علم الوراثة العرقي
صنف فرعي من | |
---|---|
يمتهنه | |
المواضيع |
جزء من سلسلة مقالات حول |
التطور |
---|
![]() |
بوابة علم الأحياء التطوري |
علم تطور السلالات[1][2] أو علم الوراثة العرقي أو الفيلوجيني هو علم دراسة العلاقات التطورية المختلفة بين مجموعات الكائنات الحية (مثل الأنواع أو التجمُّعات السكانية)، التي تُكتشف عبرَ التحاليل الجزيئيَّة ودراسة تشكيل الكائنات المختلفة. لعلم الوراثة العرقي أهمية كبيرة في مجال علم الأحياء، حيث أن العديد من مجالاته تعتمد عليه إلى حد كبير، بما في ذلك أسس التصنيف العلمي وتسمية المخلوقات الحية وتسجيلها والتعرف عليها وتمييزها عن بعضها البعض.[3] كما يَتداخل علما الوراثة العرقي والتصنيف العلمي في ما يُسمَّى "علم أنظمة الوراثة العرقية"، وهو عبارة عن علم منهجي تفريعيٌّ يَستخدم الصفات المُشتركة بين الكائنات الممتدة من السلف المُشترك الأحدث لتكوين أشجار تتبع الوراثة العرقية من السلف إلى السليل (أو ما يُسمى جداول الفروع)، وتُعين حدود الأصناف والفروع.[4][5] وبشكل عام فقد أصبحَ لعلم الوراثة العرقي دور جوهريٌّ وأساسيٌّ في النظاميات الحيوية لرسم وتخطيط شجر الحياة التطورية.
بناء شجرة الوراثة العرقية
[عدل]التطور هو عبارة عن عملية تفرُّع، حيث تتغيَّر الكائنات مع الوَقت ويُمكن أن تنتوعَ إلى فروع منفصلة عن بعضها البعض، وبعدها يُمكن أن تختلط هذه الفروع ببعضها عن طريق التهجين أو أن تنقطع نتيجة الانقراض. لكن سواءُ أنقرضت هذه الأفرع أم بقت أم اختلطت ببعضها، فإن هذا التصور كافٍ ليُشكل شجرة وراثة عرقية.
لكن المُشكلة التي يُواجهها علم الوراثة العرقي هيَ أن المعلومات الوراثية ليست مُتاحة إلا للأنواع الحية، وأما سجلات الأحافير فهي تحوي معلومات وراثية أقلَّ بكثير، بل وحتى تشكيلها مُبهم وغير واضح إلى حد بعيد. عُموماً، تُمثل شجرة الوراثة العرقية فرضية وتصوراً للتسلسل الذي جاءت به العمليات التطورية بين الكائنات الحية المختلفة.
علم التفريع هو الطريقة المُستَخدمة حالياً لبناء أشجار الوراثة العرقية، لكن على الرغم من ذلك فتُوجد إلى جانبه بعض الطُرق الشائعة الأخرى المستخدمة في هذا المجال. كان بناء هذه الأشجار عن طريق دراسة تشكيل الحيوانات وحده شائعاً في أواسط القرن العشرين، لكن الآن فقد عفى عليه الزمن.
التاريخ
[عدل]إنَّ مصطلح (علم تطور السلالات) مشتق من مصطلح ألماني قدمه العالم هيجل في عام 1866،[6] وأصبح النهج الدارويني في التصنيف يعرف باسم علم تطور السلالات.[7]
نظرية إرنست هيجل في القانون الوراثي
[عدل]انتشرت خلال أواخر القرن التاسع عشر نظرية إرنست هيجل (القانون الوراثي) على نطاق واسع. غالبًا ما تم التعبير عنها على أنها (ملخص تطور الكائنات) أي تطور كائن واحد خلال حياته من نشأته وحتى البلوغ، ويعكس ذلك مراحل البلوغ لدى الأسلاف المتعاقبين من نفس النوع الذي ينتمي إليه. لكن رُفضت هذه النظرية لوقت طويل.[8][9] لا يمكن قراءة تاريخ التطور لنوع ما مباشرةً من تطور أجنّته كما كان يعتقد هيجل، لكن يمكن استخدام (وتم ذلك) مواصفات الأجنة كبيانات في عمليات تحليل علم الوراثة العرقي، كلما كان النوعان أكثر ارتباطًا اشتركا في التصنيف الفرعي بشكل أكبر.
الجدول الزمني للأحداث الرئيسية
[عدل]- القرن الرابع عشر: (مبدأ التقشف)، الفيلسوف الإنجليزي وليم الأوكامي، وهو فيلسوف لاهوتي، تعود الفكرة في الواقع إلى مفهوم أرسطو عن الأسلاف.
- عام 1763: احتمال بايز بواسطة القس توماس بايز،[10] مفهوم الأسلاف.
- في القرن الثامن عشر: بيير سيمون (ماركيز دي لابلاس)، ربما كان أول من استخدم الاحتمالية القصوى، مفهوم الأسلاف.
- عام 1809: النظرية التطورية، فلسفة علم الحيوان، بواسطة جان باتيست لامارك، مفهوم الأسلاف الذي تنبأ به فولتير وديكارت ووليبنيز في القرن السابع عشر والقرن الثامن عشر واقترح ليبنيز بعض التغييرات تطورية لمراعاة الثغرات المكتشفة حيث أقترح وجود أنواع قد انقرضت أو تحولت لأنواع أخرى، وأنَّ الأنواع المختلفة التي تشترك في بعض الصفات المشتركة قد كانت نوعًا واحدًا في وقت من الأوقات،[11] [12] كما تنبأ بذلك بعض الفلاسفة اليونانيين الأوائل مثل أناكسيماندر في القرن السادس قبل الميلاد ومناصرو فلسفة أنَّ الكون مؤلف من ذرات في القرن الخامس قبل الميلاد الذين قدموا النظريات البدائية عن التطور[13]
- 1837: تُظهر دفاتر ملاحظات داروين شجرة تطورية.[14]
- 1843: التمييز بين التنادد والتشابه الجزئي، ريتشارد أوين، مفهوم الأسلاف.
- 1858: نشر عالم الأحافير هاينريش جورج برون (1800-1862) شجرة افتراضية لتوضيح وصول علم الأحافير لأنواع جديدة متشابهة مع الأنواع القديمة المنقرضة. لم يقدم برون آلية مسؤولة عن مثل هذه الظواهر، مفهوم الأسلاف.[15]
- 1858: وضع النظرية التطورية من قبل العالمين داروين ووالاس،[16] وأيضًا في كتاب أصل الأنواع لداروين في العام التالي، مفهوم الاسلاف.
- 1866: نشر إرنست هيجل أول مرة شجرة النسل القائمة على أساس التطوّر.
- 1893: قانون دولو لإمكانية العودة عن حالة الشخصية،[17] مفهوم الاسلاف.
- 1912: أوصى رونالد فيشر باستخدام مفهوم الاحتمالية القصوى وقام بتحليله ونشره، مفهوم الأسلاف.
- 1921: استخدم تيليارد مصطلح (النشوء والتطور) وميز بين الأحرف القديمة والمتخصصة في نظام التصنيف الذي أسسه.
- 1940: صاغ لوسيان كويو مصطلح (فرع حيوي).
- 1949: تقنية جاكنايف لإعادة التمثيل، موريس كوينويل (تنبأ مالانوبيس بها في عام 46 وتوسع توكي بدراستها في عام 58)، مفهوم الأسلاف.
- 1950: نشر التشكيل الكلاسيكي بواسطة ويلي هنيج[18]
- 1953, "cladogenesis" coined[19]
- 1952: نشر طريقة تشعب المخطط الأرضي بواسطة وليام فاغنر[20]
- 1953: نشر مصطلح (الانقسام التطوري)[21]
- 1960: صاغ كين وهاريسون مصطلح (تصنيف تفرعي)
- 1963: أول محاولة لاستخدام مفهوم (الاحتمال الأقصى) في علم الوراثة والتطور، من قبل إدواردز وكافالي
- 1965
- 1966: صياغة مصطلحي (التصنيفات التفرعية) و (مخطط النسل).
- 1969
- 1970: تعميم نموذج فاغنر للتقشف بواسطة فاريس [27]
- 1971
- أول تطبيق ناجح لنموذج الاحتمال الأقصى في علم الوراثة (لتسلسل البروتين)، نايمان[28]
- نموذج فيتش للتقشف، بواسطة فيتش [29]
- التبادل القريب (NNI) أول إستراتيجية بحث في تغيير الفرع، تم تطويرها بشكل مستقل بواسطة روبينسون[30] ومور.
- الحد الأدنى للتطور (ME)، بواسطة كيد وسغارميلا[31] (من غير الواضح ما إذا كانت تمثل طريقة المسافة المزدوجة)
- 1972: توافق آدمز، بواسطة آدمز[32]
- 1976: نظام مبدئي للتصنيف، بواسطة فاريس[33]
- 1977: نموذج دولو للتقشف بواسطة فاريس [34]
- 1979
- 1980: أول حزمة برمجية للتحليل التطوري (PHYLIP) بواسطة فيلسنشتاين
- 1981
- 1982
- نموذج (PHYSIS)، بواسطة ميكيفيتش وفاريس
- التفرع والتقييد، بواسطة هندى وبيني[40]
- 1985
- 1987: طريقة الانضمام إلى الجوار، بواسطة سايتو وَ ني [44]
- 1988: مؤشر الاضمحلال، بواسطة بريمر[45]
- 1989
- 1990: تقليم الشجرة وإعادة تطعيمها (SPR)، تشريح الشجرة وإعادة الاتصال (TBR)، بواسطة سوفورد وأولسين.[48]
- 1991
- مؤشر حسم البيانات (DDI)، بواسطة غولوبوف[49]
- أول تحليل للتصنيف التفرعي لحقيقيات النوى يعتمد على الأدلة الظاهرية فقط، بواسطة ليبسكومب.
- 1993: تطبيق نموذج مقارنة غولوبوف[50][51]
- 1994: انخفاض التوافق: RCC (توافق الانواع الفرعية المخفض) للأشجار ذات الجذور، بواسطة ويلكنسون[52]
- 1995: التوافق المخفض، توافق الاقسام المخفض (RPC) للأشجار التي لا تملك جذور، بواسطة ويلكنسون[53]
- 1996: تطوير الطرق العملية الأولى للاستنتاج النظرية الافتراضية (BI) بواسطة العلماء لي [54] وماو [55] ورانالا ويانغ[56] وجميع الطرق تستخدم سلسلة ماركوف - مونت كارلو (MCMC).
- 1998: تحليل شجري باستخدام تقنيات جديدة (TNT) بواسطة غولوبوف وفاريس ونيكسون.
- 2003: إعادة التشكيل المتماثل بواسطة غولوبوف.[57]
طالع أيضاً
[عدل]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Haeckel_arbol_bn.png/250px-Haeckel_arbol_bn.png)
المراجع
[عدل]- ^ "phylogenetic وفق المعجم الطبي". مكتبة لبنان ناشرون. مؤرشف من الأصل في 2020-02-01. اطلع عليه بتاريخ 2020-02-01.
- ^ "phylogenetic وفق موقع القاموس". موقع القاموس. مؤرشف من الأصل في 2020-03-10. اطلع عليه بتاريخ 2020-02-01.
- ^ أنتوني إدواردز Cavalli-Sforza LL Phylogenetics is that branch of life science,which deals with the study of evolutionary relation among various groups of organisms,through molecular sequencing data. (1964). Systematics Assoc. Publ. No. 6: Phenetic and Phylogenetic Classification (المحرر). Reconstruction of evolutionary trees. ص. 67–76.
{{استشهاد بكتاب}}
: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link) , - ^ Speer، Vrian (1998). "UCMP Glossary: Phylogenetics". UC Berkeley. مؤرشف من الأصل في 2018-01-02. اطلع عليه بتاريخ 2008-03-22.
- ^ E.O. Wiley, D. Siegel-Causey, D.R. Brooks, V.A. Funk. 1991. The Compleat Cladist: A Primer of Phylogenetic Procedures. Univ. Kansas Mus. Nat. Hist. (Lawrence, KS), Spec. Publ. No 19 online at Internet Archive نسخة محفوظة 31 مايو 2016 على موقع واي باك مشين.
- ^ Harper، Douglas (2010). "Phylogeny". قاموس علم اشتقاق الألفاظ. مؤرشف من الأصل في 2016-07-06. اطلع عليه بتاريخ 2013-03-18.
- ^ Stuessy 2009.
- ^ Blechschmidt, Erich (1977) The Beginnings of Human Life. Springer-Verlag Inc., p. 32: "The so-called basic law of biogenetics is wrong. No buts or ifs can mitigate this fact. It is not even a tiny bit correct or correct in a different form, making it valid in a certain percentage. It is totally wrong."
- ^ Ehrlich, Paul; Richard Holm; Dennis Parnell (1963) The Process of Evolution. New York: McGraw–Hill, p. 66: "Its shortcomings have been almost universally pointed out by modern authors, but the idea still has a prominent place in biological mythology. The resemblance of early vertebrate embryos is readily explained without resort to mysterious forces compelling each individual to reclimb its phylogenetic tree."
- ^ Bayes، Mr؛ Price، Mr (1763). "An Essay towards Solving a Problem in the Doctrine of Chances. By the Late Rev. Mr. Bayes, F. R. S. Communicated by Mr. Price, in a Letter to John Canton, A. M. F. R. S". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. ج. 53: 370–418. DOI:10.1098/rstl.1763.0053.
- ^ Strickberger, Monroe. 1996. Evolution, 2nd. ed. Jones & Bartlett.[بحاجة لرقم الصفحة]
- ^ The Theory of Evolution, Teaching Company course, Lecture 1
- ^ Darwin's Tree of Life نسخة محفوظة 13 March 2014 على موقع واي باك مشين.
- ^ Archibald، J. David (2008). "Edward Hitchcock's Pre-Darwinian (1840) 'Tree of Life'". Journal of the History of Biology. ج. 42 ع. 3: 561–92. CiteSeerX:10.1.1.688.7842. DOI:10.1007/s10739-008-9163-y. PMID:20027787.
- ^ Darwin، Charles؛ Wallace، Alfred (1858). "On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection". Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London. Zoology. ج. 3 ع. 9: 45–62. DOI:10.1111/j.1096-3642.1858.tb02500.x.
- ^ Dollo, Louis. 1893. Les lois de l'évolution. Bull. Soc. Belge Géol. Paléont. Hydrol. 7: 164–66.
- ^ Tillyard، R. J (2012). "A New Classification of the Order Perlaria". The Canadian Entomologist. ج. 53 ع. 2: 35–43. DOI:10.4039/Ent5335-2.
- ^ Wagner، Warren Herbert (1952). "The fern genus Diellia: structure, affinities, and taxonomy". University of California Publications in Botany. ج. 26 ع. 1–6: 1–212. OCLC:4228844.
- ^ Webster's 9th New Collegiate Dictionary
- ^ Cain، A. J؛ Harrison، G. A (2009). "Phyletic Weighting". Proceedings of the Zoological Society of London. ج. 135 ع. 1: 1–31. DOI:10.1111/j.1469-7998.1960.tb05828.x.
- ^ "The reconstruction of evolution" in "Abstracts of Papers". Annals of Human Genetics. ج. 27 ع. 1: 103–5. 1963. DOI:10.1111/j.1469-1809.1963.tb00786.x.
- ^ Camin، Joseph H؛ Sokal، Robert R (1965). "A Method for Deducing Branching Sequences in Phylogeny". Evolution. ج. 19 ع. 3: 311–26. DOI:10.1111/j.1558-5646.1965.tb01722.x.
- ^ Wilson، Edward O (1965). "A Consistency Test for Phylogenies Based on Contemporaneous Species". Systematic Zoology. ج. 14 ع. 3: 214–20. DOI:10.2307/2411550. JSTOR:2411550.
- ^ Farris، James S (1969). "A Successive Approximations Approach to Character Weighting". Systematic Zoology. ج. 18 ع. 4: 374–85. DOI:10.2307/2412182. JSTOR:2412182.
- ^ ا ب Kluge، A. G؛ Farris، J. S (1969). "Quantitative Phyletics and the Evolution of Anurans". Systematic Biology. ج. 18 ع. 1: 1–32. DOI:10.1093/sysbio/18.1.1.
- ^ Quesne، Walter J. Le (1969). "A Method of Selection of Characters in Numerical Taxonomy". Systematic Zoology. ج. 18 ع. 2: 201–205. DOI:10.2307/2412604. JSTOR:2412604.
- ^ Farris، J. S (1970). "Methods for Computing Wagner Trees". Systematic Biology. ج. 19: 83–92. DOI:10.1093/sysbio/19.1.83.
- ^ Neyman, J. (1971). Molecular studies: A source of novel statistical problems. In: Gupta S. S., Yackel J. (eds), Statistical Decision Theory and Related Topics, pp. 1–27. Academic Press, New York.
- ^ Fitch، W. M (1971). "Toward Defining the Course of Evolution: Minimum Change for a Specific Tree Topology". Systematic Biology. ج. 20 ع. 4: 406–16. DOI:10.1093/sysbio/20.4.406. JSTOR:2412116.
- ^ Robinson، D.F (1971). "Comparison of labeled trees with valency three". Journal of Combinatorial Theory, Series B. ج. 11 ع. 2: 105–19. DOI:10.1016/0095-8956(71)90020-7.
- ^ Kidd، K. K؛ Sgaramella-Zonta، L. A (1971). "Phylogenetic analysis: Concepts and methods". American Journal of Human Genetics. ج. 23 ع. 3: 235–52. PMC:1706731. PMID:5089842.
- ^ Adams، E. N (1972). "Consensus Techniques and the Comparison of Taxonomic Trees". Systematic Biology. ج. 21 ع. 4: 390–397. DOI:10.1093/sysbio/21.4.390.
- ^ Farris، James S (1976). "Phylogenetic Classification of Fossils with Recent Species". Systematic Zoology. ج. 25 ع. 3: 271–282. DOI:10.2307/2412495. JSTOR:2412495.
- ^ Farris، J. S (1977). "Phylogenetic Analysis Under Dollo's Law". Systematic Biology. ج. 26: 77–88. DOI:10.1093/sysbio/26.1.77.
- ^ Nelson، G (1979). "Cladistic Analysis and Synthesis: Principles and Definitions, with a Historical Note on Adanson's Familles Des Plantes (1763-1764)". Systematic Biology. ج. 28: 1–21. DOI:10.1093/sysbio/28.1.1.
- ^ Efron B. (1979). Bootstrap methods: another look at the jackknife. Ann. Stat. 7: 1–26.
- ^ Margush، T؛ McMorris، F (1981). "Consensus-trees". Bulletin of Mathematical Biology. ج. 43 ع. 2: 239. DOI:10.1016/S0092-8240(81)90019-7.
- ^ Sokal، Robert R؛ Rohlf، F. James (1981). "Taxonomic Congruence in the Leptopodomorpha Re-Examined". Systematic Zoology. ج. 30 ع. 3: 309. DOI:10.2307/2413252. JSTOR:2413252.
- ^ Felsenstein، Joseph (1981). "Evolutionary trees from DNA sequences: A maximum likelihood approach". Journal of Molecular Evolution. ج. 17 ع. 6: 368–76. DOI:10.1007/BF01734359. PMID:7288891.
- ^ Hendy، M.D؛ Penny، David (1982). "Branch and bound algorithms to determine minimal evolutionary trees". Mathematical Biosciences. ج. 59 ع. 2: 277. DOI:10.1016/0025-5564(82)90027-X.
- ^ Lipscomb, Diana. 1985. The Eukaryotic Kingdoms. Cladistics 1: 127–40.
- ^ Felsenstein J. (1985) Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. Evolution 39: 783–791.
- ^ Lanyon، S. M (1985). "Detecting Internal Inconsistencies in Distance Data". Systematic Biology. ج. 34 ع. 4: 397–403. CiteSeerX:10.1.1.1000.3956. DOI:10.1093/sysbio/34.4.397.
- ^ Saitou، N.؛ Nei، M. (1987). "The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees". Molecular Biology and Evolution. ج. 4 ع. 4: 406–25. DOI:10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454. PMID:3447015.
- ^ Bremer، Kåre (1988). "The Limits of Amino Acid Sequence Data in Angiosperm Phylogenetic Reconstruction". Evolution. ج. 42 ع. 4: 795–803. DOI:10.1111/j.1558-5646.1988.tb02497.x. PMID:28563878.
- ^ Farris، James S (1989). "The Retention Index and the Rescaled Consistency Index". Cladistics. ج. 5 ع. 4: 417–419. DOI:10.1111/j.1096-0031.1989.tb00573.x.
- ^ Archie، James W (1989). "Homoplasy Excess Ratios: New Indices for Measuring Levels of Homoplasy in Phylogenetic Systematics and a Critique of the Consistency Index". Systematic Zoology. ج. 38 ع. 3: 253–269. DOI:10.2307/2992286. JSTOR:2992286.
- ^ Bremer، Kåre (1990). "Combinable Component Consensus". Cladistics. ج. 6 ع. 4: 369–372. DOI:10.1111/j.1096-0031.1990.tb00551.x.
- ^ D. L. Swofford and G. J. Olsen. 1990. Phylogeny reconstruction. In D. M. Hillis and G. Moritz (eds.), Molecular Systematics, pages 411–501. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
- ^ Goloboff، Pablo A (1991). "Homoplasy and the Choice Among Cladograms". Cladistics. ج. 7 ع. 3: 215–232. DOI:10.1111/j.1096-0031.1991.tb00035.x.
- ^ Goloboff، Pablo A (1991). "Random Data, Homoplasy and Information". Cladistics. ج. 7 ع. 4: 395–406. DOI:10.1111/j.1096-0031.1991.tb00046.x.
- ^ Goloboff، Pablo A (1993). "Estimating Character Weights During Tree Search". Cladistics. ج. 9: 83–91. DOI:10.1111/j.1096-0031.1993.tb00209.x.
- ^ Wilkinson، M (1994). "Common Cladistic Information and its Consensus Representation: Reduced Adams and Reduced Cladistic Consensus Trees and Profiles". Systematic Biology. ج. 43 ع. 3: 343–368. DOI:10.1093/sysbio/43.3.343.
- ^ Wilkinson، Mark (1995). "More on Reduced Consensus Methods". Systematic Biology. ج. 44 ع. 3: 435–439. DOI:10.2307/2413604. JSTOR:2413604.
- ^ Li، Shuying؛ Pearl، Dennis K؛ Doss، Hani (2000). "Phylogenetic Tree Construction Using Markov Chain Monte Carlo". Journal of the American Statistical Association. ج. 95 ع. 450: 493. CiteSeerX:10.1.1.40.4461. DOI:10.1080/01621459.2000.10474227. JSTOR:2669394.
- ^ Mau، Bob؛ Newton، Michael A؛ Larget، Bret (1999). "Bayesian Phylogenetic Inference via Markov Chain Monte Carlo Methods". Biometrics. ج. 55 ع. 1: 1–12. CiteSeerX:10.1.1.139.498. DOI:10.1111/j.0006-341X.1999.00001.x. JSTOR:2533889. PMID:11318142.
- ^ Goloboff، P (2003). "Improvements to resampling measures of group support". Cladistics. ج. 19 ع. 4: 324–32. DOI:10.1016/S0748-3007(03)00060-4.
![]() |
في كومنز صور وملفات عن: علم الوراثة العرقي |