[식물/생태/분류/진화] 분류 : 계통수, 원핵생물/원생생물/동식물 분류

계통수

유연 관계는 환경의 변화에 적응하여 나타나는 파생 형질의 유무로 구분합니다.

+ 파생 형질을 가지면 내부군이고, 가지지 않으면 외부군/기저군이며 조상종과 유사합니다.

+ 상동(기원은 같으나 형태가 다른 기관)의 근거로는 뼈의 위치나 개수의 유사성과 같은 형태적 근거도 사용됩니다.

+ 엽록체, 미토콘드리아의 DNA 서열도 변이성이 높으므로 계통수 작성에 많이 사용됩니다.

 

계통수는 시간에 따른 분리가 아니며, 한 종이 다른 종으로부터 파생된 것이 아닌 동시적/독립적 분리입니다.

  공유 가지가 많을수록 유연 관계가 좋다고 하고, 분기점에서는 반드시 새로운 파생 형질이 있습니다. (+ 환경 적응)

+ 외집단은 기저군이 되는 집단을 말하고, 내집단은 그 기저군으로부터 파생되어 나온 집단을 말합니다.

+ 공유조상형질은 조상에서 원래 가지고 있었던 형질이고, 공유파생형질은 종 분화 과정에서 새로 나타나는 형질입니다.

+ 분기군은 한 분기점의 후손 종들을 말하며, 분류군은 이 때의 각 종들을 말합니다.

+ 단계통군은 한 조상의 모든 후손들을 말하고, 다른 그룹 종이 끼면 다계통군, 후손이 하나라도 빠지면 측계통군입니다.

ex ) 계통수에서 상사성(다른 그룹에서 같은 형질 발생)이 나타나면 수렴 진화가 일어난 것입니다.

 

계통수 작성 규칙은 다음과 같습니다.

형질표에서 공유 형질이 없을 때 두 그룹을 나누는 분기점을 만들면 됩니다.

최대 단순성 원리는 분기점의 수를 최소로 하여 계통수를 작성해야하는 원리입니다.

같은 형질표여도 여러 개의 계통수가 존재 가능합니다. (n!에서 분기점의 하위가 대칭일 때마다 2로 나누어주어야 함)

 

 

원핵생물 (진정세균, 고세균)

↓ 기본적인 내용은 아래 포스트에 정리되어 있으며, 여기서는 아래 포스트에 포함되지 않는 내용만 다룹니다.

[세포생물학] 생물의 3가지 영역 : 세균, 고세균, 진핵생물의 특징과 분류

 

진정세균은 개체 수가 많다는 특성이 있으며, 다음과 같이 구분할 수 있습니다.

저GC 그람양성균은 세포벽이 없고, 열 저항성 내생포자가 있으며, 탄저균, 포도상구균, 마이코플라스마가 있습니다.

고GC 그람양성균은 항산성 세균으로 항생제(스트렙토마이신, 테트라사이클린)의 유래가 됩니다.

남세균은 광합성 시 H2O를 분해하여 O2를 생성하고, 질소 고정도 하지만, 동시에 하지는 못하므로 균형을 맞춥니다.

프로테오박테리아는 호기성이며, 주로 그람음성균입니다.

ex ) 황세균, 홍세균, 대장균, 콜레라균, 뿌리혹세균, 질소고정세균이 여기에 포함됩니다.

+ 생물막은 진정세균의 응집체이며, 주변의 항생제 등으로부터 보호하는 방어 기작입니다.

 

고세균은 페니실린과 스트렙토마이신에 대한 저항성이 있으며, 지방산이 에테르 결합을 하고, 다음과 같이 구분합니다.

+ 유리고세균은 메탄생성균, 극호염균을 포함하는 그룹입니다.

메탄생성균은 혐기성으로, CO2로 CH4를 생성합니다.

극호염균은 K+ pump를 이용하여 내부를 고농도로 유지시킵니다.

ex ) 박테리오로돕신은 전자전달계 없이 ATP 합성을 수행합니다.

 

독립영양생물은 탄소를 대기 중의 CO2로부터 얻으며, 종속영양생물은 탄소를 다른 경로를 통해 섭취합니다.

광독립영양생물은 광합성 E + 대기 중 CO2 흡수 + H2S(황) 전자 공급을 통해 환원합니다.

화학독립영양생물은 무기물 산화 E + 질소화합물 전자 공급을 받으며, 예시로 질화세균이 있습니다.

+ 광종속영양생물과 화학종속영양생물은 유기물로부터 에너지나 전자를 공급받습니다.

 

 

원생생물

원생생물은 종류가 매우 많다는 특징이 있으며, 대부분 단세포이지만 갈조류와 같은 다세포 원생생물도 있습니다.

 

피하낭류에는 다음의 두 가지가 있습니다.

 와편모조류는 적조 현상을 유발하며, 해양 NPP의 대부분을 차지합니다.

 정복합체포자충류에는 대표적으로 말라리아가 있으며, 말라리아는 숙주에 따라 생활사가 다릅니다.

 ex ) 수정, 감수분열 이후, 포자소체가 인간 체내로 이동하여 간에서 증식, 분열소체를 거쳐 적혈구를 파괴합니다.

 

부등편모류에는 갈조류, 규조류가 있습니다.

 갈조류는 다세포이며 미역등이 있습니다.

 규조류는 식물성 플랑크톤이며, 해양 NPP의 대부분을 차지합니다.

 

 

식물

육상식물의 파생형질로는 큐티클층, 세대교번, 유배식물(보호된 배), 다세포성 배우자낭, 정단분열조직이 있습니다.

종자식물의 파생형질로는 종자, 이형포자, 화분(꽃가루), 밑씨, 작은 배우체가 있습니다.

 

비종자관다발식물(양치식물)은 ♡ 모양 배우체의 체세포분열로 장란기와 장정기를 거쳐, 독립적 포자체로 성장합니다.

종자식물은 이형포자성이므로, 포자체에서 대포자낭/소포자낭의 다른 포자의 형태로 성장합니다.

  겉씨식물은 단일수정을 하고, 물관부에 헛물관만 있으며, 꽃과 열매가 없습니다. (소나무, 은행나무)

  속씨식물은 중복수정을 하고, 물관부에 물관세포, 체관부에 동반세포가 있으며, 배젖/심피가 있습니다.

 

 

동물

동물은 고유한 세포결합을 가지며, 세포외기질에 콜라겐/프로테오글리칸이 있습니다.

+ 동물은 모든 종이 같은 조상을 가지기 때문에 단계통성입니다.

 

절지동물은 종의 수가 가장 많고, 개방혈관계와 키틴으로 구성된 외골격을 가집니다.

ex ) 거미(협각아문), 지네(다지아문), 곤충(육각아문), 게(갑각아문)가 있습니다.

 

극피동물은 불가사리, 성게 등이 있습니다.

척삭동물은 등쪽에 척삭이라는 지지 구조가 있으며, 항문 위 꼬리, 등쪽의 신경다발, 인두열이 특징적입니다.

** 파생 순서 : 척삭/유두(먹장어)/척추(칠성장어)/유악(상어)동물, 경골어류, 사지류(양서류), 양막류(파충류, 포유류)

 

 

+ 균류

균류는 생활사에 이핵체 단계를 가지고 있으며, 접합균류는 격벽이 온전하지 않고, 내생균근은 공생을 합니다.