Filogeneza: funkcija, naloge, vloga in bolezni

Filogeneza ustreza filogenetskemu razvoju vrste živih bitij. Tako se ukvarja s procesno evolucijsko zgodovino ljudi in drugih vrst ter z značilnostmi, ki te vrste ločujejo. Študije filogeneze ustrezajo analizi posameznih ali več lastnosti in so pogosto povzete v filogenetskih drevesih. Filogenetske analize lahko izvajamo tudi pri posameznih boleznih.

Kaj je filogeneza?

Filogeneza ustreza filogenetskemu razvoju vrste živih organizmov. Izraz filogeneza se v biologiji uporablja za opis filogenetskega razvoja telesa živih bitij in z njimi povezanih skupin. Včasih izraz vključuje tudi postopni razvoj posameznih značilnosti med razvojno zgodovino in v tem primeru vključuje predvsem evolucijske povezave. Filogenezo je treba ločiti od ontogeneze, ki se nanaša na razvoj posameznih posameznikov znotraj določene vrste. Filogenetska rekonstrukcija za določeno skupino vedno poteka s preučevanjem njenih dednih značilnosti. Ta analiza lastnosti je narejena tako na živih vrstah kot tudi na njihovih fosilnih predstavnikih. Cilj rekonstrukcije filogeneze je razjasniti razmerja med posameznimi vrstami, s taksonomijo pa omogoča tudi rekonstrukcijo filogenetsko naravnih sistemov. Filogenetska razmerja so pogosto vidna s pomočjo predstavitve v filogenetskem drevesu.

Funkcija in naloga

Filogenetske študije obstajajo za različne celostne, pa tudi posamezne človeške lastnosti. Na primer, zdaj obstajajo filogenetska poročila o jeziku, ki posebej obravnavajo pojav jezika med njegovim potekom in vključujejo molekularno genetske študije jezikovnih genov. V teh filogenetskih študijah so primerjali morfologijo govora in jezika. Na podlagi te primerjave so raziskovalci opisali razvoj jezika, začenši z enoceličnimi organizmi in zaključno z nedavnimi ljudmi. Govorne gene ljudi smo molekularno primerjali z geni drugih živali, kot so miši, ptice pevke in mikroorganizmi. Cilj filogenetskih študij je bil predvsem izboljšati naše razumevanje človeškega jezika. Poleg vprašanja, kje je jezik potreben in meje jezikovne uspešnosti, so se pojavila epistemološka vprašanja. Filogenetika daje odgovor na slednje, da vrsta pozna le toliko resnice, kolikor je združljivo z preživetjem vrste. Pri filogenetskih primerjavah morfologije govora in jezikovnih organov je bil predvsem človeški jezik primerjan z jezikom šimpanzov. Ker ima šimpanz poleg široko napredne čeljusti precej nepravilen nabor zob in plitvo žrelo, ima težave pri artikuliranju v smeri človeškega govora. Genetsko pa imajo ljudje in šimpanze skoraj enake gene za govorne motorične sposobnosti. Šimpanz je tudi bolj primeren za kognitivne težnje človeškega govora kot katera koli druga vrsta. Poleg te in podobnih filogenetskih študij na primer sodobna embriologija vključuje tudi filogenetska vprašanja. Na tem področju je na primer glavno vprašanje, ali je razvoj enega samega organizma mogoče razumeti kot odraz filogenije. V tem kontekstu strukture, kot so človeški žrelni loki zarodkov igrajo vlogo, ki s filogenetskega vidika verjetno ustreza reliktom značilnosti filogenetskih prednikov in bi bila tako primerljiva na primer s škrge rib. Vzročne povezave med filogenezo in ontogenezo so pomembno področje raziskav v embriologiji. Na tem področju raziskovanja filogeneza na primer obravnava, ali je genetski nadzor in razvojne gene ali načela in mehanizme tvorbe zarodkov mogoče razumeti kot osrednje cilje mehanizmov evolucije ali sprememb vrst.

Bolezni in motnje

Načeloma posamezniki ponavadi trpijo za boleznimi med ontogenijo s hudimi odstopanji od filogenije. Včasih se izvajajo filogenetske študije glede določenih bolezni, v tem primeru pa poskušajo izslediti zgodovino določene bolezni pri dani vrsti in prilagoditve vrste, ki so lahko povzročile. Primer bolezni, za katero obstajajo filogenetske študije, je virus HIV. Filogenetska analiza virusne bolezni kaže, da je virus HIV trikrat ali celo več samostojno prešel od živali, kot je opica, na človeka. Z uporabo molekularne ure 2 lahko za to določimo časovni okvir med letoma 1930 in 1940, pri čemer je kot prvotna država nastala Afrika. Do teh zaključkov bi lahko prišli z rekonstrukcijo filogenij različnih različic virusa HIV. Kakršne koli bolezni se s pomočjo filogenetske analize preučijo glede na njihovo zgodovino pri človeški vrsti. Če je na primer pri določenem sevu daljša zgodovina nekaterih bolezni, se gostitelj in zarodek vedno bolj prilagajata drug drugemu. Filogenetski premisleki so postali središče raziskav ne samo bolezni, temveč tudi človeških telesnih procesov, kot je kašelj. V tem primeru filogenetika dokazuje, da so vitalne funkcije požiranja, bruhanje in dihanje je bilo treba zaščititi z refleks pri vseh vretenčarjih zaradi škrge črevo, saj jih anatomske strukture zlahka premešajo. Iz škržne košare ribe izbljuvajo jesetreve delce ali neužitne jedi usta s pomočjo močne kontrakcije v faringealni mišici. Kopenski vretenčarji imajo ločene funkcije kašljanja in pljuvanja. Pljuča in žrelo teh bitij se s kašljanjem očistijo delcev. Požiralnik in želodec, po drugi strani pa se zanesite na pljuvanje. Kopenska bitja čistijo nos s pomočjo kihanja.