Томас Кавалье-Смит - Thomas Cavalier-Smith

Томас Кавалье-Смит
Томас Кавалье-Смит рисунок.png
Родился ( 1942-10-21 )21 октября 1942 г.
Лондон, Великобритания
Умер 19 марта 2021 г. (2021-03-19)(78 лет)
Национальность Британский
Альма-матер Колледж Гонвилля и Кая , Кембриджский Королевский колледж в Лондоне
Известен Система классификации всех организмов Кавалье-Смита
Награды Член Королевского общества (1998)
Международная премия по биологии (2004) Линнеевской медаль (2007) Frink медали (2007)

Научная карьера
Поля Зоология
Учреждения Королевский колледж Лондона , Университет Британской Колумбии , Оксфордский университет
Тезис Развитие органелл у Chlamydomonas reinhardii ' (1967)
Веб-сайт www .zoo .ox .ac .uk / people / view / cavaliersmith _t .htm

Томас ( Том ) Кавалье-Смит , FRS , FRSC , профессор НКРЭ (21 октября 1942 - 19 марта 2021), был профессором эволюционной биологии на кафедре зоологии Оксфордского университета . Его исследования привели к открытию ряда одноклеточных организмов ( протистов ) и отстаивали различные основные таксономические группы, такие как королевство Chromista , chromalveolata , Opisthokonta , Rhizaria и Excavata . Он был известен своей системой классификации всех организмов .

Жизнь и карьера

Кавальер-Смит родился 21 октября 1942 года в Лондоне. Его родителями были Мэри Мод (урожденная Братт) и Алан Хейлз Спенсер Кавальер Смит. Он получил образование в Норвичской школе , колледже Гонвилла и Кая, Кембридж (Массачусетс) и Королевском колледже Лондона (доктор философии). В период с 1964 по 1967 год он работал под руководством сэра Джона Рэндалла над докторской диссертацией; его диссертация была озаглавлена ​​« Развитие органелл у Chlamydomonas reinhardii».

С 1967 по 1969 год он был приглашенным исследователем в Рокфеллеровском университете . В 1969 году он стал преподавателем биофизики в Королевском колледже Лондона . В 1982 году он стал читателем. В 1989 году он был назначен профессором ботаники в Университете Британской Колумбии . В 1999 году он поступил в Оксфордский университет , став профессором эволюционной биологии в 2000 году.

Награды и почести

Кавалье-Смит был избран членом Лондонского Линнеевского общества (FLS) в 1980 году, Института биологии (FIBiol) в 1983 году, Королевского общества искусств (FRSA) в 1987 году, Канадского института перспективных исследований (CIFAR) в 1988 году. , Королевское общество Канады (FRSC) в 1997 г. и Лондонское королевское общество в 1998 г. Он получил Международную премию по биологии от императора Японии в 2004 г. и медаль Линнея по зоологии в 2007 г. Он был назначен членом Канадский институт перспективных исследований (CIFAR) с 1998 по 2007 год и советник по интегрированному микробному биоразнообразию CIFAR. В 2007 году он выиграл медаль Фринка Лондонского зоологического общества .

Таксономический стиль

Смит был наиболее плодовитым источником идей об эволюционных взаимоотношениях, в основном микробных. Он смог использовать беспрецедентный объем информации, чтобы предложить новые отношения. Предложения были переведены в таксономические концепции и классификации, с которыми он связал новые имена или, в некоторых случаях, повторно использовал старые имена.

Смит пошел по особому пути в дисциплине, которая объединила исследования эволюционных путей (филогении) и классификацию организмов, которая в результате возникла. Он работал в то время, когда существовало повсеместное предположение, что классификация должна отражать эволюционные пути. На то, как это должно быть сделано, повлияли четыре основных фактора. Во-первых, это остатки «традиционного» подхода, допускавшего спекуляции и лишенного какой-либо явной строгости в отношении того, как конкретное эволюционное понимание должно быть преобразовано в расположение и ранги таксонов. Этому подходу присущи нарративы, которые часто отвергались как «просто так», связанные с ними классификации, включающие парафилетические и полифилетические таксоны, и в которых субъективные взгляды, а не филогенетические отношения будут влиять на ранг, присвоенный таксонам. Второе влияние оказала философия относительно того, как был достигнут научный прогресс. Он был сформулирован Карлом Поппером и сместил акцент с проверки идей на фальсификацию гипотез. Поппер видел, что наука прогрессирует благодаря процессу, который устраняет необоснованные гипотезы, сокращая таким образом множество возможных объяснений, ведущих к объяснениям, которые, скорее всего, были правильными. Чтобы вписаться в этот процесс, гипотезы должны быть опровергнутыми. Третье влияние оказала кладистика - явный способ представления (а затем опровержения) эволюционных гипотез. Первоначально это было сформулировано Вилли Хеннигом и все больше и больше учитывалось в том, как должна выполняться таксономия. Наконец, технический прогресс в технологии секвенирования привел к массовому росту гипотез об эволюционных отношениях, основанных на сходстве между последовательностями сравниваемых организмов. Для анализа данных последовательности использовались алгоритмы, при этом результаты обычно представлялись в виде дендрограмм. Они имеют внешнее сходство с диаграммами, используемыми для представления эволюционных отношений (деревья), и, к сожалению, получили название «филогении». Дендрограммы молекулярной филогенетики различались в зависимости от выбранных молекул, организмов, включенных в анализ, и алгоритмов, используемых для проведения сравнений. «Молекулярные филогении» представляли собой вероятностные обобщения, которым не хватало точности, которая требовалась от процесса продвижения через опровергающие гипотезы. Результатом этой «молекулярной филогенетики» стало множество гипотез, которые могли скрыть сигнал и часто были неопределенными в деталях.

В то время, когда доминировала попперовская интерпретация научного прогресса, Смит был смелым в своей приверженности более раннему традиционалистскому стилю, характерному для Чарльза Дарвина, - стилю опоры на повествования. Одним из примеров было его отстаивание полифилетической Chromista, которая объединила линии, имевшие пластиды с хлорофиллами а и с (в первую очередь хризофиты и другие страменопилы , криптофиты и гаптофиты). Это была история Смита о том, что произошло одно эндосимбиотическое событие, в результате которого пластиды, содержащие хлорофилл ac, были приобретены общим предком всех трех групп, и что различия (такие как цитологические компоненты и их расположение) между группами были результат последующих эволюционных изменений. Эта интерпретация, что хромисты были монофилетиками, также требовала, чтобы гетеротрофные ( простейшие ) члены всех трех групп произошли от предков с пластидами. С точки зрения Поппера, эта гипотеза была опровергнута (опровергнута) из-за множества различий. Альтернативная гипотеза заключалась в том, что три линии не были тесно связаны (за исключением других линий) (т.е. были полифилетическими), вероятно, что все они были предками без пластид, и что отдельные симбиотические события установили хлорофилл а / с пластид, страменопилов, криптомонад и гаптофиты. Полифилия хромистов была подтверждена в последующих исследованиях. Отказ Смита от требования проверяемых филогенетических гипотез и отсутствие точной методологии, которая переводила бы эволюционные идеи в таксоны и иерархические схемы, были источниками нестабильности и разногласий. Многие из его таксонов требуют частой корректировки, как показано ниже. В свою очередь, это привело к путанице в отношении объема таксонов, к которым применялось таксономическое название. Смит также повторно использовал знакомые названия (например, Protozoa) для новаторских таксономических концепций. Это создало путаницу, потому что Protozoa использовалось и до сих пор используется в старом смысле, наряду с использованием в новых смыслах. Эту ситуацию можно было разрешить, сославшись на контекст названия (например, Protozoa sensu Goldfuß 1818 против Protozoa sensu Smith 1999 vs Protozoa sensu Smith 2015), но такое нюансирование не получило широкого распространения. Из-за тенденции Смита публиковать преждевременные и не поддающиеся анализу идей, необходимости частых изменений и использования таксономических названий для различных понятий, он был как источником споров, так и идей.

Взносы

Древо жизни и основные этапы эволюции клеток после Кавалье-Смита, около 2010 г., до его пересмотра 2015 г.

Кавалье-Смит много писал о систематике и классификации всех форм жизни, но особенно простейших . Одним из его главных вкладов в биологию было его предложение о новом царстве жизни: Chromista . Он также представил новую группу примитивных эукариот под названием Chromalveolata (1981), а также Opisthokonta (1987), Rhizaria (2002) и Excavata (2002). Хотя многие из его утверждений хорошо известны, многие из его утверждений были противоречивыми и до сих пор не получили широкого признания в научном сообществе . Его таксономические изменения часто приводят к изменениям в общей классификации всех форм жизни.

Модель восьми королевств

Первой основной системой классификации Кавалье-Смита было разделение всех организмов на восемь царств. В 1981 году он предположил, что, полностью пересмотрев систему пяти королевств Роберта Уиттакера, может быть восемь королевств: бактерии, Eufungi, Ciliofungi, Animalia, Biliphyta, Viridiplantae, Cryptophyta и Euglenozoa.

В 1993 году он пересмотрел свою систему, особенно в свете всеобщего признания архебактерий отдельной группой от бактерий. Кроме того, были обнаружены некоторые протисты, лишенные митохондрий. Как митохондрии, как известно, является результатом эндосимбиоза о наличии proteobacterium , считалось , что эти безмитохондриальной эукариоты были примитивно так, что стало важным шагом в eukaryogenesis . В результате эти амитохондриатные протисты были отделены от протистского царства, что в то же время привело к возникновению суперсарства и царства архезоа . Это было известно как гипотеза архезоа . Восемь королевств стали: Eubacteria, Archaebacteria, Archezoa, Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi и Animalia.

Однако королевство Архезоа теперь не существует. Он отнес бывших членов королевства Archezoa к типу Amoebozoa.

Модели шести королевств

К 1998 году Кавальер-Смит сократил общее количество царств с восьми до шести: Animalia , Protozoa , Fungi , Plantae (включая глаукофиты, красные и зеленые водоросли ), Chromista и Bacteria. Тем не менее, он уже впервые представил эту упрощенную схему в своей статье 1981 года и одобрил ее в 1983 году.

Таблица 11 Из царств эукариотов: семь или девять?

Пять королевств Кавальера-Смита классифицируются как эукариоты, как показано на следующей схеме:

Царство Animalia было разделено на четыре подцарства: Radiata (типы Porifera , Cnidaria , Placozoa и Ctenophora ), Myxozoa , Mesozoa и Bilateria (все остальные типы животных).

Он создал три новых типа животных: Acanthognatha ( коловратки , скребни , гастротрихи и гнатостомулиды ), Brachiozoa ( брахиоподы и форониды ) и Lobopoda ( онихофораны и тихоходки ) и признал в общей сложности 23 типа животных.

Классификационная схема Кавалье-Смита 2003 года:

Модель семи королевств

Кавальер-Смит и его сотрудники пересмотрели классификацию в 2015 году и опубликовали ее в PLOS ONE . В этой схеме они вновь представили разделение прокариот на два царства: бактерии (= эубактерии) и археи (= архебактерии). Это основано на консенсусе в « Таксономическом описании бактерий и архей» (ТОБА) и « Каталоге жизни» .

Укоренение древа жизни

В 2006 году Кавалье-Смит предположил, что последним универсальным общим предком всего живого был не жгутиковый негибактерий с двумя мембранами.

использованная литература

внешние ссылки