Fenogramma qanday quriladi?

Fenogramma qanday quriladi?

Fenogrammani qanday qurish haqida gapirishdan avval ungacha bo’lgan ayrim narsalarni oydinlashtirib olish lozim deb o’ylayman. Ana shunda fenogramma o’zi nima ekanligini tushunishimiz oson kechadi. Biologiyada organizmlarni klassifikatsiyalash degan muhim jihat bor. Klassifikatsiyalashning ham bir qancha yo’nalishlari mavjud.

Umumiy holda aytadigan bo’lsam, klassifikatsiyalashning uchta asosiy yo’nalishi mavjud:
1) fenetik yoki raqamli taksonomiya;
2) sintetik yoki an’anaviy taksonomiya;
3) kladistik yoki filogenetik taksonomiya.

Yuqoridagi mavzuyimiz aynan birinchi yo’nalishdagi taksonomiyaga mansub bo’lib, bunda klassifikatsiya qilinadigan organizmlar ulardagi umumiy o’xshashliklariga va ana shu o’xshashliklarning soniga tayanadi.

Umumiy o’xshashliklarni hisoblashda bir qancha texnika va metodlardan foydalaniladi, lekin shunday bo’lsa-da, barcha metodlar quyidagi bosqichlarga amal qiladi:

a) O’rganilayotgan barcha organizm yoki taksonlardagi belgilarini umumiy holda raqamli ko’rinishdagi kodlarda ifodalab olinadi.
b) Har bir juft organizm yoki takson uchun belgilarning o’zaro o’xshashlik darajasi (koeffitsiyenti) aniqlanadi.
c) Aniqlangan koeffitsiyentlar asosida organizm yoki taksonlarning o’zaro klasteri tuziladi. Bunda o’xshashligi yuqori bo’lgan taksonlar o’zaro yonma-yon joylashadi. Mana shu klaster fenogramma deb ataladi.

Organizmlardan data yig’ish

Keling, jarayonni jonli misol orqali o’rganamiz. Quyida bo’g’imoyoqlilarga mansub 5 ta hayvon berilgan:

Ushbu bo’g’imoyoqli hayvonlarning 10 ta belgisini (belgining holati qavs ichida berilgan) ko’rib chiqamiz:

1. Uchli tumshuq (bor yoki yo’q)
2. To’rtta oyoq (bor yoki yo’q)
3. Oyoqlardagi tuklar (bor yoki yo’q)
4. Yirik ko’zlar (bor yoki yo’q)
5. Orqasidagi uchburchak naqsh (bor yoki yo’q)
6. Old oyog’idagi chiziqlar (bor yoki yo’q)
7. Orqasidagi 5 ta nuqta (bor yoki yo’q)
8. Orqa tomonidagi palpalar (bor yoki yo’q)
9. Qalin antenna (bor yoki yo’q)
10. Chiziqli ko’rinishga ega antenna tuklari (bor yoki yo’q)

Yuqoridagi 5 ta bo’g’imoyoqli hayvon va ularning 10 ta belgisini jadvalda quyidagicha ifodalaymiz:

Ushbu taksonomiyaning yana bir nomi raqamli taksonomiya bo’lgani uchun, odatda belgilar raqamlarda ifodalab olinadi. Yuqoridagi holatda biz bor deyilgan belgini “1”, yo’q deyilgan belgini “0” deb ifodalab olamiz. Shu yerda kichik bir narsaga izoh berib ketsam. Nega endi +/- ni emas, aynan 1/0 ni olyapmiz, +/- da ham o’sha narsani ifodalash mumkin deyishingiz mumkin. Biroq shunday holatlar bo’ladiki, masalan, organizmlardagi bitta belgining 3 yoki 4 xil ko’rinishi bo’ladi. Deylik, ko’zlarning rangi (qora, yashil, moviy) yoki soch shakli (silliq, jingalak, to’lqinsimon), mana shunday holatlarda 1,2,3,4 va hokazo deb raqamlab olish, hisoblashni qulaylashtiradi. Shu bois ham fenogramma qurishda albatta belgilarni raqamlarga aylantirib olish zarur hisoblanadi. Raqamlarga aylantirilgan jadvalimiz quyidagicha ko’rinishga keldi:

Koeffitsiyentlarga aylantirib olish

Endi ushbu taksonlar orasidagi o’zaro o’xshashlik koeffitsiyentini hisoblab chiqamiz. Bunda har bir taksonning boshqa taksonlar bilan qanchalik o’xshashligi hisoblab chiqiladi. Odatda natijani 100 ga ko’paytirish orqali uni foizga (%) aylantirib olinadi.

Demak, A va B takson orasidagi o’zaro o’xshashlikni hisoblaymiz:

Ko’rinib turibdiki, 10 ta belgidan 7 tasi o’xshash, ya’ni 7:10=0,7. A va B takson orasidagi o’xshashlik 0,7 yoki uni 100 ga ko’paytirib olsak 70% ga teng. Xuddi mana shunday qilib har bir taksonni, A va C, A va D, A va E, B va C va hokazolarni hisoblab chiqamiz. Yakunda biz quyidagi holatga kelamiz:

Fenogramma uchun klasterlash

Ana endi olingan koeffitsiyentlar asosida klasterlashni boshlasak bo’ladi. Fenogramma tuzishda eng yuqori foizda o’zaro o’xshash bo’lgan taksonlarni yonma-yon joylashtiramiz. Yuqoridagi jadvalda ikkita guruh, ya’ni B va C hamda D va E o’zaro 80% dan o’xshashlikka ega ekanligi ayon bo’lgan edi. Mana shu ikkala guruhni baravariga fenogrammada ifodalaymiz:

Endi esa navbatdagi eng yaqin o’zaro o’xshash taksonni fenogrammadagi avvalgi taksonlarga biriktiramiz. Lekin e’tibor bersangiz keyingi o’xshashlik 0,7, ya’ni 70% va u ikkita guruh orasida turibdi. Savol tug’iladi: A takson B-C guruhga birikadimi yoki B takson D-E guruhga birikadimi? Bu holatda nima qilamiz? Buning uchun yuqoridagi ikki holatni o’zaro tekshirib ko’ramiz. Keling, A taksondan boshlaymiz. Agar A takson B-C guruhga birikadigan bo’lsa ularning o’zaro o’xshashlik foizi nechaga teng bo’ladi? Bu hisoblaymiz:

A-B = 0,7
A-C = 0,7
0,7 + 0,7 = 1,4 : 2 = 0,7

Demak, A va B-C guruh orasidagi o’xshashlik 70% ga teng ekan. Endi ikkinchi guruhni ko’ramiz. Bizda B va D-E orasidagi bog’lanish ehtimoli mavjudligi jadvaldan ko’rilgan edi. Lekin biz avvalroq B va C ni o’zaro biriktirib bo’lganimiz uchun hisoblashda C ning ham ko’rsatkichlarini qo’llaymiz.

D-B = 0,7
D-C = 0,5
E-B = 0,7
E-C = 0,5
0,7 + 0,5 + 0,7 + 0,5 = 2,4 : 4 = 0,6

Demak, B takson va D-E guruh orasida o’xshashlik 60% ga teng ekan. Eng birinchi qoidani eslaymiz, fenogrammada o’zaro eng yuqori foizlarni avval biriktiramiz. Shunday qilib, A takson B-C guruhga birikadi.

Ana endi B-C-A guruhni D-E guruh bilan biriktiramiz. Faqat undan avval ushbu ikki guruhning o’zaro qanchalik o’xshashlik koeffitsiyentiga egaligini hisoblab olamiz:

A-D = 0,4
B-D = 0,7
C-D = 0,5
A-E = 0,4
B-E = 0,7
C-E = 0,5
0,4 + 0,7 + 0,5 + 0,4 + 0,7 + 0,5 = 3,20
3,20 : 6 = 0,53.

Ushbu ikkala guruh o’zaro 53 foiz o’xshash ekan. Ana shu asosida ularni o’zaro biriktiramiz.

Mana shunday qilib fenogrammamiz tayyor bo’ldi. Shu o’rinda fenetik taksonomiyaning o’ziga xos kamchiliklari mavjud ekanligini, u analogik organlar yoki belgilarni o’zaro istisno qila olmasligini hisobga olgan holda bugungi kunda ushbu taksonomiya biologlar orasida juda kam qo’llanilishini aytib o’tishim lozim. Hozirda esa asosan kladistik taksonomiya eng ishonchli va amalda keng qo’llaniladi.

Bundan avvalgi maqolamizda UPGMA usulida filogenetik daraxt qurishni ham ko’rib o’tgan edik.

Bo'limlar: Umumiy biologiya

Muallif haqida

Izoh yozish

Faqat ro'yxatdan o'tgan foydalanuvchilar fikr qoldirishlari mumkin.