Fylotyp

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

V embryologii odkazuje pojem fylotyp na koncept, podle nějž se v embryogenezi zachovává takzvané fylotypové stadium, během nějž se embrya druhů ze stejného kmene, se zdají být velmi podobná.

V taxonomii odkazuje pojem fylotyp na pozorované podobnosti, jež řadí skupiny organismů podle jejich fenetického vztahu. Tato fenetická podobnost může obzvláště v případě asexuálních organismů odrážet evoluční vztahy. Termín je nezávislý na taxonomické kategorii,[1] takže je možné zvolit úroveň, na které bude fylotyp popsán, např. druh, třída, 97% genetické podobnosti či homologie. Termín se často používá v mikrobiologii, neboť prokaryotní genomy není možné klasifikovat dle linnéovské taxonomie zdaleka tak snadno, jako mnohá eukaryota typu rostlin či živočichů.

Koncept embryologického fylotypu[editovat | editovat zdroj]

Původní myšlenku, tedy že si jsou v určitých stadiích vývoje podobna, je možné vysledovat vysledovat až k Aristotelovi. Ve svém textu O plození živočichů se Aristoteles věnoval množství embryí obratlovců, například kuřat, ryb a hadů, a poznamenal v něm, že rozdíly, které od sebe odlišují jednotlivé druhy, vznikají až v pozdních fázích vývoje.

Karl Ernst von Baer, jehož třetí zákon embryologie umožnil vznik myšlenky fylotypového stádia.

Karl Ernst von Baer navrhl myšlenku podobnou té Aristotelově, v jednom ze svých zákonů embryologie uvedených v díle Über Entwickelungsgeschichte der Thiere z roku 1828. Jeho třetí zákon embryologie říká, že se embrya ve svých formách nesbíhají, ale naopak rozbíhají, tedy že juvenilní stadia zvířat jsou sdílená, a až později divergují.

Ve svém díle Generelle Morphologie der Organismen z roku 1833 se Ernst Haeckel pokusil vysvětlit Von Baerovy myšlenky v kontextu své vlastní rekapitulační teorie – představy, že každá fáze embryonálního vývoje představuje fázi evolučního vývoje předků daného organismu. Podle Haeckela by se embrya skutečně rozcházela v pozdějších stadiích vývoje a byly by si tedy podobná na začátku, pokud by tedy evoluce fungovala přidáváním nových stádií na konec vývoje.[2] Haeckelova teorie již byla překonána, ačkoli i moderní evoluční a vývojová biologie z některých jeho myšlenek vycházejí právě při dokládání existence fylotypového stadia.[3]

Modely nálevky a přesýpacích hodin[editovat | editovat zdroj]

Von Baerův třetí zákon uvádí, že se divergence mezi druhy zvyšuje s věkem embrya. Tomu se v součanosti říká model nálevky. Později bylo ovšem zjištěno, že se od sebe embrya v raných fázích ontogeneze mohou velmi výrazně odlišovat, a k fázím navzájem podobným docházejí až později (v navrhovaném fylotypovém stadiu). Posléze se od sebe embrya vzhledově opět vzdalují. Tento vývojový vzorec vešel ve známost jako model přesýpacích hodin. Po mnoho let byly oba modely předmětem kontroverze, neboť vycházely z fyzického srovnání zárodků živočichů, a zde je podobnost velmi subjektivní záležitostí.[4]

Pro posouzení správnosti obou modelů byly použity molekulární metody. Pokud by fyzické charakteristiky vývojových stadií závisely na  genové expresi, pak by identifikace vzorů genové exprese v různých organismech a jejich porovnání umožňovaly určit stadium s nejvyšší mírou podobnosti. Tento experiment byl proveden s využitím šesti různých druhů octomilek rodu Drosophila. Muší embryogeneze byla v rámci pokusu rozdělena do etap, a vzory experese v jednotlivých fázích byly porovnány napříč zastoupenými druhy. Genové exprese si byly nejpodobnější v prostředních stadiích vývoje, což potvrdilo "úzký pas" modelu přesýpacích hodin.[5]

Související studie se pokusila odhadnout stáří drosophilích genů a umístit tak jejich vznik do historického vývoje živočichů. Byla identifikována vývojová stádia, v nichž docházelo k expresím genů, a byl spočítán průměrný věk genů té které fáze. Studie ukázala, že jsou geny na začátku i na konci vývoje mladší, nežli geny prostředních fází, které jsou tedy v rámci druhů nejlépe konzervované. Model přesýpacích hodin se tedy zdá být potvrzen.[6]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Phylotype na anglické Wikipedii.

  1. John S. Wilkins (2006).
  2. Richardson, Michael K.; Keuck, Gerhard (2002).
  3. Kalinka, Alex T.; Tomancak, Pavel (2012).
  4. Prud'homme, Benjamin; Gompel, Nicholas (2010).
  5. Alex T. Kalinka, Karolina M. Varga, Dave T. Gerrard, Stephan Preibisch, David L. Corcoran, Julia Jarrells, Uwe Ohler, Casey M. Bergman & Pavel Tomancak (2010).
  6. Domazet-Lošo, Tomislav; Tautz, Diethard (2010).

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]