Сорт — таксон , объединенный уровнем морфологической или физиологической сложности. Этот термин был придуман британским биологом Джулианом Хаксли в отличие от клады , строго филогенетической единицы. [1]
Чтобы полностью понять эволюционные уровни, необходимо сначала лучше понять филогенетику : изучение эволюционной истории и взаимоотношений между группами организмов или внутри них . Эти отношения определяются методами филогенетического вывода , которые фокусируются на наблюдаемых наследственных признаках, таких как последовательности ДНК , аминокислотные последовательности белков или морфология . Результатом такого анализа является филогенетическое дерево — схема, содержащая гипотезу взаимоотношений, отражающую эволюционную историю группы организмов. [2]
Эволюционная ступень — это группа видов, объединенных морфологическими или физиологическими признаками, которая дала начало другой группе, которая имеет существенные отличия от состояния предковой группы и, таким образом, не считается частью предковой группы, но при этом имеет достаточно сходств, которые мы могут объединить их в одну кладу. [ необходимы разъяснения ] Предковая группа не будет филогенетически полной (т. е. не является кладой ) и поэтому будет представлять собой парафилетический таксон. [ нужна цитата ]
Наиболее часто приводимым примером являются рептилии . В начале 19 века французский натуралист Латрейль первым разделил четвероногих на четыре знакомых класса амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. [3] В этой системе рептилии характеризуются такими чертами, как откладывание перепончатых яиц или яиц с скорлупой, кожа, покрытая чешуей или щитками , а также « хладнокровный » метаболизм. Однако предки млекопитающих и птиц также обладали этими чертами, и поэтому можно сказать, что птицы и млекопитающие «развились из рептилий», что делает рептилий, определяемых этими признаками, классом, а не кладой. [4] В микробиологии таксоны, которые таким образом считаются исключенными из родительской группы эволюционного уровня, называются замаскированными таксонами . [5]
Парафилетические таксоны часто, но не всегда, представляют собой эволюционные степени. В ряде случаев парафилетические таксоны объединяются просто потому, что не входят в состав каких-либо других групп, и дают начало так называемым таксонам мусорной корзины , которые могут быть даже полифилетическими .
Традиционный Линнейский способ определения таксонов заключается в использовании анатомических признаков. Когда фактическое филогенетическое родство неизвестно, иногда оказывается, что четко определенные группы определяются признаками, которые являются скорее примитивными, чем производными. В систематике Линнея эволюционные степени принимаются в более высоких таксономических рангах , хотя их обычно избегают на уровне семейства и ниже. В филогенетической номенклатуре эволюционные степени (или любая другая форма парафилии) не принимаются. [6]
Там, где доступна информация о филогенетических отношениях, организмы преимущественно группируются в клады . В тех случаях, когда данные отсутствуют или необходимо сравнить группы с неопределенным родством, кладистический метод ограничен, а классы представляют собой полезный инструмент для сравнения организмов. Это особенно распространено в палеонтологии , где окаменелости часто фрагментарны и их трудно интерпретировать. Таким образом, традиционные палеонтологические работы часто используют эволюционные степени в качестве формальных или неформальных таксонов, включая такие примеры, как лабиринтодонты , анапсиды , синапсиды , динозавры , аммониты , эвриптериды , лобоподии и многие из наиболее известных таксонов эволюции человека . Организация организмов по классам, а не по строгим кладам, также может быть очень полезной для понимания эволюционной последовательности, лежащей в основе основной диверсификации как животных [7] , так и растений. [8]
Эволюционные степени, объединенные общими морфологическими признаками, часто легко узнаваемы в полевых условиях. Хотя таксономия стремится исключить парафилетические таксоны, такие классы иногда сохраняются как формальные или неформальные группы на основании их полезности для непрофессионалов и полевых исследователей. [6] В бактериологии переименование видов или групп, которые оказываются эволюционными ступенями, сведено к минимуму, чтобы избежать недопонимания, которое в случае с патогенами может иметь фатальные последствия. При упоминании группы организмов термин «сорт» обычно заключают в кавычки, чтобы обозначить его статус парафилетического термина.
С появлением филогенетической номенклатуры использование эволюционных степеней в качестве формальных таксонов стало предметом дискуссий. При строгом филогенетическом подходе признаются только монофилетические таксоны. [9] Это отличается от более традиционного подхода эволюционной таксономии . [10] Разница в подходах привела к активным дебатам между сторонниками двух подходов к таксономии, особенно в таких хорошо известных областях, как палеонтология позвоночных и ботаника . [11] Разница между утверждениями «B является частью A» (филогенетический подход) и «B развилась из A» (эволюционный подход), однако, является семантикой, а не филогенезом. Оба выражают одну и ту же филогению, но первый подчеркивает филогенетический континуум, а второй подчеркивает явный сдвиг в анатомии или экологии у B по сравнению с A.
Хаксли, Томас Х. (1870). «Дальнейшие доказательства родства между динозавровыми рептилиями и птицами». Ежеквартальный журнал Лондонского геологического общества . Том. 26. стр. 12–31. doi :10.1144/GSL.JGS.1870.026.01-02.08 – через Wikisource .