Najlepsza odpowiedź
Edycja: istnieje wiele definicji ograniczeń filogenetycznych. Jeden dotyczący podstawowego planu ciała, a drugi używany w rekonstrukcji drzewa filogenetycznego. Moja odpowiedź dotyczy drugiej definicji.
Próbowałem delikatnie wprowadzić dziedzinę filogenetyki obliczeniowej, po czym przystępuję do wyjaśniania, czym jest ograniczenie filogenetyczne.
Filogenetyka to badania dziedzina zajmująca się rekonstrukcją ewolucyjnej historii zbioru gatunków. Zakłada się, że ta historia ewolucji przybrała kształt drzewa, znanego również jako drzewo filogenetyczne. Słynna ilustracja Darwina, która jest również logo tego tematu, jest przykładem jednego z takich drzew filogenetycznych.
Liście drzewa filogenetycznego to zwykle gatunki, które istnieją dzisiaj. Każdy liść jest połączony z drzewem za pomocą gałęzi. Jeśli zerwiesz dowolną parę liści i podążasz za ich gałęziami, dotrzesz do jednego punktu rozgałęzienia. Ten wewnętrzny punkt rozgałęzienia jest najnowszym wspólnym przodkiem tych dwóch liści. Zgodnie z tą samą logiką korzeń jest przodkiem wszystkich liści.
Temat bardzo interesujący społeczności filogenetycznej polega na rekonstrukcji drzewa filogenetycznego przy użyciu pewnych informacji, które wyewoluowały od korzenia do wszystkich potomków. . Na przykład można przyjrzeć się sekwencji konkretnego genu, który występuje u wszystkich gatunków. Gdy gen ten ewoluował od przodka do potomka, gromadzi zmiany w swojej sekwencji. Następnie możemy porównać, jak podobna jest każda para sekwencji i spróbować zbudować najbardziej prawdopodobne drzewo filogenetyczne.
Istnieje wiele sposobów na znalezienie najlepszego drzewa. Jednym ze sposobów jest przeszukanie wszystkich możliwych drzew, punktacja każdego z nich, a następnie wybranie drzewa z najlepszym wynikiem. Jest to szczególnie nieprzyjemny problem, ponieważ liczba drzew, które trzeba przeszukać, jest astronomicznie duża.
Jeśli już wcześniej wiadomo, że podgrupa gatunków tworzy podgrupę, która jest blisko spokrewniona, można ograniczyć algorytm wyszukiwania do wyszukiwania tylko tych drzew, w których ten podzbiór gatunków tworzy poddrzewo.
To ograniczenie topologii drzewa filogenetycznego jest ograniczeniem filogenetycznym. Umieszczenie takich ograniczeń zmniejsza liczbę drzew, które algorytm wyszukiwania musi wziąć pod uwagę, a tym samym skraca czas spędzony na poszukiwaniu najlepszego drzewa.
Proszę przejrzeć monofię i klady na Wikipedii, aby znaleźć ilustracyjne przykłady takich poddrzew.
Odpowiedź
W Twoim pytaniu kryje się kilka błędnych przekonań, które chcę wyjaśnić przed udzieleniem odpowiedzi.
Po pierwsze , „równowaga przerywana” nie jest w rzeczywistości „nową” teorią. Darwin wiedział o tej możliwości ponad 150 lat temu. „Punctuated Equilibrium” nie jest „alternatywą” dla teorii Darwina, ale jej udoskonaleniem. P.E. zasadniczo stwierdza, że szybkość morfologicznej zmiany nie jest stała; czasami linie genealogiczne ulegają szybkim zmianom morfologicznym, gdy znajdują się w trudniejszych środowiskach, a następnie osiadają we względnym zastoju morfologicznym, gdy populacja staje się dobrze przystosowana do tego środowiska, więc nie występuje stała, powolna, stopniowa zmiana morfologii, ale nieregularna „Tempo” zmiany, które jest czasami szybsze, a czasem wolniejsze.
Jeśli populacja na przykład rozszerza się z lasu na łąkę, osobniki, które są już dobrze przystosowane do lasu, pozostaną dość stabilne, ale populacja, która przeniosła się na murawy, zmieni się znacznie szybciej.
Populacja użytków zielonych wciąż zmienia się „powoli” w ramach darwinowskiego procesu „stopniowania”, ale zmieniają się one szybciej niż ich „kuzyni”, którzy pozostali w lesie. P.E. to po prostu rozpoznanie, że selekcja zachodzi w innym „tempie” lub „szybkości” w niektórych środowiskach niż w innych.
Po drugie: pojęcie „brakującego ogniwa” jest oparte na starożytnej (a właściwie klasycznej grece) wierze w „ Wielki Łańcuch Istnienia ”, który nie obejmował możliwości ewolucji w ogóle. Było to po prostu założenie, że różne gatunki można „uszeregować” w kolejności zbliżenia do doskonałości. Założono, że gatunki można podzielić na grupy według tego, jak bardzo je lubimy , a nie według tego, jak blisko powiązane są. „Wielki Łańcuch Istnienia” zakładał, że wszystkie gatunki są „ustalone i niezmienne” i że w jakiś sposób mogliśmy powiedzieć, że rekin był „lepszy” niż tygrys, a królik-królik był „lepszy” niż jabłoń.
W większości „wielki łańcuch istnienia” sugerował, że „jeśli bardziej przypomina mnie, to jest lepsze, ponieważ jestem fajny i dobry”.
To był człowiek narcyzm i nic więcej.
Po trzecie: „Makroewolucja” to nic więcej, nic mniej i nic innego, jak zrozumienie, że cała masa drobnych zmian może dać dużą różnicę. Jeśli zrobisz krok, przeszedłeś „mikro-spacer”. Jeśli zrobisz 5000 kroków, przeszedłeś milę. Mila nie jest inną rodzajem odległością od stopnia. To różnica kwot kroków.