Information

20.1: Organisera livet på jorden - Biologi

20.1: Organisera livet på jorden - Biologi



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Färdigheter att utveckla

  • Diskutera behovet av ett heltäckande klassificeringssystem
  • Lista de olika nivåerna i det taxonomiska klassificeringssystemet
  • Beskriv hur systematik och taxonomi relaterar till fylogeni
  • Diskutera komponenterna och syftet med ett fylogenetiskt träd

I vetenskapliga termer kallas den evolutionära historien och förhållandet mellan en organism eller grupp av organismer fylogeni. Fylogeni beskriver relationerna mellan en organism, såsom från vilka organismer den tros ha utvecklats, till vilken art den är närmast besläktad, och så vidare. Fylogenetiska relationer ger information om delade härkomster men inte nödvändigtvis om hur organismer är lika eller olika.

Fylogenetiska träd

Forskare använder ett verktyg som kallas ett fylogenetiskt träd för att visa evolutionära vägar och kopplingar mellan organismer. Ett fylogenetiskt träd är ett diagram som används för att spegla evolutionära relationer mellan organismer eller grupper av organismer. Forskare anser att fylogenetiska träd är en hypotes om det evolutionära förflutna eftersom man inte kan gå tillbaka för att bekräfta de föreslagna sambanden. Med andra ord kan ett "livets träd" konstrueras för att illustrera när olika organismer utvecklades och för att visa relationerna mellan olika organismer (Figur (PageIndex{1})).

Till skillnad från ett taxonomiskt klassificeringsdiagram kan ett fylogenetiskt träd läsas som en karta över evolutionens historia. Många fylogenetiska träd har en enda härstamning vid basen som representerar en gemensam förfader. Forskare kallar sådana träd för rotade, vilket innebär att det finns en enda förfäderslinje (vanligtvis ritad från botten eller vänster) som alla organismer som representeras i diagrammet relaterar till. Lägg märke till i det rotade fylogenetiska trädet att de tre domänerna – Bakterier, Archaea och Eukarya – divergerar från en enda punkt och förgrenar sig. Den lilla gren som växter och djur (inklusive människor) upptar i detta diagram visar hur nya och minimala dessa grupper är jämfört med andra organismer. Orotade träd visar inte en gemensam förfader men visar relationer mellan arter.

I ett rotat träd indikerar förgreningen evolutionära samband (Figur (PageIndex{2})). Punkten där en splittring inträffar, kallad en grenpunkt, representerar där en enda släktlinje utvecklats till en distinkt ny. En härstamning som utvecklades tidigt från roten och förblir ogrenad kallas basal taxon. När två linjer härstammar från samma grenpunkt kallas de systertaxa. En gren med mer än två linjer kallas en polytomi och tjänar till att illustrera där forskare inte definitivt har bestämt alla samband. Det är viktigt att notera att även om systertaxa och polytomi delar en förfader, betyder det inte att grupperna av organismer splittrats eller utvecklats från varandra. Organismer i två taxa kan ha splittrats vid en specifik grenpunkt, men ingen av taxan gav upphov till den andra.

Diagrammen ovan kan fungera som en väg till att förstå evolutionär historia. Vägen kan spåras från livets ursprung till vilken enskild art som helst genom att navigera genom de evolutionära grenarna mellan de två punkterna. Genom att börja med en enda art och spåra tillbaka mot trädets "stam" kan man också upptäcka att artens förfäder, liksom var härstamningar delar en gemensam anor. Dessutom kan trädet användas för att studera hela grupper av organismer.

En annan punkt att nämna om fylogenetisk trädstruktur är att rotation vid grenpunkter inte ändrar informationen. Till exempel, om en förgreningspunkt roterades och taxonordningen ändrades, skulle detta inte ändra informationen eftersom utvecklingen av varje taxon från förgreningspunkten var oberoende av den andra.

Många discipliner inom biologistudier bidrar till att förstå hur tidigare och nuvarande liv utvecklades över tiden; dessa discipliner bidrar tillsammans till att bygga, uppdatera och underhålla "livets träd". Information används för att organisera och klassificera organismer baserat på evolutionära relationer inom ett vetenskapligt område som kallas systematik. Data kan samlas in från fossiler, från att studera strukturen hos kroppsdelar eller molekyler som används av en organism, och genom DNA-analys. Genom att kombinera data från många källor kan forskare sätta ihop en organisms fylogeni; eftersom fylogenetiska träd är hypoteser, kommer de att fortsätta att förändras när nya typer av liv upptäcks och ny information lärs in.

Begränsningar av fylogenetiska träd

Det kan vara lätt att anta att mer närbesläktade organismer ser mer likadana ut, och även om det ofta är fallet är det inte alltid sant. Om två närbesläktade linjer utvecklades under avsevärt varierande omgivningar eller efter utvecklingen av en stor ny anpassning, är det möjligt för de två grupperna att framstå som mer olika än andra grupper som inte är lika nära besläktade. Till exempel visar det fylogenetiska trädet i figur (PageIndex{3}) att ödlor och kaniner båda har fosterägg, medan grodor inte har det; ändå verkar ödlor och grodor mer lika än ödlor och kaniner.

En annan aspekt av fylogenetiska träd är att, om inte annat anges, tar grenarna inte hänsyn till tidslängden, bara den evolutionära ordningen. Med andra ord, längden på en gren betyder vanligtvis inte att det har gått längre tid, och inte heller betyder en kort gren mindre tid som gått – såvida det inte anges i diagrammet. Till exempel, i figur (PageIndex{3}), anger trädet inte hur lång tid som gick mellan utvecklingen av fostervattensägg och hår. Vad trädet visar är i vilken ordning saker och ting skedde. Återigen genom att använda figur (PageIndex{3}), visar trädet att den äldsta egenskapen är kotpelaren, följt av gångjärnsförsedda käkar och så vidare. Kom ihåg att vilket fylogenetiskt träd som helst är en del av den större helheten, och som ett riktigt träd växer det inte bara i en riktning efter att en ny gren utvecklats. Så för organismerna i figur (PageIndex{3}), bara för att en kotpelare utvecklades betyder det inte att ryggradslösa evolution upphörde, det betyder bara att en ny gren bildades. Även grupper som inte är nära besläktade, men som utvecklas under liknande förhållanden, kan verka mer fenotypiskt lika varandra än en nära släkting.

Länk till lärande: Gå till den här webbplatsen för att se interaktiva övningar som låter dig utforska de evolutionära förhållandena mellan arter.

Klassificeringsnivåerna

Taxonomy (som ordagrant betyder "arrangemangslag") är vetenskapen om att klassificera organismer för att konstruera internationellt delade klassificeringssystem med varje organism placerad i fler och mer inkluderande grupperingar. Tänk på hur en livsmedelsbutik är organiserad. Ett stort utrymme är uppdelat i avdelningar, såsom råvaror, mejeri och kött. Sedan delar varje avdelning ytterligare in i gångar, sedan varje gång i kategorier och varumärken, och sedan slutligen en enskild produkt. Denna organisation från större till mindre, mer specifika kategorier kallas ett hierarkiskt system.

Det taxonomiska klassificeringssystemet (även kallat Linnésystemet efter dess uppfinnare, Carl Linnaeus, en svensk botaniker, zoolog och läkare) använder en hierarkisk modell. När man flyttar från ursprungspunkten blir grupperna mer specifika, tills en gren slutar som en enda art. Till exempel, efter den gemensamma början av allt liv, delar forskare in organismer i tre stora kategorier som kallas en domän: Bakterier, Archaea och Eukarya. Inom varje domän finns en andra kategori som kallas ett kungarike. Efter kungadömena är de efterföljande kategorierna med ökande specificitet: filum, klass, ordning, familj, släkte och art (Figur (PageIndex{4})).

Riket Animalia härstammar från Eukarya-domänen. För den vanliga hunden skulle klassificeringsnivåerna vara som visas i figur (PageIndex{4}). Därför har det fullständiga namnet på en organism tekniskt sett åtta termer. För hunden är det: Eukarya, Animalia, Chordata, Mammalia, Carnivora, Canidae, Canis, och lupus. Lägg märke till att varje namn är versal utom art, och släktet och artnamnen är kursiverade. Forskare hänvisar i allmänhet till en organism endast genom dess släkte och art, vilket är dess tvåords vetenskapliga namn, i vad som kallas binomial nomenklatur. Därför är det vetenskapliga namnet på hunden Canis lupus. Namnet på varje nivå kallas också taxon. Med andra ord, hundar är i ordning Carnivora. Carnivora är namnet på taxonet på ordningsnivå; Canidae är taxon på familjenivå, och så vidare. Organismer har också ett gemensamt namn som människor vanligtvis använder, i det här fallet hund. Observera att hunden dessutom är en underart: "familiaris" i Canis lupus familiaris. Underarter är medlemmar av samma art som är kapabla att para sig och reproducera livskraftiga avkommor, men de anses vara separata underarter på grund av geografisk eller beteendemässig isolering eller andra faktorer.

Figur (PageIndex{5}) visar hur nivåerna rör sig mot specificitet med andra organismer. Lägg märke till hur hunden delar en domän med den bredaste mångfalden av organismer, inklusive växter och fjärilar. På varje undernivå blir organismerna mer lika eftersom de är närmare släkt. Historiskt har forskare klassificerat organismer med hjälp av egenskaper, men allt eftersom DNA-tekniken utvecklats har mer exakta fylogenier fastställts.

Art Connection

På vilka nivåer anses katter och hundar vara en del av samma grupp?

Länk till lärande: Besök den här webbplatsen för att klassificera tre organismer – björn, orkidé och sjögurka – från kungarike till art. För att starta spelet, under Klassificering av liv, klicka på bilden av björnen eller knappen Starta interaktiv.

Nya genetiska analyser och andra framsteg har funnit att vissa tidigare fylogenetiska klassificeringar inte stämmer överens med det evolutionära förflutna; därför måste ändringar och uppdateringar göras när nya upptäckter görs. Kom ihåg att fylogenetiska träd är hypoteser och modifieras när data blir tillgänglig. Dessutom har klassificering historiskt sett fokuserat på att gruppera organismer huvudsakligen efter gemensamma egenskaper och illustrerar inte nödvändigtvis hur de olika grupperna förhåller sig till varandra ur ett evolutionärt perspektiv. Till exempel, trots att en flodhäst liknar en gris mer än en val, kan flodhästen vara den närmaste levande släktingen till valen.

Sammanfattning

Forskare får ständigt ny information som hjälper till att förstå livets evolutionära historia på jorden. Varje grupp av organismer gick igenom sin egen evolutionära resa, kallad dess fylogeni. Varje organism delar släktskap med andra, och baserat på morfologiska och genetiska bevis försöker forskare kartlägga de evolutionära vägarna för allt liv på jorden. Historiskt sett var organismer organiserade i ett taxonomiskt klassificeringssystem. Men idag bygger många forskare fylogenetiska träd för att illustrera evolutionära samband.

Konstanslutningar

[länk] På vilka nivåer anses katter och hundar vara en del av samma grupp?

[länk] Katter och hundar är en del av samma grupp på fem nivåer: båda finns i domänen Eukarya, kungariket Animalia, phylum Chordata, klassen Mammalia och ordningen Carnivora.

Granska frågor

Vad används för att bestämma fylogeni?

  1. mutationer
  2. DNA
  3. evolutionär historia
  4. organismer på jorden

C

Vad åstadkommer forskare inom området systematik?

  1. upptäcka nya fossila platser
  2. organisera och klassificera organismer
  3. namnge nya arter
  4. kommunicera mellan fältbiologer

B

Vilket påstående om det taxonomiska klassificeringssystemet är korrekt?

  1. Det finns fler domäner än kungadömen.
  2. Kungadömena är den högsta klassificeringskategorin.
  3. Klasser är indelningar av beställningar.
  4. Underarter är den mest specifika klassificeringskategorin.

D

På ett fylogenetiskt träd, vilken term syftar på härstamningar som avviker från samma plats?

  1. syster taxa
  2. basala taxa
  3. rotade taxa
  4. dikotoma taxa

A

Gratis svar

Hur förhåller sig ett fylogenetiskt träd till tidens gång?

Det fylogenetiska trädet visar i vilken ordning evolutionära händelser ägde rum och i vilken ordning vissa egenskaper och organismer utvecklades i förhållande till andra. Det handlar inte om tid.

Vissa organismer som verkar mycket nära besläktade på ett fylogenetiskt träd kanske inte är nära släkt. Varför är detta?

I de flesta fall är organismer som verkar vara nära besläktade faktiskt; dock finns det fall där organismer utvecklats genom konvergens och verkar vara nära besläktade men inte är det.

Lista de olika nivåerna i det taxonomiska klassificeringssystemet.

domän, kungarike, filum, klass, ordning, familj, släkte, art

Ordlista

basal taxon
gren på ett fylogenetiskt träd som inte har avvikit nämnvärt från rotens förfader
binomial nomenklatur
system av tvådelade vetenskapliga namn för en organism, vilket inkluderar släkt- och artnamn
Grenpunkt
nod på ett fylogenetiskt träd där en enda släktlinje delas upp i distinkta nya
klass
indelning av fil i det taxonomiska klassificeringssystemet
familj
ordningsfördelning i det taxonomiska klassificeringssystemet
släkte
indelning av familj i det taxonomiska klassificeringssystemet; den första delen av det binomala vetenskapliga namnet
rike
indelning av domän i det taxonomiska klassificeringssystemet
beställa
klassindelning i det taxonomiska klassificeringssystemet
fylogenetiskt träd
diagram som används för att spegla de evolutionära förhållandena mellan organismer eller grupper av organismer
fylogeni
evolutionär historia och släktskap mellan en organism eller grupp av organismer
provins
(plural: phyla) division av kungariket i det taxonomiska klassificeringssystemet
polytomi
gren på ett fylogenetiskt träd med fler än två grupper eller taxa
rotade
enda släktlinje på ett fylogenetiskt träd som alla organismer som representeras i diagrammet relaterar till
syster taxa
två linjer som avvek från samma grenpunkt
systematik
fält för att organisera och klassificera organismer baserat på evolutionära relationer
taxon
(plural: taxa) enda nivå i det taxonomiska klassificeringssystemet
taxonomi
vetenskap om att klassificera organismer

31 Organisera livet på jorden

I slutet av det här avsnittet kommer du att kunna göra följande:

  • Diskutera behovet av ett heltäckande klassificeringssystem
  • Lista de olika nivåerna i det taxonomiska klassificeringssystemet
  • Beskriv hur systematik och taxonomi relaterar till fylogeni
  • Diskutera ett fylogenetiskt träds komponenter och syfte

I vetenskapliga termer är fylogeni den evolutionära historien och förhållandet mellan en organism eller grupp av organismer. En fylogeni beskriver organismens relationer, som från vilka organismer den kan ha utvecklats, eller till vilken art den är närmast besläktad. Fylogenetiska relationer ger information om delade härkomster men inte nödvändigtvis om hur organismer är lika eller olika.


Art Connection

På varje undernivå i det taxonomiska klassificeringssystemet blir organismerna mer lika. Hundar och vargar är samma art eftersom de kan avla och producera livskraftiga avkommor, men de är tillräckligt olika för att klassificeras som olika underarter. (kredit "plant": modifiering av arbete av "berduchwal"/Flickr kredit "insect": modifiering av arbete av Jon Sullivan kredit "fish": modifiering av arbete av Christian Mehlführer kredit "rabbit": modifiering av arbete av Aidan Wojtas kredit " cat”: modifiering av arbete av Jonathan Lidbeck kredit "fox": modifiering av verk av Kevin Bacher, NPS kredit "jackal": modifiering av arbete av Thomas A. Hermann, NBII, USGS kredit "wolf": modifiering av arbete av Robert Dewar kredit "hund": modifiering av arbete av "digital_image_fan"/Flickr)

På vilka nivåer anses katter och hundar vara en del av samma grupp?


Taxonomi (vilket bokstavligen betyder "arrangemangslag") är vetenskapen om att klassificera organismer för att konstruera internationellt delade klassificeringssystem med varje organism placerad i fler och mer inkluderande grupperingar. Tänk på hur en livsmedelsbutik är organiserad. Ett stort utrymme är uppdelat i avdelningar, såsom råvaror, mejeri och kött. Sedan delar varje avdelning ytterligare in i gångar, sedan varje gång i kategorier och varumärken, och sedan slutligen en enskild produkt. Denna organisation från större till mindre, mer specifika kategorier kallas ett hierarkiskt system.

Det taxonomiska klassificeringssystemet (även kallat Linnésystemet efter dess uppfinnare, Carl Linnaeus, en svensk botaniker, zoolog och läkare) använder en hierarkisk modell. När man flyttar från ursprungspunkten blir grupperna mer specifika, tills en gren slutar som en enda art. Till exempel, efter den gemensamma början av allt liv, delar forskare in organismer i tre stora kategorier som kallas en domän: Bakterier, Archaea och Eukarya. Inom varje domän finns en andra kategori som kallas ett kungarike. Efter kungadömena är de efterföljande kategorierna av ökande specificitet: phylum , klass , ordning , familj , genus och arter (Figur).

Det taxonomiska klassificeringssystemet använder en hierarkisk modell för att organisera levande organismer i allt mer specifika kategorier. Den vanliga hunden, Canis lupus familiaris, är en underart av Canis lupus, som även omfattar vargen och dingon. (kredit "hund": modifiering av arbete av Janneke Vreugdenhil)

Figur visar hur nivåerna rör sig mot specificitet med andra organismer. Lägg märke till hur hunden delar en domän med den bredaste mångfalden av organismer, inklusive växter och fjärilar. På varje undernivå blir organismerna mer lika eftersom de är närmare släkt. Historiskt har forskare klassificerat organismer med hjälp av egenskaper, men allt eftersom DNA-tekniken utvecklats har mer exakta fylogenier fastställts.


Avsnittssammanfattning

Forskare får ständigt ny information som hjälper till att förstå livets evolutionära historia på jorden. Varje grupp av organismer gick igenom sin egen evolutionära resa, kallad dess fylogeni. Varje organism delar släktskap med andra, och baserat på morfologiska och genetiska bevis försöker forskare kartlägga de evolutionära vägarna för allt liv på jorden. Historiskt sett var organismer organiserade i ett taxonomiskt klassificeringssystem. Men idag bygger många forskare fylogenetiska träd för att illustrera evolutionära samband.


Organisera livet på jorden

Allt liv på jorden utvecklades från en gemensam förfader. Biologer kartlägger hur organismer är släkt genom att konstruera fylogenetiska träd. Med andra ord kan ett "livets träd" konstrueras för att illustrera när olika organismer utvecklades och för att visa relationerna mellan olika organismer, som visas i [länk]. Lägg märke till att från en enda punkt divergerar de tre domänerna Archaea, Bacteria och Eukarya och förgrenar sig sedan upprepade gånger. Den lilla gren som växter och djur (inklusive människor) upptar i detta diagram visar hur nyligen dessa grupper hade sitt ursprung jämfört med andra grupper.

Det fylogenetiska trädet i [länk] illustrerar den evolutionära historiens väg. Vägen kan spåras från livets ursprung till vilken enskild art som helst genom att navigera genom de evolutionära grenarna mellan de två punkterna. Dessutom, genom att börja med en enskild art och spåra bakåt till vilken grenpunkt som helst, kan de organismer som är relaterade till den med olika grader av närhet identifieras.

A fylogeni är evolutionens historia och relationerna mellan en art eller grupp av arter. Studiet av organismer med syftet att härleda deras relationer kallas systematik.

Många discipliner inom studiet av biologi bidrar till att förstå hur tidigare och nuvarande liv utvecklades över tiden, och tillsammans bidrar de till att bygga, uppdatera och underhålla "livets träd". Information som samlas in kan innefatta data som samlats in från fossiler, från att studera morfologi, från strukturen av kroppsdelar eller från molekylstrukturen, såsom sekvensen av aminosyror i proteiner eller DNA-nukleotider. Genom att överväga träden som genereras av olika uppsättningar av data kan forskare sammanställa en arts fylogeni.

Forskare fortsätter att upptäcka nya arter av liv på jorden såväl som ny karaktärsinformation, så träd förändras när nya data anländer.

Klassificeringsnivåerna

Taxonomi (vilket ordagrant betyder "arrangemangslag") är vetenskapen om att namnge och gruppera arter för att konstruera ett internationellt delat klassificeringssystem. Det taxonomiska klassificeringssystemet (även kallat Linnésystemet efter dess uppfinnare, Carl Linnaeus, en svensk naturforskare) använder en hierarkisk modell. Ett hierarkiskt system har nivåer och varje grupp på en av nivåerna inkluderar grupper på den näst lägsta nivån, så att på den lägsta nivån tillhör varje medlem en serie kapslade grupper. En analogi är den kapslade serien av kataloger på en dators huvuddiskenhet. Till exempel, i den mest inkluderande grupperingen delar forskare in organismer i tre domäner: Bakterier, Archaea och Eukarya. Inom varje domän finns en andra nivå som kallas a rike. Varje domän innehåller flera kungadömen. Inom kungariken är de efterföljande kategorierna av ökande specificitet: provins, klass, beställa, familj, släkte, och arter.

Som ett exempel visas klassificeringsnivåerna för tamhunden i [länk]. Gruppen på varje nivå kallas a taxon (plural: taxa). Med andra ord, för hunden är Carnivora taxon på ordningsnivå, Canidae är taxon på familjenivå, och så vidare. Organismer har också ett vanligt namn som människor vanligtvis använder, som tamhund eller varg. Varje taxonnamn är versaler förutom arter, och släktet och artnamnen är kursiverade. Forskare hänvisar till en organism genom dess släkt- och artnamn tillsammans, vanligtvis kallat ett vetenskapligt namn, eller latinskt namn. Detta tvånamnssystem kallas binomial nomenklatur. Det vetenskapliga namnet på vargen är därför Canis lupus. Nyligen genomförd studie av DNA från tamhundar och vargar tyder på att tamhunden är en underart av vargen, inte dess egen art, så den får ett extra namn för att indikera dess underartstatus, Canis lupus familiaris.

[länk] visar också hur taxonomiska nivåer rör sig mot specificitet. Lägg märke till hur vi inom domänen finner hunden grupperad med den bredaste mångfalden av organismer. Dessa inkluderar växter och andra organismer som inte är avbildade, såsom svampar och protister. På varje undernivå blir organismerna mer lika eftersom de är närmare släkt. Innan Darwins evolutionsteori utvecklades klassificerade naturforskare ibland organismer med godtyckliga likheter, men eftersom evolutionsteorin föreslogs på 1800-talet arbetar biologer för att få klassificeringssystemet att återspegla evolutionära samband. Detta innebär att alla medlemmar i en taxon bör ha en gemensam förfader och vara närmare släkt med varandra än till medlemmar av andra taxa.

Nya genetiska analyser och andra framsteg har funnit att vissa tidigare taxonomiska klassificeringar inte återspeglar faktiska evolutionära samband, och därför måste förändringar och uppdateringar göras när nya upptäckter äger rum. Ett dramatiskt och färskt exempel var att prokaryota arter bröts isär, som fram till 1970-talet var alla klassificerade som bakterier. Deras uppdelning i Archaea och Bakterier kom till efter insikten att deras stora genetiska skillnader motiverade deras separation i två av tre grundläggande grenar av livet.

På vilka nivåer anses katter och hundar vara en del av samma grupp?

Besök den här PBS-webbplatsen för att lära dig mer om taxonomi. Under Klassificering av liv klickar du på Starta interaktiv.

Klassificering och fylogeni

Forskare använder ett verktyg som kallas ett fylogenetiskt träd för att visa evolutionära vägar och relationer mellan organismer. A fylogenetiskt träd är ett diagram som används för att spegla evolutionära relationer mellan organismer eller grupper av organismer. Den hierarkiska klassificeringen av grupper kapslade i mer inkluderande grupper återspeglas i diagram. Forskare anser att fylogenetiska träd är en hypotes om det evolutionära förflutna eftersom man inte kan gå tillbaka genom tiden för att bekräfta de föreslagna sambanden.

Till skillnad från en taxonomisk klassificering kan ett fylogenetiskt träd läsas som en karta över evolutionär historia, som visas i [länk]. Delade egenskaper används för att konstruera fylogenetiska träd. Punkten där en klyvning sker i ett träd, som kallas a Grenpunkt, representerar där en enda släktlinje utvecklats till distinkta nya. Många fylogenetiska träd har en enda grenpunkt vid basen som representerar en gemensam förfader till alla grenar i trädet. Forskare kallar sådana träd rotade, vilket betyder att det finns ett enda förfäders taxon vid basen av ett fylogenetiskt träd som alla organismer som representeras i diagrammet härstammar från. När två linjer härstammar från samma grenpunkt kallas de syster taxa, till exempel de två arterna av orangutanger. En grenpunkt med mer än två grupper illustrerar en situation där forskare inte definitivt har fastställt sambanden. Ett exempel illustreras av de tre grenarna som leder till gorillaunderarten, deras exakta släktskap är ännu inte förstått. Det är viktigt att notera att systertaxa delar en förfader, vilket inte betyder att det ena taxonet har utvecklats från det andra. Grenpunkten, eller splittringen, representerar en gemensam förfader som fanns i det förflutna, men som inte längre existerar. Människor har inte utvecklats från schimpanser (inte heller utvecklats schimpanser från människor) även om de är våra närmaste levande släktingar. Både människor och schimpanser utvecklades från en gemensam förfader som levde, tror forskare, för sex miljoner år sedan och som såg annorlunda ut från både moderna schimpanser och moderna människor.

Grenpunkterna och grenarna i fylogenetisk trädstruktur innebär också evolutionär förändring. Ibland identifieras de betydande karaktärsförändringarna på en gren eller grenpunkt. Till exempel i [länk] visar grenpunkten som ger upphov till däggdjurs- och reptillinjen från grodlinjen ursprunget till fosteräggkaraktären. Också grenpunkten som ger upphov till organismer med ben är indikerad på den gemensamma förfadern till däggdjur, reptiler, amfibier och käkfiskar.

Denna interaktiva övning låter dig utforska de evolutionära förhållandena mellan arter.

Begränsningar av fylogenetiska träd

Det är lätt att anta att mer närbesläktade organismer ser mer likadana ut, och även om det ofta är så är det inte alltid sant. Om två närbesläktade linjer utvecklades under väsentligt olika omgivningar eller efter utvecklingen av en stor ny anpassning, kan de se ganska olika ut från varandra, till och med mer än andra grupper som inte är lika nära besläktade. Till exempel visar det fylogenetiska trädet i [länk] att både ödlor och kaniner har fostervattensägg, medan salamandrar (inom grodlinjen) ännu inte finns på ytan, ödlor och salamandrar verkar mer lika än ödlorna och kaninerna.

En annan aspekt av fylogenetiska träd är att, om inte annat anges, visar grenarna inte tidslängden, de visar bara tidsordningen för evolutionära händelser. Med andra ord, en lång gren betyder inte nödvändigtvis att det har gått längre tid, och inte heller betyder en kort gren att det har gått mindre tid - såvida det inte anges i diagrammet. Till exempel, i [länk] anger inte trädet hur lång tid som gick mellan utvecklingen av fostervattensägg och hår. Vad trädet visar är i vilken ordning saker och ting skedde. Återigen genom att använda [länk] visar trädet att den äldsta egenskapen är kotpelaren, följt av gångjärnsförsedda käkar och så vidare. Kom ihåg att vilket fylogenetiskt träd som helst är en del av den större helheten, och likt ett riktigt träd växer det inte bara i en riktning efter att en ny gren utvecklats. Så, för organismerna i [länk], bara för att en ryggradspelare utvecklades betyder det inte att ryggradslösa evolution upphörde, det betyder bara att en ny gren bildades. Dessutom kan grupper som inte är nära besläktade, men utvecklas under liknande förhållanden, verka mer lika varandra än en nära släkting.

Avsnittssammanfattning

Forskare får ständigt ny information som hjälper till att förstå livets evolutionära historia på jorden. Varje grupp av organismer gick igenom sin egen evolutionära resa, kallad dess fylogeni. Varje organism delar släktskap med andra, och baserat på morfologiska och genetiska bevis försöker forskare kartlägga de evolutionära vägarna för allt liv på jorden. Historiskt sett var organismer organiserade i ett taxonomiskt klassificeringssystem. Men idag bygger många forskare fylogenetiska träd för att illustrera evolutionära samband och det taxonomiska klassificeringssystemet förväntas återspegla evolutionära samband.

Konstanslutningar

[länk] På vilka nivåer anses katter och hundar vara en del av samma grupp?

[länk] Katter och hundar är en del av samma grupp på fem nivåer: båda finns i domänen Eukarya, kungariket Animalia, phylum Chordata, klassen Mammalia och ordningen Carnivora.

Flera val

Vad är en fylogeni en beskrivning av?

Vad åstadkommer forskare inom området systematik?

  1. upptäcka nya fossila platser
  2. organisera och klassificera organismer
  3. namnge nya arter
  4. kommunicera mellan fältbiologer

Vilket påstående om det taxonomiska klassificeringssystemet är korrekt?

  1. Det finns fler domäner än kungadömen.
  2. Kungadömena är den högsta klassificeringskategorin.
  3. En filum kan vara representerad i mer än ett kungarike.
  4. Arter är den mest specifika klassificeringskategorin.

Vilket beskriver bäst förhållandet mellan schimpanser och människor?

  1. schimpanser utvecklades från människor
  2. människor utvecklades från schimpanser
  3. schimpanser och människor utvecklades från en gemensam förfader
  4. schimpanser och människor tillhör samma art

Vilket beskriver bäst en grenpunkt i ett fylogenetiskt träd?

Gratis svar

Hur indikerar ett fylogenetiskt träd stora evolutionära händelser inom en släktlinje?

Det fylogenetiska trädet visar i vilken ordning evolutionära händelser ägde rum och i vilken ordning vissa egenskaper och organismer utvecklades i förhållande till andra. Det anger i allmänhet inte tidslängder.

Lista de olika nivåerna i det taxonomiska klassificeringssystemet.

Domän, kungarike, filum, klass, ordning, familj, släkte och arter.

Ordlista


Ordlista

Basal taxon

gren på ett fylogenetiskt träd som inte har avvikit nämnvärt från rotens förfader

Binomial nomenklatur

system av tvådelade vetenskapliga namn för en organism, vilket inkluderar släkt- och artnamn

Grenpunkt

nod på ett fylogenetiskt träd där en enda släktlinje delas upp i distinkta nya

Klass

indelning av fil i det taxonomiska klassificeringssystemet

Familj

ordningsfördelning i det taxonomiska klassificeringssystemet

Släkte

familjedelning i det taxonomiska klassificeringssystemet den första delen av det binomala vetenskapliga namnet

Rike

indelning av domän i det taxonomiska klassificeringssystemet

Beställa

klassindelning i det taxonomiska klassificeringssystemet

Fylogenetiskt träd

diagram som används för att spegla de evolutionära förhållandena mellan organismer eller grupper av organismer

Fylogeni

evolutionär historia och släktskap mellan en organism eller grupp av organismer

Provins

(plural: phyla) division av riket i det taxonomiska klassificeringssystemet

Polytomi

gren på ett fylogenetiskt träd med fler än två grupper eller taxa

Rotade

enda släktlinje på ett fylogenetiskt träd som alla organismer som representeras i diagrammet relaterar till

Syster taxa

två linjer som avvek från samma grenpunkt

Systematik

fält för att organisera och klassificera organismer baserat på evolutionära relationer


Art Connection

På varje undernivå i det taxonomiska klassificeringssystemet blir organismerna mer lika. Hundar och vargar är samma art eftersom de kan avla och producera livskraftiga avkommor, men de är tillräckligt olika för att klassificeras som olika underarter. (kredit "plant": modifiering av arbete av "berduchwal"/Flickr kredit "insect": modifiering av arbete av Jon Sullivan kredit "fish": modifiering av arbete av Christian Mehlführer kredit "rabbit": modifiering av arbete av Aidan Wojtas kredit " cat”: modifiering av arbete av Jonathan Lidbeck kredit "fox": modifiering av verk av Kevin Bacher, NPS kredit "jackal": modifiering av arbete av Thomas A. Hermann, NBII, USGS kredit "wolf": modifiering av arbete av Robert Dewar kredit "hund": modifiering av arbete av "digital_image_fan"/Flickr)

På vilka nivåer är katter och hundar en del av samma grupp?


Hur är livet på jorden organiserat?

Förutsatt att du syftar på taxonomi: Domän, Kungarike, Filum, Klass, Ordning, Familj, Genus, Art.

Förklaring:

Taxonomy, studien av att organisera livet på jorden, klassificerar organismer efter deras liknande egenskaper. Den bredaste kategorin, Domänerna, kan var och en innehålla miljontals arter. Det finns 3: Archea, Bacteria och Eukarya.

Archea består av prokaryota (en mer primitiv typ av cell) celler utan kärnor, som är extremofiler, eller organismer som överlever i extrema miljöer som vulkaniska öppningar eller under istäcken.

Bakterier är också uppbyggda av prokaryota celler utan kärnor, bara mer konventionella/vanliga former.

Eukarya är dock uppbyggd av eukaryota (mer moderna) celler, som har kärnor. Detta inkluderar flercelliga organismer (organismer med mer än en cell) och encelliga organismer (organismer som bara är en cell).

Den näst bredaste kategorin är Kingdom. Till exempel, i Eukarya, finns det fyra kungadömen: Protista, Fungi, Plantae och Animalia, som innehåller protister, svampar, växter respektive djur.

Varje rike är vidare indelat i phyla (singular: phylum), som är indelade i klasser, som är indelade i ordnar, som är indelade i familjer, som är indelade i släkten (singular: genus), som är indelade i enstaka arter.

Ett artnamn är namnet på dess släkte, följt av namnet på dess individuella art.

Ett exempel: huskatten. Detta exempel inkluderar varför det är i en viss kategori, såväl som namnen på dessa kategorier.

Domän - Eukarya (den är gjord av mer än en eukaryot cell)
Kingdom - Animalia (det är ett djur)
Phylum - Chordata (den har en ryggrad)
Klass - Mammalia (det är ett däggdjur)
Beställning - Carnivora (Det är en köttätare [äter bara kött])
Familj - Felidae (Det är en typ av kattdjur)
Genus - Felis (det är ett litet kattdjur)
Art - Catus


Förklarare: Jorden — lager för lager

Forskare förstår mycket om jordens strukturella lager - den inre kärnan, kärnan, manteln och skorpan. Ändå finns det fortfarande stora mysterier att lösa om vår planets inre funktion.

Yuri_Arcurs/iStock/Getty Images Plus

Dela detta:

11 november 2019 klockan 06:45

Bergskedjor tornar upp sig mot himlen. Haven sjunker till omöjliga djup. Jordens yta är en fantastisk plats att se. Ändå är även den djupaste kanjonen bara en liten repa på planeten. För att verkligen förstå jorden måste du resa 6 400 kilometer (3 977 miles) under våra fötter.

Med början i mitten består jorden av fyra distinkta lager. De är, från djupaste till grundaste, den inre kärnan, den yttre kärnan, manteln och skorpan. Förutom skorpan har ingen någonsin utforskat dessa lager personligen. Faktum är att det djupaste som människor någonsin har borrat är drygt 12 kilometer (7,6 miles). Och även det tog 20 år!

Fortfarande vet forskare mycket om jordens inre struktur. De har analyserat det genom att studera hur jordbävningsvågor färdas genom planeten. Hastigheten och beteendet hos dessa vågor förändras när de möter lager med olika densitet. Forskare - inklusive Isaac Newton för tre århundraden sedan - har också lärt sig om kärnan och manteln från beräkningar av jordens totala densitet, gravitationskraft och magnetfält.

Här är en primer på jordens lager, som börjar med en resa till planetens centrum.

En bortskärning av jordens lager avslöjar hur tunn jordskorpan är jämfört med de lägre lagren. USGS

Den inre kärnan

Denna solida metallkula har en radie på 1 220 kilometer (758 miles), eller ungefär tre fjärdedelar av månen. Den ligger cirka 6 400 till 5 180 kilometer (4 000 till 3 220 miles) under jordens yta. Extremt tät, den är mest gjord av järn och nickel. Den inre kärnan snurrar lite snabbare än resten av planeten. Det är också intensivt varmt: Temperaturerna fräser vid 5 400 ° Celsius (9 800 ° Fahrenheit). Det är nästan lika varmt som solens yta. Trycket här är enormt: långt över 3 miljoner gånger större än på jordens yta. Viss forskning tyder på att det också kan finnas en inre, inre kärna. Den skulle sannolikt nästan helt bestå av järn.

Den yttre kärnan

Denna del av kärnan är också gjord av järn och nickel, bara i flytande form. Den sitter cirka 5 180 till 2 880 kilometer (3 220 till 1 790 miles) under ytan. Uppvärmd till stor del av det radioaktiva sönderfallet av grundämnena uran och torium, denna vätska snurrar i enorma, turbulenta strömmar. Den rörelsen genererar elektriska strömmar. De skapar i sin tur jordens magnetfält. Av skäl som på något sätt är relaterade till den yttre kärnan, vänder jordens magnetfält ungefär vart 200 000 till 300 000 år. Forskare arbetar fortfarande för att förstå hur det händer.

Manteln

Med en tjocklek på nästan 3 000 kilometer (1 865 miles) är detta jordens tjockaste lager. Den startar bara 30 kilometer (18,6 miles) under ytan. Tillverkad mestadels av järn, magnesium och kisel, den är tät, varm och halvfast (tänk karamellgodis). Liksom lagret under cirkulerar även detta. Det går bara så långt långsammare.

Förklarare: Hur värmen rör sig

Nära dess övre kanter, någonstans mellan cirka 100 och 200 kilometer (62 till 124 miles) under jorden, når mantelns temperatur smältpunkten för sten. Det bildar faktiskt ett lager av delvis smält sten som kallas astenosfären (As-THEEN-oh-sfeer). Geologer tror att denna svaga, heta, hala del av manteln är vad jordens tektoniska plattor åker på och glider över.

Diamanter är små bitar av manteln vi faktiskt kan röra vid. De flesta bildas på djup över 200 kilometer (124 miles). Men sällsynta "superdjupa" diamanter kan ha bildats så långt ner som 700 kilometer (435 miles) under ytan. Dessa kristaller förs sedan till ytan i vulkaniskt berg som kallas kimberlit.

Mantelns yttersta zon är relativt sval och stel. Den beter sig mer som skorpan ovanför den. Tillsammans är denna översta del av mantelskiktet och skorpan känd som litosfären.

Den tjockaste delen av jordskorpan är cirka 70 kilometer (43 miles) tjock och ligger under Himalayabergen, som ses här. den-belitsky/iStock/Getty Images Plus

Skorpan

Jordskorpan är som skalet på ett hårdkokt ägg. Den är extremt tunn, kall och skör jämfört med vad som ligger under den. Skorpan är gjord av relativt lätta element, särskilt kiseldioxid, aluminium och syre. Det är också mycket varierande i sin tjocklek. Under haven (och Hawaiiöarna) kan den vara så lite som 5 kilometer (3,1 miles) tjock. Under kontinenterna kan skorpan vara 30 till 70 kilometer (18,6 till 43,5 miles) tjock.

Tillsammans med den övre zonen av manteln bryts skorpan i stora bitar, som ett gigantiskt pussel. Dessa är kända som tektoniska plattor. Dessa rör sig långsamt - med bara 3 till 5 centimeter (1,2 till 2 tum) per år. Vad som driver rörelsen hos tektoniska plattor är fortfarande inte helt förstått. Det kan vara relaterat till värmedrivna konvektionsströmmar i manteln nedan. Vissa forskare tror att det orsakas av draget från plattor av skorpa med olika densiteter, något som kallas "slab pull". Med tiden kommer dessa plattor att konvergera, dra isär eller glida förbi varandra. Dessa åtgärder orsakar de flesta jordbävningar och vulkaner. Det är en långsam resa, men det skapar spännande tider här på jordens yta.

Kraftord

aluminium Ett metalliskt grundämne, det tredje vanligaste i jordskorpan. Den är lätt och mjuk och används i många föremål från cyklar till rymdfarkoster.

beteende Sättet något, ofta en person eller annan organism, agerar mot andra, eller uppträder.

kontinent (i geologi) De enorma landmassorna som sitter på tektoniska plattor. I modern tid finns det sex etablerade geologiska kontinenter: Nordamerika, Sydamerika, Eurasien, Afrika, Australien och Antarktis. Under 2017 gjorde forskare också argument för ytterligare en: Zealandia.

konvektion Att material stiger och faller i en vätska eller gas på grund av ojämna temperaturer. Denna process sker i de yttre lagren av vissa stjärnor.

kärna Något - vanligtvis rundformat - i mitten av ett föremål. (i geologi) Jordens innersta lager. Eller ett långt, rörliknande prov borrat ner i is, jord eller sten. Kärnor tillåter forskare att undersöka lager av sediment, lösta kemikalier, stenar och fossiler för att se hur miljön på en plats förändrats genom hundratals till tusentals år eller mer.

skorpa (i geologi) Jordens yttersta yta, vanligtvis gjord av tät, fast sten.

kristall- (adj. kristallint) Ett fast ämne som består av ett symmetriskt, ordnat, tredimensionellt arrangemang av atomer eller molekyler. Det är den organiserade strukturen som tas av de flesta mineraler. Apatit, till exempel, bildar sexsidiga kristaller. Mineralkristallerna som utgör berget är vanligtvis för små för att kunna ses med blotta ögat.

nuvarande En vätska - som vatten eller luft - som rör sig i en igenkännbar riktning. (i el) Flödet av elektricitet eller mängden laddning som rör sig genom något material under en viss tidsperiod.

förfall (för radioaktiva material) Processen där en radioaktiv isotop - vilket betyder en fysiskt instabil form av något element - avger energi och subatomära partiklar. Med tiden kommer denna utgjutning att förvandla det instabila elementet till ett något annorlunda men stabilt element. Till exempel sönderfaller uran-238 (som är en radioaktiv, eller instabil, isotop) till radium-222 (även en radioaktiv isotop), som sönderfaller till radon-222 (även radioaktiv), som sönderfaller till polonium-210 (även radioaktiv) , som sönderfaller till bly-206 - vilket är stabilt. Inget ytterligare förfall inträffar. Förfallshastigheten från en isotop till en annan kan variera från tidsramar på mindre än en sekund till miljarder år.

densitet Måttet på hur kondenserat ett föremål är, hittas genom att dividera dess massa med dess volym.

diamant- En av de hårdaste kända ämnena och sällsynta pärlor på jorden. Diamanter bildas djupt inuti planeten när kol komprimeras under otroligt starkt tryck.

jordbävning En plötslig och ibland våldsam skakning av marken, som ibland orsakar stor förstörelse, som ett resultat av rörelser i jordskorpan eller av vulkanisk verkan.

Jordskorpan Jordens yttersta lager. Det är relativt kallt och sprött.

element En byggsten av någon större struktur. (i kemi) Var och en av mer än hundra ämnen för vilka den minsta enheten av varje är en enda atom. Exempel inkluderar väte, syre, kol, litium och uran.

fält Ett studieområde, som i: Hennes forskningsområde var biologi. Också en term för att beskriva en verklig miljö där viss forskning bedrivs, till exempel till havs, i en skog, på en bergstopp eller på en stadsgata. Det är motsatsen till en artificiell miljö, som ett forskningslaboratorium. (i fysik) En region i rymden där vissa fysiska effekter verkar, såsom magnetism (skapad av ett magnetfält), gravitation (av ett gravitationsfält), massa (av ett Higgs-fält) eller elektricitet (av ett elektriskt fält).

järn Ett metalliskt grundämne som är vanligt i mineraler i jordskorpan och i dess heta kärna. Denna metall finns också i kosmiskt stoft och i många meteoriter.

Isaac Newton Denna engelske fysiker och matematiker blev mest känd för att ha beskrivit sin gravitationslag. Född 1642 utvecklades han till en vetenskapsman med breda intressen. Bland några av hans upptäckter: att vitt ljus är tillverkat av en kombination av alla färger i regnbågen, som kan delas isär igen med hjälp av ett prisma matematiken som beskriver sakers omloppsrörelser runt ett kraftcentrum som ljudets hastighet vågor kan beräknas från tätheten av luft tidiga element i matematiken nu känd som kalkyl och en förklaring till varför saker "faller:" gravitationskraften av ett objekt mot ett annat, vilket skulle vara proportionellt mot massan av varje. Newton dog 1727.

litosfären Det övre lagret av jorden, som inkluderar dess tunna spröda skorpa och övre mantel. Litosfären är relativt stel och bryts upp i långsamt rörliga tektoniska plattor.

magnesium Ett metalliskt grundämne som är nummer 12 i det periodiska systemet. Det brinner med ett vitt ljus och är det åttonde vanligaste grundämnet i jordskorpan.

magnetiskt fält Ett påverkansområde skapat av vissa material, kallade magneter, eller av elektriska laddningars rörelse.

mantel (i geologi) Det tjocka lagret av jorden under dess yttre skorpa. Manteln är halvfast och allmänt uppdelad i en övre och undre mantel.

metall Något som leder elektricitet bra, tenderar att vara glänsande (reflekterande) och formbart (vilket betyder att det kan omformas med värme och inte för mycket kraft eller tryck).

måne Den naturliga satelliten på vilken planet som helst.

nickel Nummer 28 i det periodiska systemet för grundämnen, detta hårda, silverfärgade grundämne motstår oxidation och korrosion. Det gör den till en bra beläggning för många andra element eller för användning i multimetallegeringar.

syre En gas som utgör cirka 21 procent av jordens atmosfär. Alla djur och många mikroorganismer behöver syre för att underblåsa sin tillväxt (och ämnesomsättning).

tryck Kraft applicerad jämnt över en yta, mätt som kraft per ytenhet.

radioaktivt avfall En process genom vilken ett grundämne omvandlas till ett lättare grundämne genom utsläpp av subatomära partiklar (och energi).

radie En rät linje från centrum till omkretsen av en cirkel eller sfär.

räckvidd Den fullständiga omfattningen eller spridningen av något. Till exempel är en växts eller ett djurs utbredningsområde det område över vilket det naturligt existerar.

semi Ett adjektiv som betyder "något".

skal Det skyddande, hårda yttre höljet av blötdjur eller kräftdjur, som en mussla eller krabba.

kiseldioxid Ett mineral, även känt som kiseldioxid, som innehåller kisel- och syreatomer. Det är en grundläggande byggsten för mycket av det steniga materialet på jorden och av vissa konstruktionsmaterial, inklusive glas.

kisel Ett icke-metalliskt, halvledande element som används vid tillverkning av elektroniska kretsar. Rent kisel finns i en glänsande, mörkgrå kristallin form och som ett formlöst pulver.

glida I mikroskopi, den bit av glas som något ska fästas på för att se under enhetens förstoringslins.

fast Fast och stabil i formen, inte flytande eller gasformig.

Sol Stjärnan i mitten av jordens solsystem. Det är en stjärna i medelstorlek cirka 26 000 ljusår från mitten av Vintergatans galax. Också en term för vilken sollik stjärna som helst.

kontinentalplattor De gigantiska plattorna - vissa sträcker sig över tusentals kilometer (eller miles) över - som utgör jordens yttre lager.

torium Ett naturligt radioaktivt grundämne som uppträder som en silverfärgad metall när den är ren. Den reagerar kemiskt med luft och blir svart på ytan. Det finns i vissa mineraler och kan användas för att spåra källan till vissa mineralkorn som transporteras långa sträckor av vatten eller vind. Dess vetenskapliga symbol är Th.

turbulent (n. turbulens) Ett adjektiv för den oförutsägbara fluktuationen av en vätska (inklusive luft) där dess hastighet varierar oregelbundet istället för att upprätthålla ett jämnt eller lugnt flöde.

uran Det tyngsta naturligt förekommande elementet som är känt. Det kallas element 92, vilket hänvisar till antalet protoner i dess kärna. Uranatomer är radioaktiva, vilket innebär att de sönderfaller till olika atomkärnor.

Vinka En störning eller variation som färdas genom rymden och materia på ett regelbundet, oscillerande sätt.


Titta på videon: Jordens udvikling (Augusti 2022).