Caminalcules - Caminalcules

Восемь Каминалькулов

Caminalcules вымышленная группа животное -подобные формы жизни, которые были созданы как инструмент для лучшего понимания филогенетика в реальных организмах. Их создал Джозеф Х. Камин (Канзасский университет ) и состоят из 29 живых «видов» и 48 ископаемых форм.[1]

Название таксона Caminalcules, по-видимому, происходит от фамилии Камина и Антони ван Левенгук с животные.

История

Джозеф Х. Камин (1922-1979) нарисовал Caminalcules в начале 1960-х или, возможно, даже раньше, чтобы изучить природу таксономический суждение.[2] Он заверил, что в Caminalcules существует генетическая преемственность благодаря сохранению всех признаков, за исключением изменений, которые он желал у всех последующих животных. Он не следил за изменениями, которые он внес в разные виды. Изображения Caminalcules были выполнены мастером трафареты. Образы живых OTU (29 видов) были доступны в начале 1960-х годов; те из ископаемых (48 видов) позже в этом десятилетии. Эти изображения были скопированы с использованием ксерография. Копии всех OTU были у доктора Пола А. Эрлиха (Стэндфордский Университет ), Д-р В. Уэйн Мосс (Академия наук Филадельфии) и Роберт Р. Сокал (Государственный университет Нью-Йорка в Стоуни-Брук ) в 1983 году.[1] К сожалению, оригинальные рисунки Джозефа Х. Камина утеряны.[1]

Каминалькулы впервые были напечатаны в журнале Систематическая зоология (сейчас же Систематическая биология ) в 1983 году, через четыре года после смерти Камина в 1979 году. Роберт Р. Сокал опубликовал четыре последующие статьи о них, озаглавленные «Филогенетический анализ Caminalcules».[1][3][4][5] Эти документы включали полный набор живых и ископаемых видов, а также их кладограмму, которую Сокал получил от Камина в 1970 году.[3]

На симпозиуме, посвященном Камину, доктор В. Уэйн Мосс сказал, что «его совместные исследования методов и принципов систематики в Канзасе в 1960-х годах привели к появлению этого восхитительного таксона, Caminalcules», и что «его мысли помогли запустить детскую область фенетики и кладистики в Северной Америке ».[2] Эта цитата демонстрирует важность Caminalcules для области филогенетики.

Ульрих Вирт также представил вымышленную группу животных Didaktozoa в 1993 году, вдохновленную коловратки. По словам Ульриха, Didaktozoa более удобны, чем Caminalcules, и были созданы таким способом, с которым согласилось бы больше биологов, поскольку такие явления, как гомологичные структуры, апоморфия и сокращение органов были учтены при их создании.[6]

Использование при оценке и разработке таксономических методов

У Каминалькулов есть известная филогения, тогда как для реальных организмов его получить, как правило, невозможно. Следовательно, Камин ожидал, что они будут полезны при оценке различных таксономических методов, таких как фенетический и кладистический анализ.[7] Это действительно было так; например, Роберт Р. Сокал использовал Caminalcules для исследования способности различных численных методов оценивать истинное кладограмма[3] а также последствия включения ископаемых видов в набор данных для кладистической и фенетической классификации.[4] В то время как в настоящее время кладограммы обычно создаются с применением алгоритмический методы для генные последовательности, Сокал численно сравнил морфологический характеристики организмов, а не их генетическая информация.[8][3]

Caminalcules можно использовать в качестве инструмента для оценки таксономических методов в силу их сходства с наборами данных реальных организмов. Многие из их свойств, в том числе скорость эволюции, долголетие вида, гомоплазия, параллелизм, а также другие меры для количественной оценки эволюционных изменений находятся в пределах диапазона значений, которые наблюдались для реальных организмов.[1] Тем не менее таксономическое разнообразие Распределение Caminalcules отличается от распределения таксономического разнообразия реальных животных и растений, поскольку оно не имеет полой кривой.[9]

Использование в образовании

Caminalcules обычно используются в учебных программах средних школ и университетов в качестве инструмента для обучения принципам филогения и эволюция.[10][7][11] Их можно, например, использовать для иллюстрации концепции скупость и конвергентная эволюция.[7][10]

Студентов обычно просят построить филогенетическое дерево на основе морфологических характеристик Caminalcules и с учетом принципов эволюции. В статье в Американский учитель биологии Роберт П. Гендрон опубликовал инструкции к плану урока, в котором студентов сначала просят построить потенциальное дерево, основанное исключительно на живых Caminalcules, а затем окончательное дерево, включающее ископаемые виды.[7] Многие средние и высшие учебные заведения по всему миру приняли планы уроков, которые следуют этой последовательности. Некоторыми примерами являются Школа лабораторий Нью-Йорка для совместных исследований,[12] то Университет Майами,[13] Карлтонский колледж,[14] и Институт бассейна Туркана.[15] В частности, Соединенные Штаты Служба национальных парков также использует Caminalcules в своих планах уроков по эволюции.[16][17]

Использование Caminalcules для практики построения филогенетических деревьев имеет преимущество перед использованием наборов данных, состоящих из реальных организмов, потому что это не позволяет учащимся, ранее существовавшим знаниям о классификации реальных организмов, влиять на их рассуждения во время упражнения.[7] Они могут использовать только данный набор данных и принципы эволюции, чтобы прийти к решению, и именно так решаются и реальные таксономические проблемы.

Есть много других популярных филогенетических упражнений, в которых используются различные наборы «организмов», некоторые из которых были вдохновлены упражнениями Caminalcule.[18][10] Возможные альтернативные наборы данных включают наборы веток,[19] шоколадные плитки,[20] Китайские маски,[11] и драконы.[10] Студентов также могут попросить создать свои собственные наборы вымышленных организмов, что имеет дополнительную ценность в демонстрации макроэволюционных процессов.[18] Кроме того, в случае наборов данных без известной филогении, в отличие от случая Caminalcules, студенты могут найти несколько одинаково правильных решений, что может продемонстрировать тот факт, что таксономические вопросы не всегда имеют единственно правильный ответ, поскольку истинная филогения часто остается неизвестным.[11]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Сокал, Р. Р. (июнь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. I. База данных». Систематическая зоология. 32 (2): 159–184. Дои:10.2307/2413279. JSTOR  2413279.
  2. ^ а б Мосс, В. В. (1979). «Посвящение Джозефу Х. Камину (1922–1979)». Американский зоолог. 19(4): 1179. Дои:10.1093 / icb / 19.4.1179.
  3. ^ а б c d Сокал, Р. Р. (июнь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. II. Оценка истинной кладограммы». Систематическая зоология. 32 (2): 185–201. Дои:10.2307/2413280. JSTOR  2413280.
  4. ^ а б Сокал, Р. Р. (сентябрь 1983 г.). "Филогенетический анализ Caminalcules. III. Ископаемые и классификация". Систематическая зоология. 32 (3): 248–258. Дои:10.2307/2413445. JSTOR  2413445.
  5. ^ Сокал, Р. Р. (сентябрь 1983 г.). «Филогенетический анализ Caminalcules. IV. Конгруэнтность и стабильность характера». Систематическая зоология. 32 (3): 259–275. Дои:10.2307/2413446. JSTOR  2413446.
  6. ^ Вирт, У. (1993). Опиц, Отто; Лаузен, Бертольд; Клар, Рюдигер (ред.). "Caminalcules и Didaktozoa: воображаемые организмы как тестовые примеры для систематики". Информация и классификация. Исследования в области классификации, анализа данных и организации знаний. Берлин, Гейдельберг: Springer: 421–433. Дои:10.1007/978-3-642-50974-2_43. ISBN  978-3-642-50974-2.
  7. ^ а б c d е Гендрон, Р. П. (2000). «Классификация и эволюция Caminalcules». Американский учитель биологии. 62 (8): 570–576.
  8. ^ Агапакис, К. (27 марта 2013 г.). «Синтетическая классификация: эволюция воображаемых животных». Scientific American. Получено 16 сентября 2020.
  9. ^ Холман, Э. У. (1986). «Таксономическое различие между Caminalcules и реальными организмами». Систематическая зоология. 35 (2): 259–261. Дои:10.2307/2413437. ISSN  0039-7989.
  10. ^ а б c d Круз, Р. А. Л. (2017). «Вот драконы: использование драконов в качестве моделей для филогенетического анализа». Американский учитель биологии. 79 (7): 544–551. Дои:10.1525 / abt.2017.79.7.544. ISSN  0002-7685.
  11. ^ а б c Руссо, К. А. М .; Aguiar, B.O .; Волоч, С. М .; Сельватти, А. П. (2016). «Когда китайские маски встречаются с филогенетикой». Американский учитель биологии. 78 (3): 241–247. Дои:10.1525 / abt.2016.78.3.241.
  12. ^ Дрозд, А. (5 апреля 2019). Инструкции по Caminalcules от Сьюзан Прайс [Видео файл]. https://www.youtube.com/watch?v=D-a-SSX8pns&ab_channel=AndrewDrozd
  13. ^ Caminalcules. (нет данных). Университет Майами. http://ww.bio.miami.edu/dana/107/Caminalcules.pdf
  14. ^ Аусич, В. И. «Филогенетическое упражнение Caminalcule». SERC. Получено 16 сентября 2020.
  15. ^ Ян Д. (22 марта 2017 г.). «Родословная Каминалькулов». Туркана бассейновый институт. Получено 16 сентября 2020.
  16. ^ "Учебная программа Canon Paleo, блок 3: план урока 5 по эволюции". Служба национальных парков. Получено 16 сентября 2020.
  17. ^ «Учебная программа Canon Paleo, блок 3: план урока 6 по эволюции» (PDF). Служба национальных парков. Получено 16 сентября 2020.
  18. ^ а б Браун, К. Г. (2016). «Моделирование макроэволюции с помощью изобретенных существ». Американский учитель биологии. 78 (2): 141–148. Дои:10.1525 / abt.2016.78.2.141. ISSN  0002-7685.
  19. ^ Флинн, К. М. (2015). "Строим веточку филогении". Американский учитель биологии. 77 (2): 141–144. Дои:10.1525 / abt.2015.77.2.10. ISSN  0002-7685.
  20. ^ Burks, R.L .; Болес, Л. К. (2007). «Эволюция плитки шоколада: творческий подход к преподаванию филогенетических отношений в рамках эволюционной биологии». Американский учитель биологии. 69 (4): 229–237. Дои:10.2307/4452143. ISSN  0002-7685.

дальнейшее чтение

  • Sokal, R. R .; К. Л. Фиала; Г. Харт (декабрь 1984 г.). «Стабильность OTU и факторы, определяющие таксономическую стабильность: примеры Caminalcules и Leptopodomorpha». Систематическая зоология. 33 (4): 387–407. Дои:10.2307/2413091. JSTOR  2413091.
  • Холман, Э. У. (июнь 1986 г.). «Таксономическое различие между Caminalcules и реальными организмами». Систематическая зоология. 35 (2): 259–261. Дои:10.2307/2413437. JSTOR  2413437.
  • Гендрон, Р. П. (октябрь 2000 г.). «Классификация и эволюция Caminalcules». Американский учитель биологии. 62 (8): 570–576. Дои:10.1662 / 0002-7685 (2000) 062 [0570: TCEOC] 2.0.CO; 2. JSTOR  4450980.

внешняя ссылка