Waarom de reptielen niet bestaan

Van de drie vorige posts gingen er twee over katten en een over buizerds. Niet dat katten en buizerds zoveel met elkaar te maken hebben, als beest, maar er was sprake van eenzelfde type patroon in afstamming. Bij de katten zagen we dat de Midden-Oosten populatie van de huiskat niet te onderscheiden is van de Midden-Oosten populatie van de Noord-Afrikaanse Wilde Kat, Felis silvestris libyca en dat de overige populaties van de Huiskat leken af te stammen van de Midden-Oosten populatie. Uit de volgorde van de splitsing in een fylogenetische boom blijkt dat de Huiskat afstamt van de Noord-Afrikaanse Wilde kat, Felis silvestris libyca.

Herinnering: De moleculaire fylogenie van de Wilde Kat

Bij de buizerden zagen we dat de volgorde van splitsing in de fylogenetische boom aangeeft dat de Galapagos buizerd Buteo galapagoensis afstamt van Swainson’s buizerd Buteo swainsoni.

Herinnering: De moleculaire fylogenie van de buizerden

In een schema te vatten wordt dat dan:

De huiskatten worden op grond van hun DNA binnen de Noord-Afrikaanse Wilde Kat geplaatst – dat is een nette manier van aangeven dat de huiskat van de Noord-Afrikaanse Wilde Kat afstamt. De Galapagos buizerd wordt op grond van zijn DNA binnen Swainson’s buizerd geplaatst: met andere woorden, de Galapagos buizerd stamt van Swainson’s buizerd af. Dit patroon van DNA variatie van een soort binnen de DNA variatie van een andere soort komt vaker voor: de ijsbeer binnen de bruine beer is wel het bekendste voorbeeld.

Er komt dan een vraag wat een soort is, en hoe de soort moet heten. Niet met de Noord-Afrikaanse Wilde Kat en de Huiskat, omdat daar het verschil erg klein is. Maar wel met de Galapagos buizerd en Swainson’s buizerd. De Galapagos buizerd en Swainson’s buirzerd zijn reproductief geïsoleerd: niet omdat ze al of niet niet kunnen paren, maar alleen al vanwege de 1000 kilometer afstand van de eilanden tot het vasteland. De Galapagos buizerd verschilt in kleur en grootte van Swainson’s buizerd. Daarmee zijn de Galapagos buizerd en Swainson’s buizerd nette soorten volgens twee van de drie gangbare ideeën hoe je soorten onderscheidt. Bij het derde idee komt een addertje vanonder het gras te voorschijn.

Het derde idee hoe je een soort herkent is monofylie – dus één gezamenlijke genetische afstamming binnen de populatie. De Galapagos buizerd is monofyletisch wat betreft zijn mitochondriaal DNA, binnen Swainson’s buizerd. Kijk maar naar de fylogenetische boom: alle vijf vormen van mtDNA in de Galapagos buizerd komen bij elkaar uit één takje. De Galapagos buizerd lijkt een goede soort. Trouwens, alle Swainson buizerd mtDNA komt ook uit één takje, variabel als het is.

Waar zit dan het probleem? Het probleem is dat we liever geen soort binnen een andere soort willen. Er zijn geen redenen om de Galapagos buizerd als een ondersoort van Swainson’s buizerd te beschouwen. Maar wat voor specifieks op mtDNA gebied karakteriseert al dat mtDNA van Swainson’s buizerd zonder de Galapagos buizerd? Niets. Nu zit er hier niets anders op dan toch maar Swainson’s buizerd als Buteo swainsoni voor het vasteland van Zuid-Amerika te houden, en Buteo galapagoensis voor de Galapagos buizerd, maar dit is iets dat taxonomen niet leuk vinden (taxonomie is een net woord voor systematiek).. Het gaat tegen hun nette idee van indelen in. Iets als Buteo swainsoni zou vermeden moeten worden bij indelingen – al zit er hier niets anders op.

De post over de Galapagos buizerd was aan de hand van een artikel van Hull en anderen uit 2008. Er staat een nieuw woord in de titel van dat artikel: paraphyly. De situatie waarin Swainson’s buizerd verkeert heet paraphyly. Hieronder staat een schema met monophylie en paraphylie, en polyfylie voor de volledigheid.

Uitleg monofylie, parafylie, polyfylie

Parafylie is iets om bij indelen te vermijden. Het maakt de indeling onoverzichtelijk. We willen geen parafylie – de groepsindeling moet de splitsingen volgen, monofyletisch te werk gaan.

Komt paraphylie vaak voor? O ja, heel vaak, in de oude indelingen. De oplossing is de indeling te veranderen. Bijvoorbeeld bij de klassen van de landvertebraten. Traditioneel zijn dat de amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren. Amfibieen zijn koudbloedig en leggen eieren in water. De reptielen leggen eieren op het land en zijn koudbloedig. Vogels leggen eieren, hebben veren en zijn warmbloedig. Zoogdieren zogen hun jongen, hebben haren en zijn warmbloedig. Slangen, hagedissen, schildpadden en krokodillen zijn reptielen. Tot zover gisterens indeling.

Nu was altijd al bekend dat er binnen de reptielen verschillen waren, en er her en der wat overeenkomsten met de vogels. Slangen, hagedissen hebben een hart met drie kamers, krokodillen hebben een hart met vier kamers. Vogels hebben ook een hart met vier kamers. Embryologisch komt de aorta in krokodillen en vogels overeen met de rechter aorta boog. Zoogdieren hebben ook een hart met vier kamers, maar bij zoogdieren komt de aorta embryologisch te voorschijn uit de linker aorta boog. Vogels komen ook in bouw van hersenen en nieren meer overeen met krokodillen dan met zoogdieren.

Al met al, op morfologische gronden ziet een fylogenetische boom er zo uit, met de vogels naast de krokodillen:

Deze is uit 1991, en de schildpadden staan nog wat later fout lijkt te zijn. De volgende fylogenetische boom is er een uit 1998, met de schildpadden op de plaats die ze volgens hun DNA moeten innemen in de fylogenetische boom. Alle moleculen zetten de vogels naast de krokodillen.

In zowel de morfologische als de moleculaire boom zitten de vogels naast de krokodillen. De reptielen zijn dan niet goed te omschrijven: als we de fylogenetische boom volgen zitten die vogels daar op het einde van een tak. Er is niet een kenmerk van de reptielen te bedenken dat alle reptielen hebben en geen enkele vogel.

De reptielen vormen een parafyletische groep. Daarom zijn de reptielen afgeschaft – de beesten natuurlijk niet, maar ‘reptielen’ is geen formele naam voor een klasse van landvertebraten meer.

Wat is ervoor in de plaats gekomen, in de nieuwe indeling? De nieuwe indeling is strict hierarchisch. Er is een groep binnen de tetrapoden (de vierpotigen, de landvertebraten) dat een vlies heeft om het ei tegen uitdroging te beschermen. De zoogdieren hebben ook dit vlies, doet iets met placentavorming. Naar dit vlies, het amnion, heten die tetrapoden die zonder water kunnen voortplanten de Amnioten. Voor de verdere namen zie het volgende grote overzicht uit hete eerste-jaarsleerboek (dat een beetje achterloopt voor de schildpadden).

Daarom zijn er geen reptielen meer. En zijn de vogels dinosauriërs.