rendszertan versusevolúció: az érem két oldala...

Rendszertan versus evolúció: az érem két oldala (Darwin kontra Linné)

Podani János

Növényrendszertani, Ökológiai és Elméleti Biológiai Tanszék, Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest

2013. május 2.

Allium ursinum

EvolúcióbiológiaLamarck, Darwin, Wallace ..

• Csak az időskála kérdése, hogy mindentváltozások sorozataként lássunk.

A FÖLDI ÉLET SOKFÉLESÉGE

Rendszertan, szisztematika,taxonómiaLinné-i alapok ma is….

• Minden szervezet besorolhatóegy fajba, a fajok egy génuszba, stb.

• Az osztályozás stabilitást sugall.Ismereteink bővülésével tökéletesedikaz ÉLET ideális OSZTÁLYOZÁSA.

• Az evolúciós fa változást sugall.Ismereteink bővülésével a fa szerkezetefinomodik, közelítünk az ÉLET egyetlen FÁJA felé.

Phylum

Class

Order

Family

Genus

Species

Linnean Society of London, (1858) 1908-

CN Linnaeus 1707-1778 CR Darwin 1809-1882

1735

1758Ásványok-kőzetekClassis 1. PetraeClassis 2. MineraeClassis 3. FossiliaClassis 4. Vitamentra

1753

[The natural system,] it is now generally admitted, must be, as far as possible, genealogical in arrangement,– that is, the co-descendants of the same form must be kept together in one group, apart from the co-descendants of any other form; but if the parent-forms are related, so will be their descendants, and the two groups together will form a larger group…

C. Darwin. 1871. The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex. Vol. 1. Murray, London.

C. Darwin. 1859. The Origin of Species. Murray, London.

differenciálódás

idő 2

1A B

C D

= populáció

Határ-paradoxon 1A morfológiai szakadék problémája

A kihalt szervezetek bevonása belső ellentmondásokat okoz –szétfeszíti a Linné-féle hierarchiát

Idő

A paradoxon: a múltban eltűnnek a morfológiai szakadékok, míga magas rendszertani rangok alkalmazása nagy evolúciósugrásokat tételez fel egyik generációról a másikra.A Linné-féle hierarchia elveszíti érvényességét…

Határ-paradoxon 2

Faj Génusz Család

Krokodilok Madarak

Eosinopteryx

Határ-paradoxon 3Egy ismert példa

Határ-paradoxon 4

A B C DA B C D

Határ-paradoxon 5A leszármazás az elsődleges. De: milyen filogenetikai fához viszonyítsunk –és hogyan?

RA Crowson1914-1999

EHW Hennig1913-1976

K de Queiroz JA Gauthier

E

F

E

F

A B C D

Osztályozásimintázat

Evolúciósmintázat

F

a bA B C D E F G H

A C E G

B D F H

Az osztályozások két alaptípusaSzinkrón Diakrón

Minden csoport MONOFILETIKUSRangok nincsenek.

Minden csoport MONOKLADISZTIKUSRangok vannak

Összhang Darwinjavaslatával

Monofiletikus

Diakrón osztályozások 1.

Pisces

Parafiletikus

Polifiletikus:„melegvérűek”

Gerincesek

Diakrón osztályozások 2

ZárvatermőkNyitvatermők

Magvas növények - Spermatophyta

a b c d

a-b: „filogenetikai fák”c: matematikai fa – szögpontok és élekd: gyökeres fa és egy rávetített osztályozás

A félreértések forrásai

1. Mit tekintünk/tekintenek fának?

A

A

A

AB

B

B

CC

C

AA

AA

AA

B

B

B

B

B

C

CC

C

A

A

A

B

B

C

C

C

hasadás lefűződés anagenezis

hasadás - speciation by splittinglefűződés - speciation by buddinganagenezis - speciation by phyletic

transformation

A

B

Kihalt

Élő

2. Milyen folyamatok vannak a háttérben?

W. Hennig. 1966. Phylogenetic Systematics. Univ. Illinois Press

3. Mit szeretnénk ábrázolni?

Speciációs folyamatok az időben - populációk szintje (pl. Darwin).

Az adott időben élő taxonok kialakulását magyarázó út rekonstrukciója –mi vezet az adott eredményre? (pl. Hennig).

Az oszt. mintázat (karakterállapotok) összegzése – tekintet nélkülaz időbeliségre (pl. De Queiroz, „pattern cladism”).

Ős-leszármazott kapcsolatok a fajok, génuszok és magasabbkategóriák szintjén (Lamarck, Haeckel).

B

A B C D E F G H1: . 1 . . . . . .2: . . 1 1 1 1 1 13: . . . 1 1 . . .4: . . . . 1 . . .5: . . . . . 1 1 16: . . . . . . 1 17: . . . . . . . 1

A B C D E F G H I1: . 1 . 1 1 . . . .2: . . 1 . . 1 1 1 13: . . . 1 . . . . .4: . . . . 1 . . . .5: . . . . . 1 . . .6: . . . . . . 1 1 17: . . . . . . . 1 .8: . . . . . . . . 1

A

A

A

A

C

D C

CC

C

B

D C

A

A

A

C

F H

AA

B

B

CA

D

D

G

FF

F GGH

E

E FD CA F H D CA F H BGE H

E

D

C

A

F

G

D E IH

A

B

E

ED

D

BB

C

G

E ID H

BB

BC

CC

GGF

F

FF

H IH I

A B ED F C G IH

A

B

ED F

C

G

IH

a Lefűződés

b Hasadás

DD

A

B

Kihalt

Élő

+ + -

+ - +

Spec. időben Út rekonstr. Mintázat Faji szint

A B C D E F G H I1: . 1 . 1 1 1 . . .2: . . . 1 1 1 . . .3: . . . . 1 . . . .4: . . . . . 1 . . .5: . . 1 . . . 1 1 16: . . . . . . 1 1 17: . . . . . . . 1 .8: . . . . . . . . 1

A B C D E1: . 1 1 1 12: . . 1 1 13: . . . 1 1 4: . . . . 1

A

B

C

D

A

B

C

DE

A

B

C

DEE A BC DE

BB

BB

A

B H

CC

GD

DG

BB

EH

c Anagenezis

d Kevert –egy példa

I

GI

IF

FE

B HE I

B

HE I

A

F

D

C

G

HE IFD GBA C

Diakrón Szinkrón Aszinkrón Akróndiachronous synchronous asynchronous achronousevol./phylog. cladogram cladogram grade tree

+ - +

+ - -

Spec. időben Út rekonstr. Mintázat Faji szint

A

B

Kihalt

élő

A „filogenetikai” fák négy alaptípusaIdőbeliség számít Időbeliség nem számít

Nem

egy

más

ból

Egy

más

ból

Diakrón Akrón

Szinkrón Aszinkrón

Halak

Kétéltűek

Hüllők

Madarak Emlősök

A trikók négy alaptípusaIdőbeliség számít Időbeliség nem számít

Nem

egy

más

ból

Egy

más

ból

Diakrón Akrón


Képek: Google Web Search

A tetoválások négy alaptípusaIdőbeliség számít Időbeliség nem számít

Nem

egy

más

ból

Egy

más

ból

Diakrón Akrón



Linné rossz döntése: a binominális nómenklatúra

• A nevezéktan NEM FÜGGETLEN az osztályozástól

• Prioritás? Stabilitás?

Caperonia palustrisLudwigia palustrisEleocharis palustrisEpipactis palustrisRorippa palustrisTephroseris palustrisPardosa palustrisTerebralia palustris

(L.) A. St.-Hil.(L.) Elliott

(L.) R. & Sch.(L.) Crantz(L.) Besser

(L.) Rchb.(L.)

(L.)

Sophophora melanogaster

Van der Linde and Houle.2008. Insect Syst. Evol.

Nevezéktani problémák

Megoldás: a génusz nevek formális megtartása, egyidejű törlése ataxonómiai rangok sorából –uninominális nómenklatúra

“For the purposes of the Code the term "animal" includes the Metazoaand protistan taxa whenever they are or have been treated as animals for nomenclatural purposes”

(Glossary in Ride et al., 1999. International Code of Zoological Nomenclature. Fourth Edition. Adopted by the International Union of Biological Sciences -

http://www.nhm.ac.uk)

“The rules and recommendations apply to all organisms traditionally treated as plants, whether fossil or non-fossil, e.g., blue-green algae (Cyanobacteria), fungi, including chytrids, oomycetes, and slime moulds; photosynthetic protists and taxonomically related non-photosynthetic groups”

(McNeill, J. et al. (eds) 2006. International Code of Botanical Nomenclature (Vienna Code).

Gantner Verlag KG, Vienna - http://ibot.sav.sk/icbn)

Az utókor rossz döntése: eltérő nevezéktani kódok „állatokra”,„növényekre”, „baktériumokra”.

Megoldás: egységes kód - BioCode

Eubacteria

Archaea

Metamonada

Euglenophyta

Chlorarachniophyta

Foraminifera

Radiolaria

Glaucophyta

Rhodophyta

Chlorophyta

Zygnematophyceae

Charophyceae

Embryophyta

Phaeophyceae

Xanthophyceae

Bacillariophyceae

Chrysophyceae

Oomycota

Haptophyta

Cryptophyta

Ciliata

Apicomplexa

Dinophyta

Archamoebae

Myxomycetes

Choanoflagellata

Metazoa (animals)

Chytridiomycota

Zygomycota

Ascomycota

Basidiomycota

Excavata

Rhizaria

Plantae

Chrom-alveolata

Opisthokonta

Amoebozoa

Bikonta

Unikonta

Az Élet Fája- leegyszerűsítve

Az utókor rossz döntése: eltérő nevezéktani kódok „állatokra”,„növényekre”, „baktériumokra”.

Gaussia princeps H. Wendl. Gaussia princeps (Scott)

cybertruffle.org.uk


Azonos génusz-nevek

Trichia

hispida decipiens


Összefoglalás

Ma sincs rend a rendszertanban!

A Linné-féle alapelvek és az evolúciós megfontolások csak szinkrón osztályozások esetén hangolhatók össze.

A múlt és a jelen szervezeteinek együttes (diakrón) osztályozása csak diakrón fából kiindulva képzelhető el, és nem linnéi hierarchiát eredményez.

Ma még a szinkrón és diakrón osztályozás elemei együttesen jelennek meg.

Sok félreértést okozhat a különféle „filogenetikai fák” nem megfelelőkezelése.

A nómenklatúrai szabályok nincsenek összhangban az egységes Élet fájával. E téren GYÖKERES változtatásokra LENNE szükség.

Podani, J. 2009. Taxonomy versus evolution. Taxon 54(4): 1049-1053.

Podani J. 2010. Taxonomy in evolutionary perspective. An essay on therelationships between taxonomy and evolutionary theory. Synbiol. Hung. 6: 1-42.

Podani, J. 2010. Monophyly and paraphyly: a discourse without end? Taxon 55 (4): 1011-1015.

Podani J. 2010. Evolúció, törzsfa, osztályozás. Magyar Tudomány 171(10):1179-1192.

Podani, J. 2013. Tree thinking, time and topology: comments on the interpretation of tree diagrams in evolutionary/phylogenetic systematics. Cladistics in press. DOI 10.1111/j.1096-0031.2012.00243.x

[email protected]

Köszönöm a figyelmet !!!

rendszertan versusevolúció: az érem két oldala...

Documents