פילוגנזה

ה פילוגנזה מתאים להתפתחות הפילוגנטית של סוג של יצור חי. אז מדובר על היסטוריית ההתפתחות המבוססת על תהליכים של בני אדם ומינים אחרים ועל המאפיינים המבדילים מינים אלה. מחקרים של פילוגנזה תואמים ניתוח של מאפיינים אישיים או מרובים ולעיתים קרובות הם מסוכמים באילני משפחה. ניתן לבצע ניתוחים פילוגנטיים גם עבור מחלות אינדיבידואליות.

מהי פילוגנזה?

הביולוגיה משתמשת במונח פילוגנזה כדי לתאר את ההתפתחות הפילוגנטית של קבוצה של יצורים חיים ושל קבוצותיהם. לפעמים המונח כולל גם התפתחות מתקדמת של תכונות אישיות במהלך ההיסטוריה ההתפתחותית ובמקרה זה כולל בעיקר קשרים של אבולוציה.

יש להבדיל בין פילוגניות לבין אונטוגניות המתייחסת להתפתחותם של פרטים בודדים בתוך מין מסוים. שחזור פילוגנטי לקבוצה מסוימת מתרחש תמיד על ידי בחינת המאפיינים התורשתיים שלהם. ניתוח זה של התכונות מתבצע הן על המין החי והן על נציגי המאובנים שלו.

שחזור של פילוגנזה נועד להבהיר את היחסים בין המין הבודד ומאפשר גם שחזור של מערכות טבעיות פילוגנטיות עם הטקסונומיה. מערכות יחסים פילוגנטיות נראות לעיתים קרובות באמצעות ייצוג באילן היוחסין.

פונקציה ומשימה

מחקרים פילוגנטיים קיימים עבור ריבוי מאפיינים הוליסטיים כמו גם פרטניים של בני אדם. לדוגמא, קיימות כיום גרסאות פילוגנטיות של שפה העוסקות באופן ספציפי בהתפתחות השפה במהלך התהליך ומכילות מחקרים גנטיים מולקולריים של גני השפה. המחקר המורפולוגי של איברי הדיבור והשפה הושווה במחקרים פילוגנטיים אלה. על בסיס השוואה זו, החוקרים תיארו את התפתחות השפה החל מפרוטוזואה ולבסוף עם האדם האחרון. הגנים בשפה האנושית הושוו לאלה של בעלי חיים אחרים כמו עכברים, ציפורי שיר ומיקרואורגניזמים.

המטרה העיקרית של המחקרים הפילוגנטיים הייתה לשפר את הבנת השפה האנושית. בנוסף לשאלה איפה יש צורך בשפה וגבולות ביצוע השפה, עלו שאלות אפיסטמולוגיות. הפילוגנזה נותנת את התשובה לזו האחרונה כי מין יודע רק כמה שיותר את האמת התואמת את הישרדותו של המין.

בהשוואה הפילוגנטית של המורפולוגיה של איברי הדיבור ואיברי השפה, הושווה השפה האנושית במיוחד עם זו של השימפנזה. מכיוון שלשימפנזה יש, מלבד לסת קדימה רחוקה, מערכת שיניים לא סדירה למדי וגרון שטוח, התנסחות בכיוון השפה האנושית קשה לו. מבחינה גנטית, לבני אדם ולשימפנזים יש כמעט אותם גנים למיומנויות מוטוריות בדיבור. השימפנזה מתאימה גם יותר מכל מין אחר לנטיות הקוגניטיביות של השפה האנושית.

בנוסף לבדיקות פילוגנטיות זהות ודומות, למשל, האמבריולוגיה של ימינו כוללת גם שאלות פילוגנטיות. השאלה העיקרית בתחום זה היא האם ניתן להבין את התפתחותו של אורגניזם אינדיבידואלי כהשתקפות של ההיסטוריה השבטית. בהקשר זה, מבנים כמו קשתות הלוע של העובר האנושי ממלאים תפקיד, שמבחינה פילוגנטית ככל הנראה תואמים שרידים לתכונות של אבות אבות הקדמונים, ובכך ניתן להשוות, למשל, עם זימי הדגים.

קשרים סיבתיים בין פילוגניות לאונטוגניות הם תחום מחקר רלוונטי באמבריולוגיה. בתחום זה של מחקר, פילוגנזה בוחנת, למשל, את השאלה האם ניתן להבין גנים לבקרה והתפתחות גנטית או עקרונות ומנגנונים להיווצרות עובריים כנקודת ההתקפה המרכזית למנגנוני התפתחות או שינוי המינים.

מחלות ומחלות

בעיקרון אנשים עם אונטוגניה עם סטיות חזקות מהפילוגיה סובלים בעיקר ממחלה. בדיקות פילוגנטיות מתקיימות לעתים גם ביחס למחלות מסוימות עצמן ובמקרה זה מנסות להבין את ההיסטוריה של מחלה מסוימת במין נתון ואת ההתאמות האפשריות של המין הנובע ממנה. דוגמה למחלה שלשמה קיימים מחקרים פילוגנטיים הוא נגיף ה- HIV. הניתוח הפילוגנטי של המחלה הנגיפית מעלה כי נגיף ה- HIV עבר מבעל חיים, כגון קוף, לאדם אנושי שלוש פעמים, או אפילו יותר משלוש פעמים, באופן עצמאי לחלוטין זה מזה. בעזרת השעון המולקולרי 2 ניתן לקבוע מסגרת זמן בין 1930 ל -1940, כאשר אפריקה מופיעה כמדינה המקורית. ניתן להסיק מסקנות אלה על ידי שחזור הפילוגנים של גרסאות שונות של נגיף ה- HIV.

מחלות מכל סוג נבדקות להיסטוריה שלהן במין האנושי באמצעות ניתוח פילוגנטי. אם יש היסטוריה ארוכה של מחלות מסוימות בגזע נתון, למשל, המארח והנבט מסתגלים יותר ויותר זה לזה.

שיקולים פילוגנטיים הפכו למוקד המחקר לא רק על מחלות, אלא גם על תהליכי גוף האדם כמו שיעול. במקרה זה, הפילוגנזה מוכיחה כי היה צורך להגן על התפקודים החיוניים של בליעה, הקאות ונשימה בכל בעלי החוליות על ידי רפלקסים בגלל מעי הזיבה, מכיוון שהם יכולים בקלות להתערבב על ידי המבנים האנטומיים. דגים יורקים חלקיקים משבשים או פריטים בלתי אכילים מסל הזרם באמצעות התכווצות חזקה של שריר הלוע דרך הפה. לחוליות חוליות יבשתיות יש הפרדה בין תפקודי השיעול והירוק. הריאות והגרון של יצורים חיים אלה מנוקים מחלקיקים על ידי שיעול. הוושט והבטן, לעומת זאת, מסתמכים על יריקה. נוצרי קרקע מנקים את אפם על ידי התעטשות.