Klassifikasjon

Klassifikasjon - Arter grupperes i taxa (gr. taxis - orden) og tildeles hierarkisk rang etter morfologisk likhet eller etter i hvilken grad det foregår genutveksling mellom artene. Fenetisk klassifikasjon (numerisk taksonomi) baserer seg på telle likheter og ulikheter i bygningskarakterer. Fylogenetisk klassifikasjon (kladistikk) bringer inn evolusjonsmessig sammenheng og brukes hvor et taxon er monofyletisk. Mens fylogenetisk klassifikasjon er sentert om forgreiningspunktene i evolusjonstreet har evolusjonstisk klassifikasjon også lagt vekt på utviklingen. Klassifikasjonshierarkiet blir art, slekt, familie, orden, klasse, divisjon og med rike som den høyeste taksonomiske rang. Som basis for klassifikasjon kan brukes primitive (opprinnelige) og avledete karakterer. Kriteriene for klassifikasjon omfatter bl.a. morfologi, embryologi, kromosomantall og form, kjemiske innholdsstoffer, og spesielle gensekvenser. En evolusjonsmessig primitiv blomst hos angiospermene antas å ha følgende karakterer: 1) Frie ikke sammenvokste blad (begerblad, kronblad, fruktblad, pollenblad) i stort og ubestemt antall ofte festet i en skrue på en konisk blomsterbunn. 2) Undersittende, radiærsymmetrisk og tokjønnet blomst. Evolusjonsmessige avledete karakterer antas å være funksjonsløse planteorganer og ekstrem spesialisering. Rangeringer av taxa i kategorier med endelse angitt i parentes. Divisjon (-phyta), underdivisjon (-phytina), klasse (-opsida), underklasse (-idae), orden (-ales), underorden (-ineae), familie (-aceae), underfamilie (iodeae), tribus (-eae), og undertribus (-ineae). Mange forskjellige molekylære teknikker tas i bruk i studier av fylogeni:

1) Restriksjonsfragment lengde polymorfi (RFLP). Total DNA eller DNA fra organeller isoleres og kuttes opp med restriksjonsenzymer. Fragmentene atskilles med elektroforese på agarose- eller polyakrylamidgeler. Karakteristiske båndmønstere kan gjøres synlig med etidiumbromid og UV-lys, overføring av DNA til nitrocellulosemembran og hybridisering med radioaktive prober. Ulempene er at det kreves relativt mye DNA og metodene er arbeidskrevende.

2) Randomisert amplifisert polymorf DNA (RAPD) hvor man bruker forskjellige korte nukleotidsekvenser på ca. 10 baser (DNA amplifisering primere, ofte radioaktivt merket) i forbindelse med polymerase kjedereaksjon (PCR). Ved PCR blir DNA med varierende størrelse (og ukjent funksjon) oppformert. Etter atskillelse på agarosegel dannes et karakteristisk båndmønster som er spesifikk for en art.

3) Sekvensering av nukleinsyrer basert på Sangers dideoksy kjedetermineringsreaksjon. Genene som oftest brukes til sekvensering er ribosomale RNA gener, ITS-regioner (internt transkriberte spacere) og utvalgte proteinkodende gener.

Skal man studere evolusjonsmessig atskillelse av arter som skjedde for mer enn 500 millioner år siden må man bruke gener som forandrer seg lite over så lange tidsperioder. Velegnet i så måte er den gener i kjernen som koder for den lille og store subenheten til ribosomalt RNA (SSU og LSU rRNA). Den lille subenheten er mer konservert enn den store. Sekvensering av ribosomale DNA gener kan benyttes både på prokaryoter (16S-SSU) og eukaryoter (18S- SSU). Fro å studere artsdannelse som har skjedd relativt nylig i evolusjonen de siste ca. 7 millioner år brukes ofte sekvensering av områder av ribosomale DNA gener kalt ITS- regioner. Ofte forekommer proteinkodende gener i kjernen i genfamilier som et resultat av kopiering av gener ved duplisering og divergens. Et slikt enkeltgen i en genfamilie kalles paraloge gener. Derfor er det å foretrekke å kunne studere gensekvensen for et enkelt protein. Eksempler på slike gener i kloroplasten er den lille subenheten til rubisko (rbcS), RNA polymerase (rpoC1 og rpoC2), tRNA (trnK og trnL). Gener som koder for den store subenheten til rubisko i kjernen (rbcL) er også mye brukt i molekylære fylogenistudier. Fylogenetiske bifurkasjonstrær lages med statiske metoder basert på nukleinsyresekvenser. Hvis det er mange taxa som skal klassifiseres blir antallet mulige kombinasjoner og trær svært store.

Publisert 4. feb. 2011 10:29 - Sist endret 4. feb. 2011 10:29