Słowa kluczowe: teoria ewolucji, ewolucjonizm, systematyka organizmow
Systematyka - skąd te zmiany?
Karol Sabath
26.X.2003
3
Najważniejsze zatem jest zrozumienie reguł tworzenia systematyki i ich konsekwencji; trzeba się pogodzić z tym, że taksonomia jest dziedziną dynamiczną i wszystkie podziały systematyczne są prowizoryczne (w podręcznikach akademickich ten ich charakter podkreśla się dodając zastrzeżenie "wg autora X"). Istnieją popularne opracowania (np. Sabath 1984, 1996, 2002), do których można się odwołać przy wyjaśnianiu tej problematyki. Śledzenie ważniejszych zmian może być uciążliwe (bo zmuszające do korygowania wypracowanych schematów), ale za to łatwiejsze dzięki aktualizowanym na bieżąco zasobom internetowym.
Ukazanie systematyki jako nauki żywej, dynamicznej, w której toczą się dyskusje między zwolennikami różnych poglądów powinno z naddatkiem zrekompensować skutki przetasowań w konkretnych omszałych ujęciach klasyfikacyjnych sprzed kilkudziesięciu lat.
Kladystyka
W połowie XX wieku niemiecki entomolog Willy Hennig przedstawił założenia "systematyki filogenetycznej", najpełniej realizującej postulat Darwina, że systematyka powinna odzwierciedlać filogenezę. Graficznym obrazem filogenezy są drzewa rodowe, które u Henniga miały postać niewyskalowanych w czasie schematycznych diagramów z kolejnymi rozwidleniami. Owe wykresy - kladogramy (od gr. klados - gałązka, pęd) - zyskały zwolennikom systematyki filogenetycznej ironiczny przydomek "kladystów"
W systematyce kladystycznej za ważne taksony uważa się tylko klady, tj. gałęzie rodowe obejmujące wszystkich potomków jednego przodka. Tak więc muszą one być ściśle monofiletyczne; niedopuszczalne są grupy, które obejmują tylko niektórych potomków, określane jako parafiletyczne (Wolsan 1996). Co więcej, grupa parafiletyczna może być dość wyraźnie wyodrębniona i łatwo rozpoznawalna, a jej parafiletyczny charakter zależy tylko od tego, czy okaże się, że z jednej z należących do niej linii rodowych wyodrębniła się jakaś inna grupa, nieraz zupełnie odmienna na pierwszy rzut oka. Np. dinozaury dały początek ptakom, i tylko wraz z nimi stanowią naturalny takson w rozumieniu kladystycznym.
Hennig opracował terminologię służąca precyzyjnemu rozróżnianiu cech w zależności od ich użyteczności dla celów taksonomicznych. Po pierwsze, odróżnił cechy pierwotne dla danej grupy, odziedziczone po przodkach, które nazwał plezjomorficznymi, od cech, które wyewoluowały dopiero u rozważanego taksonu - apomorficznych. Posiadanie przez dwa organizmy wspólnych cech plezjomorficznych (symplezjomorfii) nic nam nie mówi o ich pokrewieństwach - np. o pokrewieństwach między różnymi grupami ptaków niczego się nie dowiemy z faktu, że wszystkie posiadają pióra. O faktycznych bliskich związkach filogenetycznych świadczą jedynie wspólne cechy apomorficzne (synapomorfie). Tak więc, konstruując kladogram badacz musi dla każdego rozwidlenia kladogramu (węzła) podać przynajmniej jedną synapomorfię łączącą obie grupy siostrzane, które się zeń wywodzą, a nieobecną u grup zewnętrznych. Kladyści dążą do dychotomicznych (dwudzielnych) rozwidleń na każdym etapie kladogramu, ale czasem z braku wystarczająco szczegółowych danych muszą pozostawiać liczniejsze "pęczki" nierozwikłanych rozwidleń.
Metoda kladystyczna ma wielką zaletę: badacz musi przejrzyście wskazać kryteria wyróżniania wszystkich proponowanych przez siebie jednostek, co ułatwia innym naukowcom sprawdzenie jego założeń i wniosków, a także rozwinięcie danej systematyki. Jednoznaczność metodologii pozwala na jej komputeryzację, a wygodnie można wykorzystywać zarówno dane morfologiczne, jak i molekularne. Dzięki temu można niezależnie testować rekonstrukcje filogenetyczne oparte na różnych, dla uzyskania wiarygodniejszych schematów filogenezy. Komputer może generować w krótkim czasie bardzo wiele kladogramów, z których wybiera najbardziej oszczędne, tj. takie, które wymagają najmniej rewersji cech (mutacji wstecznych), aby uzyskać rozkład cech obserwowany u badanych taksonów.
Elegancja metodologiczna, obiektywizacja procedur, łatwość porównywania wyników w standardowej formie i spełnienie postulatu naturalności systematyki (zgodności z ewolucyjnymi pokrewieństwami) przyczyniły się do rozpowszechnienia systematyki filogenetycznej wśród zoologów i paleontologów w ciągu minionych paru dziesięcioleci. Dziś trudno znaleźć w liczącym się piśmie fachowym pracę systematyczną nie podpartą kladogramem i wykazem synapomorfii definiujących poszczególne taksony.
Literatura
DARWIN K. O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o przetrwaniu doskonalszych ras w walce o byt. PWRiL Warszawa 1959; Altaya/De Agostini Warszawa 2001.
GORE R. 2003. Ssaki w natarciu: przystosowanie, ewolucja, przetrwanie. National Geographic PL 3: 58-89
SABATH, K. 1984. Skazani na kladyzm? Problemy 11: 42- 47
SABATH, K. 1996. Systematyka do góry nogami. Gazeta Wyborcza - Magazyn (2 VIII 1996): 18-9.
SABATH, K. 2002. Nowa systematyka starych zwierząt. Biologia w Szkole 1: 4-14
SABATH, K. 2003. Antropogeneza widziana w początkach XXI wieku.
WOLSAN, M. 1996. Filogeneza a kladystyka. Kosmos 45 (4): 763-768
Zasoby internetowe w języku angielskim:
ICBN Międzynarodowy Kodeks Nazewnictwa Botanicznego - wyd. tokijskie (najnowsze)
ISAAK M. Curiosities of biological nomenclature. Ciekawostki nazewnictwa biologicznego (reguły nomenklatury biologicznej oraz mnóstwo ciekawych przykładów osobliwych nazw w różnych kategoriach oraz bogaty zestaw odsyłaczy internetowych)
TREE OF LIFE WEB PROJECT - międzynarodowe opracowanie zbiorowe - zorganizowany w postaci hierarchicznie uporządkowanego "drzewa życia" ilustrowany opis ważniejszych taksonów (prawie 3000 stron); można wędrować w dół i w górę gałęzi, a także posługiwać się wyszukiwarką
|