WAT IS EEN SIMPLEIOMORPHY? (MET VOORBEELDEN) - BIOLOGIE - 2026

Een simpleiomorphy , in cladistische terminologie, verwijst naar een voorouderlijk karakter dat wordt gedeeld door twee of meer taxa. Dat wil zeggen, dit kenmerk valt samen met het kenmerk waarvan wordt aangenomen dat het aanwezig was in de gemeenschappelijke voorouder van beide groepen.

Simpleiomorphies zijn soorten plesiomorfieën, die worden gedefinieerd als voorouderlijke karakters. Deze term is in tegenstelling tot apormorfische karakters of evolutionaire nieuwigheden. Op dezelfde manier is de term simplesiomorphy in tegenstelling tot synapomorphy - een gedeeld afgeleid karakter.

Bron: Benjamín Núñez González, van Wikimedia Commons

Volgens de cladistische classificatieschool mogen voorouderlijke afgeleide karakters niet worden gebruikt om groepen te definiëren, omdat dit zou resulteren in een parafyletische groepering.

Wat is een simpleiomorphy?

Bij cladisme wordt een polariteit toegeschreven aan de verschillende kenmerken die aanwezig zijn in organische wezens. Er zijn dus afgeleide karakters en voorouderlijke karakters. De eerste hiervan staat bekend als apomorf, terwijl de voorouderlijke staat plesiomorf wordt genoemd.

Als meer dan één taxon de voorouderlijke staat presenteert, is het personage een simpleiomorfie - omdat het wordt gedeeld. Evenzo zijn gedeelde afgeleide kenmerken synapomorfieën.

Deze termen zijn relatief bruikbaar en hangen af ​​van de "positie" of diepte van de fylogenetische boom die de lezer inneemt.

Bijvoorbeeld, in de scheiding tussen onderkaak en niet-onderkaak, vertegenwoordigt het gebrek aan structuur het voorouderlijke karakter, terwijl de aanwezigheid van onderkaken als afgeleid wordt beschouwd. Maar als ik twee groepen zoogdieren vergelijk, bijvoorbeeld katten en honden, zal de kaak een voorouderlijk karakter zijn.

Voorouderlijk vs. voorouderlijke soorten

Het lezen van fylogenetische bomen is onderhevig aan een aantal misverstanden. Een van de meest voorkomende is om aan te nemen dat de genoemde grafische weergave informatie geeft over de primitieve of geavanceerde staat van de soort die daar wordt weergegeven.

Op deze manier geven fylogenetische bomen ons informatie over de evolutionaire geschiedenis van organische wezens, met de nadruk op de karakters. Dat wil zeggen, het kan ons niet vertellen of een soort voorouderlijk of afgeleid is, maar we kunnen deze toestanden van het karakter in kwestie afleiden.

Stel je bijvoorbeeld voor dat we de aminozuren kunnen sequencen in een eiwit dat aanwezig is in gorilla, bonobo, chimpansee en de mens. In deze hypothetische volgorde hebben alle genoemde organismen het aminozuurresidu valine, terwijl de chimpansee glutaminezuur op zijn plaats heeft.

In dat geval zouden we kunnen aannemen dat de meest mogelijke hypothese - volgens het principe van spaarzaamheid, ook wel het scheermes van Occam genoemd, dat het minste aantal evolutionaire veranderingen vereist - is dat valine het voorouderlijke karakter is en dat iedereen ze tot nu toe heeft geërfd. gemeenschappelijke voorouder. Bij chimpansees veranderde het karakter echter.

Hoe ze te onderscheiden?

Een bijna universele methode voor het differentiëren tussen beide toestanden van het personage is de vergelijking met een externe groep, volgens het volgende principe: als verschillende toestanden van een kenmerk in twee groepen voorkomen, is het zeer waarschijnlijk dat de manifestatie die wordt gevonden in zijn naaste verwant, is de voorouder.

Simpleiomorphies en parafyletische groepen

In cladisme worden fylogenetische relaties afgeleid met behulp van strikt synapomorfieën of gedeelde afgeleide karakters.

Het gebruik van dit kenmerk leidt tot de vorming van monofyletische groeperingen - de gemeenschappelijke voorouder van de groep, plus al zijn nakomelingen. De resulterende fylogenetische hypothese wordt uitgedrukt in een grafiek die een cladogram wordt genoemd.

Als we groeperingen zouden willen maken met behulp van simpleiomorphies, zou het resultaat parafyletisch zijn. Neem bijvoorbeeld reptielen en gevleugelde en vleugelloze insecten

Reptielen

Een geschubde huid is een oud kenmerk dat wordt gedeeld door schildpadden, krokodillen, hagedissen en dergelijke. De weegschaal heeft eeuwenlang bijgedragen aan misverstanden in de taxonomie. Tegenwoordig heeft fossiel, moleculair en morfologisch bewijs geleid tot de conclusie dat reptielen geen clade (een monofyletische groep) vormen.

Waarom zijn reptielen parafyletisch? Omdat krokodillen meer verwant zijn aan vogels dan aan bijvoorbeeld slangen en hagedissen. Volgens deze gedachtegang is het meer dan duidelijk dat vogels deel uitmaken van de clade van reptielen.

Apterygota en Pterygota

Bij insecten kunnen we een zeer intuïtieve scheiding tot stand brengen tussen de vertegenwoordigers die geen vleugels hebben en degenen die dat wel hebben - respectievelijk in Apterygota en Pterygota.

In de loop van de evolutie ontwikkelden insecten, die voorheen geen vleugels hadden, deze structuren. Daarom is het hebben van geen vleugels een voorouderlijk karakter, terwijl vleugels de afgeleide staat vertegenwoordigen.

Deze twee groepen hebben geen taxonomische validiteit. Apterygota vertegenwoordigt een parafyletische groep, omdat deze is gebaseerd op een gedeeld voorouderlijk kenmerk: de afwezigheid van vleugels.

Net als bij reptielen zijn er vleugelloze insecten die meer verwant zijn aan de gevleugelde varianten dan aan andere vleugelloze soorten.

Deze voorbeelden illustreren duidelijk hoe het gebruik van gedeelde afgeleide karakters ons het bewijs levert van echte verwantschapsrelaties, terwijl het gebruik van simpleiomorphies dat niet doet.

Voorbeelden

Hemichordaten en chordaten

De parafyletische groep van de "prochordaten" bestaat uit hemichordaten, urochordaten en cephalochorden. Deze organismen worden geclassificeerd door de aanwezigheid van primitieve karakters.

Als je een monofyletische groep wilt vormen, moet je rekening houden met apomorfe karakters, die duidelijk de urochordaten, cephalochordaten en gewervelde dieren verenigen. Deze vormen de clade van de chordaten.

Hemichordaten worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een stomochord, waarvan lang werd aangenomen dat het op een echte notochord leek, maar huidig ​​bewijs heeft duidelijk gemaakt dat dit niet zo is. Bovendien hebben ze kieuwspleten en een dorsaal zenuwkoord.

Daarentegen worden chordaten gekenmerkt door een notochord, hol dorsaal zenuwkoord en kieuwspleten. Deze kenmerken kunnen gedurende het hele leven van het individu veranderen, maar blijven diagnostisch voor de groep.

De monotremes

Monotremes hebben een interessante mix van plesiomorfe kenmerken, die doen denken aan reptielen, en apomorf, typisch voor zoogdieren. Deze organismen zijn echter sterk aangepast aan een semi-aquatische of mierenverslindende levensstijl, waardoor karakteranalyse moeilijk wordt.

De schedel van de leden van de groep vertoont bijvoorbeeld plesiomorfe kenmerken, maar ze verschillen in de morfologie van de snavel. De snuit heeft een lang bot dat voorkomt in reptielen, therapsids en xenarthras. Het ventrale oppervlak van de schedel heeft structuren die overblijfselen kunnen zijn van reptielachtige kenmerken.

Referenties

1. Axe, P. (2012). Meercellige dieren: een nieuwe benadering van de fylogenetische orde in de natuur. Springer Science & Business Media.
2. Barrientos, JA (Ed.). (2004). Praktische cursus Entomologie. Autonome Universiteit van Barcelona.
3. Campbell, NA (2001). Biologie: concepten en relaties. Pearson Education.
4. Contreras Ramos, A. (2007). Systematiek, de kennisbasis van biodiversiteit. VAEH.
5. Kielan-Jaworowska, Z., Luo, ZX en Cifelli, RL (2004). Zoogdieren uit het dinosaurustijdperk: oorsprong, evolutie en structuur. Columbia University Press.
6. Losos, JB (2013). De Princeton-gids voor evolutie. Princeton University Press.
7. Molina, E. (2017). Micropaleontologie. Persen van de Universiteit van Zaragoza.
8. Withers, PC, Cooper, CE, Maloney, SK, Bozinovic, F., & Cruz-Neto, AP (2016). Ecologische en omgevingsfysiologie van zoogdieren. Oxford Universiteit krant.