SYNAPOMORPHY: הגדרה ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

Synapomorphy הוא כל תו שהוא ייחודי לקבוצת מינים ואת קדמון משותף שמגדיר אותם. המונח בא מיוונית ופירושו "מבוסס על הצורה המשותפת."

סינאפומורפיות מאפשרות הגדרת מסות בתחום הביולוגיה האבולוציונית. לכן יש להם ערך פרשני רק ברמה הטקסונומית בה הם מדברים. כלומר, הם יחסית.

יונקים

סינאפומורפיות הן דמויות נגזרות המגדירות נקודת שונות, שבה טקסון הלך בדרך אבולוציונית שונה מזו של טקסון אחות. סינאפומורפיה היא הומולוגיה בין מינים מאותו טקסון החולקים אותו.

בלוטות החלב, למשל, הינן סינאפומורפי של יונקים, אותם הם מגדירים. זו דמות המשותפת לכל בני הכיתה ממליה, שאמורה להיות מונופילטית. במילים אחרות, כל חבריה חולקים את אותו המוצא, ואף אחד מהם אינו מחוץ לטקסון המוגדר כך.

Synapomorphy הוא מונח המשמש את בית הספר הקלאדיסטי לביולוגיה שיטתית. על פי זה, ניתן לסווג את כל היצורים החיים על סמך המאפיינים הנגזרים שלהם. בנוסף, מניתוח זה ניתן לשקול גם את ההיסטוריה האבולוציונית של המין ויחסי הקרבה ביניהם.

השימוש בסינפורומורפיות בניתוח אבולוציוני

רק סינפומורפיות מגדירות את המונופיה של טקסון נתון. למרות שנראה כי מינים מסוימים אינם מראים את נוכחות הדמות, ישנן שתי דרכים לפרש אותה.

לפעמים, במסלולי אבולוציה ייחודיים וספציפיים לקבוצה, אבדה אופי בדרך משנית. כלומר, המינים או קבוצות המינים נובעים מאבות אבות ששיתפו את הדמות.

מקרה קלאסי הוא של קטוסים שלמרות היונקים אין להם שיער. כסאות הם סינאפומורפי נוסף של יונקים.

סיבה שנייה היא הופעת שלב מתקדם של שינוי אופי בקבוצה שנראית שאין לו. כלומר, הם מציגים סינפורומורפי שונה. זה המקרה של צמצום הכנפיים האחוריות שהפכו להלטרים בחרקים של הכיתה דיפטרה.

מסלול ייחודי

בכל מקרה, סינאפומורפיות הן הדמויות המשמשות להגדרת קבוצות המחקר האבולוציוניות בקלדיסטיקה. כדי להיחשב ככאלה, כנראה שסינופומורפיה נבעה ממסלול ייחודי.

כלומר, סדרת המוטציות המורכבת (בכל הרמות ובכל הסוגים) שהובילה להופעתה באב הקדמון ובצאצאיו התרחשה פעם אחת בלבד.

אם נראה כי קבוצה אחרת מציגה את הדמות, ניתן לנתח אם מה שנצפה אינו אנלוגיה במקום הומולוגיה. כלומר, שתי קבוצות שונות אולי הגיעו לאופי דומה באמצעים שונים. זה מה שבביולוגיה האבולוציונית נקראת הומופלזיה.

דמויות אבות קדמוניות

לבסוף, סימפלסיומורפיות מייצגות את דמויות האבות. כלומר, אלו המשותפים לשתי מסים קשורים על ידי אב קדמון משותף. ברור שסינפומורפיות מפרידות בין שתי המיסות ומגדירות אותן ככאלה (כלומר מובחנות).

דוגמאות לסינפומורפיות

הדוגמאות שנביא בהמשך נוגעות לשתי קבוצות גדולות של יצורים חיים. עם זאת, ניתן למצוא סינפומורפיות בכל רמה בסולם ההיררכי של הסיווג של יצורים חיים.

כלומר, כל טקסון מוגדר כך בדיוק מכיוון שיש לפחות סינפומורפיה אחת המגדירה אותו.

אקורדים

אקורדים הם קבוצה של בעלי חיים (בעלי דרגת פילום) המאופיינים בהצגת נקב חוט או חוט הגב בשלב מסוים בהתפתחותם.

הם מציגים התקדמויות אבולוציוניות רבות והצליחו ליישב למעשה כל בית גידול זמין בכוכב הלכת.

הקבוצה הגדולה ביותר של אקורדים היא זו של הכיתה Vertebrata. לאקורדים יש תווים ייחודיים או בלעדיים (סינפורומורפיות) המגדירים אותם, כולל:

- נוכחות של חוט הגב בין צינורות העיכול ועצב העצבים.

- נוכחות של צינור עצבי הגבי.

- שרירי אורך מגזרים.

- פתחים בלוע.

- אנדוסטיל (טוניקות, אמפוקס, זחלי למפרי): האופי ההומולוגי המתקדם הוא בלוטת התריס בחוליות.

- זנב פוסט-אנאלי.

רבים מהסינפומורפיות הללו הולידו התמחויות אבולוציוניות ייחודיות בתוך קבוצות בעלי חיים אלה. Notochord, למשל, הוליד את עמוד החוליות בחוליות.

Spermatophytes

Spermatophytes מייצגים את הקבוצה המונופילטית של צמחי כלי הדם הכוללת את כל אלו המייצרים זרעים.

לכן הסינפומורפיה המגדירה את הקבוצה היא ייצור זרעים, ולא נוכחות מערכת כלי דם, שכן גם לצמחים אחרים נטולי זרעים יש את זה. כלומר, כל צמח שתיל הוא כלי הדם, אך לא כל צמח כלי הדם מייצר זרעים.

קבוצת הצמחים היא בעלת המגוון הביולוגי הגדול ביותר, ההתפלגות הגיאוגרפית הרחבה ביותר והתאמות האקולוגיות המוצלחות ביותר. בין הסינפומורפיות של צמחי הזרע אנו מוצאים:

- ייצור זרעים.

- ייצור קסילם "משני", לפחות בדרך אבותית.

- הסתעפות אקסילרית.

Spermatophytes, בתורו, מחולקים לשתי קבוצות מונופילטיות גדולות: gymnosperms, ו angiosperms או צמחים פורחים. לכל אחד מהם סינפורומורפיות המשותפות למין המרכיב אותם.

סינפורומורפיה מולקולרית

אין להבין כי כל הסינפומורפיה מורפולוגית, מבנית או תפקודית. כלומר, לא כל מערכות היחסים עם הקשרים נקבעים באמצעות פנוטיפים. נהפוך הוא, שיטתיות מולקולרית ואבולוציה מולקולרית הדגימו את הכוח הפותר של רצפי המקרו-מולקולות הביולוגיות.

זה נכון במיוחד בזכות ההתקדמות בטכניקות רצף DNA חזקות ונגישות יותר ויותר. ניתוח רצפי ה- DNA והחלבון עשה מהפכה מוחלטת של השקפתנו ביחסי קרבה בין מינים. למעשה הם נתנו טופולוגיה חדשה לחלוטין לעץ החיים עצמם.

אם נשווה את רצף הנוקלאוטידים של גן מסוים בין מינים שונים, נוכל למצוא גם סינאפומורפיות. רצפי חומצות האמינו של חלבונים יכולים לספק גם מידע זה.

אלה הוכחו כמועילים מאוד במחקרים של שיטתיות, פילוגניות ואבולוציה. למעשה, נכון לעכשיו כל הצעה לקשר קרבה פילוגנטית, תיאור המינים, מסלול אבולוציוני וכו ', חייבת להיות נתמכת על ידי נתונים מולקולריים.

חזון אינטגרטיבי ורב תחומי זה הבהיר רבים מהספקות שהמורפולוגיה הפשוטה ותיעוד המאובנים לא אפשרו לפתור בעבר.

הפניות

1. Hall, BK (2003) ירידה עם שינוי: האחדות העומדת בבסיס ההומולוגיה וההומופלציה כפי שניתן לראות באמצעות ניתוח התפתחות והתפתחות. ביקורות ביולוגיות של האגודה הפילוסופית של קיימברידג ', 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) הומופלזיה והומולוגיה: דיכוטומיה או רצף? Journal of Evolution Human, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics of the Spermatophyta. בריטוניה, 42: 197-211.
4. עמוד, RDM, הולמס, אי.סי. (1998). אבולוציה מולקולרית: גישה פילוגנטית. הוצאת בלקוול בע"מ
5. Scotland, RW (2010) הומולוגיה עמוקה: מבט משיטתיות. BioEssays, 32: 438-449.