Филогенетические связи III

Изучение эмбриогенеза представителей крупных групп организмов выявляет черты структурного сходства, очевидные на эмбриональных и личиночных стадиях, но отсутствующие у взрослых особей. Эти наблюдения интерпретируются как признаки филогенетического родства между различными группами организмов, что подразумевает существование эволюционного процесса. По характеру дробления зиготы и судьбе бласто-пора организмы с трехслойным зародышем можно разделить на две группы — первичноротых и вторичноротых. Для первичноротых характерно спиральное дробление, а бластопор превращается в ротовое отверстие взрослой особи. Такой тип развития свойствен кольчатым червям, моллюскам и членистоногим. Для вторичноротых характерно радиальное дробление, и бластопор превращается у них в анальное отверстие взрослой особи. Так происходит развитие иглокожих и хордовых. Различия между этими двумя группами показаны на рис. 26.16. Именно такого рода данные помогли выяснить вопрос о филогенетических родственных связях иглокожих. Строение взрослых иглокожих заставляет рассматривать их как один из типов беспозвоночных, но эмбриональное развитие, протекающее у них по типу, характерному для вторичноротых, подтверждает их близость к линии развития хордовых. Этот пример показывает, что вопрос о филогенетических связях нельзя решать на основе одних лишь сведений о гомологичных структурах взрослых особей. [c.301]

Связи между очень отдаленными таксонами можно установить путем исследования специализации белка. Отправным пунктом любого эволюционного исследования, основанного на заменах аминокислот, является таблица различий между белками, относящимися к разным видам [145]. Эти данные представлены в виде упорядоченной матрицы различий упорядоченность достигается путем помещения самых малых чисел, отражающих различия, вблизи диагонали. Основные этапы перехода от такой таблицы к установлению филогенетической связи описаны в разд. 9.3 на примере коротких пептидных гормонов. Для установления генеалогии белков, подобных рассмотренным митохондриальным цитохромам с, выделенным из более чем 70 организмов [509], были предложены детально разработанные схемы, например метод родовой последовательности [513] и матричный подход [504]. [c.209]

Несмотря на многие обнадеживающие начинания, исследования фенольных веществ мало влияли на классическую таксономию, и, возможно, еще пройдет много лет, прежде чем это произойдет, т. е. прежде чем данные химического анализа действительно помогут систематику-практику в его решениях. В филогенетических исследованиях, однако, положение представляется более обнадеживающим перейдем теперь к его рассмотрению. Как описано выше, обычно считают, что коррелированное наличие у различных таксономических единиц ряда независимых признаков указывает на общее происхождение, т. е. на филогенетическую связь между таксонами, имеющими общие признаки. Говорят, что такие таксономические единицы — естественные и такое утверждение всегда влечет за собой филогенетические выводы. Конечно, на всех уровнях таксономии существуют все степени естественности — от таксонов, для которых не может быть проведена естественная группировка (и с которыми соответственно очень трудно работать), до таких, в которых естественная классификация напрашивается даже при поверхностном ознакомлении. Химические признаки были (и, по-видимому, должны быть) наиболее полезными на промежуточных уровнях, т. е. на тех уровнях, где на основании обычных процедур систематики можно было предположить наличие филогенетических связей, но которые нельзя было считать окончательными из-за ненадежных корреляций или отсутствия дифференциальных признаков. В систематике встречается очень много случаев, когда целесообразность разделения одной таксономической единицы на две или слияния двух в одну вызывает споры у исследователей, по-разному интерпретирующих существующие данные. Привлечение нового признака может иногда помочь в решении подобной проблемы именно в этом случае очень полезными могут оказаться химические признаки. Необходимо отметить, каким может быть логический ход этой процедуры. В приведенных ниже примерах, взятых из литературы, авторы пытались найти корреляции между химическими признаками и группами ранее установленных морфологических признаков ход рассуждений был в сущности филогенетический, хотя результаты могут касаться систематики, [c.99]

Анализируя филогенетические связи и взаимоотношения у различных групп растений, А. В. Благовещенский с успехом использовал энергию активации ферментов в качестве показателя древности того или иного семейства. Было показано, что, как правило, наиболее древние растительные группы характеризуются специализированным обменом, отличаясь выработкой специфических продуктов типа алкалоидов, сложных терпенов, камфоры, тимола и т, п. [c.99]

Иммунологические исследования тоже свидетельствуют о филогенетических связях между организмами. Если белки, содержащиеся в сыворотке крови, ввести в кровь животных, у которых этих глобинов нет, то они действуют как антигены, т. е. побуждают организм вырабатывать соответствующие антитела в результате возникает реакция антиген-антитело. Эта иммунная реакция обусловлена способностью жи-вотного-реципиента распознавать присутствие в сыворотке чужеродных белков. Человеческая сыворотка, введенная кроликам, сенсибилизирует их и вызывает у них образование антител к сывороточным белкам человека. Если спустя некоторое время к пробе сенсибилизированной сыворотки кролика добавить сыворотку человека, то произойдет образование комплексов антиген-антитело, выпадающих в осадок (преципитат), количество которого можно измерить. Если добавлять к пробам кроличьей сыворотки, содержащей антитела против сыворотки человека, сыворотки различных животных, то образуются разные количества преципитата. Предполагая, что количество преципитата находится в прямой зависимости от количеств чужеродного белка , этот метод можно использовать для оценки степени родства между разными группами животных (табл. 26.8). [c.304]

Выражение достаточно сходными из приведенного выше определения бактериального вида является источником большинства затруднений в классификации бактерий, так как то, что один человек считает достаточно сходным, не обязательно представляется таковым для другого. Однако совершенно очевидно чем больше известно о какой-то группе бактерий, тем более вероятно, что различные исследователи смогут прийти к одной приемлемой схеме классификации. Исторически сложившийся способ характеристики бактерий заключается в качественном описании как можно большего числа фенотипических признаков, основанных на морфологии, структуре, культивировании, питании, биохимии, метаболизме, патогенных и антигенных свойствах и экологии. Рутинные и специальные тесты для выявления многих из этих признаков описаны в гл. 20. Методы нумерической таксономии, приведенные в гл. 21, полезны для количественного определения сходства на основе фенотипических признаков они могут помочь в достижении объективности, которая иногда отсутствует в тех случаях, когда бактерии классифицируют по интуиции. Фенотипическое сходство не обязательно означает филогенетическую связь или родственность (обш-ность происхождения), однако в последние годы появились методы, основанные на гомологии нуклеиновых кислот, позволяющие группировать бактерии по степени их родства. Эти методы, описанные в гл. 22, позволяют сравнивать бактерии по нуклеотидным последовательностям их ДНК или РНК. [c.6]

На рис. 20.1 изображено устоявшееся представление о филогенетических связях в мире животных. Черными кружками отмечены те труппы животных, у представителей которых анализировались определенные формы иммунной реактивности. [c.392]

Таким образом, сравнительные данные по выявлению антигенов, провоцирующих реакции отторжения трансплантатов, указывают на очень раннее зарождение системы гистосовместимости. Уже на уровне губок и кишечнополостных данная система имеет свое проявление. Правда, пока непонятно, имеется ли филогенетическая связь этой системы низших многоклеточных с классической системой гистосовместимости, описанной первоначально для млекопитающих (мыши, человека), а затем и для низших позвоночных животных (хрящевых и костных рыб, амфибий, рептилий). [c.420]

Значение данных о строении ДНК для систематики прокариот огромно, поскольку о сходстве и различии организмов судят, сравнивая в целом их генетические аппараты, в которых записана вся информация о признаках организма. Однако, как показал опыт использования этого метода для систематики бактерий, при установлении филогенетических связей между группами степень сходства бактериальных геномов может служить лишь в качестве одного из тестов для определения отношений между организмами наряду с использованием для этой же цели совокупности морфологических, цитологических, физиолого-биохимических признаков. Сопоставление информации о генетическом аппарате с фенотипической характеристикой, проведенное для ряда бактериальных форм, показало, что не всегда между ними наблюдается соответствие, т. е. сходство фенотипов организмов не всегда коррелирует со сходством в строении и гомологичностью их ДНК. [c.139]

В настоящее время исследована в химическом отношении лишь ничтожная часть приблизительно 1 280 ООО известных видов животных и растений. Совершенно неисследо-ваны даже многие классы, важные с точки зрения эволюционной теории. Нет никакой надежды закончить эту работу в измеримые отрезки времени, несмотря на весь прогресс методов исследования. Дело, однако, заметно упрощается, если принять во внимание существование филогенетической связи между видами и действие естественного отбора. Соответственно этому, в настоящее время есть смысл обсуждать не черты различия в структуре биополимеров, обусловливающие специфичность видов, а черты сходства, отражающие единство молекулярных механизмов жизни. [c.608]

Обзор энтомопатогенных грибов. Формы грибов и их филогенетические связи очень сложны и разнообразны. Уделять этому вопросу много места при описании только тех видов, которые поражают насекомых, нецелесообразно. Поэтому мы придерживаемся системы, которую использовал Цейп [24] в своей монографии, где [c.282]

Сравнительно-серологический метод широко используется для подтверждения филогенетических связей. Например, зоологи долго не могли решить, к какой таксономической группе следует отнести мечехвоста (ЫтиШз). Когда в сыворотку против антигенов мечехвоста добавляли антигены различньгх членистоногих, обра- [c.304]

При выяснении филогенетических связей может ввести в заблуждение морфологическая, физиологическая или биохимическая конвергенция. Замечательный пример конвергентной эволюции, насколько нам известно, — это путь разложения и использования бензоата и родственных соединений [344]. И у A inetoba ter, и у псевдомонад — групп, как полагают, очень удаленных друг от друга, — наблюдаются одни и те же промежуточные продукты (около дюжины), но разные механизмы регуляции. По-видимому, в данном случае химические свойства субстрата заставили организмы выработать одинаковый путь разложения очевидно, никакой другой путь химически невозможен. Но не исключено, что здесь имел место горизонтальный перенос целого комплекса генов (2, В), а механизмы регуляции изменились позже. [c.34]

Общеизвестна, например, конвергенция в случае плавников (рыбы, дельфины, пингвины) или крыльев (птицы, рукокрылые, вымершие рептилии). Возможно, конвергенция в поведении оценена меньше. Например, кто вспоминает, что лисы и гуси, которые известны как образцовые семьянины и заботливые родители, филогенетически связаны только через явно менее добродетельных рептилий [c.35]

Наряду с рассортированными матрицами сходства с помощью компьютера можно получать и дендрограммы (рис. 21.1, В, Г). Дендрограмму, или разветвленную диаграмму, изображенную на рис. 21.1, В, обычно составляют, связывая пару или группу организмов наивысшими значениями 5. Упрощенная диаграмма (рис. 21.1, Г) иллюстрирует взаимосвязь между группами штаммов и отражает результат анализа очень большого набора данных. Дендрограммы, составленные на основе результатов анализа фенетических данных, не обязательно отражают филогенетические связи между организмами (т. е. связи, основанные на происхождении), и поэтому их нельзя рассматривать в таком качестве без специальных молекулярно-генетических доказательств, которые получают в процессе многоплановых таксономических исследований [10]. [c.108]

Пример ископаемых остатков из пород позднего докембрия, считавшегося ранее совершенно бесперспективным для поисков таких остатков,— микрофлора, найденная в серии Белт Скалистых гор в Северной Америке [66]. Эта мощная толща обломочных пород содержит большое число силикатных прослоев, например кремния и кремнистых известняков. Возраст ее — около 1,1 млрд. лет. Ископаемая флора представлена очень мелкими организмами, которые можно отнести к водорослям, но дальнейшее уточнение их филогенетических связей невозможно. Поэтому их классифицируют как Algae in ertae sedis [c.198]

Баргхоорн и Тайлер провели детальное сравнение ископаемых остатков из формации Ганфлинт с другими, более молодыми ископаемыми остатками и даже с ныне живущими организмами. В некоторых случаях они отождествляют окаменелости из сланцев Ганфлинт с более молодыми организмами, основываясь лишь на морфологических признаках. Это, конечно, до некоторой степени допустимо, так как палеоботаническая систематика основана только на морфологии, а не на филогенетических связях. Но такие определения могут ввести в заблуждение биолога, привыкшего, что за латинскими названиями скрываются группы родственных, а не просто морфологически сходных организмов. Подробнее об этом будет сказано в гл. XIV, разд. 12, но уже здесь я хочу предупредить, что лучше избегать такого отождествления. [c.224]

Фото 19. Различные экземпляры организма с неясным систематическим положением (гл. XII, [6]). Он не похож ни на один из известных сейчас живых или ископаемых видов. Найден вблизи Какабека-Фоллс, Онтарио, и поэтому получил родовое название КакеЪеЫа. В строении организма можно выделить три части грушевидную часть, ножку и структуру в виде зонтика, из-за которой он и получил свое видовое название — итЬе11а1а, что означает зонтичная . Это название — чистая формальность, оно ничего не говорит о филогенетических связях организма. Полагают, что образцы 1—13 представляют собой разные стадии развития одного вида. [c.426]

Особое место в молекулярной иммунологии занимает большая группа структурно близких белков, которые в той или иной степени участвуют в иммунном реагировании. Это группа гомологичных белков объединена в единое суперсемейство иммуноглобулинов. Сам по себе факт наличия у высших позвоночных животных, включая человека, такого суперсемейства Щ)айне интересен. Во-первых, он указывает на удивительную сложность, многофак-ториальность работы иммунной системы и, во-вторых, говорит о филогенетическом единстве молекулярных участников процесса. Задача иммунологов — попытаться определить возможные филогенетические связи в суперсемействе и установить его эволюционное происхождение. [c.27]

Амфибии, рептилии, птицы — все характеризуются гетерогенностью по иммуноглобулинам. При этом эволюционная преемственность с млекопитающими установлена только для IgM. Филогенетическая связь других изотипов иммуноглобулинов млекопитающих с изотипами нижестоящих филумов не установлена. [c.437]

Для восьмого издания Определителя бактерий Берги характерен отказ от построения классической иерархической системы классификации. Она заменена списком упомянутых выше групп и сохранилась только фрагментарно. Ценность Определителя в том, что он представляет собой наиболее полную сводку известных бактериальных форм и самое современное пособие для идентификации бактерий. После выхода из печати восьмого издания Определителя Берги работа по созданию иерархической системы прокариот продолжается. В 1978 г. предложено все известные прокариоты (включая и цианобактерии) разделить на 4 отдела, названия и краткая характеристика которых представлены в табл. 15, Однако филогенетические связи между ними не разбираются, хотя выделение отделов Gra ili utes (грамотрицательные про- [c.136]

Ферредоксины относятся к железосодержащим белкам, способным переносить электроны при очень низких окислительновосстановительных потенциалах. Они имеют небольшие молекулярные веса, сравнимые по величине с молекулярными весами полипептидов (таких, как инсулин), а не белков. Цоэтому у ферредоксинов легко можно определить аминокислотные последовательности и на их основе оценить филогенетические связи между ферредоксииами, полученными из широкого набора источников, За последние годы ферредоксины были обнаружены во всех живых организмах от облигатно-анаэробных бактерий, осуществляющих брожение, до высших растений и л<ивотных, и к настоящему времени установлена аминокислотная последовательность приблизительно 18 ферредоксинов, выделенных из бактерий, водорослей и растений. [c.291]

Каковы возможные филогенетические связи харовых с зелеными водорослями [c.77]

Каковы филогенетические связи бурых водорослей с другими представителями слоевищных растений [c.119]

Большинство хитридиомицетов в вегетативном состоянии гаплоидны. Диплоидная фаза у них представлена зиготой, для некоторых видав отмечена смена поколений. Существование зооспор у хитридиевых указывает на возможную филогенетическую связь со жгутиковыми. [c.157]

Случайность не была контролирующим фактором в создании мутаций, ведущих к образованию новых видов. В этом аспекте особенно широко изучается дрозофила, и результаты исследований склоняют в пользу неслучайности. На это указывает замечательная стабильность кариотипа у всех 2000 изученных видов дрозофилы. Хромосомы сохраняют неизменную основную конфигурацию 5 пар имеют форму палочек и 1 пара — форму точек. Филогенетические связи между разными видами можно установить на основании анализа структурных перестроек, происходивших в процессе эволюции, что позволяет построить филогенетическое древо рода Drosophila (Stone, 1962). Это показывает, что хромосомные мутации происходят неслучайным образом. Если бы кариотип эволюционировал случайным образом, то создать филогенетическое древо, основанное на хромосомных перестройках, было бы невозможно. Стоун указывает, что частота перестроек некоторых типов, обнаруженных у этого рода, сильно отличается от тех относительных частот, которые можно ожидать при случайном характере разрывов и воссоединений. [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология