If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

კურსი: ბიოლოგია > თემა 21

გაკვეთილი 3: სახეობათა წარმოქმნა და ევოლუციური ხეები

ფილოგენეზური ხის აგება

ფილოგენეზური ხეების ლოგიკა. როგორ ავაგოთ ფილოგენეზური ხე იმ მახასიათებლების მონაცემებით, რომლებიც აქვთ ან არ აქვთ ორგანიზმებს.

საკვანძო საკითხები:

  • ფილოგენეზური ხე ასახავს ჰიპოთეზებს ორგანიზმთა ჯგუფებს შორის არსებული ევოლუციური ურთიერთკავშირების შესახებ.
  • ფილოგენეზური ხის აგება შეგვიძლია სახეობებისა თუ სხვა ჯგუფების მორფოლოგიური (სხეულის ფორმა), ბიოქიმიური, ქცევითი ან მოლეკულური მახასიათებლების გამოყენებით.
  • ხის აგებისას ჩვენ ვანაწილებთ სახეობებს იერარქიულ ჯგუფებში მათი საზიარო დერივაციული (შედარებით ახალწარმოქმნილი) ნიშან-თვისებების (ანუ ჯგუფის წინაპრისგან განსხვავებული ნიშან-თვისებების) მიხედვით.
  • ფილოგენეზური ხეების ასაგებად შეგვიძლია სახეობათა გენებისა და ცილების მიმდევრობების შედარების გამოყენება. ახლოდ მონათესავე სახეობებს, როგორც წესი, მცირე განსხვავებები აქვთ მიმდევრობებში, ხოლო უფრო ნაკლებად მონათესავეებს - მეტი.

შესავალი

ყველანი ერთმანეთთან ვართ დაკავშირებულები — და მხოლოდ ადამიანებს როდი ვგულისხმობ, მიუხედავად იმისა, რომ ეს ნამდვილად ასეა! დედამიწაზე მცხოვრებ ნებისმიერ ორგანიზმს შეუძლია, გაუყვეს თავის ჩამომავლობას და საერთო წინაპარს მიაკვლიოს. სახეობათა ნებისმიერ მცირე ჯგუფსაც ჰყავს საერთო წინაპარი, ხშირ შემთხვევაში ბევრად უფრო ბოლოდროინდელი.
იმის გათვალისწინებით, რომ დროში უკან დაბრუნება და სახეობათა ევოლუციის ნახვა არ შეგვიძლია, როგორ ვახერხებთ იმის გარკვევას, თუ რამდენად ენათესავებიან ისინი ერთმანეთს? ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ იმ საწყის მეთოდებსა და ლოგიკას, რომელიც საჭიროა ფილოგენეზური ხის ასაგებად, ანუ, იმ ხის, რომელიც ასახავს ორგანიზმთა ჯგუფის ევოლუციურ ისტორიასა და ურთიერთკავშირებს.

ფილოგენეზური ხეების მიმოხილვა

ფილოგენეზურ ხეში ჩვენთვის საინტერესო სახეობები ნაჩვენებია ხის ტოტების ბოლოებში. თვითონ ტოტები ერთმანეთს იმგვარად უკავშირდება, რომ ასახულია სახეობათა ევოლუციური ისტორია — ანუ, ჩვენი წარმოდგენა იმისა, თუ როგორ განიცადეს მათ საერთო წინაპრისგან ევოლუცია რიგი განშტოებითი (ორ ნაწილად გაყოფის) მოვლენების შედეგად. განტოტვის თითოეულ წერტილში მდებარეობს მათგან ჩამომავალი ყველა სახეობის საერთო ბოლოდროინდელი წინაპარი. ხის ხაზები განასახიერებს წინაპართა გრძელ სერიას, რომელიც ერთი სახეობიდან მეორემდეა გადაჭიმული.
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 2, რობერტ ბირი და სხვ., CC BY 4,0
უფრო დეტალური განმარტებისთვის, იხილეთ სტატია ფილოგენეზური ხეების შესახებ.
მაშინაც კი, როცა უკვე მარტივად მოახერხებთ ფილოგენეზური ხის წაკითხვას, შესაძლოა, მუდმივად გაწუხებდეთ კითხვა: როგორ აგებთ ამ ხეებს? ამ სტატიაში ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ იმას, თუ როგორ იგება ფილოგენეზური ხეები.

ხის კონსტრუქციაში ჩადებული იდეა

როგორ ვაგებთ ფილოგენეზურ ხეს? ამის ფუნდამენტური პრინციპია დარვინის იდეა „მოდიფიკაციით ჩამომავლობის“ შესახებ. არსებითად, თანამედროვე ორგანიზმების მოდიფიკაციების (ახალი ნიშან-თვისებების) კანონზომიერებებს თუ დავაკვირდებით, შეგვიძლია, დავადგინოთ — ან, როგორც მინიმუმ, ვივარაუდოთ — მათი საერთო წინაპრისგან ჩამომავლობის გზა.
მაგალითად, განვიხილოთ ქვემოთ მოცემული ფილოგენეზური ხე (რომელიც თაგვისებრთა სახეობების მცირე შედგენილი ჯგუფის ევოლუციურ ისტორიას გვიჩვენებს). ვხედავთ ამ ჯგუფის ევოლუციური ისტორიის სამ სხვადასხვა წერტილში წარმოქმნილ სამ ახალ ნიშან-თვისებას: ხშირბეწვიან კუდს, დიდ ყურებსა და ულვაშებს. თითოეული ახალი ნიშან-თვისება საზიაროა იმ წინაპრიდან ჩამომავალი ყველა სახეობისთვის, რომელსაც პირველად გაუჩნდა იგი (ნაჩვენებია ჰორიზონტალური ნიშნით), მაგრამ ეს ნიშან-თვისებები არ გვაქვს იმ სახეობებში, რომლებიც მათ წარმოქმნამდე გამოეყვნენ ცალკე შტოდ.
ფილოგენეზური ხეების აგებისას იმ ნიშან-თვისებებს, რომლებიც ჯგუფის ევოლუციის დროს წარმოიქმნება და განსხვავდება ჯგუფის წინაპრის ნიშან-თვისებებისგან, ეწოდება დერივაციული (მეორეული) ნიშან-თვისებები. ჩვენს მაგალითში ხშირბეწვიანი კუდი, დიდი ყურები და ულვაშები დერივაციული ნიშან-თვისებებია, ხოლო უბეწვო კუდი, პატარა ყურები და ულვაშების უქონლობა პირველადი ნიშან-თვისებებია (ინგლ. ancestral trait). მნიშვნელოვანია, რომ დერივაციული ნიშან-თვისების წარმოქმნა შეიძლება განაპირობოს რაიმე მახასიათებლის დაკარგვამ ან შეძენამ. მაგალითად, ჩამომავლობის E ხაზში რომ მომხდარიყო ისეთი ცვლილება, რომელიც კუდის დაკარგვას გამოიწვევდა, უკუდობა დერივაციულ ნიშან-თვისებად ჩაითვლებოდა.
ჩვენს მონაცემთა ბაზაში არსებული სახეობებისა თუ სხვა ჯგუფების საზიარო დერივაციული ნიშან-თვისებები საკვანძო როლს ასრულებენ ხეების აგებაში. როგორც ზემოთაა ნაჩვენები, საზიარო დერივაციული ნიშან-თვისებები ქმნიან ერთმანეთში ჩასმულ თარგებს, რომლებიც გვაუწყებს, თუ როდის მოხდა განტოტვა სახეობის ევოლუციის განმავლობაში.
როდესაც არსებული მონაცემთა ბაზის მეშვეობით ვაგებთ ფილოგენეზურ ხეს, ჩვენი მიზანია თანამედროვე სახეობების საზიარო დერივაციული ნიშან-თვისებების გამოყენება იმისთვის, რომ გამომავლინოთ მათი ევოლუციური ისტორიის განტოტვადობის კანონზომიერება. მიუხედავად ამისა, მთელი ოინი ისაა, რომ არ შეგვიძლია ჩვენთვის საინტერესო სახეობების ევოლუციაზე უშუალოდ დაკვირვება და იმის ნახვა, თუ როდის წარმოიქმნა ახალი ნიშან-თვისებები ჩამომავლობის თითოეულ ხაზში.
ნაცვლად ამისა, ჩვენ უკუმიმართულებით გვიწევს მუშაობა. ეს ნიშნავს, რომ გვიწევს ჩვენთვის საინტერესო სახეობებზე — როგორებიცაა A, B, C, D და E — დაკვირვება და იმის გამოვლენა, თუ რომელი ნიშან-თვისებებია პირველადი და რომელი — დერივაციული. ამის შემდეგ შეგვიძლია, დერივაციული ნიშან-თვისებები გამოვიყენოთ სახეობების ჩასმულ ჯგუფებში გასანაწილებლად, როგორც ეს ზემოთაა ნაჩვენები. ამგვარად აგებული ხე არის სახეობათა ევოლუციური ისტორიის ჰიპოთეზა — როგორც წესი, მასში წარმოდგენილია უმარტივესი შესაძლებელი განტოტვადობა, რომელსაც შეუძლია სახეობათა ნიშან-თვისებების ახსნა.

მაგალითი: ფილოგენეზური ხის აგება

ბიოლოგები რომ ვიყოთ და ჩვენი კვლევის ფარგლებში ვაგებდეთ ფილოგენეზურ ხეს, მოგვიწევდა იმ ორგანიზმების ჯგუფის შერჩევა, რომლებსაც განვალაგებდით ხეში. აგრეთვე შევარჩევდით იმ მახასიათებლებს, რომელთა მიხედვითაც ავაგებდით ხეს (მრავალი სხვადასხვა ფიზიკური, ქცევითი და ბიოქიმიური მახასიათებლიდან).
თუმცა თუ ჩვენ კლასისთვის ვაგებთ ფილოგენეზურ ხეს (რაც უფრო მეტად ალბათურია ამ სტატიის მკითხველებისთვის), მაშინ, სავარაუდოდ, მოგვეცემა ნაკრები მახასიათებლებისა, ხშირ შემთხვევაში ცხრილის სახით, რომლებიც ხედ უნდა ვაქციოთ. მაგალითად, ქვემოთ მოცემულ ცხრილზე მოყვანილია სხვადასხვა მახასიათებლის ქონა (+) თუ უქონლობა (0):
ნიშან-თვისებასალამურაანტილოპათეთრთავა ფსოვიალიგატორიჭორჭილა
ფილტვები0+++0
ყბები0++++
ბუმბულები00+00
კუნთოვანი კუჭი00++0
ბეწვი0+000
ცხრილის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 4, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
შემდგომ გვჭირდება იმის გარკვევა, თუ ამ მახასიათებელთაგან რომელი ფორმაა პირველადი და რომელი - დერივაციული, ანუ მეორეული. მაგალითად, ფილტვების ქონა პირველადი ნიშან-თვისებაა თუ მეორეული? შეგახსენებთ, რომ პირველად ნიშან-თვისებას ვუწოდებთ ისეთს, როგორიც, ჩვენი აზრით, ჩვენთვის საინტერესო სახეობების საერთო წინაპარს ჰქონდა. ხოლო დერივაციული, იგივე მეორეული, ნიშან-თვისებაა ის, რომელიც, ჩვენი აზრით, წინაპრისგან ჩამომავლობის ხაზის რომელიღაც საფეხურზე წარმოიქმნა.
წარსულში ჩახედვის შესაძლებლობის (რაც ძალიან მოსახერხებელი იქნება, თუმცა, სამწუხაროდ, შეუძლებელია) არქონის პირობებში, როგორ ვახერხებთ იმის გარკვევას, თუ რომელი ნიშან-თვისებაა პირველადი და რომელი - მეორეული?
  • საშანაო დავალების ან ტესტის კონტექსტში, ამოცანაში, რომელსაც ხსნით, შეიძლება მოცემული იყოს, თუ რომელი ნიშან-თვისებებია პირველადი და რომელი - მეორეული.
  • თუკი საკუთარ კვლევას აწარმოებთ, შესაძლოა, გქონდეთ ცოდნა, რომელიც იძლევა პირველადი და მეორეული ნიშან-თვისებების ერთმანეთისგან გარჩევის შესაძლებლობას (მაგ., ნამარხებზე დაყრდნობით).
  • შესაძლოა, მოგეცეთ ინფორმაცია გარე ჯგუფის შესახებ, ისეთი სახეობის, რომელიც უფრო შორეულად უკავშირდება თქვენთვის საინტერესო სახეობებს, ვიდრე თვითონ ისინი - ერთმანეთს.
თუკი მოცემული გვაქვს გარე ჯგუფი, შეგვიძლია, იგი წინაპარი სახეობის წარმომადგენლად გამოვიყენოთ. სხვაგვარად რომ ვთქვათ, შეგვიძლია, ჩავთვალოთ, რომ მისი ნიშან-თვისებები თითოეული მახასიათებლის ძველ ფორმას ასახავს.
მაგალითად, ჩვენს ნიმუშში (მეტი მოხერხებულობისთვის მონაცემები ქვემოთაცაა გამეორებული), სალამურა, უყბო თევზი, ჩვენი გარე ჯგუფია. როგორც ცხრილშია ნაჩვენები, სალამურას არცერთი ჩამოთვლილი თვისება არ აქვს: მას არ აქვს ფილტვები, ყბები, ბუმბულები, კუნთოვანი კუჭი და ბეწვი. ამ ინფორმაციებზე დაყრდნობით ჩავთვლით, რომ ამ მახასიათებლების უქონლობა პირველადია, რომელიმე მათგანის ქონა კი - მეორეული, ანუ დერივაციული.
ნიშან-თვისებასალამურაანტილოპათეთრთავა ფსოვიალიგატორიჭორჭილა
ფილტვები0+++0
ყბები0++++
ბუმბულები00+00
კუნთოვანი კუჭი00++0
ბეწვი0+000
ცხრილის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 4, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
ახლა შეგვიძლია, დავაჯგუფოთ ორგანიზმები მათი საზიარო დერივაციული მახასიათებლების მიხედვით და დავიწყოთ ხის აგება. კარგ საწყის წერტილს წარმოადგენს ისეთი დერივაციული ნიშან-თვისების პოვნა, რომელსაც ყველაზე მეტი ორგანიზმი იზიარებს. ამ შემთხვევაში, ეს არის ყბების ქონა: ყველა ორგანიზმს, გარდა გარე ჯგუფის სახეობისა (სალამურასი), აქვს ყბები. ამგვარად, შეგვიძლია, სალამურას ჩამომავლობის ხაზი გამოვყოთ სხვა სახეობებისგან და სალამურას სახეობის არმქონე ტოტზე გავაკეთოთ ყბების ქონის აღნიშვნა.
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 6, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
შემდეგ უნდა ვიპოვოთ ის დერივაციული ნიშან-თვისება, რომლებსაც ორგანიზმთა სიდიდით მეორე ჯგუფი იზიარებს. ასეთი იქნება ფილტვები, რომლებსაც იზიარებენ ანტილოპა, თეთრთავა არწივი და ალიგატორი, მაგრამ არა - ჭორჭილა. ამაზე დაყრდნობით შეგვიძლია, გამოყოფილად დავხატოთ ჭორჭილას ჩამომავლობის ხაზი, ხოლო ჩამომავლობის იმ ხაზზე, რომელსაც ანტილოპამდე, თეთრთავა არწივსა და ალიგატორამდე მივყავართ, მოვათავსოთ ფილტვების ქონის აღნიშვნა.
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 6, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
იმავე თარგის მიხედვით შეგვიძლია, ვიპოვოთ ის დერივაციული ნიშან-თვისება, რომელსაც ორგანიზმთა სიდიდით შემდგომი ჯგუფი იზიარებს. ეს იქნება კუნთოვანი კუჭი, რომელსაც იზიარებენ ალიგატორი და თეთრთავა არწივი (და რომელიც არ აქვს ანტილოპას). ამ მონაცემებზე დაყრდნობით დავხატავთ ანტილოპის ჩამომავლობის ხაზს, რომელიც გამოეყოფა ალიგატორისა და თეთრთავა არწივის ჩამომავლობას, და ამ უკანასკნელზე კუნთოვანი კუჭის ქონის აღნიშვნა გავაკეთოთ.
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 6, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
რა ვუყოთ დარჩენილ ნიშან-თვისებებს, ბეწვსა და ბუმბულებს? ეს ნიშან-თვისებები დერივაციულია, მაგრამ ისინი საზიარო არაა, რადგან თითოეული მხოლოდ ერთ სახეობაში გვხვდება. ის დერივაციული ნიშან-თვისებები, რომლებიც საზიარო არაა, არ გვეხმარება ხის აგებაში, მაგრამ მათი ხეში ჩასმა მაინც შეგვიძლია მათთვის ყველაზე უფრო სავარაუდო ადგილას. ბუმბულებისთვის ასეთი ადგილია თეთრთავა არწივისკენ მიმავალი ჩამომავლობის ხაზი (ალიგატორისგან გამოყოფის შემდეგ), ბეწვისთვის კი - ანტილოპის ჩამომავლობის ხაზი ალიგატორისა და თეთრთავა არწივისგან გამოყოფის შემდეგ.
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 6, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0

მომჭირნეობა და სირთულეები ხის აგებისას

ზემოთ მოყვანილი ხის აგებისას გამოვიყენეთ მიდგომა, რომელსაც ეწოდება მომჭირნეობა (ინგლ. parsimony). არსობრივად, მომჭირნეობა ნიშნავს, რომ ჩვენ ვირჩევთ უმარტივეს ახსნას, რომელიც ჩვენს დაკვირვებებს ერგება. ხის აგების კონტექსტში ეს ნიშნავს, რომ ვირჩევთ ისეთ ხეს, რომელსაც ყველაზე ნაკლები დამოუკიდებელი გენეტიკური მოვლენა (ნიშან-თვისებების გაჩენა თუ გაქრობა) სჭირდება.
მაგალითად, ჩვენ მიერ ნანახი ნიშან-თვისებების კანონზომიერების ახსნა ამგვარი ხითაც შეგვეძლო:
სურათის წყარო: ტაქსონომია და ფილოგენეზი: სურათი 6, რობერტ ბერი და სხვ., CC BY 4,0
მოვლენათა ეს წყება აგრეთვე გვთავაზობს ევოლუციურ ახსნას იმისა, თუ როგორ გაჩნდა შესაბამისი ნიშან-თვისებები ამ ხუთ სახეობაში. მიუხედავად ამისა, ეს ხე ნაკლებად მომჭირნეობითია, რადგან იგი ნიშან-თვისებათა უფრო მეტი დამოუკიდებელი ცვლილების მოხდენას საჭიროებს. რადგან იმის გათვალისწინებით, თუ სად განვათავსეთ ჭორჭილა ამ ხეში, ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ ყბები ორჯერ წარმოიქმნა ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად (ერთხელ ჭორჭილას ჩამომავლობის ხაზში, ერთხელ კი - იმ ჩამომავლობაში, რომელსაც ანტილოპებამდე, თეთრთავა არწივსა და ალიგატორებამდე მივყავართ). ეს ხეს აძლევს ჯამურ 6 აღნიშვნას, ანუ, ნიშან-თვისებათა ცვლილების მოვლენას, ხოლო ზემოთ ნაჩვენებ, უფრო მეტად მომჭირნეობით ხეში ასეთი ცვლილება მხოლოდ 5-ია.
ამ მაგალითის შემთხვევაში შესაძლოა ძალიან აშკარად გეჩვენოთ ის ფაქტი, თუ რომელი ხეა უკეთესი, და აღნიშვნების დათვლა თითქოს არც იყოს საჭირო. მიუხედავად ამისა, როდესაც მკვლევარები აგენებენ ფილოგენეზურ ხეებს, ხშირად ისინი დიდი რაოდენობით მახასიათებლებს იყენებენ და ამ მახასიათებლების კანონზომიერებები იშვიათად ემთხვევა ერთმანეთს 100%-ით. ნაცვლად ამისა, ამ დროს წარმოიქმნება გარკვეული კონფლიქტები, რომელთა დროსაც ერთ-ერთი ხე უკეთ ერგება რომელიმე ნიშან-თვისების სქემას, ხოლო მეორე ხე - სხვა ნიშან-თვისებისას. ამ შემთხვევებში მკვლევარები იყენებენ მომჭირნეობის პრინციპს, რათა აირჩიონ ერთი ხე (ჰიპოთეზა), რომელიც საუკეთესოდ შეესაბამება არსებულ მონაცემთა ბაზას.
შესაძლოა, გიკვირდეთ: რატომ არ ეთანხმება ერთმანეთს ყველა ხე, მიუხედავად იმისა, თუ რომელი მახასიათებლებით იგება ისინი? სხვა რომ არაფერი, სახეობათა ჯგუფის ევოლუცია ერთი, განსაზღვრული გზით მოხდა. პრობლემა ისაა, რომ ხის აგებისას ჩვენ ამ ევოლუციური ისტორიის რეკონსტრუქციას არასრული და ზოგჯერ დეფექტური მონაცემებით ვახდენთ. მაგალითად:
  • ზოგჯერ არ შეგვიძლია, ერთმანეთისგან განვასხვავოთ საერთო წინაპრის ქონის ამსახველი (ჰომოლოგიური) და ერთმანეთის მსგავსი, მაგრამ დამოუკიდებლად წარმოქმნილი (ანალოგიური, ანუ, კონვერგენციული ევოლუციით წარმოქმნილი) ნიშან-თვისებები.
  • სახეობის ევოლუციური ისტორიის განმავლობაში ნიშან-თვისებები შეიძლება მრავალჯერ გაქრეს და გაჩნდეს. სახეობას შეიძლება ჰქონდეს დერივაციული ნიშან-თვისება, მაგრამ დაკარგოს იგი (და დაუბრუნდეს პირველად ფორმას) ევოლუციის განმავლობაში.
ამგვარი შეცდომების გამო ბიოლოგები ფილოგენეზური ხის ასაგებად ხშირად მრავალ მახასიათებელს იყენებენ. მაშინაც კი, როცა ყველა მახასიათებელი ფრთხილად ირჩევა და იაზრება, მაინც არსებობს შესაძლებლობა იმისა, რომ ზოგიერთმა მათგანმა არასწორ დასკვნებამდე მიგვიყვანოს (რადგან არ გვაქვს სრული ინფორმაცია წარსულში მომხდარი მოვლენების შესახებ).

მოლეკულური მონაცემების გამოყენება ხეების ასაგებად

დნმ-ის სეკვენირებამ რევოლუცია მოახდინა ფილოგენეტიკურ ანალიზში და დღემდე აგრძელებს ამ რევოლუციას. მისი გამოყენებით, ორგანიზმების ფიზიკური და ქცევითი მახასიათებლების გამოყენებისგან განსხვავებით, ხის აგებისას შეგვიძლია, ერთმანეთს შევადაროთ სახეობების ორთოლოგიური (ევოლუციურად დაკავშირებული) გენებისა თუ ცილების მიმდევრობები.
ამგვარი შედარების ძირითადი პრინციპი იგივეა, რაც ზემოთ განვიხილეთ: გვაქვს დნმ-ის ან ცილის მიმდევრობის პირველადი (წინაპრის) ფორმა, ევოლუციის განმავლობაში კი მასში ცვლილებები მოხდებოდა. მიუხედავად ამისა, გენი თუ ცილა მარტოოდენ ორ მდგომარეობაში არსებულ ერთ მახასიათებელს არ შეესაბამება.
ნაცვლად ამისა, გენის თითეული ნუკლეოტიდი თუ ცილის თითოეული ამინომჟავა შეგვიძლია ცალკეულ მახასიათებლად ჩავთვალოთ, ისეთად, რომელსაც მუტაციის გზით მრავალ მდგომარეობას შორის მონაცვლეობა შეუძლია (მაგ., ნუკლეოტიდის შემთხვევაში ეს იქნება ა, თ, ც და გ). ამგვარად, 300 ნუკლეოტიდის შემცველი გენი შეიძლება ასახავდეს 300 სხვადასხვა მახასიათებელს, რომლებიც 4 სხვადასხვა მდგომარეობაში არსებობს! მიმდევრობების შედარებით მიღებული ინფორმაცია — და, შესაბამისად, ფილოგენეზურ ხეში მიღებული სურათი — გაცილებით უფრო დიდია, ვიდრე ფიზიკური ნიშან-თვისებების შედარებით მიღებული.
მიმდევრობათა მონაცემების ანალიზისა და ყველაზე უფრო სავარაუდო ფილოგენეზური ხის იდენტიფიცირებისთვის ბიოლოგები, როგორც წესი, იყენებენ კომპიუტერულ პროგრამებსა და სტატისტიკურ ალგორითმებს. მიუხედავად ამისა, ზოგადად, როდესაც სახეობებს შორის გენისა თუ ცილის მიმდევრობებს ვადარებთ:
  • განსხვავებათა დიდი რაოდენობა უფრო ნაკლებად მონათესავე სახეობებს ნიშნავს
  • განსხვავებათა მცირე რაოდენობა უფრო მეტად მონათესავე სახეობებს ნიშნავს
მაგალითად, ჩათვალეთ, რომ ერთმანეთს ვადარებთ ადამიანებისა და მრავალი სხვა სახეობის ჰემოგლობინის (სისხლში ჟანგბადის გადამტანი ცილის) ბეტა ჯაჭვს. ადამიანისა და გორილის ამ ცილას თუ შევადარებთ, მხოლოდ 1 ამინომჟავა იქნება სხვაობა. ნაცვლად ამისა, თუ ერთმანეთს შევადარებთ ადამიანისა და ძაღლის ცილებს, 15 განსხვავებას აღმოვაჩენთ. ადამიანისა და ქათმის შედარებით 45 ამინომჟავის სხვაობამდე ავალთ, ხოლო ადამიანისა და სალამურას (უყბო თევზის) შედარებისას - 127 სხვაობამდე1. ეს რიცხვები გვიჩვენებს, რომ ზემოგანხილულ სახეობებს შორის ადამიანი ყველაზე მეტად გორილას ენათესავება, ყველაზე ნაკლებად კი - სალამურას.
AP ბიოლოგიის კითხვა-პასუხის ვიდეოში შეგიძლიათ, იხილოთ სალი, რომელიც ფილოგენეზურ ხეებსა და მიმდევრობათა მონაცემებთან დაკავშირებულ მაგალითს ხსნის.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.