كلاد

مخطط التفرع (رسم بياني شجري متفرع) يوضح العلاقات بين الكائنات الحية ضمن مجموعات تصنيفية تُعرف باسم الفروع. يمثل الخط العمودي ( الجذع ) في القاعدة (الأسفل) السلف المشترك الأخير . المجموعتان الفرعيتان الزرقاء والحمراء هما فرعان، كل منهما مُحدد بجذع سلف مشترك في قاعدة مجموعته الفرعية ( الفرع ). أما المجموعة الفرعية الخضراء وحدها، فهي ليست فرعًا؛ بل هي مجموعة شبه عرقية بالنسبة للمجموعة الفرعية الزرقاء لأنها تستبعد الفرع الأزرق، الذي يشترك معها في نفس السلف المشترك. تشكل المجموعتان الفرعيتان الخضراء والزرقاء معًا فرعًا واحدًا.

في علم الأحياء ، يُعرف الفرع الحيوي ( أو المجموعة أحادية النمط ) ( من اليونانية القديمة κλάδος (kládos) بمعنى " فرع " )، أو المجموعة أحادية النمط أو المجموعة الطبيعية ، [ 1 ] بأنه مجموعة من الكائنات الحية تتكون من سلف مشترك وجميع نسله. [ 2 ] تُعد الفروع الحيوية الوحدة الأساسية لعلم التصنيف التفرعي ، وهو منهج حديث في علم التصنيف تتبناه معظم فروع علم الأحياء. 

قد يكون السلف المشترك فردًا، أو جماعة ، أو نوعًا ( منقرضًا أو موجودًا ). ​​تتداخل الفروع، حيث ينقسم كل فرع بدوره إلى فروع أصغر. تعكس هذه الانقسامات التاريخ التطوري مع تباعد الجماعات وتطورها بشكل مستقل. تُسمى هذه الفروع بالمجموعات أحادية النمط (من اليونانية: "عشيرة واحدة").

على مدى العقود القليلة الماضية، أحدث المنهج التفرعي ثورة في التصنيف البيولوجي، وكشف عن علاقات تطورية مذهلة بين الكائنات الحية. [ 3 ] ويسعى علماء التصنيف بشكل متزايد إلى تجنب تسمية التصنيفات التي لا تنتمي إلى فروع تصنيفية؛ أي التصنيفات التي لا تنتمي إلى أصل واحد. ومن بين العلاقات بين الكائنات الحية التي كشف عنها فرع البيولوجيا الجزيئية من علم التصنيف التفرعي، أن الفطريات أقرب صلة بالحيوانات منها بالنباتات، وأن العتائق تُعتبر الآن مختلفة عن البكتيريا ، وأن الكائنات متعددة الخلايا ربما تكون قد تطورت من العتائق. [ 4 ]

يُستخدم مصطلح "السلالة" أيضًا بمعنى مشابه في مجالات أخرى إلى جانب علم الأحياء، مثل اللغويات التاريخية ؛ انظر علم التصنيف § في التخصصات الأخرى غير علم الأحياء .

التسمية وأصل الكلمات

صاغ عالم الأحياء جوليان هكسلي مصطلح "السلالة" في عام 1957 للإشارة إلى نتيجة التفرع التطوري ، وهو الانقسام التطوري لنوع أصلي إلى نوعين متميزين، وهو مفهوم استعاره هكسلي من برنارد رينش . [ 5 ] [ 6 ]

تُعدّ العديد من المجموعات الشائعة التسمية - كالقوارض والحشرات على سبيل المثال - فروعًا تصنيفية ، لأنّ كل مجموعة تتألف من سلف مشترك مع جميع فروعها المنحدرة. فالقوارض، على سبيل المثال، فرع من الثدييات انفصل بعد انتهاء الفترة التي توقفت فيها مجموعة الديناصورات عن كونها الفقاريات الأرضية المهيمنة قبل 66 مليون سنة. ويُشكّل السكان الأصليون وجميع نسلهم فرعًا تصنيفيًا. يتوافق فرع القوارض مع رتبة القوارض، والحشرات مع فئة الحشرات. ويشمل هذان الفرعان التصنيفيين فروعًا أصغر، كالسنجاب الأرضي والنمل على التوالي، ويتألف كل منهما من فروع تصنيفية أصغر. ويندرج فرع " القوارض" بدوره ضمن فروع الثدييات والفقاريات والحيوانات.

تاريخ التسمية والتصنيف

شجرة التطور المبكرة لهايكل ، 1866. تم وضع المجموعات التي كان يُعتقد أنها أكثر تطوراً، مثل الطيور ("Aves")، في الأعلى.

لم يكن مفهوم الفرع الحيوي موجودًا في تصنيف لينيوس قبل داروين ، الذي كان يعتمد بالضرورة على التشابهات المورفولوجية الداخلية أو الخارجية بين الكائنات الحية. العديد من المجموعات الحيوانية المعروفة في كتاب لينيوس الأصلي "نظام الطبيعة" (معظمها مجموعات فقارية ) تُمثل فروعًا حيوية. وتُعزى ظاهرة التطور التقاربي إلى العديد من حالات التشابهات المُضللة في مورفولوجيا المجموعات التي تطورت من سلالات مختلفة.

مع تزايد الإدراك في النصف الأول من القرن التاسع عشر بأن الأنواع قد تغيرت وانقسمت عبر العصور، أصبح يُنظر إلى التصنيف بشكل متزايد على أنه فروع على شجرة الحياة التطورية . وقد عزز نشر نظرية داروين للتطور عام 1859 هذا الرأي. وفي عام 1876، اقترح توماس هنري هكسلي ، أحد أوائل دعاة نظرية التطور، تصنيفًا منقحًا قائمًا على مفهوم يشبه إلى حد كبير مفهوم الفروع التصنيفية، [ 7 ] على الرغم من أن مصطلح " الفرع التصنيفي " نفسه لم يُصاغ إلا عام 1957 على يد حفيده جوليان هكسلي .

يُعتبر عالم الأحياء الألماني إميل هانز ويلي هينيغ (1913-1976) مؤسس علم التصنيف التفرعي . [ 8 ] وقد اقترح نظام تصنيف يُمثل التفرعات المتكررة لشجرة العائلة، على عكس الأنظمة السابقة التي كانت تضع الكائنات الحية على "سلم"، حيث يُفترض أن الكائنات الأكثر "تطورًا" تتواجد في القمة. [ 3 ] [ 9 ]

سعى علماء التصنيف بشكل متزايد إلى جعل النظام التصنيفي يعكس التطور. [ 9 ] وعندما يتعلق الأمر بالتسمية ، لا يتوافق هذا المبدأ دائمًا مع التسمية التقليدية القائمة على الرتب (حيث لا تُسمى إلا التصنيفات المرتبطة برتبة معينة ) نظرًا لعدم وجود رتب كافية لتسمية سلسلة طويلة من الفروع المتداخلة. لهذه الأسباب وغيرها، طُوّرت التسمية التطورية ، والتي لا تزال مثيرة للجدل.

على سبيل المثال، انظر إلى التصنيف الكامل لـ Anas platyrhynchos (بطة المَلَّارد) مع أكثر من 40 فرعًا من حقيقيات النوى نزولًا عن طريق اتباع رابط Wikispecies هذا والنقر على "توسيع".

عادةً ما يكون اسم المجموعة التصنيفية جمعًا، حيث يشير المفرد إلى كل عضو على حدة. ويُستثنى من ذلك مجموعة الزواحف Dracohors ، التي اشتُق اسمها من الكلمتين اللاتينيتين "draco" و"cohors"، أي " مجموعة التنانين "؛ ويجب أن يكون شكلها مع إضافة لاحقة مثلاً "dracohortian".

تعريف

Gavialidae و Crocodylidae و Alligatoridae هي أسماء مجموعات يتم تطبيقها هنا على شجرة تطورية للتماسيح.

تُعرَّف المجموعة التصنيفية بأنها أحادية الأصل ، أي أنها تحتوي على سلف واحد، قد يكون كائنًا حيًا أو جماعة أو نوعًا، وجميع نسله. [ ملاحظة 1 ] [ 10 ] [ 11 ] قد يكون السلف معروفًا أو مجهولًا؛ وقد يكون أي فرد من أفراد المجموعة التصنيفية موجودًا أو منقرضًا.

الفروع والأشجار التطورية

يُطلق على العلم الذي يسعى إلى إعادة بناء الأشجار التطورية، وبالتالي اكتشاف الفروع، اسم علم الوراثة التطورية أو علم التصنيف التفرعي ، وقد صاغ هذا المصطلح الأخير إرنست ماير (1965)، وهو مشتق من كلمة "فرع". وتكون نتائج التحليلات التطورية/التفرعية عبارة عن مخططات على شكل شجرة تُسمى مخططات التفرع ؛ وهي، وجميع فروعها، تُمثل فرضيات تطورية. [ 12 ]

Three methods of defining clades are featured in phylogenetic nomenclature: node-, stem-, and apomorphy-based (see Phylogenetic nomenclature for detailed definitions).[13]

Terminology

Cladogram of modern primate groups. All tarsiers are haplorhines, but not all haplorhines are tarsiers; all apes are catarrhines, but not all catarrhines are apes; etc.

The relationship between clades can be described in several ways:

  • A clade located within a clade is said to be nested within that clade. In the diagram, the ape clade is nested within the primate clade.
  • Two clades are sisters if they have an immediate common ancestor. In the diagram, lemurs and lorises are sister clades, while humans and tarsiers are not.
  • Clade A is basal to a clade B if A branches off the lineage leading to B before the first branch that only leads to members of B. In the adjacent diagram, the prosimian clade is basal to the hominoids/ape clade. It would be inappropriate, however, to refer to either haplorhines or prosimians as the most basal grouping of primates, because their branches are in equivalent positions; it is better to say that prosimians are the sister group to haplorhines (the rest of the primates).[14] This also avoids unintended implications of relative value between basal clades, e.g. due to impact of sampling diversity and extinction.[14][15] Basal clades should not be confused with stem groupings, as the latter is associated with paraphyletic or unresolved groupings.

Age

The age of a clade can be described based on two different reference points, crown age and stem age. The crown age of a clade refers to the age of the most recent common ancestor of all of the species in the clade. The stem age of a clade refers to the time that the ancestral lineage of the clade diverged from its sister clade. A clade's stem age is either the same as or older than its crown age.[16] Ages of clades cannot be directly observed. They are inferred, either from stratigraphy of fossils, or from molecular clock estimates.[17]

Viruses

شجرة التطور الوراثي لفيروسات SIV و HIV التي توضح الفروع (الأنواع الفرعية) للفيروس.

تُشكّل الفيروسات ، وخاصةً فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA )، مجموعاتٍ فرعية. [ 18 ] تُفيد هذه المجموعات في تتبّع انتشار العدوى الفيروسية . فعلى سبيل المثال، يحتوي فيروس نقص المناعة البشرية ( HIV ) على مجموعات فرعية تُسمى الأنماط الفرعية، والتي تختلف في انتشارها الجغرافي. [ 19 ] فالنمط الفرعي (المجموعة الفرعية) B من فيروس نقص المناعة البشرية، على سبيل المثال، هو السائد في أوروبا والأمريكتين واليابان، بينما يُعدّ النمط الفرعي A أكثر شيوعًا في شرق أفريقيا. [ 20 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. طُرحت في عام ٢٠٠٨ حجةٌ دلاليةٌ مفادها أن الاسم يجب أن يكون "هولوفيلتيك"، لكن هذا المصطلح لم ينتشر استخدامه على نطاق واسع. لمزيد من المعلومات، انظر هولوفيلي .

مراجع

  1. مارتن، إليزابيث؛ هين، روبرت (2008). قاموس علم الأحياء . مطبعة جامعة أكسفورد.
  2. ↑ كرافت، جويل؛ دونوهيو ، مايكل جيه، محرران (2004). "مقدمة". تجميع شجرة الحياة . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 1. ISBN  978-0-19-972960-9.
  3. 1 2 بالمر، دوغلاس (2009). التطور: قصة الحياة . بيركلي: مطبعة جامعة كاليفورنيا. ص 13. 
  4. بيس، نورمان ر. (18 مايو 2006). " حان وقت التغيير" . مجلة نيتشر . 441 (7091): 289. Bibcode : 2006Natur.441..289P . doi : 10.1038/441289a . ISSN 1476-4687 . PMID 16710401. S2CID 4431143 .   
  5. دوبوي، كلود (1984). "تأثير ويلي هينيغ على الفكر التصنيفي" . المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 15 (1): 1-24 . Bibcode : 1984AnRES..15....1D . doi : 10.1146/annurev.es.15.110184.000245 .
  6. هكسلي، ج. س. (1957). "الأنواع الثلاثة للعملية التطورية". مجلة نيتشر . 180 (4584): 454-455 . Bibcode : 1957Natur.180..454H . doi : 10.1038/180454a0 . S2CID 4174182 . 
  7. هكسلي، تي إتش (1876): محاضرات في التطور. نيويورك تريبيون . ملحق رقم 36. في المقالات المجمعة، الجزء الرابع: الصفحات 46-138، النص الأصلي مع الرسوم التوضيحية
  8. براور، أندرو في زد (2013). "ويلي هينيغ في المئة" . علم التصنيف . 30 (2): 224-225 . doi : 10.1111/cla.12057 .
  9. ١ ٢ "مقدمة في التطور". صفحة ١٠. موقع فهم التطور. جامعة كاليفورنيا، بيركلي. تاريخ الاطلاع: ٢٦ فبراير ٢٠١٦.
  10. "المدونة الدولية للتسمية التطورية. الإصدار 4ج. الفصل الأول: التصنيفات" . 2010. مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه في 22 سبتمبر 2012 .
  11. إنفال، ماتس (2008). "حول الفرق بين المجموعات أحادية الأصل، والمجموعات الكاملة، والمجموعات شبه العرقية: تمييز ثابت للعملية والنمط" . المجلة البيولوجية لجمعية لينيان . 94 : 217. doi : 10.1111/j.1095-8312.2008.00984.x .
  12. نيكسون، كيفن سي؛ كاربنتر، جيمس إم (1 سبتمبر 2000). "حول "علم التصنيف التطوري" الآخر"" . علم التصنيف التفرعي . 16 (3): 298– 318. doi : 10.1111/j.1096-0031.2000.tb00285.x . PMID 34902935 . S2CID 73530548 .  
  13. كانتينو، فيليب د.؛ دي كويروز، كيفن (2007). التسمية التطورية . مطبعة جامعة هارفارد. ص 29-35 . ISBN  978-0429821349.
  14. 1 2 كريل، ف. ت. وكرانستون، ب. (2004). "أي جانب من الشجرة أكثر قاعدية؟" . علم الحشرات المنهجي . 29 (3): 279-281 . Bibcode : 2004SysEn..29..279K . doi : 10.1111/j.0307-6970.2004.00262.x . S2CID 82371239 . 
  15. سميث، ستايسي (19 سبتمبر 2016). "من أجل حب الأشجار: الأجداد ليسوا بيننا" . من أجل حب الأشجار . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2019 .
  16. هارمون، لوك جيه (3 يناير 2021). "11.2: عمر السلالة وتنوعها" . نصوص بيولوجية ليبر : علم الأحياء التطوري النمائي . جامعة كاليفورنيا، ديفيس . تم الاطلاع عليه في 7 يوليو 2021 .
  17. براور، إيه في زد، شو، آر تي 2021. علم التصنيف البيولوجي: المبادئ والتطبيقات (الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كورنيل، إيثاكا، نيويورك.
  18. ياماجي ر، سعد م د، ديفيس س ت، سوين د إ، وانغ د، وونغ ف ي، مكولي ج و، بيريس ج س، ويبي ر ج، فوشير ر أ، كاواوكا ي، تشانغ و (مايو 2020). "إمكانية تحول فيروسات إنفلونزا الطيور شديدة الإمراضية من السلالة 2.3.4.4 A(H5) إلى جائحة" . مراجعات في علم الفيروسات الطبية . 30 (3) e2099. doi : 10.1002/rmv.2099 . PMC 9285678. PMID 32135031 .  
  19. ستيبينغ ج، مويل ج (2003). "سلالات فيروس نقص المناعة البشرية: أصولها وأهميتها السريرية". مراجعات الإيدز . 5 (4): 205-13 . PMID 15011999 . 
  20. سارابيا، إي.، وبوسك، أ. (نوفمبر 2019). " كمون فيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول وانعكاس الكمون: هل يهم النمط الفرعي؟" . الفيروسات . 11 (12): 1104. doi : 10.3390/v11121104 . PMC 6950696. PMID 31795223 .