진화분류학

Evolutionary taxonomy

진화 분류학, 진화 계통학 또는 다윈 분류는 계통학적 관계(공유 후손), 조상-후예 관계(직렬 후손), 진화적 변화의 정도를 조합하여 유기체를 분류하는 생물 분류의 한 분야이다.이러한 분류법은 단일 종이 아닌 전체 분류군을 고려할 수 있기 때문에 종의 집단이 새로운 [1]집단을 낳는 것으로 추론할 수 있다.그 개념은 1940년대 초반의 현대 진화적 통합에서 가장 잘 알려진 형태를 찾았다.

진화 분류법은 진화적인 나무를 만든다는 점에서 엄격한 다윈 이전의 린네 분류법과는 다르다.계통발생학적 명명법에서 각 분류군은 하나의 조상절과 그 모든 후손으로 구성되어야 하는 반면, 진화 분류법은 집단이 그들의 부모 분류군에서 제외되는 것을 허용한다. (예를 들어 공룡은 새를 포함하는 것으로 간주되지 않지만, 그들을 발생시킨 것으로 간주됨), 따라서 측문 분류법을 허용한다.[2][3]

진화 분류학의 기원

무척추동물의 진화 과정을 보여주는 장 밥티스트 라마르크의 1815년 그림

진화 분류법은 린네 분류법에 대한 진화론의 영향의 결과로 생겨났다.린네 분류법을 동식물 왕국의 덴드로그램으로 번역한다는 생각은 찰스 다윈의 저서 '종의 기원'이 [4]출판되기 훨씬 전인 18세기 말에 공식화 되었다.유기체가 공통의 혈통을 가졌다는 것을 최초로 시사한 것은 1751년 에사이 드 코스몰로지(Essai de Cosmologie)[5][6]에서 피에르 루이 모로 드 모페르튀이(Pierre-Louis Moreau de Maupertuis)로, 종의 변환은 에라스무스 다윈의 1796년 주노미아(Zoönomia)와 장 밥티스트 라마르크의 1809년 철학 주르케(Je Je Je Zoolque)[7]로 더 넓은 과학계에 진출했다.이 생각은 1844년 [8]로버트 챔버스에 의해 익명으로 출판된 추측적이지만 널리 읽힌 창조의 자연사 유적에 의해 영어권 세계에 널리 퍼졌다.

'종의 기원'의 등장 이후, 생명의 나무는 과학 작품에서 인기를 끌었다.종의 기원에서, 조상은 주로 가상의 종으로 남아있었다; 다윈은 주로 살아있는 유기체나 화석 유기체 사이의 관계에 대해 추측하는 것을 자제하고 이론적인 [7]예만을 사용하면서 원리를 보여주는 데 몰두했다.이와는 대조적으로 챔버스는 [9]예를 들어 유대류에서 태반 포유류의 진화라는 구체적인 가설을 제시했다.

다윈의 출판 이후, 토마스 헨리 헉슬리는 시조류와 헤스퍼로니스의 화석을 사용하여 새들이 [10]공룡의 후손이라고 주장했다.따라서, 현존하는 동물 집단은 화석 집단에 묶일 수 있다.결과적으로 공룡이 "생성"하거나 "새의 조상"이 되는 것은 진화 분류학적 사고의 본질적인 특징을 보여준다.

지난 30년 동안 계통 발생을 재구성하기 위한 DNA 배열의 사용이 극적으로 증가했으며 진화 분류학에서 헤니그의 계통 [7]발생학으로 역점을 이동했다.

오늘날, 현대 유전체학의 출현과 함께, 생물학의 모든 분야의 과학자들은 그들의 연구를 이끌기 위해 분자 계통학을 이용한다.일반적인 방법 중 하나는 다중 시퀀스 정렬입니다.

Cavalier-Smith,[7] G.G. Simpson, Ernst[11] Mayr은 대표적인 진화 분류학자입니다.

현대 진화 체계학의 새로운 방법

클래드학, 계통학, DNA 분석의 현대적 방법과 분류학의 고전적 관점을 결합하려는 노력이 최근에 나타났다.어떤 저자들은 계통발생학적 분석이 적어도 어떤 집단에게 허용되는 한 과학적으로 받아들여질 수 있다는 것을 발견했다.이러한 입장은 Tod F에 의해 논문에 의해 촉진된다.스튜시와[12] 다른 사람들.리처드 H. 잰더(Richard H. Zander)는 많은 논문에서 특히 엄격한 형태의 진화 체계학을 제시했지만, 그의 "사후 계통학을 위한 프레임워크"[13]에 요약되어 있다.

간단히 말해서, 잰더의 다원적 체계학은 각각의 이론의 불완전성에 기초한다.가설을 조작할 수 없는 방법은 조작할 수 없는 가설만큼 비과학적이다.분지학은 공통 조상의 나무만을 생성하며, 연속 조상은 생성하지 않는다.진화하는 세리아티움은 클래디스트적인 방법으로 공동 조상을 분석해서는 대처할 수 없다.단일 조상 분류군의 적응형 방사선과 같은 가설은 분지학으로 위조할 수 없다.분지학은 특성 변환에 의해 군집화하는 방법을 제공하지만 진화적인 나무는 완전히 이분법적일 수 없다.계통유전학에서는 이분법의 원인물질로 조상의 공통 분류군을 상정하고 있지만 그러한 분류군의 존재에 대한 증거는 없다.분자계통학은 진화적 변화를 추적하기 위해 DNA 배열 데이터를 사용한다.따라서 분류군의 조상-후계 변형을 의역적으로 그리고 때로는 계통학적으로 신호하지만, 그렇지 않으면 분자 계통학은 멸종에 대한 준비를 하지 않는다.직렬 강하를 추론하기 위해서는 추가적인 변형 분석이 필요하다.

이끼속 디디모돈의 분지도로 분류군의 변형을 알 수 있습니다.색상은 불성실한 그룹을 나타냅니다.

베세이의 선인장 또는 코마그램은 공통의 조상과 연속의 조상을 모두 보여주는 최고의 진화 나무이다.우선 분해도 또는 자연키를 생성한다.일반화된 조상 분류군이 식별되며, 특수화된 후손 분류군은 시간이 지남에 따라 조상을 나타내는 1색 계열의 혈통에서 나온 것으로 기록된다.그리고 나서 베세이의 선인장 또는 코마그램은 공유 조상과 연속 조상을 모두 나타내는 것이 고안되었다.조상 분류군은 하나 이상의 후손 분류군을 가질 수 있다.데시반을 이용한 Zander의 변형 분석 방법에 따라 베이즈 인자의 관점에서 지원 척도를 제공할 수 있다.

클래디스트 분석은 공통 특성별로 분류군을 분류하지만 음성학에서 차용한 이분법 분기 모델을 포함한다.이것은 기본적으로 단순화된 이분법 자연키이지만, 반전은 허용된다.물론, 문제는 진화가 반드시 이분법적인 것은 아니라는 것이다.두 명 이상의 자손을 낳는 조상 분류군은 더 길고 덜 인색한 나무를 필요로 한다.분해도 노드는 하나의 분류군이 아닌 원위쪽에 있는 모든 특성을 요약하고, 분해도 노드는 분류군에 속하지 않고 노드간에 연속성을 가진다.이는 진화 모델이 아니라 계층적 클러스터 분석의 변형입니다(이동 변화 및 비초측정적 분기).그래서 공유된 특성만을 바탕으로 한 나무를 진화적인 나무라고 부르지 않고 단지 분지적인 나무라고 부르는 것이다.이 나무는 특성 변환을 통한 진화적 관계를 상당 부분 반영하지만 현존하는 분류군의 종 단위 변환에 의한 관계는 무시한다.

색이 일반화된 분류군과 흰색이 특화된 자손을 가진 이끼속 베시야 선인장 진화목.분류군 변환의 데시반 분석을 사용하여 베이즈 요인 측면에서 지원 조치를 제공한다.오직 두 명의 조상만이 알려지지 않은 공동 조상으로 여겨진다.

계통유전학에서는 클래디스트 트리의 각 노드에 임시적이고 반박할 수 없는 공유 조상을 가정함으로써 직렬 요소를 주입하려고 시도합니다.완전 이분법 분해도에는 말단 분류군보다 눈에 보이지 않는 공유 조상이 하나 적다.그래서 우리는 보이지 않는 공통 조상을 가진 이분법적인 자연키를 얻어서 각각의 쌍끌이를 만들어냅니다.이분법의 정당화, 그리고 공통 조상들의 추정이 원인이 되지 않는 과정적 설명을 의미할 수는 없다.진화 관계의 클래디스트적 분석 형태는 직렬 변환을 포함하는 진정한 진화 시나리오를 위조할 수 없다.[14]

Zander는 튜링 데시반 또는 섀넌 정보 비트 [16][17][18][19]덧셈을 통한 베이즈 인자와 순차 베이즈 분석을 사용하여 분자 직렬[15] 하강 및 형태학적 직렬 하강 지원 척도를 생성하는 세부 방법을 가지고 있다.

생명의 나무

주요 기사:생명의 나무 (생물학)
척추동물의 계급 수준에서의 진화, 방추의 폭은 가족의 수를 나타낸다.스핀들 다이어그램은 진화 분류학에서 자주 사용됩니다.

19세기 후반과 20세기 초반에 화석군이 점점 더 많이 발견되고 인정받으면서, 고생물학자들은 알려진 [20]집단들을 서로 연결시킴으로써 시대를 거쳐 동물들의 역사를 이해하려고 노력했다.생명의 나무는 천천히 지도에 그려지고 있었고, 이해도가 높아지면서 화석 집단이 나무에서 그들의 위치를 차지하고 있었다.

이 그룹들은 여전히 공식적인 린네 분류학적 순위를 유지했다.그들 중 일부는 측문법으로 표현된다. 비록 그룹의 모든 유기체가 그룹 내 중간 조상의 끊기지 않은 사슬에 의해 공통의 조상과 연결되어 있지만, 그 조상의 다른 후손들은 그룹 밖에 있다.시간 경과에 따른 다양한 분류군의 진화와 분포는 일반적으로 스핀들 다이어그램(미국 고생물학자 알프레드 로머의 이름을 따서 로메로그램이라고도 함)으로 나타나며, 각 스핀들은 분류군을 나타낸다.스핀들의 폭은 시간에 [21]대해 표시된 풍부함(종종 패밀리 수)을 의미합니다.

척추동물고생물학은 현재 잘 알려진 척추동물의 진화순서를 19세기 말, 그리고 20세기 초까지 식물계의 진화순서에 대한 합리적인 이해가 뒤따랐다.다양한 나무들을 하나의 거대한 생명의 나무로 묶는 것은 세계 대전 사이의 기간 동안 미생물학과 생화학이 발전했을 때 비로소 가능해졌다.

용어의 차이

진화 분류법과 윌리 헤니그에서 유래한 계통학이라는 두 가지 접근법은 "단일체"라는 단어의 사용에 있어서 다르다.진화론적 체계론자들에게 "단일화"는 한 집단이 하나의 공통된 조상으로부터 파생되었다는 것을 의미한다.계통학 명명법에서는 조상 종족과 모든 후손이 [2]그 그룹에 포함되어야 한다는 추가적인 경고가 있다."홀로필레틱"이라는 용어는 후자의 의미로 제안되어 왔다.예를 들어, 양서류는 단 한 번 물고기로부터 발생했기 때문에 진화 분류법에 따라 단통류이다.계통분류학상 양서류는 양서류의 조상으로부터 진화했지만 양서류로 간주되지 않는다는 점에서 단일통군을 구성하지 않는다.이러한 측문 그룹은 계통발생학적 명명법에서는 거부되지만, 진화 분류학자에 [22]의해 연속 혈통의 신호로 간주된다.

레퍼런스

  1. ^ Mayr, Ernst & Bock, W.J. (2002), "Classifications and other ordering systems" (PDF), J. Zool. Syst. Evol. Research, 40 (4): 169–94, doi:10.1046/j.1439-0469.2002.00211.x
  2. ^ a b Grant, V. (2003), "Incongruence between cladistic and taxonomic systems", American Journal of Botany, 90 (9): 1263–70, doi:10.3732/ajb.90.9.1263, PMID 21659226
  3. ^ Aubert, D (2015). "A formal analysis of phylogenetic terminology: Towards a reconsideration of the current paradigm in systematics". Phytoneuron. 2015–66: 1–54.
  4. ^ Archibald, J. David (2009). "Edward Hitchcock's Pre-Darwinian (1840) 'Tree of Life'" (PDF). Journal of the History of Biology. 42 (3): 561–592. CiteSeerX 10.1.1.688.7842. doi:10.1007/s10739-008-9163-y. PMID 20027787. S2CID 16634677.
  5. ^ J. S. 브롬리, 새로운 케임브리지 현대사: 영국과 러시아의 부상, 1688-1715/25, CUP Archive, 1970, ISBN 978-0-521-07524-4, 페이지 62-63.
  6. ^ Geoffrey Russell Richards Treasure, 현대 유럽 만들기, 1648-1780, Taylor & Francis, 1985, ISBN 978-0-416-72370-0, 142페이지
  7. ^ a b c d Cavalier-Smith, Thomas (2010). "Deep phylogeny, ancestral groups and the four ages of life" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society B. 365 (1537): 111–132. doi:10.1098/rstb.2009.0161. PMC 2842702. PMID 20008390.
  8. ^ Secord, James A. (2000), Victorian Sensation: The Extraordinary Publication, Reception, and Secret Authorship of Vestiges of the Natural History of Creation, Chicago: University of Chicago Press, ISBN 978-0-226-74410-0
  9. ^ Chambers, Robert (1844). Vestiges of the Natural History of Creation. London: John Churchill. p. 122. Retrieved 10 May 2013.
  10. ^ 텍사스 주 헉슬리(1876년):진화에 관한 강의뉴욕 트리뷴입니다엑스트라, 36번 안 돼.에세이집 IV: pp 46-138 원문 (그림 포함)
  11. ^ 마흐너, 마틴 번지, 마리오바이오필로피학의 기초.스프링거, 페이지 251
  12. ^ Stuessy, Tod F. (2010). "Paraphyly and the origin and classification of angiosperms". Taxon. 59 (3): 689–693. doi:10.1002/tax.593001.
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  14. ^ Zander, Richard (2014). "Response to a particularly nasty review in the journal Cladistics". Phytoneuron. 2014 (110): 1–4.
  15. ^ Zander, Richard (2014). "Support measures for caulistic macroevolutionary transformations in evolutionary trees". Annals of the Missouri Botanical Garden. 100 (1–2): 100–107. doi:10.3417/2012090. S2CID 86754093.
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  18. ^ Zander, Richard (2014). "Classical determination of monophyly exemplified with Didymodon s. lat. (Bryophyta). Part 3 of 3, analysis" (PDF). Phytoneuron. 2014 (80): 1–19. Retrieved 4 January 2015.
  19. ^ 잰더 R. H. 2018브립토트리히과의 거시진화 체계학 및 생태계 열역학적 안정성에 대한 응용.에디션 2. Zetetic 출판물, CreateSpace Independent Publishing, Amazon, St. Louis.
  20. ^ Rudwick, M. J. S. (1985), The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Palaeontology, University of Chicago Press, p. 24, ISBN 978-0-226-73103-2
  21. ^ White, T.; Kazlev, M. A. "Phylogeny and Systematics : Glossary - Romerogram". palaeos.com. Retrieved 21 January 2013.
  22. ^ Zander, R. H. (2008). "Evolutionary inferences from non-monophyly on molecular trees". Taxon. 57 (4): 1182–1188. doi:10.1002/tax.574011.