13.3 : Phylogenetic Trees

أشجار تطور السلالات تصور العلاقات التطورية بين الكائنات الحية. تأخذ العلاقات شكل شجرة تحتوي على نصائح وفروع وعقد وجذر. على وجه التحديد،فإن نصائح الشجرة تمثل أصناف موجودة أو حية.

والفروع تدل على التغيرات التطورية بين الأجداد والأحفاد،مثل التغير في تسلسل الحمض النووي،أو تطور خاصية مميزة مثل الريش. المجموعات التي تشترك في وجود سلف مشترك فوري،هي الأخت الشقيقة،وهي أقرب أقرباء لها وتشترك في العقد،ونقاط التقاء الفروع مثل السحالي والطيور والقوارض والبشر. تتوافق العقدة القاعدية مع السلف المشترك الأخير لجميع الكائنات الحية في الشجرة.

تجمع الأشجار التطورية الكائنات الحية التي هي من نسل الجد المشترك. عندما تحتوي المجموعة على أسلاف مشتركة أحدث وجميع أحفادها،يطلق عليها كليد أو مجموعة أحادية اللون. على سبيل المثال،تعتبر جميع الفقاريات الحية ذات الريش طيور.

تتضمن المجموعة الحنكية نوعًا من الأجداد الشائعة وبعضًا من نسلها. على سبيل المثال،جميع الحيوانات المتقشرة ذات الأربع أرجل هي زواحف باستثناء الثدييات والطيور. تاريخيا،صنف علماء الأحياء أيضًا بعض الكائنات الحية على أنها متعددة الحبيبات.

هذا التصنيف المهجور يضم كائنات حية لا تشترك في سلف مشترك فوري. على سبيل المثال،الحشرات هي ثدييات بلا أسنان،آكلة للحشرات. يمكن تحديد العلاقات التطورية بين الكائنات الحية من خلال مقارنة السمات المورفولوجية أو الجينية.

لبناء أشجار تطورية دقيقة،تحول العلماء إلى طرق،مثل أقصى قدر من البساطة وأقصى احتمال. باستخدام أقصى قدر من البساطة،يفترض المرء أقل قدر من التغيير بين الكائنات الحية. النظر في ترتيب الأيائل وسمك السلمون والحوت على شجرة تطور السلاسل.

كلا من السلمون والحوت حيوانات بحرية. يبدو أن أبسط تفسير لهذا الموضوع يكمن في أن سمك السلمون والحيتان هي مجموعة أحادية اللون. إلا أن إلقاء نظرة فاحصة على علم التشريح،يكشف أن الحوت والأيائل يرتبطان ارتباطًا وثيقًا.

إن وضع الأيائل والحيتان معًا يفترض حدوث تغييرات تطورية أقل،وهو سيناريو أقل تعقيدًا وهو الهدف من تحليل أقصى قدر من التحليل. النهج البديل،أقصى الاحتمالات،يأخذ في الحسبان أن التغييرات ليست كلها متساوية. لذلك يمكن للمرء بناء شجرة النشوء والتطور على أساس السيناريو الأكثر احتمالًا الذي يؤدي إلى الكائنات الحية المرصودة.

على سبيل المثال،يمكن للعلماء الذين يقومون ببناء شجرة النشوء والتطور من تسلسل الحمض النووي،أن يأخذوا في الحسبان أن الأدينين يتم استبداله بسهولة بجوانيين بدلاًمن الثيامين. تساعد خوارزميات الكمبيوتر المتطورة في بناء الأشجار التطورية الأكثر غموضًا والأكثر ترجيحًا.