アポモルフィとシナポモルフィ
祖先や派生した形質の状態の異なるパターンを記述するために使用される用語を示す系統発生。[ 1 ]

系統学において、派生形質（または派生形質）とは、祖先形質（またはプレシオモルフィ）から進化した新しい形質または形質状態である。 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]シナポモルフィとは、2つ以上の分類群で共有される派生形質であり、したがってそれらの最も最近の共通祖先から進化したと仮定される。[ 1 ] [ 5 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

分岐論では、類縁関係は相同性を意味する。[ 5 ]

類似形質の例としては、哺乳類には直立歩行や毛皮の存在、3つの中耳骨の進化、乳腺があるが、両生類や爬虫類など他の脊椎動物にはこれらの特徴がなく、祖先の特徴である大の字歩行や毛皮の欠如を保持していることが挙げられる。 [ 10 ]このように、これらの派生形質は他の脊椎動物と共有されていないため、哺乳類全般の類似形質でもある。[ 10 ]

語源

シナポモルフィーという言葉は、ドイツの昆虫学者ヴィリー・ヘニングによって造られ、古代ギリシャ語の「共に、一緒に」を意味するσύν ( sún )、 「離れて」を意味するἀπό ( apó )、 「形、形態」を意味する μορφή ( morphḗ ) に由来しています。

親子関係の決定

形質状態が派生的なものか祖先的なものかを形質極性と呼ぶ。系図分類は相同形質に基づいているため、循環論法を避けるためには、系図分類を参照せずに、どの形質状態が派生的でどれが祖先的か（あるいは進化論にあまり関係のない用語を使うと、何が特殊で何が一般か）を判断する方法が必要である。一部の特徴は、数千年にわたって特定の分類群に特有であると認識されており（例えば、鳥類の羽毛や脊椎動物の内部骨格など）、こうした常識的な存在/不在形質は、他の形質の極性を推論するための足場となる。羽毛のある動物は自然なグループを形成し、羽毛のないものは単なる補完物であり、その他すべて（哺乳類、サメ、植物、細菌）である。 「鳥類」という分類群が「羽毛の存在」という共形質によって定義されると、より包括性のレベルが高い、あるいは低いレベルで存在する他の形質の極性を発見し、評価することができます。これにより、双弓類を定義する双弓類の頭骨のようなより大きな系統群、あるいは鳴鳥を定義する鳴管のようなより包括性の低い系統群を特定できる可能性があります。

例

ヤツメウナギとサメは、神経系など、無脊椎動物にも共通する特徴をいくつか共有していますが、これらは相同形質とはみなされません。対照的に、サメとイヌには顎と一対の付属肢[ 11 ]があり、ヤツメウナギや近縁の無脊椎動物には存在しないことから、これらの特徴は相同形質とみなされます。これは、イヌとサメはヤツメウナギよりも互いに近縁であるという仮説を裏付けています。

系統分析

共形質の概念は、生命の樹の特定のクレードによって異なります。クラドグラムは、分類群のグループ内の進化的関係を示す図です。これらの図は、現代の遺伝学における正確な予測デバイスです。通常、ツリー形式またはラダー形式で示されます。共形質は、歴史的な関係とそれに関連する階層構造の証拠を作成します。進化論的には、共形質は、クラドグラム内の分類群のセットで構成される単系統グループの最新の共通祖先を示すマーカーです。[ 12 ]あるクレードで共形質と見なされるものが、より包括的でない、または入れ子になったクレードでは、原始的な形質またはプレシオモルフィである可能性があります。たとえば、乳腺の存在は、哺乳類と四肢動物との関係では共形質ですが、哺乳類同士、たとえばげっ歯類と霊長類との関係では、共形質です。したがって、この概念は、異形性より「新しい特徴」（自生形質）と「古い特徴」（前身形質）という観点からも理解できます。つまり、乳腺は脊柱よりも進化的に新しいため、脊柱が異形性であれば乳腺は自生形質ですが、乳腺が異形性である場合は脊柱は前身形質です。

他の用語との関係

これらの系統発生用語は、上の図で親近形質と相同形質に関連して述べられているように、祖先および派生した形質の状態の異なるパターンを説明するために使用されます。[ 13 ] [ 14 ]

  • シンプレシオモルフィ– 2 つ以上の分類群で共有される祖先の特徴。
    • プレシオモルフィ - より派生した状態を参照して議論されるシンプレシオモルフィ。
    • 擬似体形質 – 体形質としても体形質としても識別できない、反転した形質。[ 15 ]
  • 逆転 – 祖先に存在する派生形質が失われ、原始形質が再構築されること。
  • 収束 – 2 つ以上の分類群における類似した特徴の独立した進化。
  • 派生形質（apomorphy）とは、派生した形質のことである。2つ以上の分類群に共通する形質で、共通の祖先から受け継がれたものをシナポモルフィ（synapomorphy）という。特定の分類群に固有の形質をオータポモルフィ（autapomorphy）という。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
    • 共形質/相同性– 系統群の一部またはすべての末端グループに見られる派生形質で、共通の祖先から受け継がれたもの。その祖先にとっては自形質（つまり、その直系の祖先には存在しない）であった。
    • 基礎的共形質- 系統群の多くの個体において再び失われた共形質。1つを除いて全てが失われている場合、自形質との区別が困難となることがある。
    • 固有形質– 特定の分類群またはグループに特有の派生形質。[ 20 ]
  • 生物系統学におけるホモプラスとは、進化の過程で別々の系統において独立して形質が獲得または喪失した状態を指します。この収斂進化により、種は共通祖先に存在していたと推定される形質とは異なる形質を独立して共有するようになります。[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
    • 平行同形性–収斂進化により共通の祖先を持たない2つのグループまたは種に存在する派生形質。[ 24 ]
    • 逆相同性– 祖先には存在するが直系の子孫には存在しない形質が、後の子孫に再び現れること。[ 25 ]
  • 半共生とは、種の系統樹では同質とみなされる形質が、実際には関連する遺伝子系統樹上で単一の起源を持つ場合をいう。[ 26 ] [ 27 ]半共生は、多種の融合による遺伝子系統樹と種の系統樹の不一致を反映している。

参考文献

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  2. ^フツイマ, ダグラス・J.; カークパトリック, マーク (2017). 「生命の樹」.進化論（第4版）. サンダーランド, マサチューセッツ州: シナウアー・アソシエイツ. pp.  27– 53.
  3. ^ a bダグラス・J・フツイマ、マーク・カークパトリック（2017年）「系統発生：生命の統一性と多様性」『進化』 （第4版）サンダーランド、マサチューセッツ州：シナウアー・アソシエイツ、pp.  401– 429。
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