Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fylogenetika a taxonomie. Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fylogenetika a taxonomie. Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické."— Transkript prezentace:

1 Fylogenetika a taxonomie

2 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

3 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

4 Základní pojmy a základní principy Fylogeneze, kladogeneze, anageneze Postupné odvětvování od společného předka, LUCA Binární větvení?

5 ABC A BC R

6 Základní pojmy a základní principy Fylogeneze, kladogeneze, anageneze Postupné odvětvování od společného předka, LUCA Binární větvení? Splývání vývojových linií – syngeneze –symbiogeneze

7 riziko evolučního rozpuštění stabilní symbióza

8 Základní pojmy a základní principy Fylogeneze, kladogeneze, anageneze Postupné odvětvování od společného předka, LUCA Binární větvení? Splývání vývojových linií – syngeneze –symbiogeneze –hybridizace –hybridogeneze (skokan skřehotavý a s. krátkonohý, v západní Evropě v gametách jen DNA s. skřehotavého)

9 Popis kladogeneze - dendrogram vnitřní větev kořen uzel koncová větev OTU – operačně taxonomická jednotka

10 Typy dendrogramů kladogram – schéma rozložení synapomorfií schéma kladogeneze fenogram fylogenetický strom (fylogram) zakořeněný fylogram

11 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

12 Rekostrukce průběhu kladogeneze Pouze anagenetické změny umožňují rekonstruovat kladogenezi Úloha homologických znaků –homologie x homoplázie –relativita homologií (křídlo ptáků a netopýrů) –paleontologie, sesterská skupina, embryologie

13 Určení homologií pomocí principu maximální parsimonie varianta Ivarianta IIvarianta III druh 1: druh 2: druh 3: druh 4: znak A

14 Určení homologií pomocí principu maximální parsimonie varianta I 5varianta II 7varianta III homoplázie

15 Základní rozdělení homologií Plesiomorfie (původní formy znaků) Apomorfie (evolučně odvozené) Role synplesiomorfií a synapomorfií v rekonstrukci kladogeneze R BA CE D

16 Zakořeněné a nezakořeněné stromy B A C A B C R R R ABCABC CB A N U = [(2N - 5)!]/[2 N-3 (N-3)!] N Ri = N U(i + 1)

17 Zakořeňování stromu Známá či odhadnutá polarita změn Paleontologie, sesterské taxony, ontogeneze (Haeckelovo pravidlo rekapitulace, von Baerův první embryologický zákon), maximální parsimonie UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean – metoda párování pomocí nevážených aritmetických průměrů outgroup

18 Stejný kladogram může odpovídat různým schématům kladogeneze A C DB ABCD BACD ABCD D BA C ADCB BDCA CBDA D BC A a)b)

19 R D B C A C D B A recent anageneze čas schéma kladogenezefylogenetický strom Schémata kladogeneze a fylogenetické stromy

20 B D E F G A C B D E F G C A A B C D G FE A B C D G F E A B C D G F E Striktně konsenzuální strom 50% věnšinově konsenzuální strom 123 Multifurkace na dendrogramech Superstrom – konsenzuální strom vytvořený na základě stromů, z nichž každý obsahuje pouze některé OTU. Kondenzovaný strom – není vytvářen z většího počtu stromů, polytomie zde pouze označují místa, kde si nejsme jisti pořadím odvětvování.

21 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

22 Taxonomické systémy Návaznost taxonomie na fylogenetiku Umělé systémy –Otevřené a uzavřené systémy, determinační schémata –subjektivita Monotetické x polytetické systémy (taxon lze vymezit na základě vzájemně zastupitelných znaků) Přirozené systémy – nejen smysluplně uspořádat pro praktické a didaktické účely, ale i respektovat přirozené vztahy – možnost predikce Původně strukturalistické systémy, nyní – systémy respektující fylogenezi (historické)

23 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

24 Základní přístupy Fenetika numerická taxonomie, molekulární fenetika Kladistika – vytváří systém výhradně na základě příbuznosti (nikoli podobnosti), studium anageneze slouží pouze k identifikaci synapomorfií Eklektická (evoluční) systematika – při vytváření taxonů bere v úvahu kladogenezi i anagenezi, příbuznost i podobnost

25 ABCD ABCD ABCD b)a) c)d) ABCD Shody a rozdíly kladistiky a eklektické systematiky

26 Problémy eklektického přístupu Technický problém – rozpoznání homologií a homoplázií Vysoká subjektivita systémů – každý systematik si může vymezit taxony jinak Antropocentrický přístup Přílišný důraz na didaktičnost

27 Problémy kladistického přístupu Technický problém – rozpoznání apomorfií a plesiomorfií (příbuznost určujeme na základě podobnosti) Nízká didaktičnost systémů –nelze používat formální ranky –„taxony“ klady (monofyla) nemusí odrážet naší přirozenou zkušenost –„nekonečný počet“ kladů

28 ABCDEFGHIJK K ABCDEFGHIJ IJ ABCDEFGH EFGH EF GH ABCD A BCD B CD BACEFGIJK Nekonečný počet kladů HD

29 b)a) Kmenové linie a linie korunové skupiny

30 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

31 Monofyletický taxon zahrnuje nebo v minulosti zahrnoval pouze jediný druh, jehož bezprostřední předek nebyl příslušníkem tohoto taxonu musí zahrnovat výhradně druhy, které jsou si vzájemně příbuznější, než je kterýkoli z nich příbuzný s libovolným druhem řazeným do taxonu jiného dva druhy navzájem příbuznější než kterýkoli z nich s druhem třetím tehdy, když sdílejí společného předka, který zároveň není předkem druhu třetího

32 Monofyletický taxon zahrnuje nebo v minulosti zahrnoval pouze jediný druh, jehož bezprostřední předek nebyl příslušníkem tohoto taxonu musí zahrnovat výhradně druhy, které jsou si vzájemně příbuznější, než je kterýkoli z nich příbuzný s libovolným druhem řazeným do taxonu jiného dva druhy navzájem příbuznější než kterýkoli z nich s druhem třetím tehdy, když sdílejí společného předka, který zároveň není předkem druhu třetího

33 ABCD ABCD ABCD b)a) c)d) ABCD Holofylie, parafylie a polyfilie

34 Eklektické pojetí monofyletického taxonu Monofyletické taxony dělíme na taxony holofyletické a parafyletické Monofyletický taxon je takový taxon A, do kterého patří jeho předek a všichni nebo jen někteří jeho potomci. Nejbližší společný předek druhů, které jsme případně vyřadili z taxonu A do samostatného taxonu B, přitom nesmí být zároveň předkem některého druhu řazeného do taxonu A.

35 Eklektické pojetí monofyletického taxonu

36 Kladistické pojetí monofyletického taxonu Pouze holofyletické taxony jsou monofyletické, pouze monofyla mají místo v systému Monofyletický taxon je takový taxon, do kterého patří jeho předek a všichni jeho potomci

37 Vymezování taxonu Subjektivní výběr anagenetické novinky Problém s revertanty k původní formě znaku Problém s paralelním vývojem téhož znaku (homoplasie) – preadaptace?

38 x y z anagenetická novinka

39 Vymezování taxonu Subjektivní výběr anagenetické noviky Problém s revertanty k původní formě znaku

40 AB

41 Vymezování taxonu Subjektivní výběr anagenetické noviky Problém s revertanty k původní formě znaku Problém s paralelním vývojem téhož znaku (homoplasie) – preadaptace?

42 Vymezení taxonu na základě výskytu preadaptace

43 Základní požadavek – bezrozpornost systému Námi vytvořený systém nemusí být správný (správnost nemůžeme zaručit) Námi vytvořený systém však musí být v dané době (při daném stupni vědění) bezrozporný Rozpornost systému – tj. přítomnost polyfyletického taxonu, lze zjistit, a to i když neznáme formu znaků u předků, nelze však vždy určit, o který taxon se jedná

44 A BCD ABC A B bezrozporný rozporný ? ? ? ?

45 Parafyletické taxony a punktuacionalistická evoluce R B A C E D R B A C E D Gradualistická evoluce (není důvod předpokládat, že by druh A měl více společného s druhy CDE než s druhem B) Punktuacionalistická evoluce (je důvod předpokládat, že by druh A měl více společného s druhy CDE než s druhem B – neprodělal přinejmenším jedno rozmrznutí) Důsledek – objektivní existence rodu. Rod je skupina individuí sdílející genofond v období mezi dvěma evolučními rozmrznutími.

46 Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické přístupy Monofylie Základy vědecké nomenklatury

47 Vědecká nomenklatura I Vytváření a užívání jmen taxonů má svá pevná pravidla V případě živočichů jsou závazná pouze od úrovně poddruhu do nadčeledi, pro jednotlivé taxony (rostliny, houby, bakterie) se v detailech liší Každý druh má dvouslovný, zpravidla latinský nebo latinizovaný název složený ze jména rodu do kterého patří a jména druhu

48 Vědecká nomenklatura II Jména vyšších taxonů jsou jednoslovná, jména podrodů trojslovná Rodová, podrodová i druhová jména se v textu píšou kurzívou Jméno rodu, podrodu, stejně jako jména vyšších taxonů s velkým počátečním písmenem a druhá část jména druhu písmenem malým

49 Vědecká nomenklatura III Za jménem se může psát jméno autora a rok, ve kterém byl druh popsán. V případě, že ho daný autor popsal původně pod jiným rodovým jménem, píšou se tyto údaje v závorce Jestliže druh popsalo a pojmenovalo nezávisle na sobě několik autorů, má přednost název, pod kterým byl tento druh popsán nejdříve jestliže by návrat k formálně správnějšímu staršímu názvu způsoboval v odborné literatuře chaos, může mezinárodní nomenklatorická komise povolit užívání mladšího jména.

50 Vědecká nomenklatura IV Jména druhová jsou pokud možno vázána na určitý typový exemplář Jména vyšších taxonů jsou jednoslovná a jsou opět vázána na jména některého jejich vnitřního taxonu nižší úrovně – typového taxonu Názvy taxonů jednotlivých úrovní (například v zoologickém systému však pouze do úrovně nadčeledí) mají své specifické koncovky podle nichž je možno rozpoznat, o taxon jaké úrovně se jedná

51 Shrnutí Fylogenetika se pokouší odhalit průběh kladogeneze Kladogenezi lze odhalovat pouze na základě poznání anageneze Kladogenezi odhadujeme na základě homologických znaků, zejména apomorfií Taxonomie usiluje vytvořit taxonomický systém, který by plně respektoval průběh kladogeneze Kladistika a eklektická taxonomie se liší v pojetí monofylie Pravidla vědecké nomenklatury určují, jak mohou být pojmenovávány druhy a jiné taxony


Stáhnout ppt "Fylogenetika a taxonomie. Obsah Základní pojmy a základní principy Kladogeneze a její rekonstrukce Vytváření taxonomického systému Základní taxonomické."

Podobné prezentace


Reklamy Google