fylogenetisk komparativ metode

Alle liv på jorda er i slekt, men noen arter er nærmere i slekt med hverandre enn de er med andre arter. Arter som deler mer av sin evolusjonære historie forventes å være mer like i for eksempel sin morfologi, fysiologi og atferd enn de forventes å være like arter de deler mindre av sin evolusjonære historie med.

Menneskets nærmeste nålevende slektning er sjimpansene. De evolusjonære linjene som utviklet seg til å bli henholdsvis mennesket (Homo sapiens) og sjimpanser (Pan troglodytes og P. paniscus) skilte lag for rundt 7 millioner år siden. Fra livet oppsto på jorda for mer enn 3 milliarder år tilbake og fram til for 7 millioner år siden har altså vi og sjimpansene en felles evolusjonær historie.

For omlag 75 millioner år tilbake delte den evolusjonære linja som utviklet seg til å bli blant annet den eurasiske beveren (Castor fiber) seg fra den linja som til slutt endte opp som oss mennesker.

De siste 75 millioner år har altså de evolusjonære linjene som i dag er kjent som den eurasiske beveren og mennesket utviklet seg helt uavhengig av hverandre. Mennesket og sjimpanser har til sammenlikning utviklet seg uavhengig av hverandre i kun 7 millioner år. Ikke overraskende er mange av oss menneskers og sjimpansers egenskaper (innen adferd, morfologi og fysiologi) mer like enn disse egenskapene er like de vi finner hos den eurasiske beveren.

Evolusjonært slektskap et derfor en viktig forklaring på hvorfor arter ser ut som de gjør, og hvorfor arter deler karaktertrekk hyppigere med noen arter enn de gjør med andre.

Når målet er å teste hypoteser som forklarer hvorfor arter har visse typer karaktertrekk er der derfor essensielt å kontrollere for evolusjonært slektskap.

Evolusjonært slektskap blir kontrollert for i fylogenetisk komparative metoder ved å implementere fylogenier i de statistiske modellene som brukes for å teste tilpasningshypoteser.

En fylogeni er ikke nok i seg selv for å kontrollere for den manglende statistiske uavhengigheten i data fra arter som deler evolusjonær historie. For å gjøre artsdataene sammenliknbare er det også nødvendig å anta en modell for hvordan artene har endret seg over tid.

Det er blitt utviklet en lang rekke evolusjonære modeller for hvordan egenskaper endrer seg på evolusjonære linjer i en fylogeni. Det funnes ikke en riktig eller gal modell ettersom det er hypotesen man vil undersøke som må diktere hva slags modell det gir mening å implementer i den statistiske analysen.

Den hyppigst brukte modellen i studier som benytter seg av komparative fylogenetiske metoder er en modell der man antar at egenskapen man studerer (for eksempel hjernestørrelse hos primater) antas å evolvere som en brownsk bevegelse på fylogenien. Denne modellen antar at arter ikke har noen tendens til å evolvere mot noe, men at arter ulikhet predikeres 100% av fylogenien.

Mer komplekse modeller tillater arter å evolvere mot antatt optimale verdier av karakteren som studeres.

• utviklingslæren
• systematikk i biologi