Cladogram dla tego, co działa, Różnica z drzewem filogenetycznym i przykładami



A cladogram jest to schemat lub rozgałęziony schemat cech wspólnych dla grupy organizmów, reprezentujący najbardziej prawdopodobną ewolucyjną historię linii. Rekonstrukcja jest przeprowadzana zgodnie z metodologią zaproponowaną przez biologa Willi Henniga.

Kladogramy są scharakteryzowane, ponieważ grupują taksony na podstawie ich synapomorfii lub znaków pochodnych, które mają wspólny charakter.

Indeks

  • 1 Do czego służy??
  • 2 Jak to jest opracowane?
    • 2.1 Homologie
    • 2.2 Znaki prymitywne i wspólne pochodne
  • 3 Szkoły klasyfikacyjne: kladizm
    • 3.1 Zasada oszczędności
  • 4 Różnice między kladogramami a drzewami filogenetycznymi
  • 5 Przykłady
    • 5.1 Amnioty
    • 5.2 Małpy
  • 6 referencji

Po co to jest??

Kladogramy umożliwiają wizualizację filogenetycznych relacji między grupą lub grupami interesujących organizmów.

W biologii ewolucyjnej diagramy te umożliwiają opracowanie drzew filogenetycznych, a zatem rekonstruują historię ewolucyjną grupy, pomagając zdefiniować jej klasyfikację i zakresy taksonomiczne.

Ponadto pomaga wyjaśnić mechanizmy ewolucyjne, badając sposób, w jaki organizmy zmieniają się w czasie, kierunek tej zmiany i częstotliwość, z jaką to robią..

Jak się to robi?

Jednym z głównych celów biologów ewolucyjnych jest znalezienie pozycji gatunku w „drzewie życia”. Aby to osiągnąć, analizują różne cechy organizmów, morfologicznych, ekologicznych, etologicznych, fizjologicznych lub molekularnych..

Morfologiczne cechy osobników były szeroko stosowane do ustalenia ich klasyfikacji; jednak pojawia się punkt, w którym nie są wystarczające do rozróżnienia w określonych gałęziach drzewa. W tym przypadku narzędzia molekularne pomagają dostrzec te zależności.

Po wybraniu postaci hipotezy relacji pokrewieństwa między interesującymi gatunkami są konstruowane i przedstawiane schematycznie..

Na tym diagramie konsekwencje reprezentują hipotetycznych przodków, w których wystąpiło zdarzenie kladogenezy lub rozdzielenia linii ewolucyjnych. Na końcu każdej gałęzi umieszcza się każdy z taksonów, które zostały uwzględnione w początkowej analizie, niezależnie od tego, czy są to gatunki, rodzaje, czy inne.

Homologie

Aby ustalić relacje między grupą organizmów, należy użyć znaków homologicznych; to znaczy dwie cechy wspólne przodkowi. Postać jest uważana za homologiczną, jeśli uzyskała swój aktualny status poprzez bezpośrednie dziedziczenie.

Na przykład górne końce ludzi, psów, ptaków i wielorybów są ze sobą homologiczne. Chociaż spełniają one różne funkcje i na pierwszy rzut oka wyglądają zupełnie inaczej, wzór strukturalny kości jest taki sam w grupach: wszystkie mają kość ramienną, a następnie promień i kość łokciową.

Natomiast skrzydła nietoperzy i ptaków (tym razem w zależności od struktury do latania) nie są homologiczne, ponieważ nie nabyły tych struktur przez bezpośrednie dziedziczenie. Wspólny przodek tych latających kręgowców nie miał skrzydeł i obie grupy nabyły je w sposób zbieżny.

Jeśli chcemy wydedukować relacje filogenetyczne, znaki te nie są przydatne, ponieważ chociaż są do siebie podobne, nie wskazują odpowiednio wspólnego przodka organizmów.

Prymitywne postacie i wspólne pochodne

Homologicznym charakterem wszystkich ssaków jest kręgosłup. Jednakże struktura ta nie służy do odróżniania ssaków od innych taksonów, ponieważ inne grupy - takie jak ryby i gady - posiadają kręgosłup. W języku kladystycznym ten typ znaku nazywany jest prymitywnym wspólnym charakterem lub prostą symboliką.

Jeśli chcemy ustalić filogenetyczne relacje między ssakami, stosując kryterium kręgosłupa, nie możemy dojść do żadnego wiarygodnego wniosku.

W przypadku włosów jest to charakter wspólny dla wszystkich ssaków, który nie występuje w innych grupach kręgowców. Dlatego jest to wspólny charakter pochodny - synapomorfia - i uważany jest za ewolucyjną nowość konkretnego kladu..

W celu opracowania kladogramu systematyka filogenetyczna proponuje tworzenie grup taksonomicznych przy użyciu wspólnych znaków pochodnych.

Szkoły klasyfikacyjne: kladizm

Aby ustalić klasyfikację i związki filogenetyczne między organizmami, konieczne jest zastosowanie obiektywnych norm, które wykorzystują rygorystyczną metodę do wyjaśnienia takich wzorców.

Aby uniknąć subiektywnych kryteriów, pojawiają się szkoły klasyfikacyjne: tradycyjna taksonomia ewolucyjna i kladizm.

Kladyzm (od greckiego klady, co oznacza „gałąź”) lub systematyczna filogenetyka została opracowana w 1950 r. przez niemieckiego entomologa Willi Henniga i ma szeroką akceptację dla jej metodologicznego rygoru.

Kladiści konstruują kladogramy reprezentujące związki genealogiczne między gatunkami i innymi taksonami końcowymi. W ten sam sposób szukają uporządkowanych zestawów wspólnych pochodnych znaków lub synapomorfii.

Ta szkoła nie korzysta ze wspólnych postaci lub prostych przodków i nadaje ważność tylko grupom monofilicznym; to znaczy grup, które obejmują najnowszego wspólnego przodka i wszystkich potomków.

Grupy parafiletyczne (grupy organizmów, które obejmują najnowszego wspólnego przodka, z wyłączeniem niektórych ich potomków) lub polipheksy (grupy organizmów z różnych przodków) nie są ważne dla kladystów.

Zasada oszczędności

Możliwe jest, że podczas tworzenia kladogramu uzyskuje się kilka reprezentacji graficznych, które pokazują różne historie ewolucyjne tej samej grupy organizmów. W tym przypadku wybierany jest najbardziej „oszczędny” cladogram, który zawiera najmniejszą liczbę transformacji.

W świetle oszczędności jest najlepszym rozwiązaniem problemu, który wymaga najmniejszej liczby założeń. W dziedzinie biologii jest to interpretowane jako mniejsza liczba zmian ewolucyjnych.

Różnice między kladogramami a drzewami filogenetycznymi

Ogólnie taksonomiści zazwyczaj ustalają różnice techniczne między kladogramem a drzewem filogenetycznym. Konieczne jest wyjaśnienie, że kladogram nie jest ściśle równoważny z drzewem filogenetycznym.

Gałęzie kladogramu są formalnym sposobem wskazania zagnieżdżonej hierarchii klad, podczas gdy w drzewie filogenetycznym gałęzie są reprezentacjami linii, które miały miejsce w przeszłości. Innymi słowy, cladogram nie implikuje historii ewolucyjnej.

Aby uzyskać drzewo filogenetyczne, konieczne jest dodanie dodatkowych informacji: dodatkowych interpretacji związanych z przodkami, czasu trwania linii w czasie i ilości zmian ewolucyjnych, które miały miejsce między badanymi liniami.

Dlatego kladogramy są pierwszymi przybliżeniami do ostatecznego utworzenia drzewa filogenetycznego, wskazując możliwy wzór rozgałęzienia.

Przykłady

Amnioty

Kladogram owodni przedstawia trzy grupy kręgowców czworonogów: gady, ptaki i ssaki. Wszystkie te charakteryzują się obecnością czterech warstw (kosmówki, alantoiny, owodni i pęcherzyka żółtkowego) w zarodku.

Zauważ, że pojęcie „gada” jest parafiletyczne, ponieważ wyklucza ptaki; z tego powodu jest odrzucany przez kladystów.

Małpy

Kladogram małp obejmuje rodzaje: Hylobates, Pongo, Gorilla, Chleb i Homo. Powszechnie pojęcie małpy jest parafiletyczne, ponieważ wyklucza rodzaj Homo (my, ludzie).

Referencje

  1. Campbell, N. A., i Reece, J. B. (2007). Biologia. Ed. Panamericana Medical.
  2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie do biologii. Ed. Panamericana Medical.
  3. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii. Nowy Jork: McGraw-Hill.
  4. Kardong, K. V. (2002). Kręgowce: anatomia porównawcza, funkcja, ewolucja. McGraw-Hill.
  5. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. South Project.