CLADOGRAM: ZA KAJ GRE IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2024

Cladogram je razvejane shema ali shema značilnosti, ki jih je skupina organizmov, ki predstavlja najbolj verjetno evolucijsko zgodovino rodu v skupni rabi. Obnova poteka po metodologiji, ki jo je predlagal biolog Willi Hennig.

Za kladograme je značilno razvrščanje taksonov na podlagi njihovih sinapomorfij ali izpeljanih znakov, ki se delijo.

Za kaj gre?

Cladogrami vam omogočajo, da predstavite filogenetske odnose med skupino ali skupinami organizmov, ki nas zanimajo.

V evolucijski biologiji ti diagrami omogočajo izdelavo filogenetskih dreves in s tem rekonstrukcijo evolucijske zgodovine skupine, kar pomaga opredeliti njeno klasifikacijo in taksonomski obseg.

Poleg tega pomaga razjasniti evolucijske mehanizme tako, da preuči način, kako se organizmi spreminjajo skozi čas, smer te spremembe in pogostost njihovega izvajanja.

Kot izdelano?

Eden glavnih ciljev evolucijskih biologov je najti položaj vrst na "drevesu življenja". Da bi to dosegli, analizirajo različne značilnosti organizmov, naj bodo to morfološke, ekološke, etološke, fiziološke ali molekularne.

Morfološke značilnosti posameznikov se pogosto uporabljajo za določitev njihove klasifikacije; vendar pride do točke, ko jih ni dovolj za razlikovanje na določenih vejah drevesa. V tem primeru molekularna orodja pomagajo razbrati te odnose.

Ko je lastnost izbrana, se hipoteze o sorodstvenih odnosih med vrstami, ki jih zanimajo, konstruirajo in predstavijo shematično.

V tem diagramu veje predstavljajo hipotetične prednike, kjer se je zgodil dogodek kladogeneze ali ločitve evolucijskih rodov. Na koncu vsake veje so vsi taksoni, ki so bili vključeni v začetno analizo, ne glede na to, ali gre za vrste, rodove med drugim.

Homologije

Za vzpostavitev odnosov med skupino organizmov je treba uporabiti homologne znake; torej dve lastnosti, ki si delita skupnega prednika. Znak se šteje za homolognega, če je svoje trenutno stanje pridobil z neposrednim nasledstvom.

Na primer, zgornji udi ljudi, psov, ptic in kitov so med seboj homologni. Čeprav opravljajo različne funkcije in na prvi pogled izgledajo zelo različno, je strukturni vzorec kosti v skupinah enak: vsi imajo nadlahtnico, sledita ji polmer in zadnjik.

V nasprotju s tem krila netopirjev in ptic (tokrat temeljijo na strukturi za letenje) niso homologna, ker teh struktur niso pridobili z neposrednim dedovanjem. Skupni prednik teh letečih vretenčarjev ni predstavljal kril in obe skupini sta si ga pridobili na konvergenten način.

Če želimo sklepati o filogenetskih zvezah, ti liki niso uporabni, ker čeprav so podobni, ne kažejo ustrezno skupnega prednika organizmov.

Skupni primitivni in izpeljani liki

Zdaj je homologen značaj vseh sesalcev hrbtenica. Vendar ta struktura ne služi razlikovanju sesalcev od drugih taksonov, ker imajo druge skupine - kot so ribe in plazilci - hrbtenice. V kladističnem jeziku se ta vrsta znakov imenuje primitivni skupni lik ali simplejmorfija.

Če želimo vzpostaviti filogenetske odnose med sesalci, ki kot merilo uporabljajo hrbtenico, ne moremo doseči zanesljivega zaključka.

Pri dlakah je značilnost, ki jo imajo vsi sesalci, da ni v drugih skupinah vretenčarjev. Zaradi tega gre za skupni izpeljani lik - sinapomorfijo - in velja za evolucijsko novost specifičnega klade.

Za izdelavo kladograma filogenetska sistematika predlaga oblikovanje taksonomskih skupin z uporabo skupnih izpeljanih znakov.

Razredne šole: kladizem

Za določitev klasifikacije in filogenetskih razmerij med organizmi se je treba zateči k objektivnim normam, ki uporabljajo natančno metodo za razjasnitev teh vzorcev.

Da bi se izognili subjektivnim merilom, se pojavljajo šole klasifikacije: tradicionalna evolucijska taksonomija in kladizem.

Kladizem (iz grščine clados, ki pomeni "veja") ali filogenetska sistematika je leta 1950 razvil nemški entomolog Willi Hennig in je splošno sprejet zaradi svoje metodološke strogosti.

Kladisti konstruirajo kladograme, ki predstavljajo rodoslovno razmerje med vrstami in drugimi terminalnimi taksoni. Podobno iščejo urejene sklope znakov v skupni rabi ali sinapomorfije.

Ta šola ne uporablja skupnih likov prednikov ali simplejmorfije in samo velja monofletnim skupinam; torej skupine, ki vključujejo najnovejšega skupnega prednika in vse potomce.

Parafilitske skupine (skupine organizmov, ki vključujejo najnovejšega skupnega prednika, razen nekaterih njihovih potomcev) ali polifetike (združitve organizmov različnih prednikov) ne veljajo za kladiste.

Načelo pokorščine

Možno je, da pri izdelavi kladograma dobimo več grafičnih predstav, ki prikazujejo različne evolucijske zgodovine iste skupine organizmov. V tem primeru je izbran najbolj „parsimonski“ kladogram, ki vsebuje najmanj število transformacij.

Glede na prizadetost je najboljša rešitev problema tista, ki zahteva čim manj domnev. Na področju biologije se to razlaga kot manj evolucijskih sprememb.

Razlike med kladogrami in filogenetskimi drevesi

Na splošno taksonomisti ponavadi ugotovijo tehnične razlike med kladogramom in filogenetskim drevesom. Pojasniti je treba, da kladogram ni strogo enakovreden filogenetskemu drevesu.

Veje kladograma so formalni način označevanja ugnezdene hierarhije kladov, medtem ko so v filogenetskem drevesu veje predstavitev rodov, ki so se pojavili v preteklosti. Z drugimi besedami, kladogram ne pomeni evolucijske zgodovine.

Za pridobitev filogenetskega drevesa je treba dodati dodatne informacije: dodatne razlage v zvezi s predniki, trajanje časovnih linij in količino evolucijskih sprememb, ki so se zgodile med preučenimi rodovi.

Zato so kladogrami prvi približki za dokončno ustvarjanje filogenetskega drevesa, ki kažejo na možen vzorec veje.

Primeri

Amnioti

Kladogram amniotov predstavlja tri skupine vretenčarjev tetrapod: plazilci, ptice in sesalci. Za vse to je značilna prisotnost štirih plasti (horion, alantois, amnion in rumenjak) v zarodku.

Upoštevajte, da je pojem "plazilci" parafilski, saj izključuje ptice; zaradi tega ga kladisti zavračajo.

Opice

Kladogram opic vključuje rodove: Hylobates, Pongo, Gorilla, Pan in Homo. Priljubljeno je, da je pojem opica parafilektičen, ker izključuje rod Homo (mi ljudje).

Reference

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologija. Panamerican Medical Ed.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Vabilo na biologijo. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije. New York: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Vretenčarji: primerjalna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.