المجموعة الخارجية (التصنيف التفرعي)

في علم التصنيف التفرعي أو علم الوراثة ، المجموعة الخارجية [1] هي مجموعة من الكائنات الحية ذات الصلة البعيدة والتي تعمل كمجموعة مرجعية عند تحديد العلاقات التطورية للمجموعة الداخلية، وهي مجموعة الكائنات الحية قيد الدراسة، وهي مختلفة عن المجموعات الخارجية الاجتماعية . تُستخدم المجموعة الخارجية كنقطة مقارنة للمجموعة الداخلية وتسمح على وجه التحديد بتجذير شجرة التطور . نظرًا لأنه لا يمكن تحديد قطبية (اتجاه) تغير الشخصية إلا على شجرة تطور متجذرة، فإن اختيار المجموعة الخارجية أمر ضروري لفهم تطور السمات على طول شجرة التطور. [2]
تاريخ
على الرغم من أن مفهوم المجموعات الخارجية كان قيد الاستخدام منذ الأيام الأولى لعلم التصنيف التفرعي، إلا أنه يُعتقد أن مصطلح "المجموعة الخارجية" قد تم صياغته في أوائل سبعينيات القرن العشرين في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي . [3] قبل ظهور المصطلح، استخدم علماء الأحياء التطوريون مصطلحات أخرى مختلفة، بما في ذلك "المجموعة الخارجية" و"المجموعة ذات الصلة" و"المجموعات الخارجية". [3]
اختيار المجموعة الخارجية
يُفترض أن المجموعة الخارجية المختارة أقل ارتباطًا بالمجموعة الداخلية من ارتباط المجموعة الداخلية بنفسها. الاستنتاج التطوري من هذه العلاقات هو أن الأنواع الخارجية لها سلف مشترك مع المجموعة الداخلية أقدم من السلف المشترك للمجموعة الداخلية. يمكن أن يؤدي اختيار المجموعة الخارجية إلى تغيير طوبولوجيا شجرة التطور. [4] لذلك، يستخدم علماء النشوء والتطور عادةً أكثر من مجموعة خارجية واحدة في التحليل التفرعي. يُفضل استخدام مجموعات خارجية متعددة لأنها توفر شجرة تطور أكثر قوة، وتحمي من المرشحين الضعفاء للمجموعة الخارجية وتختبر أحادية النمط المفترضة للمجموعة الداخلية. [3] [5] [6]
للتأهل كمجموعة خارجية، يجب أن يلبي التصنيف الخاصيتين التاليتين:
- لا يجب أن يكون عضوًا في المجموعة الداخلية.
- يجب أن تكون مرتبطة بالمجموعة الداخلية، بشكل وثيق بما يكفي لإجراء مقارنات ذات معنى مع المجموعة الداخلية.
لذلك، يجب أن تكون المجموعة الخارجية المناسبة خارج المجموعة محل الاهتمام بشكل لا لبس فيه في الدراسة التطورية. ستؤدي المجموعة الخارجية المتداخلة داخل المجموعة الداخلية، عند استخدامها لتجذير علم النشوء والتطور، إلى استنتاجات غير صحيحة حول العلاقات التطورية وتطور السمات. [7] ومع ذلك، فإن المستوى الأمثل لارتباط المجموعة الخارجية بالمجموعة الداخلية يعتمد على عمق التحليل التطوري. يعد اختيار مجموعة خارجية وثيقة الصلة بالمجموعة الداخلية أكثر فائدة عند النظر إلى الاختلافات الدقيقة، في حين أن اختيار مجموعة خارجية بعيدة بشكل غير ملائم يمكن أن يؤدي إلى الخلط بين التطور المتقارب والعلاقة التطورية المباشرة بسبب سلف مشترك . [8] [9] بالنسبة لعلم النشوء والتطور السطحي - على سبيل المثال، حل العلاقات التطورية لكليد داخل جنس - ستكون المجموعة الخارجية المناسبة عضوًا في كليد الشقيق. [10] ومع ذلك، بالنسبة للتحليل التطوري الأعمق، يمكن استخدام الأصناف الأقل ارتباطًا. على سبيل المثال، جارفيس وآخرون. (2014) استخدم البشر والتماسيح كمجموعات خارجية أثناء حل الفروع المبكرة لشجرة تطور الطيور. [11] في علم النشوء والتطور الجزيئي ، يعني تلبية المتطلب الثاني عادةً أنه يمكن محاذاة تسلسلات الحمض النووي أو البروتين من المجموعة الخارجية بنجاح مع تسلسلات من المجموعة الداخلية. على الرغم من وجود طرق خوارزمية لتحديد المجموعات الخارجية بأقصى قدر من الاقتصاد العالمي، إلا أنها غالبًا ما تكون محدودة بسبب فشلها في عكس الطبيعة المستمرة والكمية لحالات شخصية معينة. [12] حالات الشخصية هي سمات، إما أسلافية أو مشتقة، تؤثر على بناء أنماط التفرع في شجرة تطورية. [13]
أمثلة
| داخل المجموعة | المجموعة الخارجية |
|---|---|
| القِرَدة العليا [14] | قرود الجيبون |
| الثدييات المشيمية [15] | الجرابيات |
| الحبليات [16] | مسعفون |
| كاسيات البذور [17] | عاريات البذور |
في كل مثال، قد يتم تجذير شجرة تطور الكائنات الحية في المجموعة الداخلية من خلال تسجيل نفس حالات الشخصية لعضو واحد أو أكثر من المجموعة الخارجية.
انظر أيضا
- الشكل الشكلي ، سمة مشتقة من الكائن الحي
- مجموعة شقيقة ، وهي مجموعة قد تكون وثيقة الصلة بمجموعة داخلية
- البلسيومورفي ، سمة وراثية لكائن حي
- بدائي (علم الوراثة التطوري) ، وهو مصطلح يشير إلى السمات الأسلافية
مراجع
- ^ جريمالدي، ديفيد؛ إنجل، مايكل إس؛ إنجل، مايكل إس. (16 مايو 2005). تطور الحشرات. مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 9780521821490.
- ^ Farris, JS (1982). "المجموعات الخارجية والاقتصاد". علم الأحياء المنهجي . 31 (3): 328-334. doi :10.1093/sysbio/31.3.328. ISSN 1063-5157.
- ^ abc Nixon, Kevin; Carpenter, James (December 1993). "On Outgroups". Cladistics . 9 (4): 413–426. doi :10.1111/j.1096-0031.1993.tb00234.x. PMID 34929985. S2CID 221577454.
- ^ Giribet, G.; Ribera, C. (June 1998). "موقع المفصليات في المملكة الحيوانية: بحث عن مجموعة خارجية موثوقة لتطور المفصليات الداخلية". علم الوراثة الجزيئي والتطور . 9 (3): 481-488. doi :10.1006/mpev.1998.0494. PMID 9667996.
- ^ Barriel, V.; Tassy, P. (يونيو 1998). "Rooting with Multiple Outgroups: Consensus Versus Parsimony". Cladistics . 14 (2): 193–200. doi : 10.1111/j.1096-0031.1998.tb00332.x . PMID 34902930. S2CID 84759858.
- ^ de la Torre-Barcena, Jose Eduardo; Kolokotronis, SO; Lee, Ernest; Stevenson, Dennis; Brenner, Eric; Katari, Manpreet; Coruzzi, Gloria; DeSalle, Rob (2009). "تأثير اختيار المجموعة الخارجية والبيانات المفقودة على علم الوراثة للنباتات البذرية الرئيسية باستخدام بيانات EST على مستوى الجينوم". PLOS ONE . 4 (6): e5764. Bibcode :2009PLoSO...4.5764D. doi : 10.1371/journal.pone.0005764 . PMC 2685480. PMID 19503618 .
- ^ ماديسون، واين؛ وآخرون (1984). "تحليل المجموعة الخارجية والتوفير" (PDF) . علم الحيوان المنهجي . 33 (1): 83-103. doi :10.2307/2413134. JSTOR 2413134.
- ^ ويلبيرج، إريك دبليو. (2015-07-01). "ما الذي يوجد في المجموعة الخارجية؟ تأثير اختيار المجموعة الخارجية على الوضع التطوري لـ Thalattosuchia (Crocodylomorpha) وأصل Crocodyliformes". علم الأحياء المنهجي . 64 (4): 621-637. doi : 10.1093/sysbio/syv020 . ISSN 1063-5157. PMID 25840332.
- ^ O'BRIEN, MICHAEL J.; LYMAN, R.LEE; SAAB, YOUSSEF; SAAB, ELIAS; DARWENT, JOHN; GLOVER, DANIEL S. (2002). "قضيتان في علم الوراثة الأثري: بناء التصنيف واختيار المجموعة الخارجية". مجلة علم الأحياء النظري . 215 (2): 133-150. doi :10.1006/jtbi.2002.2548. PMID 12051970.
- ^ ديفيد أ. بوم؛ ستايسي د. سميث (2013). التفكير الشجري: مقدمة في علم الأحياء التطوري. روبرتس. ص. 175. ISBN 978-1-936221-16-5.
- ^ جارفيس، إي.؛ وآخرون. (ديسمبر 2014). "تحليلات الجينوم الكامل تحدد الفروع المبكرة في شجرة حياة الطيور الحديثة". ساينس . 346 (6215): 1320-1331. رمز Bibcode :2014Sci...346.1320J. doi :10.1126/science.1253451. PMC 4405904. PMID 25504713 .
- ^ ستيفنز، بي إف (1991). "حالات الشخصية، والتنوع المورفولوجي، والتحليل التطوري: مراجعة". علم النبات المنهجي . 16 (3): 553-583. doi :10.2307/2419343. JSTOR 2419343.
- ^ رينو، فالنتين؛ جراند، أناييس؛ زاراجويتا، رينيه؛ لورين، ميشيل (1 مايو 2015). "التصنيفات التجريبية: حساسية الأساليب التصنيفية لأنماط الاستقطاب وترتيب الشخصيات". مساهمات في علم الحيوان . 84 (2): 129-148. doi : 10.1163/18759866-08402003 .
- ^ برادو مارتينيز، خافيير؛ ماركيز بونيه، توماس (2013). "التنوع الجيني للقردة العليا وتاريخ السكان". نيتشر . 499 (7459): 471-475. Bibcode :2013Natur.499..471P. doi :10.1038/nature12228. PMC 3822165. PMID 23823723 .
- ^ مورفي، ويليام؛ برينجل، توماس؛ كريدر، تيس؛ سبرينجر، مارك؛ ميلر، ويب (2007). "استخدام البيانات الجينومية لكشف جذور شجرة تطور الثدييات المشيمية". أبحاث الجينوم . 17 (4): 413-421. doi :10.1101/gr.5918807. PMC 1832088. PMID 17322288 .
- ^ كاميرون، كريس؛ جاري، جيمس؛ سوالا، بيلي (2000). "تطور مخطط جسم الحبليات: رؤى جديدة من التحليلات التطورية لشعبة ثنائيات الفم". PNAS . 97 (9): 4469–4474. doi : 10.1073/pnas.97.9.4469 . PMC 18258. PMID 10781046 .
- ^ ماثيوز، سارة؛ دونوغو، مايكل (1999). "جذور شجرة عائلة كاسيات البذور المستنبطة من جينات الفيتوكروم المكررة". ساينس . 286 (5441): 947-950. doi :10.1126/science.286.5441.947. PMID 10542147.
