades nya mönster.

Oupptäckta arter

Ofta vet vi inte ens att en grupp vi diskuterar är parafyletisk. Många arter i världen är fortfarande oupptäckta, vilket gör att de inte kan placeras i en fylogeni. Om en grupp inte omfattar alla existerande arter är det en parafyletisk grupp. En parafyletisk grupp är inte nödvändigtvis fel, eftersom den visar förhållandet mellan organismer och deras ättlingar. Genom att analysera parafyletiska grupper kan forskarna dock inte få en fullständig bild av relationerna mellan djuren.

Språk

Ofta väger det gemensamma språket för djuren tyngre än de vetenskapliga namn som tillskrivs dem. Även om detta är mycket fördelaktigt för vanliga människor som försöker kommunicera om olika djur, är det ofta en plåga för forskare som försöker beskriva de komplexa förhållandena mellan djur. Tänk på ordet ”geting”. Vad betyder det för dig? Det betyder förmodligen en insekt, med vingar, ett tunt bukparti och en vass sting. Även om den definitionen är tillräcklig för att förstå vad någon menar när han eller hon säger ordet ”geting”, säger den inte alls tillräckligt mycket om du är entomolog. Se det parafyletiska fylogenetiska trädet nedan.

Här kan man tydligt se att det som lekmännen kallar för ”getingar” i själva verket är en parafyletisk grupp som utesluter myrorna och bina. När man tänker efter är det lätt att se hur dessa insekter är besläktade med getingar, men det är ändå fel att kalla en myra eller ett bi för en geting. Ändå borde de enligt de genetiska relationerna mellan djuren alla ingå i samma fylogenetiska gruppering.

Språket är ett vanligt hinder för evolutionsbiologer och skapar många parafyletiska grupperingar. Detta sker ofta omedvetet, eftersom vi helt enkelt ärver vårt språk från våra föräldrar och måste lära oss hur vi använder det bäst. Till exempel, även om det nu erkänns att myror och bin faktiskt är en undergrupp till den parafyletiska getinggruppen, kommer vi alltid att kalla dem för myror och bin. Myror kommer inte att kallas ”vinglösa getingar” och bin kommer inte heller att bli ”håriga getingar”. Språket har en tendens att fastna, vilket gör parafyletiska grupper mer eller mindre till ett krav när man diskuterar evolution och förhållandet mellan arter.

Quiz

1. En forskare som studerar utvecklingen av flygande djur grupperar en fladdermus och en fjäril och kallar dem ”Saker som flyger”. Vilken typ av grupp är detta?
A. Parafyletisk
B. Polyfyletisk
C. Monofyletisk

Svar på fråga 1

B är korrekt. Den här gruppen kan visserligen alla flyga, men har inte ärvt egenskapen från en gemensam förfader. I stället för att dela en homologi delar djuren därför en homoplasi. Detta gör grupperingen ogiltig, i termer av att djuren faktiskt är besläktade.

2. Tillkomsten av moderna DNA-analystekniker avslöjade många parafyletiska grupper inom de klassificeringsscheman som stöds av vetenskapen. Varför är DNA mer avslöjande än andra egenskaper som djur har?
A. Det är osannolikt att DNA har en homoplasi.
B. DNA kan inte ge upphov till felaktiga fylogenier.
C. DNA är inte mer avslöjande än andra metoder.

Svar på fråga 2

A är korrekt. En homoplasi, eller ”falsk homologi”, är en egenskap som ser likadan ut hos två arter, men som i själva verket ärvts genom konvergent utveckling. När liknande miljöer sätter liknande tryck på olika arter tenderar de att utveckla liknande anpassningar. Även om DNA-analyser kan vara felaktiga är det mycket troligare att en liknande DNA-sträng uppstår genom en gemensam förfader än att själva DNA:t är identiskt. Detta beror på att två proteiner som har samma funktion kan ha mycket olika aminosyror och komma från olika DNA. Resultatet är att DNA tydligt visar vilka djur som utvecklat egenskaper genom härstamning och vilka egenskaper som helt enkelt uppstått genom konvergent evolution.

3. I laboratoriet gör en forskare mödosamma ansträngningar för att skapa en helt syntetisk bakterieart. Även om den syntetiska bakterien ser ut och fungerar som en vanlig bakterie består den av helt syntetiska, icke-naturliga delar. Till och med DNA:t består av unika nukleotider som inte finns i djurriket. Forskaren hävdar att den nya bakterien ingår i en egen monofyletisk grupp. Har forskaren rätt?
A. Nej, gruppen är parafyletisk
B. Ja
C. Nej, det kan finnas andra arter

Svar på fråga nr 3

B är korrekt. Ja, i det här fallet har forskaren helt rätt. Den nya arten, som inte har några förfäder, representerar en ättling och alla dess förfäder. Till skillnad från andra grupper av naturliga djur är den inte besläktad med något annat. Även om den ser ut som bakterier är den helt enkelt en produkt av konvergent evolution. Gruppen kan inte vara parafyletisk eftersom det inte finns fler arter som eventuellt skulle kunna lägga till gruppen.