Gałęzie i gałązki

Jesienią zahaczyliśmy o kladystykę i kwestie pokrewieństwa mniej lub bardziej odległego od intuicji. Pojawił się też problem rang. Współcześnie tworzone drzewa filogenetyczne, a zatem i taksonomiczne mogą mieć wyrastające z jednego węzła gałęzie, z których jedna zawiera wielką grupę, np. tradycyjny typ czy gromadę, a druga wręcz tylko jeden gatunek. I gałęzie te są sobie równoważne. Na przykład – gałąź reprezentowana przez jeden gatunek ptaka – hoacyna – jest równoważna gałęzi wróblowych reprezentowanej przez jakieś 5,5 tysiąca gatunków. To może budzić sprzeciw intuicji.

Ma to jednak jeszcze inną konsekwencję, nie tylko estetyczną. Jak wiadomo, im mniejsza grupa, tym większe ryzyko, że obserwacja na niej poczyniona to czysty przypadek. Zatem także przy wyciąganiu wniosków o pokrewieństwie może to mieć zastosowanie. Stąd też często mniejsze grupy organizmów sprawiają więcej kłopotów przy systematyzowaniu. Są np. grupy glonów takie jak haptofity czy kryptofity, które w jednym badaniu wydają się bliższe np. okrzemkom i złotowiciowcom, w drugim bruzdnicom, a w trzecim jakiejś grupie ameb. I za każdym razem pokrewieństwo wydaje się słabe.

Informatyka galopuje i może niedługo się to zmieni, ale na razie wciąż w biologii, także w filogenetyce molekularnej, w dużej mierze operuje się organizmami modelowymi. Kiedy bada się pokrewieństwo roślin, zwierząt i grzybów tak naprawdę bada się pokrewieństwo rzodkiewnika, muszki owocowej i drożdży. W sytuacji, gdy skądinąd znamy pokrewieństwo rzodkiewnika i kukurydzy, muszki i myszy, drożdży i kropidlaka itd. – nic w tym niepokojącego. Równie dobrze gałąź zwierząt może reprezentować muszka, co mysz. Kiedy jednak próbuje się ustalić pokrewieństwo mniej znanych grup, mogą pojawić się problemy wynikające z (nie)reprezentatywności przedstawiciela. Przejaskrawiając – gdyby bazując na systematyce sprzed półwiecza ktoś chciał wnioskować o sytuacji roślin, wybierając za ich przedstawicieli pałeczkę okrężnicy, morszczyn i patogen zarazy ziemniaczanej, wnioski prowadziłyby zupełnie gdzie indziej niż dziś, gdy żaden z powyższych organizmów nie jest uznawany za roślinę.

Sprawa ta to nie tylko mniej lub bardziej wyabstrahowane problemy systematyków. Choć róża nie pachnie inaczej od zmiany przynależności taksonomicznej, to w innych przypadkach może to mieć znaczenie. Wiele pleśni np. okazuje się mieć mało wspólnego z grzybami, co wyjaśnia, dlaczego nie ma sensu stosować przeciwko nim fungicydów. Są gatunki glonów opisywane jako indykatory jakiegoś zanieczyszczenia, choć nie zawsze. I teraz okazuje się, że np. tak naprawdę są to dwa gatunki o różnych cechach indykacyjnych i dotychczasowy wskaźnik wykorzystywany do oceny jakości środowiska jest obarczony błędem. Tak więc wybór reprezentanta może mieć nie do końca przewidziane skutki. Warto o tym pamiętać.

Piotr Panek

ilustracja: David M. Hillis, Derrick Zwickl i Robin Gutell, Uniwersytet Teksaski, udostępniona do wykorzystania w celach edukacyjnych