Fylogenéza: Funkcia, úlohy, rola a choroby

Fylogenéza zodpovedá fylogenetickému vývoju druhu živých vecí. Týka sa teda procesnej evolučnej histórie ľudí a iných druhov a charakteristík, ktoré ich odlišujú. Štúdie o fylogenéze zodpovedajú analýze jednotlivých alebo viacerých znakov a sú často zhrnuté vo fylogenetických stromoch. Fylogenetické analýzy je možné vykonať aj na jednotlivých chorobách.

Čo je to fylogenéza?

Fylogenéza zodpovedá fylogenetickému vývoju druhu živých organizmov. Termín fylogenéza sa v biológii používa na popísanie fylogenetického vývoja tela živých vecí a ich príbuzných skupín. Niekedy tento pojem zahŕňa aj progresívny vývoj jednotlivých charakteristík v priebehu dejín vývoja a v tomto prípade zahŕňa predovšetkým vývojové súvislosti. Fylogenézu je potrebné odlišovať od ontogenézy, ktorá sa vzťahuje na vývoj jednotlivých jedincov v rámci konkrétneho druhu. Fylogenetická rekonštrukcia pre konkrétnu skupinu sa vždy uskutočňuje štúdiom jej dedičných vlastností. Táto analýza znakov sa vykonáva na živom druhu aj na jeho fosílnych predstaviteľoch. Rekonštrukcia fylogenézy je zameraná na objasnenie vzťahov jednotlivých druhov a pomocou taxonómie umožňuje aj rekonštrukciu fylogeneticky prírodných systémov. Fylogenetické vzťahy sa často zviditeľňujú prostredníctvom zastúpenia vo fylogenetickom strome.

Funkcia a úloha

Fylogenetické štúdie existujú pre rôzne celostné, ako aj individuálne ľudské vlastnosti. Napríklad teraz existujú fylogenetické výpovede o jazyku, ktoré sa osobitne zaoberajú vznikom jazyka v jeho priebehu a zahŕňajú molekulárno-genetické štúdie jazykových génov. V týchto fylogenetických štúdiách sa porovnávala morfológia rečových a jazykových orgánov. Na základe tohto porovnania vedci opísali vývoj jazyka počnúc jednobunkovými organizmami a končiac najnovšími ľuďmi. Rečové gény ľudí sa porovnávali molekulárne s génmi iných zvierat, ako sú myši, spevavce a mikroorganizmy. Cieľom fylogenetických štúdií bolo predovšetkým zlepšiť naše porozumenie ľudskému jazyku. Okrem otázky, kde je jazyk potrebný, a limitov jazykového výkonu, sa objavili aj epistemologické otázky. Fylogenetika poskytuje odpoveď na tieto otázky, že druh pozná iba toľko pravdy, koľko je kompatibilných s prežitím druhu. Pri fylogenetickom porovnaní morfológie reči a jazykových orgánov sa porovnával najmä ľudský jazyk s jazykom šimpanza. Pretože šimpanz má okrem široko rozvinutej čeľuste aj dosť nepravidelný chrup a plytký hltan, ťažko sa s ním artikuluje v smere ľudskej reči. Geneticky však majú ľudia a šimpanzy takmer identické gény pre motoriku reči. Šimpanz je tiež vhodnejší pre kognitívne tendencie ľudskej reči ako akýkoľvek iný druh. Okrem tejto a podobných fylogenetických štúdií zahŕňa napríklad súčasná embryológia aj fylogenetické otázky. Napríklad v tejto oblasti je hlavnou otázkou, či vývoj jediného organizmu možno chápať ako odraz fylogenézy. V tejto súvislosti štruktúry, ako sú hltanové oblúky človeka embryo zohrávajú úlohu, ktorá z fylogenetického hľadiska pravdepodobne zodpovedá reliktom znakov fylogenetických predkov a bola by tak porovnateľná napríklad so žiabrom rýb. Príčinné súvislosti medzi fylogenézou a ontogenézou sú relevantnou oblasťou výskumu v embryológii. V tejto oblasti výskumu sa fylogenéza zameriava napríklad na to, či možno princípy a mechanizmy genetickej kontroly a vývoja alebo princípy a mechanizmy embryonálnej formácie chápať ako ústredné ciele mechanizmov evolúcie alebo zmeny druhov.

Choroby a poruchy

V zásade jedinci zvyčajne trpia chorobou počas ontogenézy so závažnými odchýlkami od fylogenézy. Fylogenetické štúdie sa niekedy uskutočňujú so zreteľom na konkrétne choroby samotné, v takom prípade sa pokúšajú vysledovať históriu konkrétnej choroby u daného druhu a adaptácie druhy, ktoré mohli vyústiť. Príkladom ochorenia, pre ktoré existujú fylogenetické štúdie, je vírus HIV. Fylogenetická analýza vírusového ochorenia naznačuje, že vírus HIV prešiel zo zvieraťa, napríklad opice, na človeka individuálne trikrát alebo dokonca viackrát úplne nezávisle. Použitím molekulárnych hodín 2 je možné určiť časový rámec medzi rokmi 1930 a 1940, pričom pôvodnou krajinou sa stala Afrika. K týmto záverom by sa dalo dospieť rekonštrukciou fylogenéz rôznych variantov vírusu HIV. Choroby každého druhu sa skúmajú z hľadiska ich histórie u ľudských druhov pomocou fylogenetickej analýzy. Napríklad, ak je v danom kmeni dlhšia história určitých chorôb, hostiteľ a choroboplodné zárodky sa navzájom čoraz viac prispôsobujú. Fylogenetické hľadiská sa stali stredobodom výskumu nielen chorôb, ale aj telesných procesov človeka, ako je kašeľ. V tomto prípade fylogenetika dokazuje, že životne dôležité funkcie prehĺtania, zvracanie a dýchanie musel byť chránený reflex u všetkých stavovcov kvôli žiabru črevo, pretože anatomické štruktúry ich môžu ľahko zmiešať. Ryby chrlia častice jesetera alebo nejedlé jedlá zo žiabrového koša cez ústa pomocou silnej kontrakcie na hltanovom svale. Pozemské stavovce majú funkciu kašľania a pľuvania. Pľúca a hltan týchto tvorov sú zbavené častíc kašľom. Pažerák a žalúdok, na druhej strane sa spoliehajte na pľuvanie. Pozemské tvory čistia nos pomocou kýchania.