إشارة التطور السلالي

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
تُظهر الشجرة التطورية أعلاه إشارة تطورية هامة في بنية المحاكاة للمجتمع . ويؤكد هذا العرض أن الأنواع وثيقة الصلة تتشارك أنماط الألوان بشكل أكثر تكرارًا مما هو متوقع عشوائيًا.

الإشارة التطورية هي مصطلح تطوري وبيئي ، يصف ميل أو نمط الأنواع البيولوجية ذات الصلة إلى التشابه فيما بينها أكثر من أي نوع آخر يتم اختياره عشوائياً من نفس الشجرة التطورية . [ 1 ] [ 2 ]

صفات

تُعرَّف الإشارة التطورية عادةً بأنها ميل الأنواع البيولوجية المتقاربة إلى التشابه فيما بينها أكثر من أي نوع آخر يُختار عشوائيًا من الشجرة التطورية نفسها. [ 1 ] [ 2 ] بعبارة أخرى، يمكن تعريف الإشارة التطورية بأنها الترابط الإحصائي بين قيم سمات الأنواع، والذي ينتج عن علاقاتها التطورية. [ 3 ] السمات (مثل السمات المورفولوجية ، والبيئية، وخصائص دورة الحياة، والسلوكية ) هي خصائص موروثة [ 4 ] ، مما يعني أن قيم السمات عادةً ما تكون متشابهة ضمن الأنواع المتقاربة، بينما لا تتشابه قيم سمات الأنواع البيولوجية المتباعدة بنفس القدر. [ 5 ] يُقال غالبًا أن السمات الأكثر تشابهًا في التصنيفات المتقاربة مقارنةً بالأنواع المتباعدة تُظهر إشارة تطورية أكبر. من ناحية أخرى، تُعد بعض السمات نتيجة للتطور التقاربي، وتظهر أكثر تشابهًا في التصنيفات المتباعدة مقارنةً بالأنواع المتباعدة. تُظهر هذه السمات إشارة تطورية أقل. [ 4 ]

الإشارة التطورية هي مقياس يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعملية التطور ونمو التصنيفات . يُعتقد أن ارتفاع معدل التطور يؤدي إلى انخفاض الإشارة التطورية، والعكس صحيح (لذا، فإن ارتفاع الإشارة التطورية عادةً ما يكون نتيجة إما لانخفاض معدل التطور أو لنوع من أنواع الانتقاء المُثبِّت ). [ 3 ] وبالمثل، تؤدي القيمة العالية للإشارة التطورية إلى وجود سمات متشابهة بين الأنواع البيولوجية وثيقة الصلة، بينما تؤدي زيادة المسافة التطورية بين الأنواع ذات الصلة إلى انخفاض التشابه. [ 4 ] وبمساعدة الإشارة التطورية، يمكننا تحديد مدى تشابه السمات بين التصنيفات البيولوجية وثيقة الصلة. [ 6 ]

من جهة أخرى، ينصح بعض الباحثين بتجنب هذه التفسيرات (المبنية على تقديرات الإشارة التطورية) لمعدل التطور وعمليته. فعند دراسة نماذج بسيطة لتطور الصفات الكمية ، مثل الانحراف الوراثي ذي المعدل المتجانس ، يبدو أنه لا توجد علاقة بين الإشارة التطورية ومعدل التطور. أما في نماذج أخرى (مثل القيد الوظيفي، والانتقاء المتقلب ، ومحافظة المكانة التطورية ، وعدم التجانس التطوري، إلخ)، فإن العلاقات بين معدل التطور، والعملية التطورية، والإشارة التطورية أكثر تعقيدًا، ولا يمكن تعميمها بسهولة باستخدام التصور المذكور للعلاقة بين ظاهرتين . [ 3 ] ويرى بعض الباحثين أن الإشارة التطورية ليست قوية دائمًا في كل فرع حيوي ولكل صفة. كما أنه ليس من الواضح ما إذا كانت جميع الصفات الممكنة تُظهر إشارة تطورية، وما إذا كان من الممكن قياسها. [ 4 ]

الهدف والمنهجية

هدف

الإشارة التطورية هي مفهوم يستخدم على نطاق واسع في مختلف الدراسات البيئية والتطورية. [ 7 ]

من بين العديد من الأسئلة التي يمكن الإجابة عليها باستخدام مفهوم الإشارة التطورية، فإن أكثرها شيوعًا هي: [ 1 ]

  • إلى أي مدى يتم التحقق من السمات المدروسة في سياق الارتباط؟ [ 8 ]
  • كيف ومتى ولماذا تتطور سمات معينة؟ [ 9 ]
  • ما هي العمليات التي تمثل القوة الدافعة لتجمع المجتمع ؟ [ 10 ]
  • هل يتم الحفاظ على المواقع البيئية على طول السلالات التطورية؟ [ 11 ]
  • هل توجد أي علاقة بين قابلية التأثر بتغير المناخ وتطور السلالات التصنيفية؟ [ 12 ]

التقنيات

يمكن قياس الإشارة التطورية باستخدام مجموعة متنوعة من الطرق المستخدمة في دراسة التنوع البيولوجي من منظور القرابة التطورية. وبمساعدة قياس الإشارة التطورية، يمكن تحديد مدى ارتباط السمات المدروسة بالعلاقة التطورية بين الأنواع بدقة. [ 4 ]

اعتمدت بعض أقدم طرق قياس الإشارة التطورية على استخدام أساليب إحصائية متنوعة (مثل معاملات الارتباط الذاتي التطوري ، ومخططات الارتباط التطوري ، ونماذج الانحدار الذاتي ). وباستخدام هذه الأساليب، يُمكن تحديد قيمة الارتباط الذاتي التطوري لصفة مدروسة عبر شجرة التطور. [ 13 ] ومن الطرق الشائعة الأخرى لدراسة الإشارة التطورية ما يُعرف بنموذج الانتشار البراوني لتطور الصفات، والذي يستند إلى مبدأ الحركة البراونية . [ 7 ] [ 14 ] وباستخدام نموذج الانتشار البراوني، يُمكن دراسة القيم ومقارنتها بين مختلف أشجار التطور. [ 1 ] ويمكن قياس الإشارة التطورية في الصفات المستمرة باستخدام إحصائية K. [ 3 ] [ 15 ] في هذه التقنية، تُستخدم قيم تتراوح من الصفر إلى اللانهاية، وتشير القيمة الأعلى إلى مستوى أعلى من الإشارة التطورية. [ 15 ]

يوضح الجدول أدناه المؤشرات الأكثر شيوعًا والاختبارات المرتبطة بها المستخدمة لتحليل الإشارة التطورية. [ 1 ]

تحليل الإشارة التطورية [ 1 ] [ 9 ]
نوع الإحصاءاتيقترببناءً على النموذج؟الإطار الإحصائي/الاختبار التطبيقيبياناتمرجع
متوسط ​​C لأبوهيفالارتباط الذاتيXالتبديلمستمر[ 16 ]
ك بلومبيرجالتطوري✓التبديلمستمر[ 2 ]
إحصائية Dالتطوري✓التبديلفئوي[ 17 ]
موران الأولالارتباط الذاتيXالتبديلمستمر[ 18 ]
باجل λالتطوري✓أقصى احتمالمستمر[ 19 ]
إحصائية دلتاالتطوري✓بايزيفئوي[ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 مونكيمولر، تمارا؛ لافيرن، سيباستيان؛ بززنيك، برونو؛ دراي، ستيفان؛ جومبار، تيبو؛ شيفرز، كاتيا؛ ثويلر، ويلفريد (10 أبريل 2012). "كيفية قياس واختبار الإشارة التطورية" . مناهج في علم البيئة والتطور . 3 (4): 743-756 . Bibcode : 2012MEcEv...3..743M . doi : 10.1111/j.2041-210x.2012.00196.x . ISSN 2041-210X . 
  2. بلومبيرغ ، سيمون ب .؛ غارلاند، ثيودور؛ آيفز، أنتوني ر. (2003). "اختبار الإشارة التطورية في البيانات المقارنة: السمات السلوكية أكثر عرضة للتغير". التطور . 57 ( 4): 717-745 . doi : 10.1111/ j.0014-3820.2003.tb00285.x . ISSN 0014-3820 . JSTOR 3094610. PMID 12778543. S2CID 221735844 .    
  3. 1 2 3 4 ريفيل، ليام جيه؛ هارمون، لوك جيه؛ كولار، ديفيد سي. (2008-08-01). "الإشارة التطورية، والعملية التطورية، والمعدل" . علم الأحياء المنهجي . 57 (4): 591-601 . doi : 10.1080/10635150802302427 . ISSN 1076-836X . PMID 18709597. S2CID 2232680 .   
  4. 1 2 3 4 5 كاميلار، جيسون م.؛ كوبر، ناتالي (19 مايو 2013). "الإشارة التطورية في سلوك الرئيسيات وبيئتها ودورة حياتها" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 368 (1618). doi : 10.1098/rstb.2012.0341 . ISSN 0962-8436 . PMC 3638444. PMID 23569289 .   
  5. ↑ بافوان، ساندرينا؛ ريكوتا، كارلو (2012-11-06). "اختبار الإشارة التطورية في الصفات البيولوجية: انتشار إحصاءات الضرب التقاطعي" . التطور . 67 (3): 828-840 . doi : 10.1111/j.1558-5646.2012.01823.x . ISSN 0014-3820 . PMID 23461331 .  
  6. ↑ إيسون، كول جي؛ ثاكر، روبرت دبليو (2014). "الإشارة التطورية في بنية مجتمع الميكروبيومات الخاصة بالمضيف في الإسفنج البحري الاستوائي" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 5 : 532. doi : 10.3389/fmicb.2014.00532 . ISSN 1664-302X . PMC 4201110. PMID 25368606 .   
  7. 1 2 فرانكن، برام؛ ليمي، فيليب؛ رامبوت، أندرو؛ بيدفورد، تريفور؛ لونغدون، بن؛ غونثارد، هولدريخ ف.؛ سوشارد، مارك أ. (13 نوفمبر 2014). "التقدير المتزامن للتاريخ التطوري والإشارة الوراثية للسمات المتكررة: تطبيقات على التطور الظاهري الفيروسي والمضيف" . مناهج في علم البيئة والتطور . 6 (1): 67-82 . doi : 10.1111/2041-210x.12293 . ISSN 2041-210X . PMC 4358766. PMID 25780554 .   
  8. ↑ فيلسنشتاين، جوزيف (1985). " علم الوراثة والمنهج المقارن". عالم الطبيعة الأمريكي . 125 (1): 1-15 . Bibcode : 1985ANat..125....1F . doi : 10.1086/284325 . ISSN 0003-0147 . JSTOR 2461605. S2CID 9731499 .   
  9. 1 2 3 بورخيس، روي؛ ماتشادو، جواو باولو؛ جوميز، سيداليا؛ روشا، آنا باولا؛ أنتونيس ، أغوستينو (2019/06/01). "قياس إشارة النشوء والتطور بين السمات الفئوية والسلالات" . المعلوماتية الحيوية . 35 (11): 1862-1869 . دوى : 10.1093 / المعلوماتية الحيوية / bty800 . ردمك 1367-4803 . بميد 30358816 .  
  10. ↑ ويب، كامبل أو.؛ ​​أكيرلي، ديفيد د.؛ ماكبيك، مارك أ.؛ دونوهيو، مايكل ج. (2002). "علم الوراثة العرقي وعلم البيئة المجتمعية". المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 33 (1): 475-505 . Bibcode : 2002AnRES..33..475W . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150448 . ISSN 0066-4162 . JSTOR 3069271. S2CID 535590 .   
  11. ↑ "المحافظة على الموطن التطوري، والإشارة التطورية، والعلاقة بين القرابة التطورية والتشابه البيئي بين الأنواع | طلب ملف PDF" . ResearchGate . تاريخ الاسترجاع: 30 أغسطس 2021 .
  12. ^ ثويلر، ويلفريد. لافيرني، سيباستيان؛ روكيه، كريستينا؛ بولانجيت، إيزابيل. لافوركاد، برونو؛ أراوجو، ميغيل ب. (2011). "عواقب تغير المناخ على شجرة الحياة في أوروبا" . طبيعة . 470 (7335): 531–534 . بيب كود : 2011Natur.470..531T . دوى : 10.1038 / طبيعة 09705 . ردمك 1476-4687 . بميد 21326204 . S2CID 4406120 .   
  13. ^ دينيز فيلهو، خوسيه ألكسندر ف. سانتوس، تياجو؛ رانجيل، تياجو فرناندو؛ بيني، لويس موريسيو (2012). "مقارنة مقاييس تقدير إشارة النشوء والتطور في ظل نماذج تطورية بديلة" . علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية . 35 (3): 673-679 . دوى : 10.1590 / S1415-47572012005000053 . ردمك 1415-4757 . بمك 3459419 . بميد 23055808 .   
  14. ↑ لي، دانفينغ؛ دو، يانجون؛ شو، ووبينغ؛ بنغ، دانشياو؛ بريماك، ريتشارد؛ تشين، غوكي؛ ماو، لينغ فينغ؛ ما، كيبينغ (2021-06-01). "المحافظة التطورية على وقت نمو الثمار في كاسيات البذور الصينية وعلاقتها بالتطور الوراثي والمناخي" . علم البيئة العالمي والحفظ . 27 e01543. Bibcode : 2021GEcoC..2701543L . doi : 10.1016/j.gecco.2021.e01543 . ISSN 2351-9894 . 
  15. 1 2 أكيرلي، ديفيد (17-11-2009). "المحافظة على الصفات الوظيفية للنباتات وتنوعها: معدلات التطور مقابل الإشارة التطورية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 106 (ملحق 2): 19699-19706 . doi : 10.1073/pnas.0901635106 . PMC 2780941. PMID 19843698 .  
  16. ↑ أبوهيف، إ. (1999). "طريقة لاختبار فرضية الاستقلال الوراثي في ​​البيانات المقارنة". S2CID 14934629 . {{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  17. ↑ فريتز، سوزان أ.؛ بورفيس، آندي (2010). "الانتقائية في أنواع مخاطر انقراض الثدييات وأنواع التهديدات: مقياس جديد لقوة الإشارة التطورية في الصفات الثنائية". علم الأحياء الحفظي . 24 (4): 1042-1051 . Bibcode : 2010ConBi..24.1042F . doi : 10.1111/j.1523-1739.2010.01455.x . ISSN 0888-8892 . JSTOR 40864204. PMID 20184650. S2CID 29107177 .    
  18. ↑ موران، ب. أ. ب. (1950). "ملاحظات حول الظواهر العشوائية المستمرة". بيومتريكا . 37 ( 1/2): 17-23 . doi : 10.2307/2332142 . ISSN 0006-3444 . JSTOR 2332142. PMID 15420245 .   
  19. ↑ باجل، مارك (1999). " استنتاج الأنماط التاريخية للتطور البيولوجي". مجلة نيتشر . 401 (6756): 877-884 . Bibcode : 1999Natur.401..877P . doi : 10.1038/44766 . ISSN 0028-0836 . PMID 10553904. S2CID 205034365 .