Was sagt Ihnen der Phylogenetische Baum über die evolutionären Beziehungen der Tiere?

Phylogenetik ist ein Zweig der Biologie, der die evolutionären Beziehungen zwischen Organismen untersucht. Im Laufe der Jahre wurden anhand von morphologischen und molekulargenetischen Daten Hinweise für die Verbindungen und Muster zwischen den Arten gesammelt. Evolutionsbiologen kompilieren diese Daten in Diagramme, die phylogenetische Bäume oder Kladogramme genannt werden, die visuell darstellen, wie das Leben zusammenhängt, und eine Zeitlinie für die evolutionäre Geschichte von Organismen darstellt.

Ein phylogenetischer Baum sieht wie ein sich sequentiell verzweigender Baum aus, der mit einem gemeinsamen Zweig beginnt und sich dann in mehr Zweige teilt, die später noch mehr in mehr Zweige verzweigen. Die Spitzen der Zweige repräsentieren heutige Taxa oder Arten. Wenn Sie rückwärts arbeiten, teilen sich Spezies, die einen "Knoten" oder einen gemeinsamen Zweig teilen, einen Vorfahren an diesem Knoten. Je weiter du zurück zum Hauptzweig des Baumes gehst, desto weiter rückst du durch die Evolutionsgeschichte. Umgekehrt sind alle Zweige, die von einem gemeinsamen Knoten stammen, Abkömmlinge dieser Art.

Den phylogenetischen Baum verstehen

Ein evolutionärer Biologe erstellt einen phylogenetischen Baum, indem er spezifische Gen-DNA-Sequenzen und morphologische oder physikalische Merkmale innerhalb und zwischen Gruppen von Organismen vergleicht. Wenn sich Abstammungslinien im Laufe der Zeit entwickeln, führen vererbte Mutationen zu unterschiedlichen Entwicklungswegen, wodurch verschiedene Artengruppen entstehen, von denen einige enger miteinander verwandt sind als andere.

Beziehungen zwischen Arten

Phylogenetische Bäume sind äußerst nützlich bei der Darstellung von Informationen über die evolutionären Beziehungen zwischen bestehenden Tieren. Sie können Fragen beantworten wie: "Ist eine Schlange enger mit einer Schildkröte oder einem Krokodil verwandt?" Nach einem phylogenetischen Baum dieser Spezies von der Universität von Mexiko sind Schlangen Krokodilen näher, weil ihre Zweige an einem einzigen Knoten zusammenlaufen und zeigen an, dass sie einen gemeinsamen Vorfahren teilen. Der Zweig einer Schildkröte ist jedoch zwei Knoten entfernt, zwei Vorfahren zurück. Phylogenetische Bäume tragen auch stark zum Bereich der Taxonomie oder der Klassifizierung der gegenwärtigen Arten bei. Die wahrscheinlich bekannteste Klassifizierungsmethode basiert auf dem Linné-System und weist Organismen ein Reich, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art zu. Dieses System ist nicht evolutionsbasiert, so dass Biologen damit beginnen, ein phylogenetisches Klassifizierungssystem zu verwenden, das auf Gruppen oder Kladen basiert, die durch die phylogenetischen Bäume repräsentiert werden.

Gemeinsame Abstammung und Eigenschaften

Ein phylogenetischer Baum kann dazu beitragen, eine Art durch die Evolutionsgeschichte zurückzuverfolgen, die Äste des Baumes herunter zu suchen und ihre gemeinsame Abstammung auf dem Weg zu finden. Im Laufe der Zeit kann eine Abstammungslinie einige ihrer ursprünglichen Merkmale beibehalten, wird aber auch modifiziert, um sich an die sich verändernde Umgebung anzupassen. Bäume identifizieren auch die Herkunft bestimmter Merkmale oder wenn eine bestimmte Eigenschaft in einer Gruppe von Organismen zuerst auftrat. Die Universität von Mexiko liefert ein Beispiel für die Herkunft von Merkmalen in Bezug auf den Wal. Nach dem phylogenetischen Baum sind Wale und ihre Verwandten (Cetaceen) eng mit einer Gruppe verwandt, die die Kuh und das Reh (Artiodactyl) enthält, aber nur Wale haben einen langen torpedoförmigen Körper. Daher wird gefolgert, dass dieses Merkmal auf dem Zweig erschien, nachdem sich Wale und Artiodactyls von ihrem gemeinsamen Vorfahren unterschieden hatten. Phylogenetische Bäume identifizierten auch, dass Vögel Nachkommen von Dinosauriern sind, basierend auf bestimmten gemeinsamen körperlichen Merkmalen wie ihren Hüftknochen und Schädeln.

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