Кіріспе
Таксономиялық топтың түрі. Парафилия – бұл топтаманың соңғы ортақ ата-тегі мен оның кейбір, бірақ барлық туыс топтарын қамтитын топтаманы сипаттайтын таксономиялық термин. Топтама алынып тасталған кіші топтарға қатысты парафилетикалық деп аталады. Ал монофилетикалық топтама (клад) ортақ ата-тегі мен оның барлық туыс топтарын қамтиды. Бұл терминдер көбінесе филогенетикада (биологияның тармағы) және тарихи лингвистиканың ағаш моделінде қолданылады. Парафилетикалық топтар синапоморфиялар мен симплезиоморфиялардың жиынтығымен анықталады. Аталған топта көптеген кіші топтар болмаса, ол полипарафилетикалық деп аталады. Бұл термин 1960 және 1970 жылдардағы кладистиканың дамуымен байланысты пікірталастар кезінде пайда болды, және зоолог Вилли Хенниг оны құстарға қатысты парафилетикалық Рептилия (жорғалаушылар) сияқты жақсы белгілі таксондарға қолдану үшін енгізді. Рептилия жорғалаушылардың соңғы ортақ ата-тегін және құстардан басқа осы ата-тегінің барлық туыс топтарын қамтиды. Басқа танымал парафилетикалық топтарға балықтар, маймылдар және кесірткелер жатады.
Paraphyly is a taxonomic term describing a grouping that consists of the grouping's last common ancestor and some but not all of its descendant lineages. The grouping is said to be paraphyletic with respect to the excluded subgroups. In contrast, a monophyletic grouping (a clade) includes a common ancestor and all of its descendants. The terms are commonly used in phylogenetics (a subfield of biology) and in the tree model of historical linguistics. Paraphyletic groups are identified by a combination of synapomorphies and symplesiomorphies. If many subgroups are missing from the named group, it is said to be polyparaphyletic. The term received currency during the debates of the 1960s and 1970s accompanying the rise of cladistics, having been coined by zoologist Willi Hennig to apply to well known taxa like Reptilia (reptiles), which is paraphyletic with respect to birds. Reptilia contains the last common ancestor of reptiles and all descendants of that ancestor except for birds. Other commonly recognized paraphyletic groups include fish, monkeys, and lizards.
Этимология
Парафилия немесе парафилетикалық термин екі ежелгі грек сөзінен туындайды: παρά, яғни "жанында, қасында", және φῦλον, яғни "туыс, түр" деген мағынаны білдіреді. Ол организмдердің бір немесе бірнеше монофилетикалық топтарының (мысалы, туыстар, түрлер) бірегей ортақ ата-тегінен тараған қалған ұрпақтарынан бөлініп қалу жағдайын көрсетеді. Керісінше, монофилия немесе монофилетикалық термин ежелгі грек сөзінің префиксі μόνος-қа негізделген, яғни "бір, жалғыз, бірегей" дегенді білдіреді. Кладистік тәсіл парафилетикалық жиынтықтарға "топ" мәртебесін бермейді және оларды түсіндірмелермен толықтырмайды, себебі кладистикада олар эволюциялық процестердің нақты нәтижелері ретінде қарастырылмайды. Егер екі немесе одан көп туыстамаларда бірдей белгілер конвергентті түрде дамыса, онда ол топ полифилетикалық (грекше πολύς [polys], "көп") болып саналады. Жалпы алғанда, парафилетикалық немесе монофилетикалық емес кез келген таксонды полифилетикалық деп атауға болады. Нақты деректерге сүйенсек, полифилетикалық және парафилетикалық топтарды ажырату шартты, өйткені ортақ ата-тектің белгілері – байқаулар емес, қорытындылар. Бұл терминдер 1960 және 1970 жылдардағы кладистиканың дамуымен қатар жүрген пікірталастар кезінде қалыптасты. Көптеген таксономистер парафилетикалық топтамаларды проблемалық деп есептейді, себебі олардың филогенетикалық байланыстарын, ерекше белгілерін және нақты жойылуын дәл анықтау мүмкін емес. Бұған ұқсас терминдерге діңгек топ, хронотүрлер, бүршіклену кладогенезі, анагенез немесе "дәрежелік" топтамалар жатады. Парафилетикалық топтар көбінесе кладистиканың пайда болуына дейінгі филогенетикалық байланыстардың ескірген гипотезаларының қалдықтары болып табылады.
Мысалдар
Прокариоттар (жасушалық ядросы жоқ бір жасушалы тіршілік нысандары) парафилетикалық топ болып табылады, себебі олар эукариоттарды – туындаған топты – қамтымайды. Бактериялар мен Археялар прокариоттар болып табылады, бірақ Археялар мен эукариоттар бактериялардың ата-тегі емес, ортақ ата-текті бөліседі. Прокариот/эукариот айырмашылығын Эдуард Чаттон 1937 жылы ұсынды, ал Роджер Станиер мен С. Б. ван Ниль 1962 жылы қабылдағаннан кейін ол кеңінен қабылданды. Ботаникалық кодекс (ICBN, қазір ICN) 1975 жылы бактериялық номенклатураны қарастырудан бас тартты; қазіргі уақытта прокариоттар номенклатурасы ICNB арқылы реттеледі, басталу күні – 1980 жылдың 1 қаңтары (ICBN/ICN бойынша 1753 жылғы басталу күнінен өзгеше). Өсімдіктер арасында екіжарнақтылар (дәстүрлі мағынада) парафилетикалық болып табылады, себебі бұл топ біржарнақтыларды қамтымайды. «Екіжарнақты» термині ондаған жылдар бойы ботаникалық жіктеме ретінде қолданылмаса да, Магнолиопсиданың синонимі ретінде қолдануға рұқсат етіледі. Филогенетикалық талдау көрсеткендей, біржарнақтылар екіжарнақты ата-тектен пайда болған. Біржарнақтыларды екіжарнақтылардан шығарып тастау, соңғысын парафилетикалық топқа айналдырады. Жануарлар арасында бірнеше таныс топтар, шын мәнінде, кладтар емес. Тік аяқтылар (жұп табаны бар тұяқтылар) дәстүрлі түрде парафилетикалық деп есептеледі, себебі ол киттер (киттер, дельфиндер және т.б.) сияқты кит тәрізділерді қамтымайды. ICZN кодексінің сатылары бойынша, бұл екі таксон бөлек ордендер болып табылады. Дегенмен, молекулалық зерттеулер киттердің тік аяқтылардың ата-тегінен шыққан екенін көрсетті, бірақ орден ішіндегі нақты филогенез әлі де белгісіз. Киттерсіз тік аяқтылар парафилетикалық болып қалады. Рептилия класы парафилетикалық, себебі ол құстарды (Aves класы) қамтымайды. Дәстүрлі жіктеме бойынша, бұл екі таксон бөлек кластар болып табылады. Алайда, құстар динозаврлар тобының (Диапсиданың бір бөлігі) туыс таксоны болып табылады, олардың екеуі де «рептилиялар» болып саналады. Сүйекті балықтар (Osteichthyes) актиноптеригия (қанатты балықтар) және саркоптеригияны (өкпелі балықтар және т.б.) қамтитын болса, тетраподтарды қамтымайтын жағдайда парафилетикалық болып табылады; соңғы уақытта Osteichthyes тетраподтарды қоса алғанда, клад ретінде қарастырылады. «Жыланбас аралар» парафилетикалық, олар құмырсқалар мен араларсыз тар белді Apocrita-дан тұрады. Сымбаттылар (Symphyta) да солай парафилетикалық, олар Apocrita-дан басқа барлық Hymenoptera құрайды, ол сымбаттылардың филогенетикалық ағашындағы тереңде жатқан клад. Шабақтар клад емес, себебі гексаподтар (жәндіктер) қамтылмайды. Олардың барлығын қамтитын қазіргі клад – Tetraconata.
Түрлердегі парафильді
Түрлер жүйелемеде табиғаттың өзінің байқалатын ерекшелігі және жіктеудің негізгі бірлігі ретінде ерекше мәртебеге ие. Филогенетикалық түрлер тұжырымдамасының кейбір нұсқалары түрлердің монофилетикалық болуын қажет етеді, бірақ табиғатта жалпы ортақ ата-тегі жоқ парафилетикалық түрлер жиі кездеседі. Шындығында, жыныстық көбейтуге қабілетті таксондар үшін ешбір түрдің "бір жалғыз ортақ ата-тегі" бола алмайды. Парафилия – түр пайда болу процесінде жиі кездесетін жағдай, онда аналық түр (параспециес) өзінің жойылуына жол бермей, қыз түрді тудырады. Зерттеулерге сәйкес, барлық жануар түрлерінің 20 пайызы және өсімдік түрлерінің 20-50 пайызы парафилетикалық болып табылады. Осы фактілерді ескере отырып, кейбір таксономистер парафилияның жоғары таксономиялық деңгейде мойындалуы тиіс табиғаттың қасиеті екенін айтады. Кладистер филогенетикалық түрлер тұжырымдамасын қолдайды, онда түрлер монофилия немесе парафилия қасиеттерін көрсетеді деп есептелмейді, бұл тұжырымдамалар тек түрлер тобына қатысты. Олар Зандердің "парафилетикалық түрлер" аргументін жоғары таксондарға кеңейтуін категориялық қателік деп санайды.
Парафилетикалық топтар үшін пайдалану
Маңызды белгілердің пайда болуы субкладты эволюциялық жолға бұрған кезде, оны кең ауқымды кладан өзгеше, көбінесе үлкен класты ескермей, парафилетикалық топты зерттеудің мәні зор. Мысалы, артидактилдердің (бұғы, сиыр, шошқа және бегемот сияқты жұп аяқты жануарлар, Cervidae, Bovidae, Suidae және Hippopotamidae отбасылары – осы әртүрлі артидактилдерді қамтитын және барлығы монофилетикалық топтар болып табылатын отбасылар) неогендік эволюциясы киттердің (киттер, дельфиндер және порпоизалар) өмір сүрген ортадан мүлдем өзгеше жағдайда болғандықтан, артидактилдер көбінесе оқшау зерттеледі, тіпті киттер олардың ұрпақтары болса да. Прокариоттар тобы да осыған ұқсас мысал: ол парафилетикалық, себебі ол екі доменнен (Eubacteria және Archaea) тұрады және (эукариоттарды) қамтымайды. Бұл өте пайдалы, өйткені оның анық және маңызды айырмашылығы бар (клеткалық ядроның болмауы, плезиоморфия), ол оның ұрпақтарынан ерекшеленеді. Сондай-ақ, кейбір систематиктер парафилетикалық топтарды эволюциялық өзгерістерге, мысалы, алғашқы төрт аяқты жануарлардың (тетраподтардың) ата-бабаларынан пайда болуына қатысты деп санайды. Осы гипотетикалық ата-бабаларға тетраподтардан ажырату үшін берілген кез келген атау, мысалы, "балық", міндетті түрде парафилетикалық топты таңдайды, өйткені тетраподтардың ұрпақтары оған кірмейді. Басқа систематиктер парафилетикалық топтарды нақтылау эволюциялық тарихтың анықталған үлгілерін жасырады деп есептейді. "Эволюциялық деңгей" термині кейде парафилетикалық топтарды сипаттау үшін қолданылады. Сонымен қатар, монофилия, парафилия және полифилия тұжырымдары түрлердің әртүрлі топтарын штрихкодтау үшін маңызды гендерді анықтауда қолданылған.
Тәуелсіз дамыған қасиеттер
Қазіргі кездегі төрт аяқты жануарлардың филогенетикалық гипотезалары, ұрықтандырылған жұмыртқаны сыртқа шығармай ұрпақ тудыру (вивипаритет) адамдар (Homo sapiens) мен оңтүстік су скинктерінің (Eulampus tympanum, кесіртке түрі) тегінде тәуелсіз дамығанын көрсетеді. Басқаша айтқанда, вивипаритет – сүтқоректілердегі Терияның синапоморфиясы, ал Eulamprus tympanum үшін аутапоморфия (немесе, басқа Eulamprus түрлері де вивипарлық болса, мүмкін синапоморфия). Осы вивипаритет мысалдары сияқты тәуелсіз дамыған белгілерге негізделген топтастырулар парафилия емес, полифилияның мысалы болып табылады.
Парафильді емес
Амфибиялық балықтар парафилетикалық емес, полифилетикалық болып табылады. Сырттан ұқсас болғанымен, балшықпен жүзушілер мен өкпелі балықтар сияқты амфибиялық балықтардың бірнеше әртүрлі тобы, ұқсас экологиялық жағдайларға тап болған қашық туыстарда конвергентті эволюция процесінде тәуелсіз дамыды. Ұшу қабілетінен айырылған құстар полифилетикалық, себебі олар өздігінен (параллельді) ұшу қабілетін жоғалтты. Дорсальді қанаты бар жануарлар парафилетикалық емес, тіпті олардың соңғы ортақ ата-бабасы мұндай қанатқа ие болған болса да, мезозой дәуіріндегі дельфиндердің ата-бабаларында мұндай қанат болмаған, ал мезозойға дейінгі балықтарда болған. Төрт аяқты архозаврлар парафилетикалық топқа жатпайды. Эораптор сияқты екі аяқты динозаврлар, төрт аяқты динозаврлардың ата-бабалары, төрт аяқты динозаврлар мен крокодилдер сияқты басқа төрт аяқты архозаврлардың соңғы ортақ ата-бабасынан тараған.
Тіл білімі
Парафилия ұғымы тарихи лингвистикада да қолданылған, онда кладистика әдістері тілдерді салыстыруда қандай да бір пайдалы болып табылды. Мысалы, Формоза тілдері австронезия тілдерінің парафилетикалық тобын құрайды, себебі олар австронезия тілдер отбасының Малайя-Полинезия тілдеріне жатпайтын және Тайвань аралымен ғана шектелген тоғыз тармағынан тұрады.