Fylogenetikk

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Fylogenetikk er den delen av evolusjonsbiologien som rekonstruerer stamtrær; dvs. vitenskapen som avslører slektskapsforholdene mellom arter eller grupper av arter. Ordet kommer av de greske røttene φύλον (fylon), «stamme» og γένεσις (genesis), «dannelse». Beslektede ord er

• fylogeni, som er ensbetydende med stamtre, og
• fylogenese, som betegner prosessen bak stamtreets dannelse (dvs. evolusjon, spesielt makroevolusjon).

[rediger] Metoder

I motsetning til hva man kunne tro, bygger ikke fylogenetikken på undersøkelser av fossiler, selv om disse kan bidra med verdifull informasjon. Faktisk fungerer dagens metoder for evolusjonær slektskapsrekonstruksjon også hvis man ikke hadde hatt kjennskap til fossiler i det hele tatt. Dette er fordi fylogenetikk tar utgangspunkt i hvordan egenskapene er fordelt blant de nålevende organismene.

En mye brukt fylogenetisk metode er den kladistiske analysen. Denne leter kort fortalt etter fellestrekk blant levende arter. Ut ifra fordelingen av fellestrekkene mellom artene, er det mulig å rekonstruere deres stamtre. Det viktigste skrittet i slike analyser er å identifisere homologier, dvs. egenskaper hos ulike arter som disse har nedarvet fra en felles stamform. Når man først har laget en oversikt over homologe egenskaper, og hos hvilke arter de forekommer, er det en enkel sak å lage en slektskapshypotese på bakgrunn av dette materialet. Hvis f.eks. en homolog egenskap bare finnes i to grupper – f.eks. delte hjertekamre hos fugler og krokodiller – betyr dette at fugler og krokodiller må være hverandres nærmeste slektninger.

Den kladistiske metoden kan brukes på alle typer data som endrer seg forholdsvis sakte i evolusjonens løp, f.eks. anatomi eller rekkefølgen av gener på et kromosom. For andre typer data har man utviklet andre metoder. DNA-sekvenser er f.eks. mer foranderlige, og analyseres derfor gjerne på andre måter, f.eks. med sannsynlighetsanalyser. Slike metoder forutsetter spesielt tilpassede dataprogrammer.

At genetiske og molekylære data skal ha revolusjonert fylogenetikken, er en utbredt overdrivelse. Genetiske og molekylære data er selvfølgelig uvurderlige kilder til råmateriale for fylogenetiske undersøkelser. Men morfologiske data har på ingen måte utspilt sin rolle. Dagens fylogenetiske analyser prøver i størst mulig grad å nyttiggjøre data av forskjellig art i kombinerte analyser, dvs. både genetiske, molekylære, morfologiske, ontogenetiske, økologiske og biogeografiske egenskaper ved artene. Det som har revolusjonert fylogenetikken er de metodologiske utviklingene mellom 1950-tallet og i dag.

[rediger] Resultater

Fylogenetikkens mål er å rekonstruere «livets tre» i størst mulig detalj. Man vil neppe få klarlagt samtlige forgreninger i livets tre. Grunnen til dette er at man må basere seg på evolusjonære forskjeller som har oppstått i artene mellom disse forgreningene. I tilfeller der det har gått forholdsvis kort tid mellom oppgreningene, kan det derfor være umulig å rekonstruere den nøyaktige rekkefølgen i etterkant.

Likevel har man i løpet av de siste par tiårene rukket å rekonstruere nokså store deler av stamtreet. Noen av slektskapshypotesene er fortsatt omstridt, dvs. at ulike typer egenskaper peker ut forskjellige grupper som hverandres nærmeste slektninger. Men det blir også flere og flere deler av livets tre som er kartlagt med stor sikkerhet.

For informasjon om stamtreet til enkelte grupper, se under disse (f.eks. dyr, liv, planter osv.).

[rediger] Historie

Fylogenetikken er en forholdsvis ny vitenskap. På 1800-tallet gjorde komparative anatomer og paleontologer riktignok mange oppdagelser som har vært av stor betydning for senere analyser. Men i og med at analyseverktøyene manglet, var disse tidligere undersøkelsenes resultater bare av begrenset verdi. Først på 1950- og 60-tallet ble de nødvendige metodene utviklet:

• Den kladistiske analysen ble beskrevet 1950 av Willi Hennig.
• Sannsynlighetsanalysen ble beskrevet i 1963 av Edwards & Cavalli-Sforza.

Andre metoder har blitt utviklet enda senere, og nye og forbedrede analyseverktøy er stadig under utvikling. Det var imidlertid ikke før på 1980-tallet at disse fylogenetiske metodene ble tatt i utstrakt bruk.