Information

15.8.1: Das Leben auf der Erde organisieren - Biologie

15.8.1: Das Leben auf der Erde organisieren - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

15.8.1: Das Leben auf der Erde organisieren

12.1 Das Leben auf der Erde organisieren

Alles Leben auf der Erde hat sich aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelt. Biologen stellen fest, wie Organismen miteinander verwandt sind, indem sie phylogenetische Bäume konstruieren. Mit anderen Worten, ein „Baum des Lebens“ kann konstruiert werden, um zu veranschaulichen, wann sich verschiedene Organismen entwickelt haben und um die Beziehungen zwischen verschiedenen Organismen aufzuzeigen, wie in Abbildung 12.2 gezeigt. Beachten Sie, dass von einem einzigen Punkt aus die drei Domänen Archaea, Bacteria und Eukarya divergieren und sich dann wiederholt verzweigen. Der kleine Zweig, den Pflanzen und Tiere (einschließlich Menschen) in diesem Diagramm einnehmen, zeigt, wie spät diese Gruppen im Vergleich zu anderen Gruppen entstanden sind.

Der phylogenetische Baum in Abbildung 12.2 veranschaulicht den Verlauf der Evolutionsgeschichte. Der Weg kann vom Ursprung des Lebens bis zu jeder einzelnen Spezies verfolgt werden, indem man durch die evolutionären Zweige zwischen den beiden Punkten navigiert. Wenn man von einer einzelnen Art ausgeht und bis zu einem beliebigen Verzweigungspunkt zurückverfolgt, können die mit ihr verwandten Organismen in verschiedenen Graden der Nähe identifiziert werden.

Eine Phylogenie ist die Evolutionsgeschichte und die Beziehungen zwischen einer Art oder Gruppe von Arten. Das Studium von Organismen mit dem Ziel, ihre Beziehungen abzuleiten, wird Systematik genannt.

Viele Disziplinen innerhalb des Studiums der Biologie tragen dazu bei, zu verstehen, wie sich das vergangene und gegenwärtige Leben im Laufe der Zeit entwickelt hat, und zusammen tragen sie dazu bei, den „Baum des Lebens“ aufzubauen, zu aktualisieren und zu erhalten. Die gesammelten Informationen können Daten aus Fossilien, aus dem Studium der Morphologie, aus der Struktur von Körperteilen oder aus der molekularen Struktur umfassen, wie beispielsweise die Sequenz von Aminosäuren in Proteinen oder DNA-Nukleotiden. Durch die Berücksichtigung der Bäume, die von verschiedenen Datensätzen generiert wurden, können Wissenschaftler die Phylogenie einer Art zusammenstellen.

Wissenschaftler entdecken weiterhin neue Arten des Lebens auf der Erde sowie neue Charakterinformationen, so dass sich Bäume ändern, wenn neue Daten eintreffen.

Die Klassifikationsstufen

Taxonomie (was wörtlich "Anordnungsrecht" bedeutet) ist die Wissenschaft der Benennung und Gruppierung von Arten, um ein international gemeinsames Klassifizierungssystem zu erstellen. Das taxonomische Klassifikationssystem (nach seinem Erfinder Carl Linnaeus, einem schwedischen Naturforscher auch Linné-System genannt) verwendet ein hierarchisches Modell. Ein hierarchisches System hat Ebenen und jede Gruppe auf einer der Ebenen enthält Gruppen auf der nächstniedrigeren Ebene, so dass auf der untersten Ebene jedes Mitglied zu einer Reihe von verschachtelten Gruppen gehört. Eine Analogie ist die verschachtelte Reihe von Verzeichnissen auf dem Hauptlaufwerk eines Computers. In der umfassendsten Gruppierung teilen Wissenschaftler beispielsweise Organismen in drei Domänen ein: Bakterien, Archaea und Eukarya. Innerhalb jeder Domäne gibt es eine zweite Ebene, die als Königreich bezeichnet wird. Jede Domäne enthält mehrere Königreiche. Innerhalb von Königreichen sind die folgenden Kategorien mit zunehmender Spezifität: Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art.

Als Beispiel sind die Klassifizierungsstufen für den Haushund in Abbildung 12.3 dargestellt. Die Gruppe auf jeder Ebene wird als Taxon (Plural: Taxa) bezeichnet. Mit anderen Worten, für den Hund ist Carnivora das Taxon auf Ordnungsebene, Canidae ist das Taxon auf Familienebene und so weiter. Organismen haben auch einen gebräuchlichen Namen, den Menschen normalerweise verwenden, wie Haushund oder Wolf. Jeder Taxonname wird mit Ausnahme von Arten großgeschrieben, und die Gattungs- und Artnamen werden kursiv gedruckt. Wissenschaftler bezeichnen einen Organismus durch seine Gattungs- und Artnamen zusammen, allgemein als wissenschaftlicher Name oder lateinischer Name bezeichnet. Dieses Zwei-Namen-System wird binomiale Nomenklatur genannt. Der wissenschaftliche Name des Wolfes lautet daher Wolf. Jüngste Untersuchungen der DNA von Haushunden und Wölfen legen nahe, dass der Haushund eine Unterart des Wolfes ist, nicht seine eigene Art, daher erhält er einen zusätzlichen Namen, um seinen Unterartstatus anzuzeigen. Canis lupus familiaris.

Abbildung 12.3 zeigt auch, wie sich taxonomische Ebenen in Richtung Spezifität bewegen. Beachten Sie, wie wir innerhalb der Domäne den Hund mit der größten Vielfalt an Organismen gruppieren. Dazu gehören Pflanzen und andere nicht abgebildete Organismen wie Pilze und Protisten. Auf jeder Unterebene werden sich die Organismen ähnlicher, weil sie enger verwandt sind. Bevor Darwins Evolutionstheorie entwickelt wurde, klassifizierten Naturforscher manchmal Organismen anhand willkürlicher Ähnlichkeiten, aber seit die Evolutionstheorie im 19. Jahrhundert vorgeschlagen wurde, arbeiten Biologen daran, dass das Klassifizierungssystem evolutionäre Beziehungen widerspiegelt. Dies bedeutet, dass alle Mitglieder eines Taxons einen gemeinsamen Vorfahren haben und enger miteinander verwandt sein sollten als mit Mitgliedern anderer Taxa.

Jüngste genetische Analysen und andere Fortschritte haben ergeben, dass einige frühere taxonomische Klassifikationen die tatsächlichen evolutionären Beziehungen nicht widerspiegeln und daher Änderungen und Aktualisierungen vorgenommen werden müssen, wenn neue Entdeckungen stattfinden. Ein dramatisches und aktuelles Beispiel war das Auseinanderbrechen prokaryotischer Arten, die bis in die 1970er Jahre alle als Bakterien klassifiziert wurden. Ihre Aufteilung in Archaeen und Bakterien erfolgte, nachdem erkannt wurde, dass ihre großen genetischen Unterschiede ihre Aufteilung in zwei von drei grundlegenden Lebenszweigen rechtfertigten.

Visuelle Verbindung

In welchen Stufen werden Katzen und Hunde als Teil derselben Gruppe angesehen?


28 Das Leben auf der Erde organisieren

Am Ende dieses Abschnitts können Sie Folgendes tun:

  • Diskutieren Sie die Notwendigkeit eines umfassenden Klassifizierungssystems
  • Listen Sie die verschiedenen Ebenen des taxonomischen Klassifikationssystems auf
  • Beschreiben Sie, wie sich Systematik und Taxonomie auf die Phylogenie beziehen
  • Besprechen Sie die Komponenten und den Zweck eines phylogenetischen Baums

In wissenschaftlicher Hinsicht ist Phylogenie die evolutionäre Geschichte und Verwandtschaft eines Organismus oder einer Gruppe von Organismen. Eine Phylogenie beschreibt die Beziehungen des Organismus, beispielsweise aus welchen Organismen er sich entwickelt haben könnte oder mit welcher Art er am engsten verwandt ist. Phylogenetische Beziehungen liefern Informationen über gemeinsame Vorfahren, aber nicht unbedingt darüber, wie Organismen ähnlich oder unterschiedlich sind.

Phylogenetische Bäume

Wissenschaftler verwenden ein Werkzeug namens phylogenetischer Baum, um die evolutionären Wege und Verbindungen zwischen Organismen aufzuzeigen. Ein phylogenetischer Baum ist ein Diagramm, das verwendet wird, um evolutionäre Beziehungen zwischen Organismen oder Organismengruppen widerzuspiegeln. Wissenschaftler halten phylogenetische Bäume für eine Hypothese der evolutionären Vergangenheit, da man nicht zurückgehen kann, um die vorgeschlagenen Beziehungen zu bestätigen. Mit anderen Worten, wir können einen „Baum des Lebens“ konstruieren, um zu veranschaulichen, wann sich verschiedene Organismen entwickelt haben und um die Beziehungen zwischen verschiedenen Organismen aufzuzeigen ((Abbildung)).

Im Gegensatz zu einem taxonomischen Klassifikationsdiagramm können wir einen phylogenetischen Baum wie eine Karte der Evolutionsgeschichte lesen. Viele phylogenetische Bäume haben eine einzige Abstammungslinie an der Basis, die einen gemeinsamen Vorfahren darstellt. Wissenschaftler nennen solche Bäume verwurzelt, was bedeutet, dass es eine einzige Ahnenlinie gibt (normalerweise von unten oder links gezeichnet), auf die sich alle im Diagramm dargestellten Organismen beziehen. Beachten Sie im verwurzelten phylogenetischen Baum, dass die drei Domänen – Bakterien, Archaea und Eukarya – von einem einzigen Punkt abweichen und sich verzweigen. Der kleine Zweig, den Pflanzen und Tiere (einschließlich Menschen) in diesem Diagramm einnehmen, zeigt, wie jung und winzig diese Gruppen im Vergleich zu anderen Organismen sind. Unbewurzelte Bäume weisen keinen gemeinsamen Vorfahren auf, zeigen aber Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Arten.


In einem verwurzelten Baum weist die Verzweigung auf evolutionäre Beziehungen hin ((Abbildung)). Der Punkt, an dem eine Aufspaltung auftritt, ein Verzweigungspunkt, stellt dar, wo sich eine einzelne Abstammungslinie zu einer eigenständigen neuen entwickelt hat. Wir nennen eine Abstammungslinie, die sich früh aus der Wurzel entwickelt hat, die unverzweigt bleibt, ein basales Taxon. Wir nennen zwei Abstammungslinien, die von demselben Verzweigungspunkt abstammen, Schwestertaxa. Ein Zweig mit mehr als zwei Abstammungslinien ist eine Polytomie und dient der Veranschaulichung, wo Wissenschaftler nicht alle Beziehungen endgültig bestimmt haben. Beachten Sie, dass, obwohl Schwestertaxa und Polytomie einen Vorfahren haben, dies nicht bedeutet, dass sich die Gruppen von Organismen voneinander getrennt haben oder sich voneinander entwickelt haben. Organismen in zwei Taxa können sich an einem bestimmten Verzweigungspunkt gespalten haben, aber kein Taxon hat das andere hervorgebracht.


Die obigen Diagramme können als Weg zum Verständnis der Evolutionsgeschichte dienen. Wir können den Weg vom Ursprung des Lebens bis zu jeder einzelnen Spezies verfolgen, indem wir durch die evolutionären Zweige zwischen den beiden Punkten navigieren. Wenn man mit einer einzelnen Art beginnt und bis zum “Stamm” des Baumes zurückverfolgt, kann man auch die Vorfahren der Arten entdecken und erkennen, wo Linien eine gemeinsame Vorfahren haben. Außerdem können wir mit dem Baum ganze Organismengruppen untersuchen.

Ein weiterer zu erwähnender Punkt bei der phylogenetischen Baumstruktur ist, dass die Rotation an Verzweigungspunkten die Informationen nicht ändert. Wenn beispielsweise ein Verzweigungspunkt gedreht und die Taxonreihenfolge geändert wird, ändert dies die Informationen nicht, da die Entwicklung jedes Taxons vom Verzweigungspunkt unabhängig vom anderen war.

Viele Disziplinen innerhalb des Studiums der Biologie tragen dazu bei, zu verstehen, wie sich das vergangene und gegenwärtige Leben im Laufe der Zeit entwickelt hat. Diese Disziplinen tragen zusammen dazu bei, den „Baum des Lebens“ aufzubauen, zu aktualisieren und zu erhalten. Systematik ist das Feld, das Wissenschaftler verwenden, um Organismen basierend auf evolutionären Beziehungen zu organisieren und zu klassifizieren. Forscher können Daten von Fossilien, von der Untersuchung der Körperteilstrukturen oder von Molekülen, die ein Organismus verwendet, und DNA-Analysen verwenden. Durch die Kombination von Daten aus vielen Quellen können Wissenschaftler die Phylogenie eines Organismus konstruieren Da phylogenetische Bäume Hypothesen sind, werden sie sich weiter verändern, wenn Forscher neue Arten von Leben entdecken und neue Informationen lernen.

Einschränkungen phylogenetischer Bäume

Es ist leicht anzunehmen, dass sich näher verwandte Organismen ähnlicher sehen, und obwohl dies häufig der Fall ist, ist dies nicht immer der Fall. Wenn sich zwei eng verwandte Linien in einer signifikant unterschiedlichen Umgebung entwickelt haben, ist es möglich, dass die beiden Gruppen unterschiedlicher erscheinen als andere Gruppen, die nicht so eng verwandt sind. Zum Beispiel zeigt der phylogenetische Baum in (Abbildung), dass Eidechsen und Kaninchen beide Fruchtwassereier haben, während Frösche dies nicht tun. Eidechsen und Frösche erscheinen sich jedoch ähnlicher als Eidechsen und Kaninchen.


Ein weiterer Aspekt phylogenetischer Bäume ist, dass die Äste, sofern nicht anders angegeben, nicht die Zeitdauer, sondern nur die evolutionäre Ordnung berücksichtigen. Mit anderen Worten, die Länge einer Verzweigung bedeutet in der Regel weder mehr Zeit, noch bedeutet eine kurze Verzweigung weniger Zeit – es sei denn, dies ist im Diagramm angegeben. In (Abbildung) zeigt der Baum beispielsweise nicht an, wie viel Zeit zwischen der Entwicklung von Fruchtwassereiern und Haaren verstrichen ist. Was der Baum zeigt, ist die Reihenfolge, in der die Dinge stattfanden. Auch hier (Abbildung) zeigt der Baum, dass das älteste Merkmal die Wirbelsäule ist, gefolgt von den aufklappbaren Kiefern und so weiter. Denken Sie daran, dass jeder phylogenetische Baum ein Teil des größeren Ganzen ist und wie ein echter Baum nicht nur in eine Richtung wächst, nachdem sich ein neuer Zweig entwickelt hat. Für die Organismen in (Abbildung) bedeutet die Tatsache, dass sich eine Wirbelsäule entwickelt hat, nicht, dass die Evolution der Wirbellosen aufgehört hat. Es bedeutet nur, dass sich ein neuer Zweig gebildet hat. Auch Gruppen, die nicht eng verwandt sind, sich aber unter ähnlichen Bedingungen entwickeln, können einander phänotypisch ähnlicher erscheinen als einem nahen Verwandten.

Besuchen Sie diese Website, um interaktive Übungen zu sehen, mit denen Sie die evolutionären Beziehungen zwischen den Arten erkunden können.

Klassifizierungsstufen

Taxonomie (was wörtlich "Anordnungsrecht" bedeutet) ist die Wissenschaft der Klassifizierung von Organismen, um international gemeinsame Klassifizierungssysteme zu erstellen, wobei jeder Organismus in immer umfassendere Gruppierungen eingeordnet wird. Denken Sie an die Organisation eines Lebensmittelgeschäfts. Ein großer Raum ist in Abteilungen wie Produkte, Milchprodukte und Fleisch unterteilt. Dann teilt sich jede Abteilung weiter in Gänge, dann jede Gänge in Kategorien und Marken und schließlich ein einzelnes Produkt. Wir nennen diese Organisation von größeren zu kleineren, spezifischeren Kategorien ein hierarchisches System.

Das taxonomische Klassifikationssystem (nach seinem Erfinder Carl Linnaeus, einem schwedischen Botaniker, Zoologen und Arzt auch Linné-System genannt) verwendet ein hierarchisches Modell. Ausgehend vom Ursprungsort werden die Gruppen spezifischer, bis ein Zweig als eine einzige Art endet. Zum Beispiel teilen Wissenschaftler nach dem gemeinsamen Beginn allen Lebens Organismen in drei große Kategorien ein, die als Domänen bezeichnet werden: Bakterien, Archaea und Eukarya. Innerhalb jeder Domäne gibt es eine zweite Kategorie, die als Königreich bezeichnet wird. Nach den Königreichen sind die folgenden Kategorien mit zunehmender Spezifität: Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art ((Abbildung)).


Das Königreich Animalia stammt aus der Domäne Eukarya. (Abbildung) oben zeigt die Klassifizierung für den gewöhnlichen Hund. Daher hat der vollständige Name eines Organismus technisch gesehen acht Begriffe. Für den Hund sind es: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Carnivora, Canidae, Canis, und Lupus. Beachten Sie, dass jeder Name mit Ausnahme von Arten groß geschrieben wird und die Gattungs- und Artnamen kursiv sind. Wissenschaftler beziehen sich im Allgemeinen auf einen Organismus nur durch seine Gattung und Art, was sein wissenschaftlicher Zwei-Wort-Name oder binomiale Nomenklatur ist. Daher lautet der wissenschaftliche Name des Hundes Wolf. Der Name auf jeder Ebene ist auch ein Taxon. Mit anderen Worten, Hunde sind in Ordnung Carnivora. Carnivora ist der Name des Taxons auf Ordnungsebene Canidae ist das Taxon auf Familienebene und so weiter. Organismen haben auch einen gebräuchlichen Namen, den Menschen normalerweise verwenden, in diesem Fall Hund. Beachten Sie, dass der Hund zusätzlich eine Unterart ist: die „vertraut" in Canis lupus familiaris. Unterarten sind Mitglieder derselben Art, die in der Lage sind, sich zu paaren und lebensfähige Nachkommen zu reproduzieren, aber sie sind aufgrund geographischer oder verhaltensbedingter Isolation oder anderer Faktoren separate Unterarten.

(Abbildung) zeigt, wie sich die Ebenen bei anderen Organismen in Richtung Spezifität bewegen. Beachten Sie, wie der Hund eine Domäne mit der größten Vielfalt von Organismen teilt, einschließlich Pflanzen und Schmetterlingen. Auf jeder Unterebene werden sich die Organismen ähnlicher, weil sie enger verwandt sind. Historisch haben Wissenschaftler Organismen anhand von Merkmalen klassifiziert, aber mit der Entwicklung der DNA-Technologie haben sie genauere Phylogenien bestimmt.


Auf welchen Ebenen gehören Katzen und Hunde zur gleichen Gruppe?

Besuchen Sie diese Website, um drei Organismen – Bär, Orchidee und Seegurke – von Königreich zu Art zu klassifizieren. Um das Spiel zu starten, klicken Sie unter Leben klassifizieren auf das Bild des Bären oder auf die Schaltfläche Interaktiv starten.

Jüngste genetische Analysen und andere Fortschritte haben ergeben, dass einige frühere phylogenetische Klassifikationen nicht mit der evolutionären Vergangenheit übereinstimmen, daher müssen Forscher Änderungen und Aktualisierungen vornehmen, wenn neue Entdeckungen auftreten. Denken Sie daran, dass phylogenetische Bäume Hypothesen sind und modifiziert werden, wenn Daten verfügbar werden. Darüber hinaus hat sich die Klassifikation in der Vergangenheit darauf konzentriert, Organismen hauptsächlich nach gemeinsamen Merkmalen zu gruppieren, und veranschaulicht nicht unbedingt, wie die verschiedenen Gruppen aus evolutionärer Perspektive zueinander in Beziehung stehen. Trotz der Tatsache, dass ein Nilpferd mehr einem Schwein als einem Wal ähnelt, kann es zum Beispiel der nächste lebende Verwandte des Wals sein.

Abschnittszusammenfassung

Wissenschaftler gewinnen ständig neue Informationen, die helfen, die Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde zu verstehen. Jede Gruppe von Organismen durchlief ihre eigene evolutionäre Reise oder ihre Phylogenie. Jeder Organismus ist mit anderen verwandt, und basierend auf morphologischen und genetischen Beweisen versuchen Wissenschaftler, die evolutionären Wege allen Lebens auf der Erde zu kartieren. Historisch gesehen organisierten Wissenschaftler Organismen in einem taxonomischen Klassifikationssystem. Heutzutage bauen viele Wissenschaftler jedoch phylogenetische Bäume, um evolutionäre Beziehungen zu veranschaulichen.

Fragen zur visuellen Verbindung

(Abbildung) Auf welcher Ebene werden Katzen und Hunde als Teil derselben Gruppe betrachtet?

(Abbildung) Katzen und Hunde gehören auf fünf Ebenen zur selben Gruppe: beide gehören zur Domäne Eukarya, dem Königreich Animalia, dem Stamm Chordata, der Klasse Mammalia und der Ordnung Carnivora.

Rezensionsfragen

Was wird verwendet, um die Phylogenie zu bestimmen?

Was leisten Wissenschaftler im Bereich der Systematik?

  1. Entdecken Sie neue Fossilienstandorte
  2. Organisieren und klassifizieren Sie Organismen
  3. neue Arten benennen
  4. Kommunikation unter Feldbiologen

Welche Aussage zum taxonomischen Klassifikationssystem ist richtig?

  1. Es gibt mehr Domänen als Königreiche.
  2. Königreiche sind die oberste Kategorie der Klassifizierung.
  3. Klassen sind Unterteilungen von Ordnungen.
  4. Unterarten sind die spezifischste Kategorie der Klassifikation.

Welcher Begriff bezieht sich in einem phylogenetischen Baum auf Linien, die von derselben Stelle abweichen?

Fragen zum kritischen Denken

Wie verhält sich ein phylogenetischer Baum zum Ablauf der Zeit?

Der phylogenetische Baum zeigt die Reihenfolge, in der evolutionäre Ereignisse stattfanden und in welcher Reihenfolge sich bestimmte Merkmale und Organismen im Verhältnis zu anderen entwickelten. Es hat nichts mit der Zeit zu tun.

Einige Organismen, die in einem phylogenetischen Baum sehr eng verwandt erscheinen, sind möglicherweise nicht wirklich eng verwandt. Warum ist das?

In den meisten Fällen sind Organismen, die nahe verwandt erscheinen, tatsächlich jedoch, es gibt jedoch Fälle, in denen sich Organismen durch Konvergenz entwickelt haben und eng verwandt erscheinen, es aber nicht sind.


Die Klassifikationsstufen

Taxonomie (was wörtlich übersetzt „Gesetz der Anordnung“ bedeutet) ist die Wissenschaft der Benennung und Gruppierung von Arten, um ein international gemeinsames Klassifikationssystem zu erstellen. Das taxonomische Klassifikationssystem (nach seinem Erfinder Carl Linnaeus, einem schwedischen Naturforscher auch Linné-System genannt) verwendet ein hierarchisches Modell. Ein hierarchisches System hat Ebenen und jede Gruppe auf einer der Ebenen enthält Gruppen auf der nächstniedrigeren Ebene, so dass auf der untersten Ebene jedes Mitglied zu einer Reihe von verschachtelten Gruppen gehört. Eine Analogie ist die verschachtelte Reihe von Verzeichnissen auf dem Hauptlaufwerk eines Computers. In der umfassendsten Gruppierung teilen Wissenschaftler beispielsweise Organismen in drei Domänen ein: Bakterien, Archaea und Eukarya. Innerhalb jeder Domäne gibt es eine zweite Ebene, die als Königreich bezeichnet wird. Jede Domäne enthält mehrere Königreiche. Innerhalb von Königreichen sind die folgenden Kategorien mit zunehmender Spezifität: Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art.

Als Beispiel sind die Klassifizierungsstufen für den Haushund in [Abbildung 2] dargestellt. Die Gruppe auf jeder Ebene wird als Taxon (Plural: Taxa) bezeichnet. Mit anderen Worten, für den Hund ist Carnivora das Taxon auf Ordnungsebene, Canidae ist das Taxon auf Familienebene und so weiter. Organismen haben auch einen gebräuchlichen Namen, den Menschen normalerweise verwenden, wie z. B. Haushund oder Wolf. Jeder Taxonname wird mit Ausnahme von Arten großgeschrieben, und die Gattungs- und Artnamen werden kursiv gedruckt. Wissenschaftler bezeichnen einen Organismus durch seine Gattungs- und Artnamen zusammen, allgemein als wissenschaftlicher Name oder lateinischer Name bezeichnet. Dieses Zwei-Namen-System wird binomiale Nomenklatur genannt. Der wissenschaftliche Name des Wolfes lautet daher Wolf. Jüngste Untersuchungen der DNA von Haushunden und Wölfen legen nahe, dass der Haushund eine Unterart des Wolfes ist, nicht seine eigene Art, daher erhält er einen zusätzlichen Namen, um seinen Unterartstatus anzuzeigen. Canis lupus familiaris.

[Abbildung 2] zeigt auch, wie sich taxonomische Ebenen in Richtung Spezifität bewegen. Beachten Sie, wie wir innerhalb der Domäne den Hund mit der größten Vielfalt an Organismen gruppieren. Dazu gehören Pflanzen und andere nicht abgebildete Organismen wie Pilze und Protisten. Auf jeder Unterebene werden sich die Organismen ähnlicher, weil sie enger verwandt sind. Bevor Darwins Evolutionstheorie entwickelt wurde, klassifizierten Naturforscher manchmal Organismen anhand willkürlicher Ähnlichkeiten, aber seit die Evolutionstheorie im 19. Jahrhundert vorgeschlagen wurde, arbeiten Biologen daran, dass das Klassifizierungssystem evolutionäre Beziehungen widerspiegelt. Dies bedeutet, dass alle Mitglieder eines Taxons einen gemeinsamen Vorfahren haben und enger miteinander verwandt sein sollten als mit Mitgliedern anderer Taxa.

Jüngste genetische Analysen und andere Fortschritte haben ergeben, dass einige frühere taxonomische Klassifikationen die tatsächlichen evolutionären Beziehungen nicht widerspiegeln und daher Änderungen und Aktualisierungen vorgenommen werden müssen, wenn neue Entdeckungen stattfinden. Ein dramatisches und aktuelles Beispiel war das Auseinanderbrechen prokaryotischer Arten, die bis in die 1970er Jahre alle als Bakterien klassifiziert wurden. Ihre Aufteilung in Archaeen und Bakterien erfolgte, nachdem erkannt wurde, dass ihre großen genetischen Unterschiede ihre Aufteilung in zwei von drei grundlegenden Lebenszweigen rechtfertigten.

Kunstverbindung

Abbildung 2: Auf jeder Unterebene des taxonomischen Klassifikationssystems werden sich Organismen ähnlicher. Hunde und Wölfe sind dieselbe Art, weil sie sich fortpflanzen und lebensfähige Nachkommen produzieren können, aber sie sind unterschiedlich genug, um als verschiedene Unterarten klassifiziert zu werden. (Credit “plant”: Änderung der Arbeit von “berduchwal”/Flickr Credit “insect”: Änderung der Arbeit von Jon Sullivan Credit “fish”: Änderung der Arbeit von Christian Mehlführer Credit “rabbit&# 8221: Änderung der Arbeit von Aidan Wojtas Kredit “cat”: Änderung der Arbeit von Jonathan Lidbeck Kredit “fox”: Änderung der Arbeit von Kevin Bacher, NPS Kredit “jackal”: Modifikation der Arbeit von Thomas A. Hermann, NBII, USGS Kredit “wolf” Modifikation der Arbeit von Robert Dewar Kredit “dog”: Modifikation der Arbeit von “digital_image_fan”/Flickr)

In welchen Stufen werden Katzen und Hunde als Teil derselben Gruppe angesehen?

[reveal-answer q=�″]Antwort anzeigen[/reveal-answer]
[hidden-answer a=�″]Katzen und Hunde sind auf fünf Ebenen Teil derselben Gruppe: Beide befinden sich in der Domäne Eukarya, dem Königreich Animalia, dem Stamm Chordata, der Klasse Mammalia und der Ordnung Carnivora.[ /versteckte-Antwort]


101 Das Leben auf der Erde organisieren

Am Ende dieses Abschnitts können Sie Folgendes tun:

  • Diskutieren Sie die Notwendigkeit eines umfassenden Klassifizierungssystems
  • Listen Sie die verschiedenen Ebenen des taxonomischen Klassifikationssystems auf
  • Beschreiben Sie, wie sich Systematik und Taxonomie auf die Phylogenie beziehen
  • Besprechen Sie die Komponenten und den Zweck eines phylogenetischen Baums

In wissenschaftlicher Hinsicht ist Phylogenie die evolutionäre Geschichte und Verwandtschaft eines Organismus oder einer Gruppe von Organismen. Eine Phylogenie beschreibt die Beziehungen des Organismus, beispielsweise aus welchen Organismen er sich entwickelt haben könnte oder mit welcher Art er am engsten verwandt ist. Phylogenetische Beziehungen liefern Informationen über gemeinsame Vorfahren, aber nicht unbedingt darüber, wie Organismen ähnlich oder unterschiedlich sind.

Phylogenetische Bäume

Wissenschaftler verwenden ein Werkzeug namens phylogenetischer Baum, um die evolutionären Wege und Verbindungen zwischen Organismen aufzuzeigen. Ein phylogenetischer Baum ist ein Diagramm, das verwendet wird, um evolutionäre Beziehungen zwischen Organismen oder Organismengruppen widerzuspiegeln. Wissenschaftler halten phylogenetische Bäume für eine Hypothese der evolutionären Vergangenheit, da man nicht zurückgehen kann, um die vorgeschlagenen Beziehungen zu bestätigen. Mit anderen Worten, wir können einen „Baum des Lebens“ konstruieren, um zu veranschaulichen, wann sich verschiedene Organismen entwickelt haben und um die Beziehungen zwischen verschiedenen Organismen aufzuzeigen ((Abbildung)).

Im Gegensatz zu einem taxonomischen Klassifikationsdiagramm können wir einen phylogenetischen Baum wie eine Karte der Evolutionsgeschichte lesen. Viele phylogenetische Bäume haben eine einzige Abstammungslinie an der Basis, die einen gemeinsamen Vorfahren darstellt. Wissenschaftler nennen solche Bäume verwurzelt, was bedeutet, dass es eine einzige Ahnenlinie gibt (normalerweise von unten oder links gezeichnet), auf die sich alle im Diagramm dargestellten Organismen beziehen. Beachten Sie im verwurzelten phylogenetischen Baum, dass die drei Domänen – Bakterien, Archaea und Eukarya – von einem einzigen Punkt abweichen und sich verzweigen. Der kleine Zweig, den Pflanzen und Tiere (einschließlich Menschen) in diesem Diagramm einnehmen, zeigt, wie jung und winzig diese Gruppen im Vergleich zu anderen Organismen sind. Unbewurzelte Bäume weisen keinen gemeinsamen Vorfahren auf, zeigen aber Verwandtschaften zwischen den Arten.


In einem verwurzelten Baum weist die Verzweigung auf evolutionäre Beziehungen hin ((Abbildung)). Der Punkt, an dem eine Aufspaltung auftritt, ein Verzweigungspunkt, stellt dar, wo sich eine einzelne Abstammungslinie zu einer eigenständigen neuen entwickelt hat. Wir nennen eine Abstammungslinie, die sich früh aus der Wurzel entwickelt hat, die unverzweigt bleibt, ein basales Taxon. Wir nennen zwei Abstammungslinien, die vom gleichen Verzweigungspunkt abstammen, Schwestertaxa. Ein Zweig mit mehr als zwei Abstammungslinien ist eine Polytomie und dient der Veranschaulichung, wo Wissenschaftler nicht alle Beziehungen endgültig bestimmt haben. Beachten Sie, dass, obwohl Schwestertaxa und Polytomie einen Vorfahren haben, dies nicht bedeutet, dass sich die Gruppen von Organismen voneinander getrennt haben oder sich voneinander entwickelt haben. Organismen in zwei Taxa können sich an einem bestimmten Verzweigungspunkt gespalten haben, aber kein Taxon hat das andere hervorgebracht.


Die obigen Diagramme können als Weg zum Verständnis der Evolutionsgeschichte dienen. Wir können den Weg vom Ursprung des Lebens bis zu jeder einzelnen Spezies verfolgen, indem wir durch die evolutionären Zweige zwischen den beiden Punkten navigieren. Wenn man mit einer einzelnen Art beginnt und bis zum “Stamm” des Baumes zurückverfolgt, kann man auch die Vorfahren der Arten entdecken und erkennen, wo Linien eine gemeinsame Vorfahren haben. Außerdem können wir mit dem Baum ganze Organismengruppen untersuchen.

Ein weiterer zu erwähnender Punkt bei der phylogenetischen Baumstruktur ist, dass die Rotation an Verzweigungspunkten die Informationen nicht ändert. Wenn beispielsweise ein Verzweigungspunkt gedreht und die Taxonreihenfolge geändert wird, ändert dies die Informationen nicht, da die Entwicklung jedes Taxons vom Verzweigungspunkt unabhängig vom anderen war.

Viele Disziplinen innerhalb des Studiums der Biologie tragen dazu bei, zu verstehen, wie sich das vergangene und gegenwärtige Leben im Laufe der Zeit entwickelt hat. Diese Disziplinen tragen zusammen dazu bei, den „Baum des Lebens“ aufzubauen, zu aktualisieren und zu erhalten. Systematik ist das Feld, das Wissenschaftler verwenden, um Organismen basierend auf evolutionären Beziehungen zu organisieren und zu klassifizieren. Forscher können Daten von Fossilien, von der Untersuchung der Körperteilstrukturen oder von Molekülen, die ein Organismus verwendet, und DNA-Analysen verwenden. Durch die Kombination von Daten aus vielen Quellen können Wissenschaftler die Phylogenie eines Organismus konstruieren Da phylogenetische Bäume Hypothesen sind, werden sie sich weiter verändern, wenn Forscher neue Arten von Leben entdecken und neue Informationen lernen.

Einschränkungen phylogenetischer Bäume

Es ist leicht anzunehmen, dass sich näher verwandte Organismen ähnlicher sehen, und obwohl dies häufig der Fall ist, ist dies nicht immer der Fall. Wenn sich zwei eng verwandte Linien in einer signifikant unterschiedlichen Umgebung entwickelt haben, ist es möglich, dass die beiden Gruppen unterschiedlicher erscheinen als andere Gruppen, die nicht so eng verwandt sind. Zum Beispiel zeigt der phylogenetische Baum in (Abbildung), dass Eidechsen und Kaninchen beide Fruchtwassereier haben, während Frösche dies nicht tun. Eidechsen und Frösche erscheinen sich jedoch ähnlicher als Eidechsen und Kaninchen.


Ein weiterer Aspekt phylogenetischer Bäume ist, dass die Äste, sofern nicht anders angegeben, nicht die Zeitdauer, sondern nur die evolutionäre Ordnung berücksichtigen. Mit anderen Worten, die Länge einer Verzweigung bedeutet in der Regel weder mehr Zeit, noch bedeutet eine kurze Verzweigung weniger Zeit – es sei denn, dies ist im Diagramm angegeben. In (Abbildung) zeigt der Baum beispielsweise nicht an, wie viel Zeit zwischen der Entwicklung von Fruchtwassereiern und Haaren verstrichen ist. Was der Baum zeigt, ist die Reihenfolge, in der die Dinge stattfanden. Auch hier (Abbildung) zeigt der Baum, dass das älteste Merkmal die Wirbelsäule ist, gefolgt von den aufklappbaren Kiefern und so weiter. Denken Sie daran, dass jeder phylogenetische Baum ein Teil des größeren Ganzen ist und wie ein echter Baum nicht nur in eine Richtung wächst, nachdem sich ein neuer Zweig entwickelt hat. Für die Organismen in (Abbildung) bedeutet die Tatsache, dass sich eine Wirbelsäule entwickelt hat, nicht, dass die Evolution der Wirbellosen aufgehört hat. Es bedeutet nur, dass sich ein neuer Zweig gebildet hat. Auch Gruppen, die nicht eng verwandt sind, sich aber unter ähnlichen Bedingungen entwickeln, können einander phänotypisch ähnlicher erscheinen als einem nahen Verwandten.

Besuchen Sie diese Website, um interaktive Übungen zu sehen, mit denen Sie die evolutionären Beziehungen zwischen den Arten erkunden können.

Klassifizierungsstufen

Taxonomie (was wörtlich "Anordnungsrecht" bedeutet) ist die Wissenschaft der Klassifizierung von Organismen, um international gemeinsame Klassifizierungssysteme zu erstellen, wobei jeder Organismus in immer umfassendere Gruppierungen eingeordnet wird. Denken Sie an die Organisation eines Lebensmittelgeschäfts. Ein großer Raum ist in Abteilungen wie Produkte, Milchprodukte und Fleisch unterteilt. Dann teilt sich jede Abteilung weiter in Gänge, dann jede Gänge in Kategorien und Marken und schließlich ein einzelnes Produkt. Wir nennen diese Organisation von größeren zu kleineren, spezifischeren Kategorien ein hierarchisches System.

Das taxonomische Klassifikationssystem (nach seinem Erfinder Carl Linnaeus, einem schwedischen Botaniker, Zoologen und Arzt auch Linné-System genannt) verwendet ein hierarchisches Modell. Ausgehend vom Ursprungsort werden die Gruppen spezifischer, bis ein Zweig als eine einzige Art endet. Zum Beispiel teilen Wissenschaftler nach dem gemeinsamen Beginn allen Lebens Organismen in drei große Kategorien ein, die als Domänen bezeichnet werden: Bakterien, Archaea und Eukarya. Innerhalb jeder Domäne gibt es eine zweite Kategorie, die als Königreich bezeichnet wird. Nach den Königreichen sind die nachfolgenden Kategorien mit zunehmender Spezifität: Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art ((Abbildung)).


Das Königreich Animalia stammt aus der Domäne Eukarya. (Abbildung) oben zeigt die Klassifizierung für den gewöhnlichen Hund. Daher hat der vollständige Name eines Organismus technisch gesehen acht Begriffe. Für den Hund sind es: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Carnivora, Canidae, Canis, und Lupus. Beachten Sie, dass jeder Name mit Ausnahme von Arten groß geschrieben wird und die Gattungs- und Artnamen kursiv sind. Wissenschaftler beziehen sich im Allgemeinen auf einen Organismus nur durch seine Gattung und Art, was sein wissenschaftlicher Zwei-Wort-Name oder binomiale Nomenklatur ist. Daher lautet der wissenschaftliche Name des Hundes Wolf. Der Name auf jeder Ebene ist auch ein Taxon. Mit anderen Worten, Hunde sind in Ordnung Carnivora. Carnivora ist der Name des Taxons auf Ordnungsebene Canidae ist das Taxon auf Familienebene und so weiter. Organismen haben auch einen gebräuchlichen Namen, den Menschen normalerweise verwenden, in diesem Fall Hund. Beachten Sie, dass der Hund zusätzlich eine Unterart ist: die „vertraut" in Canis lupus familiaris. Unterarten sind Mitglieder derselben Art, die in der Lage sind, sich zu paaren und lebensfähige Nachkommen zu reproduzieren, aber sie sind aufgrund geographischer oder verhaltensbedingter Isolation oder anderer Faktoren separate Unterarten.

(Abbildung) zeigt, wie sich die Ebenen bei anderen Organismen in Richtung Spezifität bewegen. Beachten Sie, wie der Hund eine Domäne mit der größten Vielfalt an Organismen teilt, einschließlich Pflanzen und Schmetterlingen. Auf jeder Unterebene werden sich die Organismen ähnlicher, weil sie enger verwandt sind. Historisch haben Wissenschaftler Organismen anhand von Merkmalen klassifiziert, aber mit der Entwicklung der DNA-Technologie haben sie genauere Phylogenien bestimmt.


Auf welchen Ebenen gehören Katzen und Hunde zur gleichen Gruppe?

Besuchen Sie diese Website, um drei Organismen – Bär, Orchidee und Seegurke – von Königreich zu Art zu klassifizieren. Um das Spiel zu starten, klicken Sie unter Leben klassifizieren auf das Bild des Bären oder auf die Schaltfläche Interaktiv starten.

Jüngste genetische Analysen und andere Fortschritte haben ergeben, dass einige frühere phylogenetische Klassifikationen nicht mit der evolutionären Vergangenheit übereinstimmen, daher müssen Forscher Änderungen und Aktualisierungen vornehmen, wenn neue Entdeckungen auftreten. Denken Sie daran, dass phylogenetische Bäume Hypothesen sind und modifiziert werden, wenn Daten verfügbar werden. Darüber hinaus hat sich die Klassifikation in der Vergangenheit darauf konzentriert, Organismen hauptsächlich nach gemeinsamen Merkmalen zu gruppieren, und veranschaulicht nicht unbedingt, wie die verschiedenen Gruppen aus evolutionärer Perspektive zueinander in Beziehung stehen. Trotz der Tatsache, dass ein Nilpferd mehr einem Schwein als einem Wal ähnelt, kann es zum Beispiel der nächste lebende Verwandte des Wals sein.

Abschnittszusammenfassung

Wissenschaftler gewinnen ständig neue Informationen, die helfen, die Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde zu verstehen. Jede Gruppe von Organismen durchlief ihre eigene evolutionäre Reise oder ihre Phylogenie. Jeder Organismus ist mit anderen verwandt, und basierend auf morphologischen und genetischen Beweisen versuchen Wissenschaftler, die evolutionären Wege allen Lebens auf der Erde zu kartieren. Historisch gesehen organisierten Wissenschaftler Organismen in einem taxonomischen Klassifikationssystem. However, today many scientists build phylogenetic trees to illustrate evolutionary relationships.

Fragen zur visuellen Verbindung

(Figure) At what levels are cats and dogs considered part of the same group?

(Figure) Cats and dogs are part of the same group at five levels: both are in the domain Eukarya, the kingdom Animalia, the phylum Chordata, the class Mammalia, and the order Carnivora.

Rezensionsfragen

What is used to determine phylogeny?

What do scientists in the field of systematics accomplish?

  1. discover new fossil sites
  2. organize and classify organisms
  3. name new species
  4. communicate among field biologists

Which statement about the taxonomic classification system is correct?

  1. There are more domains than kingdoms.
  2. Kingdoms are the top category of classification.
  3. Classes are divisions of orders.
  4. Subspecies are the most specific category of classification.

On a phylogenetic tree, which term refers to lineages that diverged from the same place?

Fragen zum kritischen Denken

How does a phylogenetic tree relate to the passing of time?

The phylogenetic tree shows the order in which evolutionary events took place and in what order certain characteristics and organisms evolved in relation to others. It does not relate to time.

Some organisms that appear very closely related on a phylogenetic tree may not actually be closely related. Warum ist das?

In most cases, organisms that appear closely related actually are however, there are cases where organisms evolved through convergence and appear closely related but are not.

List the different levels of the taxonomic classification system.

domain, kingdom, phylum, class, order, family, genus, species

Glossar


Limitations of Phylogenetic Trees

It may be easy to assume that more closely related organisms look more alike, and while this is often the case, it is not always true. Wenn sich zwei eng verwandte Linien in einer signifikant unterschiedlichen Umgebung oder nach der Evolution einer größeren neuen Anpassung entwickelt haben, ist es möglich, dass die beiden Gruppen unterschiedlicher erscheinen als andere Gruppen, die nicht so eng verwandt sind. For example, the phylogenetic tree in [Figure 3] shows that lizards and rabbits both have amniotic eggs, whereas frogs do not yet lizards and frogs appear more similar than lizards and rabbits.

Figure 3: This ladder-like phylogenetic tree of vertebrates is rooted by an organism that lacked a vertebral column. An jedem Verzweigungspunkt werden Organismen mit unterschiedlichen Eigenschaften basierend auf den gemeinsamen Eigenschaften in verschiedene Gruppen eingeteilt.

Another aspect of phylogenetic trees is that, unless otherwise indicated, the branches do not account for length of time, only the evolutionary order. Mit anderen Worten, die Länge einer Verzweigung bedeutet normalerweise weder mehr Zeit, noch bedeutet eine kurze Verzweigung weniger Zeit – es sei denn, dies ist im Diagramm angegeben. For example, in [Figure 3], the tree does not indicate how much time passed between the evolution of amniotic eggs and hair. What the tree does show is the order in which things took place. Again using [Figure 3], the tree shows that the oldest trait is the vertebral column, followed by hinged jaws, and so forth. Remember that any phylogenetic tree is a part of the greater whole, and like a real tree, it does not grow in only one direction after a new branch develops. So, for the organisms in [Figure 3], just because a vertebral column evolved does not mean that invertebrate evolution ceased, it only means that a new branch formed. Also, groups that are not closely related, but evolve under similar conditions, may appear more phenotypically similar to each other than to a close relative.


Freie Antwort

How does a phylogenetic tree relate to the passing of time?

The phylogenetic tree shows the order in which evolutionary events took place and in what order certain characteristics and organisms evolved in relation to others. It does not relate to time.

Some organisms that appear very closely related on a phylogenetic tree may not actually be closely related. Warum ist das?

In most cases, organisms that appear closely related actually are however, there are cases where organisms evolved through convergence and appear closely related but are not.


The Levels of Classification

Taxonomy (which literally means “arrangement law”) is the science of naming and grouping species to construct an internationally shared classification system. The taxonomic classification system (also called the Linnaean system after its inventor, Carl Linnaeus, a Swedish naturalist) uses a hierarchical model. A hierarchical system has levels and each group at one of the levels includes groups at the next lowest level, so that at the lowest level each member belongs to a series of nested groups. An analogy is the nested series of directories on the main disk drive of a computer. For example, in the most inclusive grouping, scientists divide organisms into three domains : Bacteria, Archaea, and Eukarya. Within each domain is a second level called a kingdom . Each domain contains several kingdoms. Within kingdoms, the subsequent categories of increasing specificity are: phylum , class , order , family , genus , and species .

As an example, the classification levels for the domestic dog are shown in [Figure 2]. The group at each level is called a taxon (plural: taxa). In other words, for the dog, Carnivora is the taxon at the order level, Canidae is the taxon at the family level, and so forth. Organisms also have a common name that people typically use, such as domestic dog, or wolf. Each taxon name is capitalized except for species, and the genus and species names are italicized. Scientists refer to an organism by its genus and species names together, commonly called a scientific name, or Latin name. This two-name system is called binomial nomenclature . The scientific name of the wolf is therefore Wolf. Recent study of the DNA of domestic dogs and wolves suggest that the domestic dog is a subspecies of the wolf, not its own species, thus it is given an extra name to indicate its subspecies status, Canis lupus familiaris.

[Figure 2] also shows how taxonomic levels move toward specificity. Notice how within the domain we find the dog grouped with the widest diversity of organisms. These include plants and other organisms not pictured, such as fungi and protists. At each sublevel, the organisms become more similar because they are more closely related. Bevor Darwins Evolutionstheorie entwickelt wurde, klassifizierten Naturforscher manchmal Organismen anhand willkürlicher Ähnlichkeiten, aber seit die Evolutionstheorie im 19. Jahrhundert vorgeschlagen wurde, arbeiten Biologen daran, dass das Klassifizierungssystem evolutionäre Beziehungen widerspiegelt. This means that all of the members of a taxon should have a common ancestor and be more closely related to each other than to members of other taxa.

Recent genetic analysis and other advancements have found that some earlier taxonomic classifications do not reflect actual evolutionary relationships, and therefore, changes and updates must be made as new discoveries take place. One dramatic and recent example was the breaking apart of prokaryotic species, which until the 1970s were all classified as bacteria. Their division into Archaea and Bacteria came about after the recognition that their large genetic differences warranted their separation into two of three fundamental branches of life.

Kunstverbindung

Figure 2: At each sublevel in the taxonomic classification system, organisms become more similar. Hunde und Wölfe sind dieselbe Art, weil sie sich fortpflanzen und lebensfähige Nachkommen produzieren können, aber sie sind unterschiedlich genug, um als verschiedene Unterarten klassifiziert zu werden. (credit “plant”: modification of work by “berduchwal”/Flickr credit “insect”: modification of work by Jon Sullivan credit “fish”: modification of work by Christian Mehlführer credit “rabbit”: modification of work by Aidan Wojtas credit “cat”: modification of work by Jonathan Lidbeck credit “fox”: modification of work by Kevin Bacher, NPS credit “jackal”: modification of work by Thomas A. Hermann, NBII, USGS credit “wolf” modification of work by Robert Dewar credit “dog”: modification of work by “digital_image_fan”/Flickr)

In what levels are cats and dogs considered to be part of the same group?


Limitations of Phylogenetic Trees

Limitations of phylogenetic trees include the inability to distinguish evolutionary time and relatedness between distinct species.

Lernziele

Identify the limitations of phylogenetic trees as representations of the organization of life

Die zentralen Thesen

Wichtige Punkte

  • Closely-related species may not always look more alike, while groups that are not closely related yet evolved under similar conditions, may appear more similar to each other.
  • In phylogenetic trees, branches do not usually account for length of time and only depict evolutionary order.
  • Phylogenetic trees are like real trees in that they do not simply grow in only one direction after a new branch forms the evolution of one organism does not necessarily signify the evolutionary end of another.

Schlüsselbegriffe

  • phenotypical: of or pertaining to a phenotype: the appearance of an organism based on a multifactorial combination of genetic traits and environmental factors

Limitations of Phylogenetic Trees

It may be easy to assume that more closely-related organisms look more alike while this is often the case, it is not always true. If two closely-related lineages evolved under significantly varied surroundings or after the evolution of a major new adaptation, it is possible for the two groups to appear more different than other groups that are not as closely related. For example, the phylogenetic tree shows that lizards and rabbits both have amniotic eggs, whereas frogs do not yet lizards and frogs appear more similar than lizards and rabbits.

Limitations of phylogenetic trees: This ladder-like phylogenetic tree of vertebrates is rooted by an organism that lacked a vertebral column. An jedem Verzweigungspunkt werden Organismen mit unterschiedlichen Eigenschaften basierend auf den gemeinsamen Eigenschaften in verschiedene Gruppen eingeteilt.

Another aspect of phylogenetic trees is that, unless otherwise indicated, the branches do not account for length of time, only the evolutionary order. In other words, the length of a branch does not typically mean more time passed nor does a short branch mean less time passed, unless specified on the diagram. A tree may not indicate how much time passed between the evolution of amniotic eggs and hair. What the tree does show is the order in which things took place. For example, the tree in the diagram shows that the oldest trait is the vertebral column, followed by hinged jaws, and so forth. Remember, any phylogenetic tree is a part of the greater whole and, as with a real tree, it does not grow in only one direction after a new branch develops. So, simply because a vertebral column evolved does not mean that invertebrate evolution ceased. It only means that a new branch formed. Also, groups that are not closely related, but evolve under similar conditions, may appear more phenotypically similar to each other than to a close relative.


Abschnittszusammenfassung

Scientists continually gain new information that helps understand the evolutionary history of life on Earth. Each group of organisms went through its own evolutionary journey, or its phylogeny. Each organism shares relatedness with others, and based on morphologic and genetic evidence, scientists attempt to map the evolutionary pathways of all life on Earth. Historically, scientists organized organisms into a taxonomic classification system. However, today many scientists build phylogenetic trees to illustrate evolutionary relationships.


Schau das Video: 01. Planet des Lebens - Am Anfang war das Wasser (Kann 2022).