WAS IST EINE MONOPHYLETISCHE GRUPPE? - BIOLOGIE - 2025

Eine monophyletische Gruppe ist eine Gruppe von Arten, die durch eine einzigartige Abstammungsgeschichte miteinander verwandt sind, dh eine Ahnenart und alle ihre Nachkommen.

Dieser Begriff bezeichnet dann eine natürliche Gruppe. Er lehnt die Begriffe polyphyletisch und paraphyletisch ab. Letztere definieren künstliche Gruppen, weil sie unvollständig sind (paraphyletisch) oder weil sie Nachkommen verschiedener Vorfahren enthalten (polyphyletisch).

Beispiel einer monophyletischen Gruppe. Entnommen und bearbeitet von coccinellidae.cl

Einige Autoren argumentieren, dass als einzige natürliche Gruppierungen nur die mophyletischen Gruppen akzeptiert werden sollten. Dieser Standpunkt wird jedoch nicht von allen Taxonomen und Systematikern einstimmig geteilt. Die numerische Taxonomie unterscheidet beispielsweise nicht zwischen mono-, para- oder polyphyletischen Taxa.

Die Klassifizierung von Organismen

Taxonomie ist die Wissenschaft, die für die Klassifizierung von Lebewesen verantwortlich ist. Demnach müssen Organismen in Taxa eingeteilt werden, die sich gegenseitig ausschließen.

Diese Taxa werden wiederum in Taxa höherer Ebenen gruppiert, die sich auch für jede dieser Ebenen oder taxonomischen Kategorien gegenseitig ausschließen.

In jedem Taxon haben Organismen Attribute (Zeichen), auf die sich Taxonomen verlassen, um ihre Beziehung zu anderen Organismen anzuzeigen und so biologische Taxa abzugrenzen.

Es gibt verschiedene Ansätze (oder Schulen), um die Ähnlichkeiten (oder Unterschiede) zwischen diesen Charakteren zu bewerten und abzuwägen und die entsprechenden Entscheidungen zu treffen.

Taxonomische Schulen

Derzeit gibt es drei taxonomische Hauptschulen:

Numerische oder phenetische Taxonomie

Vorgeschlagen von RR Sokal und PHA Sneath im Jahr 1963. Es basiert auf der Ähnlichkeit oder Unähnlichkeit beobachtbarer Merkmale, ohne vorherige Hypothesen über ihre Phylogenie zu berücksichtigen, um Organismen zu klassifizieren.

Alle Zeichen haben den gleichen "Wert" (globale Ähnlichkeit), unabhängig davon, ob die Ähnlichkeiten auf Homologien oder Homoplasien zurückzuführen sind.

Evolutionäre Taxonomie

Es ist auch als traditionelle oder darwinistische Taxonomie bekannt. Es verwendet phylogenetische Beziehungen, Eltern-Nachkommen-Beziehungen (serielle Abstammung) sowie den Grad der evolutionären Veränderung, um Organismen zu klassifizieren.

Es ermöglicht den Ausschluss von Gruppen von ihren Elterntaxa, sofern paraphyletische Taxa gültig sind.

Phylogenetische oder kladistische Taxonomie

Vorgeschlagen von Willie Hennig im Jahr 1966 in seinem Buch Phylogenetic Systematics. Es stützt sich auf gemeinsame abgeleitete Ähnlichkeiten (Homologien) oder Synapomorphien, um evolutionäre Beziehungen zwischen Organismen herzustellen.

Es ist die Grundlage der meisten modernen biologischen Klassifizierungssysteme und versucht, Organismen nach ihren evolutionären Beziehungen zu gruppieren. Es erkennt nur, wie gültig monophyletische Gruppen sind.

Kontroverse zwischen Schulen

Die phenetische Taxonomie wird derzeit im engeren Sinne von sehr wenigen Taxonomen verfolgt, ihre Werkzeuge werden jedoch häufig von einer der beiden anderen taxonomischen Schulen verwendet.

Damien Aubert zufolge wurde die Praxis der systematischen Taxonomie zu lange durch tiefgreifende Unterschiede in Bezug auf die Grundlagen dieser Disziplin behindert.

Unstimmigkeiten

Es gibt Unstimmigkeiten hinsichtlich der Art der Informationen, die in eine ordnungsgemäße Klassifizierung von Lebewesen einbezogen oder ausgeschlossen werden sollten. Obwohl die beiden Hauptschulen der Systematik die Evolution anerkennen, haben sie entgegengesetzte Vorstellungen.

Der Cladismus behauptet, dass die Klassifizierung nur die Reihenfolge widerspiegeln sollte, in der die Verzweigungen der Linien auf dem Baum des Lebens auftreten.

Der Evolutionismus seinerseits ist der Ansicht, dass auch der Grad der Modifikation, der sich in der Länge der Zweige widerspiegelt, berücksichtigt werden muss. Laut dieser Schule würde diese Länge makroevolutionäre Sprünge widerspiegeln.

Die kladistische Schule ist der Ansicht, dass kein Nachkomme einer Gruppe, die seine Vorfahren enthält, ausgeschlossen werden sollte. Die evolutionäre Taxonomie verlangt ausdrücklich, dass sehr unterschiedliche Nachkommen ihrer Vorfahren in getrennte Gruppen aufgenommen werden müssen.

Daher verwenden beide Schulen häufig dieselben Begriffe wie "Monophyly", um unterschiedliche Ideen zu bezeichnen. Diese Tatsache macht laut Aubert die phylogenetische Forschung weltweit unberechenbar und die taxonomische Klassifikation daher höchst instabil.

Schließlich können wir schließen, dass die wahrscheinlichsten Ergebnisse unterschiedlich sind, wenn wir eine Analyse durchführen möchten, um eine oder mehrere Taxa zu klassifizieren und die Postulate der drei Schulen getrennt zu verwenden.

Einige Grundlagen

Um das Konzept der Monophyletik richtig zu verstehen, müssen Sie laut der kladistischen Schule einige grundlegende Begriffe verwenden, darunter:

Charakter : jedes beobachtbare Attribut in einem Organismus, dessen verschiedene Erscheinungsformen als Zustände bezeichnet werden, z. B. das Vorhandensein von Haaren, Federn oder Schuppen; geografische Verteilung; Verhalten usw.

Status eines Zeichens : Jede der Formen, in denen dieses Zeichen dargestellt werden kann, entweder primitiv oder abgeleitet. Zum Beispiel ist das Bipedal-Gehen beim Menschen eine abgeleitete Bedingung (Charakter) im Gegensatz zur 4-Gliedmaßen-Verschiebung (Ahnenbedingung oder Charakter) anderer Hominiden.

Plesiomorpher Charakter: primitiver oder angestammter Charakter, der von der gesamten monophyletischen Gruppe geteilt wird.

Simplesiomorphie : Plesiomorphie, die von zwei oder mehr Taxa geteilt wird.

Abgeleiteter oder apomorpher Charakter : Dieser Charakter ergibt sich aus dem Ahnenzustand, dh er resultiert aus einer Transformation des Charakters innerhalb der untersuchten Gruppe. Es ist der Beginn einer neuen Gruppe.

Autapomorphie : nicht gemeinsam genutztes abgeleitetes Zeichen. Es kommt nur in einem Taxon vor und wird in der Mikrotaxonomie häufig zur Unterscheidung von Arten verwendet.

Synapomorphie : Apomorphie oder Merkmal, das von zwei oder mehr Arten oder Taxa geteilt wird.

Clado (monophyletisch) : Gruppe, die eine Ahnenart und alle ihre Nachkommen umfasst.

Homologie: Ähnlichkeitszustand aufgrund der Anwesenheit eines gemeinsamen Vorfahren.

Homologer Charakter: ähnliche Charaktere oder mit unterschiedlichen Attributen, die jedoch von einem gemeinsamen Ahnencharakter stammen.

Analogie : Entwicklung ähnlicher Strukturen, die dieselbe Funktion erfüllen, deren embryonaler Ursprung jedoch unterschiedlich ist.

Homoplasie : falsche Ähnlichkeit, die durch die Anwesenheit von Charakteren verschiedener Vorfahren hergestellt wird. Es tritt durch Konvergenz, Parallelität oder Umkehrung auf.

Konvergenz : Es ist gleichbedeutend mit Analogie.

Parallelität : unabhängige Entwicklung desselben Charakterzustands aus demselben angestammten Charakterzustand.

Umkehrung : Apomorphie, die anschließend in einer der Taxa einer monophyletischen Gruppe verloren geht (in einen plesiomorphen Zustand zurückkehrt).

Grafische Darstellungen nach taxonomischen Schulen

Cladogramm

Das Cladogramm ist das charakteristische Diagramm der kladistischen Schule. In diesen werden genealogische phylogenetische Beziehungen ausgedrückt, die natürlich oder monophyletisch sein müssen, dh den gemeinsamen Vorfahren und seine Nachkommen umfassen.

Cladogramm zur Darstellung der phylogenetischen Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen gefiederter Dinosaurier. Entnommen und bearbeitet von Chiappe & Dyke (2002).

Phänogramm

Phänogramme sind die Diagramme, die die phenetische Taxonomie verwendet, um Klassifikationen von Organismen auszudrücken. Diese Art der Analyse akzeptiert alle drei Arten von Taxa: monophyletisch, paraphyletisch und polyphyletisch.

Obwohl diese Diagramme Cladogrammen relativ ähnlich sind, drücken sie keine phylogenetischen Beziehungen aus, sondern offensichtliche Ähnlichkeit oder Unähnlichkeit zwischen Organismen.

Phylogramm oder phyletischer Baum

Die von der evolutionären oder klassischen taxonomischen Schule vorgeschlagenen phylogenetischen Klassifikationen verwenden phyletische Bäume. Diese Diagramme drücken genealogische Beziehungen von Nachkommen von Nachkommen aus und akzeptieren zwei Arten von Taxa: monophyletische und paraphyletische.

Philetischer Baum oder Phylogramm von Charles Darwin in "The Origin of Species". Entnommen und bearbeitet von es.wikipedia.org

Verweise

1. D. Aubert (2015). Eine formale Analyse der phylogenetischen Terminologie: Auf dem Weg zu einer Überprüfung des aktuellen Paradigmas in der Systematik. Phytoneuron
2. D. Baum (2008). Lesen eines phylogenetischen Baums: Die Bedeutung monophyletischer Gruppen. Naturerziehung
3. LM Chiappe & G. Dyke (2002). Die mesozoische Strahlung von Vögeln. Jahresrückblick auf Ökologie und Systematik.
4. Kladistik. Auf Wikipedia. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org/wiki/Cladistics
5. W. Hennig (1966). Phylogenetische Systematik. Universität von Illinois Press, Urbana
6. Monophyly. Auf Wikipedia. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org/wiki/Monophyly
7. PA Reeves & CM Richards (2007). Unterscheidung terminaler monophyletischer Gruppen von retikulierten Taxa: Durchführung phenetischer, baumbasierter und Netzwerkverfahren. Systematische Biologie