Polyfyletisk gruppe

Plankton som gruppe betsår av representanter fra mange ulike deler av dyreriket

En polyfyletisk gruppe er en kunstig systematisk gruppe innen biologi. Det formelle navnet er polyfyletisk taxon. Uttrykkene brukes i forbindelse med kladistikk.

En polyfyletisk gruppe er en samlegruppe av arter hvor ikke alle av gruppens medlemmer er i nær slekt. Definisjonen er at ikke alle felles stamfedre til gruppa regnes med til gruppa. I systematikken har gjerne polyfyletiske grupper oppstått når ikke nært beslektede arter likevel ligner på hverandre i utseende og levevis (jf. konvergent utvikling). Selv om polyfyletiske samlegrupper kan ha verdi som økologiske fenomener, forsøker man å unngå å bruke slike grupper som systematiske enheter. I stedet foretrekkes monofyletiske grupper, dvs. grupper hvor alle artene har én felles stamfar.

I noen tilfeller ble en tidlig klar over at felles egenskaper (f.eks. at både fugler og flaggermus kan fly) ikke skyldtes nærmere slektskap. Men særlig siden 1990-årene har bruken av fylogenetikk revolusjonert vår forståelse for oppbyggingen av livets tre. Gamle systematiske enheter har ofte vist seg å være kunstige, og nye har dukket opp. Få polyfyletiske grupper aksepteres i dagens systematikk, men det finnes unntak. Alternaria, en slekt med parasittiske sopp, regnes som en akseptert biologisk gruppe selv om forskerne som arbeider med den vet at den er polyfyletisk.[1]

Eksempler på polyfyletiske grupper

Husdyr

Husdyr er ikke monofyletisk. Blant husdyrene finner vi noen arter klovdyr fra forskjellige slekter, upartåede hovdyr (hest og esel), et par rovdyr og noen fugler. Den felles stamfaren til husdyrene ligger langt tilbake, og alle husdyrenes stamfedre regnes ikke som husdyr. Husdyr er derved en praktisk og administrativ gruppe og ikke en systematisk enhet.

Plankton

Plankton er en fellesbetegnelse på organismer som driver med havstrømmen. Mange grupper er representert blant plankton, fra grønnalger og egg og larver fra diverse dyrerekker til portugisisk krigsskip og våre hjemlige maneter. Plankton er en praktisk økologisk gruppe, men ikke noen systematisk enhet.

Amfinier ble antatt polyfyletiske

Fram til slutten av 1980-tallet mente mange biologer at salamandere hadde oppstått fra en gruppe kvastfinnefisk, og froskene og resten av de landlevende virveldyrene fra en annen.[2] Hadde dette vært riktig, ville landlevende virveldyr vært polyfyletiske. Den felles stamfaren til frosk og salamander ville ikke vært et amfibie, men en fisk.

Under dette synet ville den formelle klassen Amphibia ville måtte splittes i to nye klasser, Urodelomorpha (salamandere) og Batrachomorpha (frosker og øvrige firbente virveldyr), eller Amphibia utvides til å omfatte en del kvastfinnefisker slik at gruppen inkluderte deres felles stamfar.[3][4] I dag vet vi at amfibiene oppsto fra en enkelt art av kvastfinnefisk i ordovicium, og at alle nålevende amfibier trolig hadde en felles stamfar i trias.[5]

Polyfyletiske grupper i systematikk

Linné og flaggermusene

Biologisk systematikk går ut på å identifisere hvilke grupper som er i slekt med hverandre. Dette er ikke alltid like enkelt, siden mange organismer likner på hverandre, uten nødvendigvis å være i slekt, et fenomen som kalles form-taxa. For eksempel likner fugler og flaggermus på hverandre siden begge har vinger. Systematikkens far, Carl von Linné var den første som påpekte at flaggermus var pattedyr, og at «fugler» i 1700-tallets vide forstand var polyfyletisk.[6]

Form- og oppsamlings-taxa

Selv om forskjellen på fugler og flaggermus virker selvfølgelig med dagens øyne, er ikke alle grupper like enkle å klassifisere. Særlig gjelder dette fossile grupper. Panserpadder ble på 18- og tidlig 1900-tall klassifisert i form-taxa, og selv i dag er det ingen vitenskapelig konsensus om hvem som er hvem blant det mange gruppene.[7][8] Faunaen i ediacara er også vanskelig å klassifisere som annet enn form-taxa.[9] På samme måte er det usikkert om flere av gruppene av sjøfugl faktisk er beslektet eller om de bare likner.[10] En grunnleggende del av systematikken er å identifisere hva som er naturlige og hva som er polyfyletiske grupper i slike form-taxa, for deretter å splitte dem opp og plassere artene der de hører hjemme.

Når større grupper klassifiseres, hender det at man blir sittende igjen med en «rest» av arter som ikke passer inn i noen av de gruppene man har opprettet. En slik «restegruppe» kalles et oppsamlingstaxon, og vil nesten alltid være parafyletisk, og noen ganger polyfyletisk.

Polyfyletiske arter

Arter har en spesiell stilling i systematikken, fordi bare arter er den eneste fylogenetiske enheten som er en egenskap ved naturen selv.[11] Det er vanligvis implisitt antatt at arter er monofyletiske i seg selv, men forskning etter årtusenskiftet har vist at hybridarter er et relativt vanlig fenomen i naturen, særlig blant planter. Artsdannelse ved hybridisering er også kjent fra fossile arter, slik som kolumbiansk mammut, en hybridart mellom ullhåret mammut og steppemammut.[12] Hybrid-arter er i seg selv polyfyletiske.[13]

Referanser

  1. ^ Aschehoug, Erik T.; Metlen, Kerry L.; Callaway, Ragan M.; Newcombe, George (2012). «Fungal endophytes directly increase the competitive effects of an invasive forb» (PDF). Ecology. 93 (1): 3–8. doi:10.1890/11-1347.1. Arkivert fra originalen (PDF) 28. april 2014. Besøkt 8. juli 2013.  «Arkivert kopi» (PDF). Archived from the original on 28. april 2014. Besøkt 18. januar 2015. 
  2. ^ Säve-Söderbergh, G. (1934): Some points of view concerning the evolution of the vertebrates and the classification of this group. Arkiv för Zoologi 26A: side 1-20
  3. ^ von Huene, F. (1956): Paläontologie und Phylogenie der niederen Tetrapoden, G. Fischer, Jena
  4. ^ Jarvik, E. (1980). Basic structure and evolution of vertebrates. Vol. 2. London: Academic Press.
  5. ^ Zardoya, R. & Meyer, A. (2001): On the origin of and phylogenetic relationships among living amphibians. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America, no 98: side 7380–7383 [1]
  6. ^ Moberg, R. (2010). «Fladdermöss ej fåglar». Linné on-line. Upsala Universitet. Besøkt 18. januar 2015. 
  7. ^ Watson, D. M. S. (1. januar 1920). «The Structure, Evolution and Origin of the Amphibia. The "Orders' Rachitomi and Stereospondyli» (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society B. 209 (360-371): 1–73. doi:10.1098/rstb.1920.0001. 
  8. ^ Marjanović, David; Laurin, Michel (1. mars 2013). «The origin(s) of extant amphibians: a review with emphasis on the "lepospondyl hypothesis"». Geodiversitas. 35 (1): 207–272. doi:10.5252/g2013n1a8. 
  9. ^ Breandán MacGabhann. 2013. There is no such thing as the 'Ediacara Biota'. Geoscience Frontiers 30: side 1–10 (monash.edu; sciencedirect.com; academia.edu).
  10. ^ Schreiber, Elizabeth A. and Burger, Joanne (2001) Biology of Marine Birds, Boca Raton: CRC Press, ISBN 0-8493-9882-7
  11. ^ Queiroz, Kevin; Donoghue, Michael J. (desember 1988). «Phylogenetic Systematics and the Species Problem». Cladistics. 4 (4): 317–338. doi:10.1111/j.1096-0031.1988.tb00518.x. Besøkt 21. januar 2015. 
  12. ^ Enk, J.; Devault, A.; Debruyne, R.; King, C. E.; Treangen, T.; O'Rourke, D.; Salzberg, S. L.; Fisher, D.; MacPhee, R.; Poinar, H. (2011). «Complete Columbian mammoth mitogenome suggests interbreeding with woolly mammoths». Genome Biology. 12 (5): R51. PMC 3219973 Åpent tilgjengelig. PMID 21627792. doi:10.1186/gb-2011-12-5-r51. 
  13. ^ Hörandl, E. & Stuessy, T.F. (2010). «Paraphyletic groups as natural units of biological classification». Taxon. 59 (6): 1641–1653. 
Autoritetsdata