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Che cosa è filogenesi?

La filogenesi è la rappresentazione della cronologia e delle relazioni evolutive fra i gruppi di organismi.

I risultati sono rappresentati in un albero filogenetico che fornisce un output visivo delle relazioni basate sulle caratteristiche fisiche e genetiche comuni o divergenti.

L'analisi filogenetica dipende dal tipo di dati introdotti, del numero delle specie e dell'intervallo delle relazioni evolutive interpretate.

Classificazione scientifica dettagliata degli esseri umani moderni, dall
Classificazione scientifica dettagliata degli esseri umani moderni, dall'ORGANISMO via i VERTEBRATI da parte a parte a HOMO SAPIENS. Un albero filogenetico con il circuito di collegamento (ordini/sottordini) ed i rami (forme di vita relative). Credito di immagine: Peter Hermes Furian/Shutterstock

Tassonomia e filogenesi

La tassonomia è la scienza della classificazione dove gli organismi biologici sono raggruppati insieme e sono nominati basato sulle caratteristiche comuni. Tiene conto la comunicazione razionale fra gli scienziati, compreso i biologi ed i microbiologi. La filogenesi è uno strumento utile per i taxonomists perché può essere usata per studiare lo sviluppo evolutivo. Tassonomia piombo allo studio su filogenesi attraverso la struttura di divisione degli organismi in una gerarchia delle categorie tassonomiche quali la famiglia, il genere e le specie.

Lo schema di classificazione sviluppato da Linneo nello XVIII secolo più successivamente sarebbe usato come base per arguire la filogenesi interpretando le relazioni evolutive fra le categorie tassonomiche. Sia la tassonomia che la filogenesi richiedono il confronto delle caratteristiche fra gli organismi, con gli studi in primo luogo che utilizzano le funzionalità morfologiche e poi che diventano i dati molecolari.

Alberi filogenetici piantati e sradicati

Gli alberi filogenetici possono essere piantati o sradicati. Gli alberi filogenetici piantati si incontrano ad un punto sopra un singolo vertice che rappresenta un antenato comune ipotetico. Ci sono vari metodi per la produzione dell'albero filogenetico piantato ma il più comuni utilizzano un outgroup che consiste di un parente distante per tutte le altre specie all'interno dell'analisi. Gli alberi piantati forniscono ad una rappresentazione delle relazioni evolutive con tempo, le vie più lunghe fra specie ed antenato che riflettono la più grande distanza evolutiva loro. Gli alberi sradicati video le connessioni fra gli organismi senza indicare l'ascendenza e non richiedono un antenato conosciuto o arguito.

Phylogenetics molecolare

Gli approcci filogenetici richiedono i grandi gruppi di dati analizzati con la modellistica matematica rigorosa. I dati molecolari possono produrre un più grande numero delle caratteristiche rispetto alle funzionalità morfologiche. I nucleotidi in DNA sono inequivocabili con gli stati del carattere di A, della C, del G e di T che possono essere ben definiti. I tratti morfologici, al contrario, sono basati su forma e sulla struttura che possono sovrapporrsi ed essere difficili da distinguere. La conversione semplice di informazioni molecolari al modulo numerico significa che questo tipo di dati è particolarmente adatto ad analisi filogenetica.

Una complicazione ulteriore delle filogenesi prodotte con i dati morfologici è plasticità fenotipica. Ciò è dove c'è meno vincolo affinchè un comportamento o una caratteristica morfologica cambi in risposta ad un ambiente unico. La plasticità fenotipica può quindi appannarsi i segnali filogenetici. Una serie di relazioni evolutive sorprendenti sono state scoperte con il phylogenetics molecolare, essendo evidenziando dalle filogenesi precedenti prodotte dai tratti morfologici.

Gli alberi filogenetici molecolari sono ottenuti tramite il confronto delle sequenze di nucleotide. Le sequenze omologhe indicano che sono derivate da una sequenza ancestrale comune. Le sequenze del DNA poi sono state allineate in modo dai nucleotidi omologhi possono essere confrontati, notando tutta la divergenza tramite capitalizzazione dei indels e delle mutazioni puntiformi. Le differenze segnate del nucleotide poi sono usate per ricostruire l'albero filogenetico con l'analisi del caricatore bootstrap eseguita spesso per fornire i limiti di confidenza.

Valutazione di speciazione in base alle filogenesi

La filogenesi può anche essere usata per stimare la durata di speciazione, spiegante quanto ci vuole le nuove specie al modulo ed i fattori che influenzano questo periodo. Le simulazioni hanno trovato che le filogenesi non contengono spesso abbastanza informazioni per produrre le previsioni imparziali delle tariffe dell'estinzione e di speciazione, ma sta modellando i metodi che diminuiscono di sbieco. Il modello prolungato di speciazione suppone che la speciazione è un trattamento graduale con formazione continua di specie incipienti che avvertono una via prolungata che può finalmente piombo allo sviluppo dell'le nuove specie.

Le singole specie è definita all'interno del modello come complesso di tutti gli stirpi che ancora non sono stati separati da un evento di speciazione-completamento. Il modello prolungato di speciazione può spiegare le tariffe diminuite di capitalizzazione di stirpe con tempo e l'analisi delle filogenesi, combinata con il modello prolungato di speciazione, produce un approccio novello alla valutazione della durata di speciazione.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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