الفينيتكس

في علم الأحياء ، يُعرَف علم الظواهر الظاهرية ( / fɪˈnɛtɪks / ؛ من اليونانية القديمة φαίνειν (phainein) "  الظهور") أيضًا باسم علم قياس الحركة ، وهو محاولة لتصنيف الكائنات الحية بناءً على التشابه العام ، عادةً فيما يتعلق بالشكل أو السمات الأخرى التي يمكن ملاحظتها، بغض النظر عن شجرة النشوء والتطور أو العلاقة التطورية. وهو مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتصنيف العددي الذي يهتم باستخدام الأساليب العددية للتصنيف التصنيفي. ساهم العديد من الأشخاص في تطوير علم الظواهر الظاهرية، لكن الأكثر تأثيرًا كان بيتر سنيث وروبرت ر. سوكال . لا تزال كتبهما مراجع أساسية لهذا التخصص الفرعي، على الرغم من نفاد طبعتها الآن. ^[1]

لقد حل علم التصنيف التفرعي محل علم الظواهر الطبيعية إلى حد كبير فيما يتعلق بالبحث في العلاقات التطورية بين الأنواع. ومع ذلك، تُستخدم بعض الطرق الظواهر الطبيعية، مثل ربط الجيران ، في علم النشوء والتطور، كتقريب معقول لعلم النشوء والتطور عندما تكون الطرق الأكثر تقدمًا (مثل الاستدلال البايزي ) باهظة التكلفة من الناحية الحسابية.

تتضمن التقنيات الفينيتية أشكالاً مختلفة من التجميع والترتيب . وهي طرق متطورة لتقليل التباين الذي تظهره الكائنات الحية إلى درجة يمكن التحكم فيها. وفي الممارسة العملية، يعني هذا قياس العشرات من المتغيرات، ثم تقديمها في هيئة رسوم بيانية ثنائية أو ثلاثية الأبعاد. ويتعلق جزء كبير من التحدي الفني للفينيتية بموازنة فقدان المعلومات بسبب مثل هذا التخفيض في مقابل سهولة تفسير الرسوم البيانية الناتجة.

يمكن إرجاع هذه الطريقة إلى عام 1763 وميشيل أدانسون (في كتابه "عائلات النباتات ") بسبب مبدأين أساسيين مشتركين - التشابه العام والوزن المتساوي - ويُطلق على علماء الظواهر الحديثة أحيانًا اسم "الأدانسونيين الجدد" . ^[2]

إن التحليلات الفينية " غير متجذرة "، أي أنها لا تميز بين البلسيومورفيات ، وهي السمات التي تورث من أحد الأسلاف، والبومورفيات ، وهي السمات التي تطورت من جديد في سلالة واحدة أو عدة سلالات. ومن المشاكل الشائعة في التحليل الفينيتي أن الدرجات التطورية الأساسية ، التي تحتفظ بالعديد من البلسيومورفيات مقارنة بالسلالات الأكثر تقدمًا، تبدو أحادية النمط . كما أن التحليلات الفينية عرضة أيضًا لأن تصبح غير دقيقة بسبب التطور المتقارب والإشعاع التكيفي . وتحاول الأساليب التفرعية حل هذه المشاكل.

ولنتأمل على سبيل المثال الطيور المغردة . ويمكن تقسيم هذه الطيور إلى مجموعتين ــ الغرابيات ، التي تحتفظ بخصائص قديمة من حيث النمط الظاهري والنمط الجيني ، والطيور المغردة ، التي تتمتع بصفات أكثر حداثة. ولكن هذه الأخيرة وحدها تشكل مجموعة من أقرب الأقارب؛ أما الأولى فهي تتألف من سلالات عديدة مستقلة وقديمة ترتبط ببعضها البعض بنفس البعد الذي ترتبط به كل واحدة منها بالطيور المغردة. ولتحليل الغرابيات، فإن الدرجة الكبيرة من التشابه العام الذي وجد بين الغرابيات سوف تجعلها تبدو وكأنها أحادية النمط أيضاً، ولكن السمات المشتركة بينها كانت موجودة بالفعل في أسلاف جميع الطيور المغردة. إن فقدان هذه السمات الأجدادية وليس وجودها هو الذي يحدد الطيور المغردة الأكثر ارتباطاً ببعضها البعض مقارنة بالطيور المغردة الأخرى. ومع ذلك، فإن الشرط الذي يقضي بأن تكون الأصنوفات أحادية النمط ــ وليس شبه النمط كما في حالة الغرابيات ــ يشكل في حد ذاته جزءاً من الطريقة التفرعية للتصنيف، ولا تخضع بالضرورة للطرق الأخرى على الإطلاق.

لا تتعارض الطريقتان مع بعضهما البعض. فلا يوجد سبب يمنع، على سبيل المثال، الأنواع التي تم تحديدها باستخدام علم الوراثة الوراثية من الخضوع لاحقًا للتحليل التصنيفي لتحديد علاقاتها التطورية. كما يمكن أن تكون الطرق التصنيفية الوراثية متفوقة على علم الوراثة الوراثية عندما يكون التمييز بين الأنواع ذات الصلة مهمًا فقط، حيث تكون المتطلبات الحسابية أقل. ^[3]

تم تحليل تاريخ التصنيف الظاهري والتفرعي كأنظمة تصنيفية متنافسة في كتاب ديفيد هال لعام 1988 "العلم كعملية" . ^[4]

تقليديًا، كان هناك الكثير من الجدل بين علماء التصنيف الوراثي وعلماء التصنيف التفرعي، حيث تم اقتراح كلتا الطريقتين في البداية لحل العلاقات التطورية. كانت إحدى أبرز تطبيقات التصنيف الوراثي دراسات تهجين الحمض النووي DNA-DNA التي أجراها تشارلز جي سيبيلي وجون إي أهلكويست وبيرت إل مونرو الابن ، والتي نتج عنها تصنيف سيبيلي-أهلكويست للطيور عام 1990. كانت بعض نتائج التصنيف مثيرة للجدل في ذلك الوقت (مثل Galloanserae )، وتم إثباتها ، بينما تم رفض نتائج أخرى (مثل " Ciconiiformes " الشاملة أو " Corvida "). ومع ذلك، مع تزايد قوة أجهزة الكمبيوتر وانتشارها، أصبحت خوارزميات التصنيف الوراثي أكثر دقة متاحة والتي يمكنها اختبار اقتراحات ويلي هينينج . وقد ثبت أن نتائج التحليلات التصنيفية متفوقة على نتائج الطرق الوراثية، على الأقل لحل شجرة النشوء والتطور.

لا يزال العديد من علماء التصنيف يستخدمون الأساليب الفينيتية، وخاصة لمعالجة الأسئلة على مستوى الأنواع. وفي حين يظل وصف "شجرة الحياة" ـ العلاقات التطورية بين جميع الأنواع ـ من الأهداف الرئيسية لعلم التصنيف، فإن العمل الميداني يتطلب أن يكون المرء قادراً على فصل تصنيف عن آخر. إن تصنيف مجموعات متنوعة من الكائنات الحية وثيقة الصلة التي تختلف اختلافاً دقيقاً للغاية أمر صعب باستخدام الطريقة التفرعية. وتوفر الفينيتية أساليب عددية لفحص أنماط التباين، مما يسمح للباحثين بتحديد مجموعات منفصلة يمكن تصنيفها كأنواع.

إن التطبيقات الحديثة للتحليل الوراثي شائعة في علم النبات ، ويمكن العثور على بعض الأمثلة في معظم إصدارات مجلة علم النبات النظامي . والواقع أنه بسبب تأثيرات النقل الجيني الأفقي ، والمجمعات متعددة الصبغيات ، وغير ذلك من خصائص علم الجينوم النباتي ، فإن تقنيات التحليل الوراثي في ​​علم النبات ـ وإن كانت أقل إفادة إجمالاً ـ قد تكون أقل عرضة للأخطاء في هذه الحالات الخاصة مقارنة بالتحليل التفرعي لتسلسلات الحمض النووي .

بالإضافة إلى ذلك، تم اعتماد العديد من التقنيات التي طورها علماء التصنيف الظاهري وتم توسيعها من قبل علماء البيئة المجتمعيين ، بسبب الحاجة المماثلة للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات. ^[5]

• مصفوفات المسافة في علم الأنساب
• التصنيف الشعبي
• تصنيف النموذج
• تصنيف لينيوس
• علم الظواهر الطبيعية
• التصنيف
• شجرية
• وحدة تصنيفية تشغيلية