ČO JE TO APOMORFIA? (S PRÍKLADMI) - BIOLÓGIE - 2026

Apomorphy v kladistické terminológii, je stav odvodený od znaku. Tento stav možno klasifikovať ako „nový“, ak sa porovná s blízkou skupinou predkov.

Ak je apomorfický znak zdieľaný medzi dvoma alebo viacerými skupinami, je známy ako synapomorfia, zatiaľ čo ak je znak jedinečný pre skupinu, nazýva sa autapomorfia. Synapomorfie sú kľúčové prvky kladívstva.

U cicavcov sa vlasy považujú za apomorfiu.
Zdroj: pixabay.com

Opačným konceptom apomorfie je plezofólia, ktorá odkazuje na predkov alebo primitívny charakter.

Bolo by nesprávne definovať postavu ako absolútne apormópickú, pretože tieto pojmy sa uplatňujú relatívne. To znamená, že na definovanie stavu postavy vyžadujú porovnanie s inou skupinou.

Napríklad stavcový stĺpec je apomorfný znak zo skupiny stavovcov. Ak však zaujmeme pozíciu tejto štruktúry u vtáka, vo vzťahu k ostatným stavovcom je rysom pleioforfia.

Táto terminológia sa široko používa v oblasti evolučnej biológie a je veľmi užitočná pri popisovaní existujúcich fylogenetických vzťahov medzi organickými bytosťami.

Čo je to apomorfia?

Apomorfia sa vzťahuje na stav odvodený od určitého charakteru, to znamená na evolučnú novosť v skupine, ak je porovnaná s iným blízkym predkom taxónu, ktorému chýba skúmaná charakteristika.

Tieto charakteristiky vznikajú v poslednom spoločnom predku danej skupiny alebo je to vlastnosť, ktorá sa v poslednom období vyvíja a objavuje sa iba v skupine príbuzných druhov.

Naproti tomu opačným pojmom je pleiomorfia. V nich postavy vychádzajú zo vzdialeného spoločného predka, takže sú označené ako primitívne.

Evolučným biológom sa však termínom „pokročilý“ a „primitívny“ často vyhýbajú, pretože znamenajú mierku dokonalosti, ktorá nemá miesto pod hranicou evolúcie.

V skutočnosti môžu byť pleiomorfie považované za apomorfie, ktoré sú „hlbšie“ vo fylogenéze. Toto bude jasnejšie s príkladmi, ktoré budú diskutované v nasledujúcej časti.

Synapormorfie a autopomorfie

Pri zmienke o apomorfách je potrebné rozlišovať medzi výrazmi, ktoré sú z nej odvodené: synapormorfie a autopomorfie.

Ak je charakteristika apomorfia a sú zdieľané aj členmi skupiny, používa sa výraz synapormofia alebo zdieľané odvodené znaky.

Na druhej strane, keď je odvodená postava jedinečná pre taxón, nazýva sa samoformácia. Napríklad jedným takýmto neanatomickým znakom je reč u ľudí, pretože sme jediná skupina s touto zvláštnou charakteristikou.

Zdroj: Biotoscano, z Wikimedia Commons

Príklady apomorfie

Apomorfie u vtákov

Vtáky lietajú na stavovcoch, ktoré tvoria asi 18 000 druhov. Je možné rozlíšiť niekoľko apomorfií, ktoré umožňujú odlíšenie vtákov od zvyšku stavovcov.

Perie sa na krídlach považuje za apomorfiu. Keďže sú jedinečné pre triedu Aves, jedná sa o autapomorfie. Ak vezmeme skupinu v rámci vtákov, predpokladajme, nejaká rodina alebo nejaký rod, perie by bolo predkom.

Apomorfie u cicavcov

Cicavce sú skupinou amniotických stavovcov, ktoré zahŕňajú takmer 5 500 druhov. V rámci tejto skupiny existuje množstvo evolučných noviniek, ktoré nepochybne charakterizujú skupinu.

Cicavčie vlasy sa považujú za apomorfný charakter, pretože nám umožňujú rozlíšiť cicavce od iných skupín stavovcov, ako sú napríklad plazy.

Keďže srsť je charakteristická pre všetky cicavce, je všeobecne synapomorfiou cicavcov. To isté sa vyskytuje u mliečnych žliaz alebo troch malých kostí stredného ucha.

V rámci cicavcov existuje niekoľko skupín. Každá z týchto rádov má svoje vlastné apomorfie. Napríklad u primátov môžeme jasne rozlíšiť, že protiľahlý palec je odvodený znak, ktorý sa nenachádza v žiadnej inej skupine cicavcov.

Ako sme však videli, rozdiely v apomorfách a iných charakterových stavoch sú relatívne. To, čo považujeme za apomorfný znak pre veľkú jaskyňu, možno považovať za plesiomorfné, ak ju vidíme z hľadiska menšej jaskyne vnorenej vo väčšej.

Apomorfie u hmyzu

U hmyzu existuje podtrieda nazývaná Pterygota, definovaná prítomnosťou krídel. Termín „Pterygota“ sa v skutočnosti odvodzuje od gréckeho pterygusu, čo znamená „okrídlený“.

Týmto spôsobom krídla v uvedenej podtriede predstavujú apormorický charakter. Ak pôjdeme do hmyzu radu Lepidoptera, krídla sú pleioforfným charakterom.

Cladism a synapomorphies

Čo je kladivko?

Cladism - tiež známy ako fylogenetická systematika alebo fylogenetická klasifikácia - je klasifikačná škola, ktorá zakladá svoj systém na zdieľaných odvodených charakteristikách jednotlivcov.

Týmto spôsobom sú organické bytosti, ktoré zdieľajú špecifické odvodené znaky, zoskupené a oddelené od tých skupín, ktoré nemajú príslušnú charakteristiku.

Skupiny, ktoré sa formujú pomocou tejto metodológie, sa nazývajú muchy a sú to najaktuálnejší spoločný predok a všetci jeho potomkovia.

Tieto vzťahy sú vyjadrené graficky v hierarchickom vzorci vetvenia (alebo stromu), ktorý sa nazýva kladogram. Clades môžu byť vnorené, jedna vo vnútri druhej.

Monofyletické, parafyletické a polyfylové skupiny

Teraz, s použitím predchádzajúceho príkladu okrídleného a neokrídleného hmyzu, môžeme pochopiť, ako sa kladivo týka pojmov diskutovaných v tomto článku.

Kritickým aspektom rozpoznávania monofyletických skupín sú synapomorfie, nie pleziomorfie. Preto zoskupenie na základe pleiomorfií vytvára parafyletické skupiny.

Napríklad krídla sú synapomorfy, ktoré spájajú okrídlený hmyz v monofyletickej skupine Pterygota. Kým sa objavila evolučná novinka krídel, zjavne im chýbala hmyz. Neprítomnosť krídel je teda primitívna.

Ak zoskupíme hmyz podľa charakteristiky neprítomnosti krídel, získame parafyletickú skupinu Apterygota.

Prečo je to parafyletické? Pretože niektorí hmyz bez krídla sú viac príbuzní s okrídleným hmyzom ako iný hmyz bez krídla.

Nakoniec sú polyfylové skupiny založené na konvergentných znakoch, ktoré nezdieľajú spoločnú evolučnú deriváciu. Keby sme vytvorili skupinu lietajúcich zvierat s hmyzom, vtákmi a netopiermi, bola by to jednoznačne polypyletická skupina - tieto tri skupiny zvierat nededili vzdušnú lokomóciu od spoločného predka.

Referencie

1. Choudhuri, S. (2014). Bioinformatika pre začiatočníkov: gény, genómy, molekulárna evolúcia, databázy a analytické nástroje. Elsevier.
2. Grimaldi, D., Engel, MS, a Engel, MS (2005). Vývoj hmyzu. Cambridge University Press.
3. Hawksworth, DL (2010). Výrazy používané v bionomenklatúre. GBIF.
4. Losos, JB (2013). Princetonský sprievodca evolúciou. Princeton University Press.
5. Singh, G. (2016). Systematika rastlín: integrovaný prístup. CRC Stlačte.