[생물 임용 노트]분류학의 기초 - 3) 분기학(cladistics) : 계통수, 진화의 형태, 상동성-상사성

계통수(pyhlogenetic tree)

생물의 진화 역사를 나뭇가지가 갈라지는 모양의 그림으로 표현한 것을 말한다.

계통수의 예시

• 자매 분류군 : 직전 공통 조상을 공유하는 분류군을 말한다.
• 다분기 : 셋 이상의 자손이 갈라져 나온 것으로, 진화 관계가 아직 명확하지 않은 것을 의미한다.
• 기저 분류군 : 특정 집단의 역사에서 일찍 분기한 계통을 말한다.

표기 과정에서 '●' 표기는 분기점(branch point)을 의미하며, 각 분기점은 공통 조상에서 두 진화 계통이 분기한 것을 표현한 것이다. 

유의점

• 표현형의 유사성이 없을 수 있다. 계통수는 혈통의 양상을 보여주기 위해 고안된 것이다.
• 공통 조상을 공유해서 닮을 수 있으나 진화 속도가 다르거나 상이한 환경에서 진화한 경우 다를 수 있다.
• 계통수의 분기 순서가 반드시 특정 종이 분기한 절대 연대를 나타내는 것은 아니다.
• 계통수의 한 분류군이 바로 옆 분류군에서 유래되었다고 말할 수는 없다. 

진화의 형태

• 분기 진화(divergence) : 같은 조상으로 부터 집단이 둘 또는 여러 개의 서로 다른 집단으로 분화하는 것. 조상에 의해 만들어진 공통 표현형을 보인다.
• 평형 진화(parallelism) : 유연관계는 가깝지만, 어느 고립된 분류군에서 그들의 공통 조상에서는 없는 독특한 구조의 발달을 나타내는 것을 말한다.
• 수렴 진화(convergence) : 계열이 다른 생물이 유사한 환경에 적응하거나 유사한 생식 방법에 의해 형질이 비슷하게 진화하는 것을 말한다. 이들은 매우 오래전 공통 조상을 갖는다.

진화의 형태(분기, 평행, 수렴 진화)

형질과 상동성, 상사성

공통 조상과 파새 형질을 이용하여 분기군(clade)으로 분류하는 방법에 이용한다.

형질

• 파생 형질(apomorphy) : 상동 형질 변화 서열에서 갈라져 나와 자손에서 유도된 형질
• 공유 파생 형질(synapomorphy) : outgroup(외군) 비교를 통해 파생적 형질을 공유하는 것
• 원시 형질(plesimorphy) : 상동 형질 변화 서열의 초기 서열, 조상이 가지는 형질
• 공유 원시 형질(synplesimorphy) : 분류군의 한 조상에서 기원한 형질
• 고유 파생 형질(autoapomorphy) : 다른 계통과 공유하지 않고 단독으로 가지는 형질
• 예시> 포유류 - 척추 : 고유 원시형질 / 털(hair) : 공유 파생 형질 → 특정 형질이 원시 형질인지 파생형질인지는 상대적이다. 

상동과 상사

• 상동(homolgy) : 조상이 같아서 생기는 표현형과 유전적 유사성
• 상사(analogy) : 수렴 진화로 생기는 표현형의 유사성
• 비상동(homoplasy) : 다기원의 유사 형질 → 수렴진화, 평행 진화로 만들어짐