SYNAPOMORPHY: DEFINITION OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

En synapomorfi är varje karaktär som är unik för en grupp av arter och den gemensamma förfäder som definierar dem. Termen kommer från det grekiska och betyder "baserat på den delade formen."

Synapomorfier gör det möjligt att definiera taxa inom området för evolutionär biologi. Därför har de endast tolkningsvärde inom den taxonomiska nivå som de talar om. Det vill säga de är relativa.

Däggdjur

Synapomorfier är härledda karaktärer som definierar en divergenspunkt vid vilken en taxon följde en annan evolutionär väg från en systertaxon. En synapomorfi är en homologi mellan arter av samma taxon som delar den.

Bröstkörtlarna är till exempel en synapomorfi av däggdjur som de definierar. Det är en karaktär som delas av alla medlemmar i klassen Mammalia, som ska vara monofyletiska. Med andra ord, alla dess medlemmar har samma ursprung, och ingen ligger utanför den definierade taxan.

Synapomorphy är en term som används av den kladistiska skolan för systematisk biologi. Enligt detta kan alla levande varelser klassificeras utifrån deras härledda egenskaper. Från denna analys kan dessutom artens evolutionära historia och släktskapsförhållandena mellan dem beaktas.

Nyttan av synapomorfier i evolutionär analys

Endast synapomorfier definierar en given taxons monofi. Även om vissa arter verkar inte visa karaktärens närvaro finns det två sätt att tolka den.

Ibland, i unika och gruppspecifika evolutionära banor, förlorades karaktären på ett sekundärt sätt. Det vill säga arten eller grupperna av arter härstammar från förfäder som delade karaktären.

Ett klassiskt fall är det av valar som, trots att de är däggdjur, inte har hår. Hår är en annan synapomorfi av däggdjur.

Ett andra skäl är utseendet på ett avancerat stadium av karaktärförändring i en grupp som verkar inte ha det. Det vill säga de presenterar en modifierad synapomorfi. Detta är fallet med minskningen av bakvingarna omvandlade till halterer i insekterna från klassen Diptera.

Unik bana

I vilket fall som helst är synapomorfier karaktärerna som används för att definiera de evolutionära studiegrupperna inom kladistik. För att betraktas som sådan måste en synapomorfi ha resulterat i en unik bana.

Det vill säga den komplexa serien av mutationer (på alla nivåer och av alla slag) som ledde till dess uppträdande i förfäder och hans ättlingar inträffade bara en gång.

Om en annan grupp verkar visa karaktären kan den analyseras om det som observeras inte är analogi istället för homologi. Det vill säga två olika grupper kan ha nått en liknande karaktär på olika sätt. Det här är vad i evolutionär biologi kallas homoplasi.

Ancestral karaktärer

Slutligen representerar simplesiomorphies förfäderens karaktärer. Det vill säga de som delas av två relaterade taxor av gemensam förfader. Synapomorfier skiljer uppenbarligen de två taxorna och definierar dem som sådana (det vill säga distinkta).

Exempel på synapomorfier

Exemplen som vi kommer att ge senare gäller två stora grupper av levande varelser. Emellertid kan synapomorfier hittas på alla nivåer i den hierarkiska klassificeringen av levande varelser.

Det vill säga varje taxon definieras på det sättet just därför att det finns minst en synapomorfi som definierar det.

chordates

Chordates är en grupp av djur (med filylrang) som kännetecknas av att presentera en notokord eller ryggsladd vid någon tidpunkt i deras utveckling.

De presenterar många evolutionära framsteg och har kunnat kolonisera i princip alla tillgängliga livsmiljöer på planeten.

Den största gruppen av kordater är klassen Vertebrata. Chordates har unika eller exklusiva karaktärer (synapomorphies) som definierar dem, inklusive:

- Närvaron av en ryggsladd mellan matsmältningsröret och nervrören.

- Närvaro av ett rygg neuralt rör.

- Segmentala longitudinella muskler.

- Svalgöppningar.

- Endostyle (tunicates, amfoxer, lamprey larver): den avancerade homologa karaktären är sköldkörteln i ryggradsdjur.

- Postanal svans.

Många av dessa synapomorfier gav upphov till unika evolutionära specialiseringar inom dessa djurgrupper. Notokordet gav till exempel upphov till ryggraden i ryggradsdjur.

spermato-fyterna

Spermatofyter representerar den monofyletiska gruppen av kärlväxter som inkluderar alla de som producerar frön.

Därför är synapomorfi som definierar gruppen produktion av frön, inte närvaron av ett kärlsystem, eftersom andra frönfria växter också har det. Det vill säga att varje plantor är kärl, men inte alla kärlväxter producerar frön.

Det är gruppen växter som har den största biologiska mångfalden, den mest omfattande geografiska spridningen och de mest framgångsrika ekologiska anpassningarna. Bland synapomorfierna av frönplantor hittar vi:

- Fröproduktion.

- Produktion av en "sekundär" xylem, åtminstone på förfäder.

- Axillary grenning.

Spermatofyter är i sin tur indelade i två stora monofyletiska grupper: gymnospermer och angiospermer eller blommande växter. Var och en av dem har synapomorfier gemensamma för de arter som utgör dem.

Molekylär synapomorfi

Det bör inte förstås att all synapomorfi är morfologisk, strukturell eller funktionell. Det vill säga att inte alla släktskapsrelationer upprättas genom fenotyper. Tvärtom, molekylär systematik och molekylär utveckling har visat upplösningskraften för sekvenserna av biologiska makromolekyler.

Detta gäller särskilt tack vare framstegen i allt kraftigare och mer tillgängliga DNA-sekvenseringstekniker. Analysen av DNA- och proteinsekvenser har helt revolutionerat vår syn på släktskapsrelationer mellan arter. De har faktiskt gett livets träd en helt ny topologi.

Om vi ​​jämför nukleotidsekvensen för en viss gen mellan olika arter, kan vi också hitta synapomorfier. Aminosyrasekvenserna för proteiner kan också ge denna information.

Dessa har visat sig vara mycket användbara i studier av systematik, fylogeni och evolution. I själva verket måste för närvarande alla förslag om ett fylogenetiskt släktskapsförhållande, beskrivning av arter, evolutionär bana etc. stöds av molekylära data.

Denna integrativa och tvärvetenskapliga vision har klargjort många tvivel om att den enkla morfologin och fossilregistret inte gjorde det möjligt att lösa tidigare.

referenser

1. Hall, BK (2003) Nedstigning med modifiering: den enhet som ligger till grund för homologi och homoplasy sett genom en analys av utveckling och evolution. Biologiska recensioner av Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplasy och homologi: dikotomi eller kontinuum? Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
4. Page, RDM, Holmes, EC (1998). Molekylär evolution: en fylogenetisk strategi. Blackwell Publishing Ltd.
5. Scotland, RW (2010) Deep homology: a view from systematics. BioEssays, 32: 438-449.