بخشی از مقاله
چکیده
هدف از فیلوژئوگرافی درک فرآیندهای اساسی ابعاد مکانی و زمانی از تنوع ژنتیکی است، که تحت دگرگونی های روششناختی مهم و وسیع و مشخصات این زمینه در حال رشد از علم است. در مطالعات مرسوم فیلوژئوگرافیک، فرآیندهای جمعیتشناسی گذشته از توزیع جغرافیایی افراد نشان داده شده بر روی درختان ژن تخمین زده میشود. به عنوان یک رشته، فیلوژئوگرافی اطلاعات مختلف در سراسر رشتهها را با استفاده از تنوع فنی و روشهای مفهومی ورای نظم معمولی دور هم جمع میکند. این دیدگاه واحد و یکپارچه کلید موفقیت فیلوژئوگرافی است و باعث پایداری آینده فیلوژئوگرافی خواهد بود. در این مقاله به روشهای اساسی و مهم در تحلیلهای فیلوژئوگرافی پرداخته میشود و برخی از معایب و مزایای این روشها مورد بحث قرار میگیرد.
1-1 مقدمه
تلاشهای فیلوژئوگرافی برای درک فرآیندهایی است که زمینه ساز توزیع ژنتیکی درون و بین گونههای نزدیک و مرتبط به هم است. اگر چه این معانی با این هدف ها ممکن است بطور قابل توجهی از کسانی که عرصه فیلوژئوگرافی را در سی سال پیش ترسیم کردند متفاوت باشد، اما پایه و اساس و پیشرفتهای مفهومی به دست آمده توسط اوایز همان میباشد و پیشرفت-های امروز مربوط به دو دهه پیش است. یعنی، الگوهای فعلی تنوع ژنتیکی در میان افراد، اثرات گذشته جمعیتی گونه را نشان میدهند - اوایز و همکاران . - 1987 مطالعات فیلوژئوگرافیک اطلاعات دقیق گونه خاص را در مورد چگونگی حوادث زمینشناسی، تاثیرات زیستمحیطی، و عوامل جغرافیایی در تداخل با جنبههای اکولوژی و تاریخ طبیعی گونه در شکلگیری تکامل گونه را فراهم می-کند. در زمینه مقایسهای،چنین ارتباطاتی می تواند راههایی را که تمام جوامع، با واکنش مشترک به گذشته و رویدادهای تاریخی خاص مختص به گونه منحصر به فرد، ساختار یافتهاند را آشکار کند. انواع دیگری از اطلاعات یکپارچه - به عنوان مثال، دادههای فنوتیپی و ژنوتیپی - ، اطلاعات دقیق جمعیتی از دادههای ژنتیکی را فراهم میکند که پس زمینه مهم و حیاتی برای مجموعهای از سوالات تکاملی و زیستمحیطی است که نمیتواند بدون درک درستی از فیلوژئوگرافی تاریخی پاسخ داده شود. علاوه بر این، به عنوان یک رشته که پل سایر رشتهها است، پیشرفتهای فیلوژئوگرافی زمینههایی را بهبود میبخشد که مماس بر دانش فیلوژئوگرافی است، - به عنوان مثال، استفاده از روشهای مبتنی بر پیوستگی در فیلوژنتیک، تفکر مبتنی بر درخت در مطالعه پویایی بیماریها و آزمایشات ژنتیکی پایه برای تکامل سازشی - .
بعضی از مثالها و روشهای آورده شده در این مرور، برخی از وجوه مشترک با این زمینه در حال رشد از چشم انداز ژنتیک را نشان میدهد. اگر چه تمرکز ژنتیک سیمای سرزمین به طور انحصاری در مورد اثرات چشم انداز مناطق بر الگوهای تنوع ژنتیکی است - استورفر و همکاران - 2007، مطالعات فیلوژئوگرافیک اغلب در محل تقاطع واقع شده است، آنجا که عوامل هم بر تاریخ و هم بر توزیع همزمان گونهها تاثیر میگذارند و برای درک فرآیندهایی که ساختار الگوهای تنوع ژنتیکی را مشخص میکنند حیاتی است. در نتیجه، ممکن است مقداری همپوشانی روش شناختی بین رشتههایی که در مورد ویژگیهای گونه و سیستم است، وجود داشته باشد، که یک مقیاس مناسب زمانی-مکانی برای مطالعه را تعیین میکند.
2-1 پیشرفت های فیلوژئوگرافیک
پیشرفتهای مرتبط با مطالعات فیلوژئوگرافیک امروزه فراتر از انتظار گسترش یافته و دقت آماری افزایش یافته است که همراه با پیچیدگی محاسباتی بیشتر و پیشرفت روشهای مولکولی است. این زمینه علمی شاهد دستاوردهای مفهومی قابل توجه بوده است، که مرکز توجه استنباط جغرافیای زیستی و فرآیندهای جمعیتی و یا آزمون فرضیههای تکاملی و اکولوژیکی است که نیاز به یک چارچوب تاریخی دارد.
3-1 نقاط قوت و ضعف پیشرفتهای اخیر
اگر چه اهمیت استفاده از درختان ژن و DNA میتوکندری - mtDNA - در حال افزایش است - اوایز، - 2009، این رشته از این رویکرد منحصر به فرد بسیار فراتر رفته است و مفهوم اصلی پیوند به رشتههای سنتی آن را از ژنتیک جمعیت و فیلوژنتیک جدا میکند. مطالعات فیلوژئوگرافیک امروزی یک گستره وسیعی از روشهای مختلف و ابزارهای مولکولی را به کار میگیرد - کورنه و همکاران . - 2008 و از بخش گستردهای از رشتهها، از جامعه محیط زیست، اقلیم و زمین شناسی تا ژنتیک مولکولی و تکامل اطلاعات ورودی میگیرد - بیگ و همکاران . - 2008
تنوع زیستی در طول زمان به وجود آمده و آینده آن مبهم است، به همین دلیل فیلوژئوگرافی گاهی اوقات برای غلبه بر تعارض-هایی که از اول به طور قابل توجهی سهیم نبوده و بعدا ظاهر شدهاند مبارزه میکند. مثل استفاده از درختان ژن برای استنباط دموگرافیکی - اوایز و همکاران . - 1987 وقتی که میزان پیوستگی و فاصله در میان دودمان ژن در درختان متفاوت است، درختان ژن افراد شامل اطلاعاتی در مورد رویدادهای جمعیتشناسی گذشته است - به عنوان مثال، یک نشانه ژنتیکی مشخص از تقسیم جمعیت در یک درخت ژن آشکار است به این دلیل که زمان پیوستگی دودمان ژن بین جمعیت به زمانی بر میگردد که دودمان حاضر در جمعیت اجدادی مشترک داشتهاند، در مقابل وقتی که، دودمانها از توزیع مورد انتظار از زمانهای پیوستگی در داخل جمعیتها پیروی میکنند - - واکلی، . - 2003 با این حال، یک تناقض ذاتی در استفاده از درختان ژن به عنوان یک تفسیر لفظی از گذشته گونه وجود دارد، درختان ژن حاوی سیگنالهای تاریخی، اما بصورت تصادفی هستند. این تصادفی بودن فقط در زمانی که این دوگانگی نادیده گرفته شود این مشکل را نشان میدهد. فیلوژئوگرافی تحت تحولات روش شناختی و فلسفی مشخص است که چگونگی استفاده از اطلاعات ژنتیکی برای استنباط جمعیتشناختی را در بر میگیرد - اربوگاست و همکاران، 2002؛ هایکرسون و همکاران، . - 2009 محبوبیت روش فیلوژئوگرافی انکارناپذیر است. بسیاری از این محبوبیت ناشی از جنبههای گوناگون مطالعه فیلوژئوگرافی است، که برای درک فرآیندهای زیربنایی الگوهای تنوع ژنتیکی در داخل و بین گونههای نزدیک بهم مرتبط است. در گذشته، نوع آنالیز آماری یک محقق ممکن بود برای انعکاس بخشهای بین رشتهای ژنتیک جمعیت و فیلوژئوگرافی مورد استفاده قرار گیرد - هی و ماچادو 2003؛ واکلی، . - 2003 مانند تصمیم به استفاده از یک درخت ژن به عنوان مبنایی برای استنباط در مقابل
