Твитнуть
на самом деле систематика определяется как наука, устанавливающая родственные связи в живом мире. То есть по определению, все построенные системы основываются не на сходстве, а на родстве! Методы выявления родства все совершенствуются. Классические - анатомо-морфологические и палеонтологические методы установления родства сейчас активно дополняются новыми. На первом месте из современных - методы молекулярного анализа.
Но Влани немного не прав, описывая объект этого анализа. Дело в том, что секвенировать ("расшифровать") весь геном исследуемых организмов пока невозможно по техническим и экономическим причинам. А следовательно, полностью генетическую близость одних с другими сравнить нельзя. Все выводы делаются по очень маленькому участку генома. И тут возникает проблема - если этот участок представлен кодирующей белок последовательностью, то он является геном, определяющим какой-либо признак организма ("фен"). А если он определяет признак (который есть приспособление к условиям обитания), то он подвержен процессу отбора в эволюции! Следовательно сходные участки могут быть не у родственных по происхождению видов, а у видов приспособленных к одинаковым условиям! Эта та же конвергентность, что и у признаков! Поэтому по значащим участкам генома не очень родство и определишь. А если этот участок относится к какому-то базовому процессу, то он вообще подвержен жесткому стабилизирующему отбору и вообще малоизменчив. Такие участки не годятся для систематических исследований. Поэтому, на самом деле исследуются вовсе не консервативные (малоизменчивые) участки генома, а участки, которые не кодируют белки и, по современным представлениям, не участвуют в жизни организма и не подвергаются давлению отбора. Мутации (изменения последовательности нуклеотидов) в таких участках, опять же по современным представлениям, возникают более-менее равномерно во времени. А так как отбору они не подвержены, то потомкам передаются все возникшие мутации...
Таким образом, сходство этих некодирующих участков (интронов) говорит НЕ О РОДСТВЕННОСТИ организмов, а о малом времени разделения популяций, а разность участков - о большом времени разделения. Конечно, обычно время изоляции пропорционально и степени родства. но вполне возможна ситуация. когда две популяции разделились давно, но обе не эволюционировали (были стабилизированы) и являются близкородственными, хоть в их интронах много различий. В то же время, бурно эволюционирующая отделившаяся популяция может иметь меньше отличий в интронах, но быть менее родственной! Таким образом, на самом деле мы видим на кладограмму родственных связей, а кладограмму временных промежутков изоляции популяций!
Вторая проблема - в методах построения кладограмм. Они строятся по принципу максимальной парсимонии - тезиса об однонаправленности эволюции. Возможности реверсии отбрасываются. Также кладограммы базируются на принципе случайности - то есть любое изменение последовательности нуклеотидов считается равновероятным. Хотя, все больше данных о том, что гомологические ряды (а это истинный ужас систематиков) существуют и на молекулярном уровне.
По этим причинам, следует аккуратно относится к молекулярной систематике (как и ко всем остальным методам кладистического анализа). Широкое распространение кладистики в современной систематике во многом определяется ленью исследователя - ввел шкалу признаков, оцифровал и засовывай в компьютер для кладистического анализа! Своей головой не очень и думать надо...
Но Влани немного не прав, описывая объект этого анализа. Дело в том, что секвенировать ("расшифровать") весь геном исследуемых организмов пока невозможно по техническим и экономическим причинам. А следовательно, полностью генетическую близость одних с другими сравнить нельзя. Все выводы делаются по очень маленькому участку генома. И тут возникает проблема - если этот участок представлен кодирующей белок последовательностью, то он является геном, определяющим какой-либо признак организма ("фен"). А если он определяет признак (который есть приспособление к условиям обитания), то он подвержен процессу отбора в эволюции! Следовательно сходные участки могут быть не у родственных по происхождению видов, а у видов приспособленных к одинаковым условиям! Эта та же конвергентность, что и у признаков! Поэтому по значащим участкам генома не очень родство и определишь. А если этот участок относится к какому-то базовому процессу, то он вообще подвержен жесткому стабилизирующему отбору и вообще малоизменчив. Такие участки не годятся для систематических исследований. Поэтому, на самом деле исследуются вовсе не консервативные (малоизменчивые) участки генома, а участки, которые не кодируют белки и, по современным представлениям, не участвуют в жизни организма и не подвергаются давлению отбора. Мутации (изменения последовательности нуклеотидов) в таких участках, опять же по современным представлениям, возникают более-менее равномерно во времени. А так как отбору они не подвержены, то потомкам передаются все возникшие мутации...
Таким образом, сходство этих некодирующих участков (интронов) говорит НЕ О РОДСТВЕННОСТИ организмов, а о малом времени разделения популяций, а разность участков - о большом времени разделения. Конечно, обычно время изоляции пропорционально и степени родства. но вполне возможна ситуация. когда две популяции разделились давно, но обе не эволюционировали (были стабилизированы) и являются близкородственными, хоть в их интронах много различий. В то же время, бурно эволюционирующая отделившаяся популяция может иметь меньше отличий в интронах, но быть менее родственной! Таким образом, на самом деле мы видим на кладограмму родственных связей, а кладограмму временных промежутков изоляции популяций!
Вторая проблема - в методах построения кладограмм. Они строятся по принципу максимальной парсимонии - тезиса об однонаправленности эволюции. Возможности реверсии отбрасываются. Также кладограммы базируются на принципе случайности - то есть любое изменение последовательности нуклеотидов считается равновероятным. Хотя, все больше данных о том, что гомологические ряды (а это истинный ужас систематиков) существуют и на молекулярном уровне.
По этим причинам, следует аккуратно относится к молекулярной систематике (как и ко всем остальным методам кладистического анализа). Широкое распространение кладистики в современной систематике во многом определяется ленью исследователя - ввел шкалу признаков, оцифровал и засовывай в компьютер для кладистического анализа! Своей головой не очень и думать надо...
Комментарий