다계통군
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1. 개요
다계통군은 분류학에서 공통 조상을 공유하지 않는 여러 그룹의 유기체를 포함하는 분류군을 의미한다. 이는 '많은'을 뜻하는 그리스어 '폴뤼스'와 '종족'을 의미하는 '퓔론'에서 유래되었다. 다계통군은 수렴 진화의 결과로 나타나며, 분류학적 문제점을 야기하여, 단일계통군을 선호하는 경향이 있다. 종 수준에서 잡종 종 분화는 다계통군 종으로 이어질 수 있다.
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| 다계통군 | |
|---|---|
| 정의 | |
| 설명 | 계통학에서, 다계통군은 공통 조상을 공유하지 않는 여러 분류군으로 구성되어 있으며, 따라서 이상적인 분류 방법이 아니다. |
| 특징 | |
| 주요 특징 | 공통 조상을 공유하지 않는 여러 분류군을 포함 진화적으로 관련 없는 형질의 유사성에 기반 계통 분류학적으로 유효하지 않음 |
| 원인 | |
| 수렴 진화 | 다계통군은 일반적으로 수렴 진화 또는 형질 손실로 인해 발생한다. |
| 불완전한 정보 | 불완전한 유전 정보 또는 잘못된 분석으로 인해 다계통군이 형성될 수 있다. |
| 예시 | |
| 파충류 | 전통적인 "파충류"는 조류를 제외하므로 다계통군이다. |
| 온혈 동물 | "온혈 동물"은 조류와 포유류를 모두 포함하지만, 이들의 온혈성은 독립적으로 진화했다. |
| C4 광합성 식물 | C4 광합성은 여러 식물 계통에서 독립적으로 진화했다. |
| 조상없는 동물 | 후생동물의 계통 발생 위치에 따라 해면동물이 자매군으로 이동하고, 이는 빗해파리가 가장 먼저 가지를 뻗은 동물로 처리되면서 후생동물이 다계통군이 된다. |
| 날개 없는 곤충 | 곤충강 내에서 좀목, 돌좀목, 풀잠자리붙이목은 날개가 없는 곤충에 속하지만, 이들의 공통 조상은 날개가 있었다. 이들은 독립적으로 날개를 잃어버린 경우이므로, 날개 없는 곤충은 다계통군에 속한다. |
| 문제점 | |
| 계통 분류의 오류 | 다계통군은 진정한 진화 관계를 반영하지 않으므로 계통 분류에 혼란을 야기할 수 있다. |
| 잘못된 결론 | 다계통군에 기반한 연구는 잘못된 결론으로 이어질 수 있다. |
| 해결 방안 | |
| 계통 발생학적 분석 | 정확한 계통 발생학적 분석을 통해 다계통군을 식별하고 수정할 수 있다. |
| 분기군 사용 | 분기군(monophyletic group)은 공통 조상과 그 모든 후손을 포함하므로, 다계통군 문제를 해결하는 데 도움이 된다. |
| 관련 용어 | |
| 단계통군 (Monophyly) | 공통 조상과 그 모든 후손을 포함하는 분류군. |
| 측계통군 (Paraphyly) | 공통 조상과 일부 후손을 포함하는 분류군. |
2. 어원
고대 그리스어 πολύς|폴뤼스|많은, 다수의grc와 φῦλον|퓔론|종족, 종grc에서 유래되었으며, '다수의' 조상에서 기원한 유기체(예: 속, 종)를 포함한다는 사실을 나타낸다.
많은 분류학 학파에서는 분류에서 다계통군의 인정을 권장하지 않는다. 이러한 학파에서는 단계통군(분기도)을 생물의 유일한 유효한 그룹으로 간주하는데, 이는 단계통군이 공유 파생 형질을 기반으로 진단("정의"라고 통칭)되는 반면, 측계통군 또는 다계통군은 그렇지 않기 때문이다.[10] 계통 발생의 관점에서 볼 때 분기도는 이전에 소개된 분기도를 참조하지 않고 순전히 계통 발생학적 용어로 정의하기 쉽다. 예를 들어, 노드 기반 분기도 정의는 "종 X와 Y의 마지막 공통 조상의 모든 후손"일 수 있다. 반면에, 다계통군은 여러 분기도의 결합으로 정의될 수 있는데, 예를 들어 "척추동물은 박쥐, 조류, 익룡 분기도로 구성된다"와 같다.
종은 자연에서 관찰 가능한 특징이자 분류의 기본 단위로서 계통분류학에서 특별한 지위를 갖는다.[11] 일반적으로 종은 단계통군(또는 적어도 준단계통군)이라고 암묵적으로 가정한다. 그러나 잡종 종 분화는 논쟁의 여지가 있지만 다계통군 종으로 이어진다.[12] 잡종 종은 특히 배수성이 빠른 종 분화를 가능하게 하는 식물에서 자연에서 흔히 나타나는 현상이다.[13] 일부 분지학자들은 종이 "-계통군"의 속성을 갖는다고 여기지 않으며, 이는 종의 그룹에만 적용된다고 주장한다.[14][15]
3. 특징 및 분류학적 문제점
실용적인 관점에서 볼 때, 종을 단계통적으로 그룹화하는 것은 다계통적으로 그룹화하는 것보다 예측을 훨씬 더 용이하게 한다. 예를 들어, 새로 발견된 풀을 단계통군인 벼과에 분류하면 이 과의 공유 파생 형질인 구조와 발달 및 생식 특성에 대한 수많은 예측이 즉시 이루어진다. 반대로, 린네가 수술이 두 개인 식물을 다계통군인 이생강에 할당한 것은 식별에는 실용적이지만 예측에는 쓸모가 없는데, 정확히 두 개의 수술이 많은 그룹에서 수렴적으로 발달했기 때문이다.[10]
어떤 집단이 다계통군임이 밝혀진 경우, 이는 서로 다른 조상으로부터 매우 유사한 생물이 진화했음을 의미한다. 즉, 수렴 진화가 일어났음을 의미한다고 생각할 수 있다.
척추동물의 예시에서, 온혈성은 포유류와 조류에서 나타나는 특징이지만, 이것이 척추동물의 진화에서 단 한 번 획득된 것이라면, 두 집단은 공통 조상을 가지게 되므로, 그 외의 집단과 구분하여 온혈동물류라는 분류군이 성립한다.
그러나, 다양한 형질을 고려해 볼 때, 척추동물의 계통수는 위의 그림과 같이 되어 있다. 여기서 판단하면, 이 특징은 오히려 두 집단에서 독자적으로 획득된 것으로 생각된다. 따라서 온혈동물이라는 말은 생리적 특징에 의한 분류로서는 성립하지만, 분류학상의 군으로서는 성립하지 않는다.
4. 종 수준에서의 다계통군
어떤 집단이 다계통군임이 밝혀진 경우, 이는 서로 다른 조상으로부터 매우 유사한 생물이 진화했음을 의미한다. 즉, 수렴 진화가 일어났음을 의미한다고 생각할 수 있다.
척추동물의 예시에서, 온혈성은 포유류와 조류에서 나타나는 특징이지만, 이것이 척추동물의 진화에서 단 한 번 획득된 것이라면, 두 집단은 공통 조상을 가지게 되므로, 그 외의 집단과 구분하여 온혈동물류라는 분류군이 성립한다.
그러나, 다양한 형질을 고려해 볼 때, 척추동물의 계통수는 위의 그림과 같이 되어 있다. 여기서 판단하면, 이 특징은 오히려 두 집단에서 독자적으로 획득된 것으로 생각된다. 따라서 온혈동물이라는 말은 생리적 특징에 의한 분류로서는 성립하지만, 분류학상의 군으로서는 성립하지 않는다.
5. 관련 항목
5. 1. 계통 분류 및 진화
많은 분류학 학파에서는 분류에서 다계통군의 인정을 권장하지 않는다. 이러한 학파에서는 단계통군(분기도)을 생물의 유일한 유효한 그룹으로 간주하는데, 이는 단계통군이 공유 파생 형질을 기반으로 진단("정의"라고 통칭)되는 반면, 측계통군 또는 다계통군은 그렇지 않기 때문이다. 계통 발생의 관점에서 볼 때 분기도는 이전에 소개된 분기도를 참조하지 않고 순전히 계통 발생학적 용어로 정의하기 쉽다. 예를 들어, 노드 기반 분기도 정의는 "종 X와 Y의 마지막 공통 조상의 모든 후손"일 수 있다. 반면에, 다계통군은 여러 분기도의 결합으로 정의될 수 있다.[10]
실용적인 관점에서 볼 때, 종을 단계통적으로 그룹화하는 것은 다계통적으로 그룹화하는 것보다 예측을 훨씬 더 용이하게 한다. 예를 들어, 새로 발견된 풀을 단계통군인 벼과에 분류하면 이 과의 공유 파생 형질인 구조와 발달 및 생식 특성에 대한 수많은 예측이 즉시 이루어진다. 반대로, 린네가 수술이 두 개인 식물을 다계통군인 이생강에 할당한 것은 식별에는 실용적이지만 예측에는 쓸모가 없는데, 정확히 두 개의 수술이 많은 그룹에서 수렴적으로 발달했기 때문이다.[10]
어떤 집단이 다계통군임이 밝혀진 경우, 이는 서로 다른 조상으로부터 매우 유사한 생물이 진화했음을 의미한다. 즉, 수렴 진화가 일어났음을 의미한다고 생각할 수 있다.
척추동물의 예시에서, 온혈성은 포유류와 조류에서 나타나는 특징이지만, 이것이 척추동물의 진화에서 단 한 번 획득된 것이라면, 두 집단은 공통 조상을 가지게 되므로, 그 외의 집단과 구분하여 온혈동물류라는 분류군이 성립한다.
그러나, 다양한 형질을 고려해 볼 때, 척추동물의 계통수는 위와 같이 되어 있다. 여기서 판단하면, 이 특징은 오히려 두 집단에서 독자적으로 획득된 것으로 생각된다. 따라서 온혈동물이라는 말은 생리적 특징에 의한 분류로서는 성립하지만, 분류학상의 군으로서는 성립하지 않는다.
5. 2. 기타
다계통군(Polyphyletic group)은 콜린 투지의 저서 "생명의 다양성"(옥스퍼드 대학교 출판부, 2000, ISBN 0-19-860426-2)에서 언급되었다.[1] www.blackwellpublishing.com의 "진화 - A-Z - 다계통군" 페이지에서도 관련 정보를 찾을 수 있다.[2]
참조
[1]
서적
Campbell Biology
Pearson
[2]
OED
polyphyly
2021-12-28
[3]
서적
Aristotle's Ladder, Darwin's Tree: The Evolution of Visual Metaphors for Biological Order
https://books.google[...]
Columbia University Press
2014-07-15
[4]
학술지
The evolution of C4 photosynthesis
2004-02-01
[5]
서적
The biology of the Xenarthra
University Press of Florida
[6]
학술지
Fungal endophytes directly increase the competitive effects of an invasive forb
[7]
학술지
Diagnosis of mitogenome for robust phylogeny: A case of Cypriniformes fish group
[8]
서적
Abrégé du dictionnaire grec français
Hachette
1981-01-01
[9]
웹사이트
Greek-French dictionary online
http://www.tabulariu[...]
2018-03-02
[10]
학술지
Classification by molecules: What's in it for field botanists?
http://www.archive.b[...]
2013-07-31
[11]
학술지
Phylogenetic Systematics and the Species Problem
1988-12
[12]
학술지
Paraphyletic groups as natural units of biological classification
2010
[13]
학술지
Reconstructing patterns of reticulate evolution in plants
2004-06-22
[14]
논문
An amplification of the phylogenetic species concept
[15]
서적
Biological Systematics: Principles and Applications
Cornell University Press
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