SINAPOMORFIJA: DEFINICIJA IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Synapomorphy je vsak znak, ki je edinstvena v skupino vrst in skupnega prednika, ki jih določa. Izraz prihaja iz grščine in pomeni "na podlagi skupne oblike."

Sinapomorfije omogočajo določanje taksonov na področju evolucijske biologije. Zato imajo interpretacijsko vrednost le znotraj taksonomske ravni, na kateri govorijo. Se pravi, da so sorodni.

Sesalci

Synapomorphies so izpeljani liki, ki definirajo točko razhajanja, na kateri je takson sledil drugačni evolucijski poti od sestrskega taksona. Sinopomorfija je homologija med vrstami istega taksona, ki si jo delijo.

Mlečne žleze so na primer sinapomorfija sesalcev, ki jo definirajo. Gre za lik, ki si ga delijo vsi pripadniki razreda Mammalia, ki naj bi bil monofilski. Z drugimi besedami, vsi njeni člani imajo isti izvor in nihče ni zunaj tako definiranega taksona.

Synapomorphy je izraz, ki ga uporablja kladistična šola sistematične biologije. V skladu s tem lahko vsa živa bitja razvrstimo na podlagi njihovih izpeljanih lastnosti. Poleg tega lahko iz te analize upoštevamo tudi evolucijsko zgodovino vrste in sorodstvene odnose med njimi.

Uporabnost sinapomorfij v evolucijski analizi

Samo sinapomorfije definirajo monofilijo danega taksona. Čeprav nekatere vrste ne kažejo prisotnosti znaka, obstajata dva načina za razlago.

Včasih se je v edinstvenih in skupinsko specifičnih evolucijskih poteh lik izgubil na sekundarni način. Se pravi, vrste ali skupine vrst izvirajo iz prednikov, ki so delili značaj.

Klasičen primer je primerov kitov, ki kljub sesalcem nimajo dlak. Dlačice so še ena sinapomorfija sesalcev.

Drugi razlog je pojav napredovane stopnje spremembe znakov v skupini, za katero se zdi, da je nima. Se pravi, predstavljajo spremenjeno sinapomorfijo. To je primer zmanjšanja zadnjih kril, ki so se pri žuželkah razreda Diptera preoblikovala v haltere.

Edinstvena usmeritev

Vsekakor so sinapomorfi znaki, ki se uporabljajo za definiranje evolucijskih študijskih skupin v kladistiki. Da bi jo bilo mogoče obravnavati kot takšno, mora biti sinapomorfija rezultat edinstvene usmeritve.

To pomeni, da se je zapleten niz mutacij (na vseh ravneh in vseh vrst), ki so privedle do pojava prednika in njegovih potomcev, zgodil le enkrat.

Če se zdi, da druga skupina kaže značaj, je mogoče analizirati, če to, kar opažamo, ni analogija namesto homologija. Se pravi, da sta dve različni skupini na različne načine dosegli podoben značaj. To je tisto, kar v evolucijski biologiji imenujemo homoplazija.

Predhodni liki

Končno simpleziomorfe predstavljajo znake prednikov. Se pravi tiste, ki si jih skupni prednik deli dva sorodna taksona. Sinopomorfiji očitno ločujeta oba taksona in ju definirata kot take (torej ločene).

Primeri sinapomorfij

Primeri, ki jih bomo dali kasneje, zadevajo dve veliki skupini živih bitij. Vendar lahko sinapomorfe najdemo na kateri koli ravni hierarhične lestvice klasifikacije živih bitij.

To pomeni, da je vsak takson opredeljen tako, ker obstaja vsaj ena sinapomorfija, ki to določa.

Hordati

Hordati so skupina živali (z rangom vrste), za katere je značilno, da v določenem času predstavljajo nohtoord ali hrbtenjačo.

Predstavljajo številne evolucijske napredke in so v bistvu lahko kolonizirali vse razpoložljive habitate na planetu.

Največja skupina hordetov je skupina Vertebrata. Hordati imajo edinstvene ali izključne znake (sinapomorfije), ki jih definirajo, vključno z:

- Prisotnost hrbtenjače med prebavno in živčno cevjo.

- Prisotnost hrbtne nevronske cevi.

- Segmentalne vzdolžne mišice.

- faringealne odprtine.

- Endostyle (plaščarji, amfioksi, ličinke žrela): napreden homologen značaj je ščitnica pri vretenčarjih.

- Postanalni rep.

Mnoge od teh sinapomorfij so povzročile edinstvene evolucijske specializacije znotraj teh skupin živali. Notochord, na primer, je pri vretenčarjih ustvaril vretenčni stolpec.

Spermatofiti

Spermatofiti predstavljajo monofiletno skupino vaskularnih rastlin, ki vključuje vse tiste, ki dajejo semena.

Zato je sinapomorfija, ki opredeljuje skupino, pridelava semen, ne pa prisotnost ožilja, saj ga imajo tudi druge rastline brez semen. Se pravi, vsaka sadika je žilna, vendar vsaka žilnica ne daje semen.

Gre za skupino rastlin, ki ima največjo biološko raznolikost, najširšo geografsko razširjenost in najuspešnejše ekološke prilagoditve. Med sinapomorfi semenskih rastlin najdemo:

- pridelava semen.

- Izdelava "sekundarnega" ksilema, vsaj na nek način.

- Aksilarno razvejanje.

Spermatofiti so razdeljeni v dve veliki monofiletni skupini: gymnosperms in angiospermi ali cvetoče rastline. Vsaka od njih ima skupne sinapomorfe za vrste, ki jih sestavljajo.

Molekularna sinapomorfija

Ne bi smeli razumeti, da je vsa sinapomorfija morfološka, ​​strukturna ali funkcionalna. Se pravi, da niso vsi sorodstveni odnosi vzpostavljeni s fenotipi. Nasprotno, molekularna sistematika in molekularna evolucija sta pokazali ločljivo moč zaporedij bioloških makromolekul.

To še posebej velja zaradi napredka na področju vedno močnejših in dostopnejših tehnik zaporedja DNK. Analiza zaporedja DNK in proteinov je popolnoma spremenila naš pogled na sorodstvene odnose med vrstami. Pravzaprav so drevesu življenja dali povsem novo topologijo.

Če primerjamo nukleotidno zaporedje določenega gena med različnimi vrstami, lahko najdemo tudi sinapomorfije. Te informacije lahko dajejo tudi aminokislinska zaporedja proteinov.

Ti so se izkazali za zelo koristne v študijah sistematike, filogenije in evolucije. Pravzaprav morajo biti trenutno vsi predlogi za filogenetsko sorodstveno razmerje, opis vrst, evolucijsko usmeritev itd. Podprti z molekularnimi podatki.

Ta integrativna in multidisciplinarna vizija je razjasnila številne dvome, da preprosta morfologija in fosilni zapis v preteklosti nista omogočala razrešitve.

Reference

1. Hall, BK (2003) Spuščanje z modifikacijo: enotnost, ki temelji na homologiji in homoplaziji, kot sta prikazani v analizi razvoja in evolucije. Biološki pregledi filozofskega društva Cambridge, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplazija in homologija: dihotomija ali kontinuum? Časopis Human Evolution, 52: 473–479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Kladistika Spermatophyta. Brittonia, 42: 197–211.
4. Page, RDM, Holmes, EC (1998). Molekularna evolucija: filogenetski pristop. Blackwell Publishing Ltd.
5. Scotland, RW (2010) Globoka homologija: pogled iz sistematike. BioEssays, 32: 438-449.