進化段階

生物群の系統樹（クラドグラム）。中央の緑色のボックスは、系統発生ではなく、保存的な解剖学的・生理学的特徴によって結びついた進化段階（側系統）を表している可能性がある。両脇の赤色と青色のボックスはクレード（完全な単系統のサブツリー）である。

グレードとは、形態学的または生理学的複雑さのレベルで統合された分類群です。この用語は、イギリスの生物学者ジュリアン・ハクスリーによって、系統学的に厳密な単位であるクレードと対比するために造られました。[ 1 ]

系統学

進化段階の概念は、系統学、すなわち生物群間または生物群内の進化の歴史と関係性を研究する研究の文脈で生まれた。これらの関係性は、 DNA配列、タンパク質のアミノ酸配列、形態といった観察された遺伝形質に焦点を当てた系統学的推論手法によって決定される。このような分析の結果が系統樹、すなわち生物群の進化の歴史を反映した関係性の仮説を含む図式である。[ 2 ]

進化段階の定義

進化段階とは、形態学的または生理学的特徴によって結びついた種の集団であり、祖先集団の状態とは大きく異なる別の集団を生み出したため、祖先集団の一部とはみなされないものの、十分な類似性を有し、同じ系統群に分類できる場合を指します。祖先集団は系統学的に完全ではないため（つまり、系統群ではないため）、側系統群となります。

最もよく挙げられる例は爬虫類である。19世紀初頭、フランスの博物学者ラトレイユは、四肢動物を両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類という4つのよく知られた綱に分類した最初の人物である。 [ 3 ]この体系では、爬虫類は膜状または殻のある卵を産むこと、鱗または甲板で覆われた皮膚を持つこと、そして「冷血」な代謝を持つことなどの特徴によって特徴付けられる。しかし、哺乳類や鳥類の祖先もこれらの特徴を持っていたため、鳥類や哺乳類は「爬虫類から進化した」と言える。つまり、これらの特徴によって定義される爬虫類は、クレードではなく階級に分類される。[ 4 ]微生物学では、このように進化の階級の親グループから除外されていると見なされる分類群は、偽装分類群と呼ばれる。[ 5 ]

側系統分類群は、多くの場合、進化段階を表しますが、常にそうであるとは限らない場合もあります。場合によっては、側系統分類群は他のグループに属していないというだけで統合され、いわゆるゴミ箱分類群を形成し、多系統性を持つこともあります。

系統学の成績

アウストラロピテクス属はホモ属の祖先ですが、古人類学では積極的に使用されています。

リンネ流の伝統的な分類法は、解剖学的形質を用いて分類群を定義するものである。系統関係が不明な場合、明確に定義されたグループが、派生的ではなく原始的な形質によって定義されることが判明することがある。リンネ流の系統分類学では、進化段階は上位の分類学上の階級では認められるが、科レベル以下では一般的に避けられる。系統命名法では、進化段階（またはその他の形態の側系統）は認められない。[ 6 ]

系統関係に関する情報が利用可能な場合、生物は優先的にクレードに分類されます。データが不足している場合や、関係が不明なグループを比較する場合は、分岐論的手法には限界があり、生物を比較するための有用なツールとして等級が提供されます。これは特に、化石が断片的で解釈が難しいことが多い古生物学でよく見られます。そのため、従来の古生物学研究では、ラビリントドン類、アナプシド類、シンプシド類、恐竜、アンモナイト、ユーリプテルス類、ロボポディアン類、および人類進化のよりよく知られた多くの分類群などの例を含め、進化等級を正式または非公式の分類群として使用することがよくあります。生物を厳密なクレードではなく等級に分類することは、動物[ 7 ]と植物[ 8 ]の両方の主要な多様化の背後にある進化の順序を理解するのにも非常に役立ちます。

進化段階は、大まかな形態学的特徴によって統一されているため、多くの場合、現場では明確に認識できます。分類学では側系統分類群を排除しようと努めますが、そのような段階は、一般人やフィールド研究者にとって有用であるという理由から、正式または非公式のグループとして維持されることがあります。[ 6 ]細菌学では、進化段階であることが判明した種またはグループの改名は、誤解を避けるため最小限に抑えられます。病原体の場合、誤解は致命的な結果をもたらす可能性があります。生物群を指す場合、「段階」という用語は通常、側系統分類用語であることを示すために引用符で囲まれます。

等級と系統分類

系統分類学の台頭に伴い、進化段階を正式な分類群として使用することが議論の的となっている。厳密な系統学的アプローチでは、単系統分類群のみが認められる。[ 9 ]これは、より伝統的な進化分類学のアプローチとは異なる。[ 10 ]このアプローチの違いは、特に脊椎動物古生物学や植物学といった確立された分野において、分類学における2つのアプローチの支持者間で活発な議論を引き起こしてきた。[ 11 ]しかし、「BはAの一部である」（系統学的アプローチ）という記述と「BはAから進化した」（進化学的アプローチ）という記述の違いは、系統発生というよりも意味論的なものである。どちらも同じ系統発生を表現しているが、前者は系統発生の連続性を強調するのに対し、後者はAと比較したBの解剖学的または生態学的な明確な変化を強調している。

例

参考文献

  1. ^ Huxley J. 1959. クレードと等級. Cain AJ (編)『機能と分類学的重要性』 Systematics Association, London.
  2. ^ "phylogeny" . Biology online . 2013年2月15日閲覧。
  3. ^ペンシルバニア州ラトレイユ (1804)。 Nouveau Dictionnaire à Histoire Naturelle、xxiv;ペンシルバニア州ラトレイユ (1825) で引用。動物の自然現象を簡潔に説明し、分析を行います。
  4. ^ a bタッジ、コリン（2000年）『生命の多様性』オックスフォード大学出版局、ISBN 0-19-860426-2。
  5. ^ Lan, R; Reeves, PR (2002). 「偽装した大腸菌：赤痢菌の分子的起源」. Microbes and Infection / Institut Pasteur . 4 (11): 1125–32 . doi : 10.1016/S1286-4579(02)01637-4 . PMID 12361912 . 
  6. ^ a b Grant, Verne (1998). 「ポレモニア科の一次分類と系統発生、分子分岐論に関するコメント」 . American Journal of Botany . 85 (6): 741– 752. doi : 10.2307/2446408 . JSTOR 2446408. PMID 21684957 .  
  7. ^ Sperling, EA; Pisani, D.; Peterson, KJ (2007年1月1日). 「海綿動物の側系統と先カンブリア時代古生物学への示唆」(PDF) . Geological Society, London, Special Publications . 286 (1): 355– 368. Bibcode : 2007GSLSP.286..355S . doi : 10.1144/SP286.25 . S2CID 34175521. 2009年5月9日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2012年8月22日閲覧。 
  8. ^ Donoghue, Michael J. (2005年6月1日). 「主要なイノベーション、収束、そして成功：植物系統発生から学ぶマクロ進化の教訓」（PDF） . Paleobiology . 31 (sp5): 77– 93. doi : 10.1666/0094-8373(2005)031[0077:KICASM]2.0.CO;2 . S2CID 36988476. 2011年1月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 
  9. ^ Kevin de Queiroz & Jacques Gauthier (1990). 「分類学における中心原理としての系統発生：分類群名の系統学的定義」. Syst. Zool . 39 (4): 307– 322. doi : 10.2307/2992353 . JSTOR 2992353 . 
  10. ^ Mayr, Ernst & Bock, WJ (2002). 「分類とその他の順序付けシステム」(PDF) . J. Zool. Syst. Evol. Research . 40 (4): 169– 94. doi : 10.1046/j.1439-0469.2002.00211.x .
  11. ^ Benton, MJ (2000). 「幹、節点、冠クレード、そしてランクフリーリスト：リンネは死んだのか？」 . Biological Reviews . 75 (4): 633– 648. CiteSeerX 10.1.1.573.4518 . doi : 10.1111/j.1469-185X.2000.tb00055.x . ISSN 0006-3231 . PMID 11117201. S2CID 17851383. 2011年6月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。    
  12. ^ a b Romer, AS . & TS Parsons. 1977. The Vertebrate Body.第5版. Saunders, Philadelphia. (第6版 1985)
  13. ^ハクスリー、トーマス・H. (1870). 「恐竜爬虫類と鳥類の類似性に関するさらなる証拠」ロンドン地質学会季刊誌. 第26巻. pp.  12– 31. doi : 10.1144/GSL.JGS.1870.026.01-02.08 – Wikisourceより.ウィキソース参照 
  14. ^ギボンズ、J. ホイットフィールド; ギボンズ、ホイット (1983). 『Their Blood Runs Cold: Adventures With Reptiles and Amphibians』アラバマ州:アラバマ大学出版局. pp.  164. ISBN 978-0-8173-0135-4。
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