فرع حيوي

صاغ مصطلح «الفرع الحيويّ» عالم البيولوجيا جوليان هكسلي في 1957 للإشارة إلى نتائج التفرُّع الحيويّ، وهو مفهوم استعاره هكسلي من برنهارد رينش.[6][7]

تُعتبر العديد من المجموعات مثل القوارض والحشرات فروعًا حيويّة؛ لأنها تتكون من سلف مشترك واحد وله أفرع وذرية منحدرة منه. القوارض على سبيل المثال، فرع من الثديّيات انفصل بعد نهاية العصر الذي توقفت فيه الديناصورات عن أن تكون الفقاريات المهيمنة بريًّا منذ 66 مليون سنة. وبالتالي تكون المجموعة الأصليّة وخلفاؤها فروع حيويّة. يتوافق فرع القوارض مع رتبة القوارض، والحشرات مع طائفة الحشرات. تشمل تلك الفروع فروعًا أصغر، مثل النمل والصيدناني، ويتكوَّن كلٌ منهما من فروع أصغر. يُتضمَّن فرع «القوارض» ضمن الثديّيات والفقاريات وفرع الحيوانات.

لم توجد فكرة الفرع الحيويّ في التصنيف اللينيوسي ما قبل الداروينيّ، الذي كان مبنيًّا على التشابهات المورفولوجيّة الخارجيّة والداخليّة فقط بين الكائنات. تُشكِّل المجموعات الحيوانيّة المعروفة في نظام التصنيف اللينيوسي في كتابه نظام الطبيعة (بالتحديد بين مجموعات الفقاريات) فروعًا حيويّة. تُعتبر ظاهرة التطور التقاربيّ مسئولة عن الكثير من الحالات التي يوجد بها تشابهات مضللة في مورفولوجي المجموعات التي تطورت من أنساب مختلفة.

وبزيادة الوعي في النصف الأول من القرن التاسع عشر، أن الأنواع تغيرت وانفصلت بمرور الزمن، تزايدت النظرة إلى التصنيف كفروع على الشجرة التطوريّة للحياة. كان نشر داروين لنظرية التطور في 1859 مساهمًا في زيادة ثقل تلك الرؤية. اقترح توماس هنري هكسلي، المؤيد لنظرية التطور، مراجعة التصنيف بناءً على الفروع. على سبيل المثال، جمَّع هكسلي الطيور مع الزواحف، بناءً على الدليل الحفريّ.[8]

يُعتبر عالم الأحياء الألمانيّ إميل هانس ويلي هينغ (1913 – 1976) مؤسس التصنيف التفرعي. فقد اقترح نظامًا للتصنيف يُمثِّل التفرُّع المتكرر لشجرة العائلة، على عكس النظام السابق، الذي وضع الكائنات في «سُلَّم»، وافتراض أن هناك كائنات «أرقى» في الصدارة.[9]

عمل علماء التصنيف بصورة متزايدة لتكوين نظام تصنيف يُعبِّر عن التطور. لكن عندما يأتي وقت التسمية، لا يتوافق هذا المبدأ مع التسميّة التقليديّة بالمرتبة. ففي الأخيرة، لا يمكن تسمية سوى الأصنوفات المرتبطة بمرتبة، وبالتالي لا يوجد مراتب كافية لتسمية سلسلة طويلة من الفروع المتداخلة. لهذا السبب وغيره، تطورت التسمية حسب تطور السلالات، ولازالت محل جدل.[10][11]

الفرع الحيويّ هو مجموعة أحاديّة النمط الخلويّ، أي التي تحتوي على سلف واحد (سواءً كان كائنًا أو مجموعة أو نوعًا) بالإضافة لجميع ذريته. يمكن أن يكون السلف معروفًا أو مجهولًا، ويمكن أن يكون إحدى أفراد الفرع أو كلهم منقرضين أو أحياء.[note 1][12][13]

يُسمى العلم الذي يحاول إعادة بناء الشجرة الفيلوجينيّة واكتشاف الفروع الحيويّة باسم علم الوراثة العرقي/الفيلوجيني أو التصنيف الفرعيّ، حيث صاغ المصطلح الأخير إرنست ماير 1965، مشتقًا من فرع Clade. كانت نتيجة التحليل التصنيفيّ الفرعيّ رسومًا على شكل الشجرة تُعرف باسم مخطط النسل، لكن تبقى هي وفروعها فرضيات فيلوجينيّة.[14]

يمكن وصف العلاقة بين الفروع الحيويّة بعدة طرائق:

• يوصف الفرع المتواجد داخل فرع آخر بـ«المتداخل» خلال الفرع. في هذا الرسم يتضح أن فرع القردة العليا؛ القردة والإنسان تتداخل في فرع الرئيسات.
• يكون فرعان شقيقين إذا كان لهما سلف مشترك فوريّ. في الرسم، يكون كل من حيوان الليمور واللوريس فرعين شقيقين، بينما لا يكون الإنسان والأبخص كذلك.
• يكون الفرع [أ] قاعديًّا للفرع [ب] إذا كان [أ] يتفرَّع خارج النسب مؤديًّا إلى [ب] قبل أن يؤدي أول فرع إلى أعضاء [ب]. في الرسم تكون الهباريات، التي تشمل الليمور واللوريس، قاعديّة بالنسبة إلى القردة العليا التي تشمل القرود والإنسان. يستخدم بعض المؤلفين هذا المصطلح بصورة مختلفة، مستخدمين إياه بمعنى «أكثر بدائيّة» أو أقل ثراءً في الأنواع من الفرع الشقيق، بينما يظن البعض أن هذا الاستخدام خاطئ.[2]

الفرع هو عنوان رواية كتبها جيمس برادلي، حيث اختار هذا الاسم بسبب الدلالة البيولوجيّة وكذلك بسبب الدلالات الأوسع للكلمة.[15] سُميت حلقة من مسلسل «الإبتدائية» بعنوان «الفرع الميت المُتحرِّك» وعرض حالة حفريّة نادرة.

1. A semantic case has been made that the name should be "holophyletic", but this term has not acquired widespread use. For more information, see أحادي النمط الخلوي.

• بوابة علم الأحياء
• بوابة تاريخ العلوم
• بوابة علم الأحياء التطوري