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A phylogeny of the hemichordates based on morphological characters

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Abstract:

A comprehensive review of literature on all 15 genera constituting the phylum Hemichordata resulted in a morphological matrix of 105 characters. The echinoderms, tunicates, cephalochordates, and vertebrates were included in the analysis, and the cnidarians, polychaetes, and sipunculids were employed as outgroup taxa. The consensus tree supported the traditional view of a monophyletic Hemichordata, Echinodermata, Ambulacraria, and Chordata. The enteropneust families Spengelidae and Ptychoderidae were each monophyletic and sister-taxa, but there was no resolution among the family Harrimaniidae. A detailed sensitivity analysis provided (i) tree lengths of competing evolutionary hypothesis and (ii) a test of monophyly of groups under a variety of evolutionary models. It is argued that the ancestral deuterostome was a benthic vermiform organism with a terminal mouth and anus, well-developed circular and longitudinal muscles, a simple nerve plexus with little sign of regionalization, a pharynx with gill slits and collagenous gill bars, a cluster of vacuolated cells with myofilaments, produced iodotyrosine, and displayed direct development. The pterobranchs have lost many of these features as a consequence of evolving a small body size and living in tubes, but these features exist in present-day enteropneusts, suggesting that they are a plausible model for the proximate ancestor of deuterostomes.

Une synthèse de l'ensemble de la littérature concernant les 15 genres qui forment le phylum des hémichordés a permis l'élaboration d'une matrice de 105 caractères morphologiques. Les échinodermes, les tuniciers, les céphalochordés et les vertébrés apparaissent dans l'analyse et les cnidaires, les polychètes et les sipunculides servent de taxons externes. Les arbres consensus obtenus appuient l'interprétation traditionnelle des hémichordés, des échinodermes, des ambulacraires et des chordés comme des groupes monophylétiques. Les familles des spengélidés et des ptychodérides sont chacune monophylétiques et des taxons-soeurs, mais la situation des harrimaniidés reste sans solution. Une analyse de sensibilité détaillée fournit (i) des longueurs d'arbres phylétiques reliées à des hypothèses évolutives de rechanges et (ii) un test de monophylie des groupes dans une variété de modèles évolutifs. Le deutérostomien ancestral, peut-on argumenter, est un organisme vermiforme benthique à bouche et anus terminaux, avec des muscles circulaires et longitudinaux bien développés, avec un plexus nerveux simple montrant peu de régionalisation, avec un pharynx avec des fentes branchiales et des lamelles branchiales en collagène et avec un regroupement de cellules vacuolées avec des myofilaments; il produit aussi de l'idiotyrosine et a un développement direct. Les ptérobranches ont perdu plusieurs de ces caractéristiques comme conséquence de l'évolution de leur taille réduite et de leur vie tubicole, mais les entéropneustes actuels les possèdent, ce qui laisse croire qu'ils forment un modèle crédible de l'ancêtre proximal des deutérostomiens.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2005

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nrc/cjz/2005/00000083/00000001/art00014
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