CLADOGRAMMI: MISTÄ SE ON JA ESIMERKKEJÄ - BIOLOGIA - 2026

Cladogram on haarautuva kaavio tai järjestelmän ominaisuuksien yhteinen ryhmä organismien, jotka edustavat todennäköisesti evoluutiohistoriasta linjan. Rekonstruktio suoritetaan noudattaen biologin Willi Hennigin ehdottamaa menetelmää.

Cladogrammeille on ominaista ryhmittely taksit niiden synapomorfioiden tai johdettujen merkkien perusteella.

Mitä varten se on?

Cladogrammit mahdollistavat mielenkiintoisten organismiryhmien tai ryhmien välisten fylogeneettisten suhteiden visualisoinnin.

Evoluutiobiologiassa nämä kaaviot antavat mahdollisuuden kehittää fylogeneettisia puita ja siksi rekonstruoida ryhmän evoluutiohistoriaa auttaen määrittelemään sen luokittelu ja taksonomiset alueet.

Lisäksi se auttaa selvittämään evoluutiomekanismeja tutkimalla tapaa, jolla organismit muuttuvat ajan myötä, tämän muutoksen suunta ja taajuus, jolla ne muuttuvat.

Kuten yksityiskohtaisesti?

Yksi evoluutiobiologien päätavoitteista on löytää lajien sijainti "elämän puussa". Tämän saavuttamiseksi he analysoivat eri ominaisuuksia organismeissa, olivat ne sitten morfologisia, ekologisia, etiologisia, fysiologisia tai molekyylisiä.

Henkilöiden morfologisia ominaispiirteitä on käytetty laajasti niiden luokituksen määrittämiseen; kuitenkin tulee kohta, jossa ne eivät riitä syrjimään tiettyjä puun oksia. Tässä tapauksessa molekyylityökalut auttavat erottamaan nämä suhteet.

Kun piirre on valittu, kiinnostavien lajien väliset sukulaisuussuhteet hypoteesit rakennetaan ja esitetään kaavamaisesti.

Tässä kaaviossa oksat edustavat hypoteettisia esi-isiä, joissa tapahtui kladiogeneesi tai evoluutiolinjojen erottelu. Kunkin haaran lopussa on kumpikin taksosta, joka otettiin mukaan alkuperäiseen analyysiin, ovatko ne muun muassa lajeja, sukuja.

homologioille

Organismiryhmien välisten suhteiden luomiseksi on käytettävä homologisia merkkejä; eli kaksi ominaisuutta, joilla on yhteinen esi-isä. Hahmoa pidetään homologisena, jos he ovat hankkineet nykyisen tilansa suoraan perinnöllä.

Esimerkiksi ihmisten, koirien, lintujen ja valaiden yläraajat ovat homologisia keskenään. Vaikka luut täyttävät eri toiminnot ja ensi silmäyksellä ne näyttävät hyvin erilaisilta, luiden rakennekuvio on ryhmissä sama: heillä kaikilla on olkavarsi, jota seuraa säde ja ulna.

Sitä vastoin lepakoiden ja lintujen siipi (tällä kertaa lentolii- kenteen perusteella) eivät ole homologisia, koska he eivät ole hankkineet näitä rakenteita suoran perinnön kautta. Näiden lentävien selkärankaisten yhteisellä esi-isällä ei ollut siipiä ja molemmat ryhmät hankkivat sen yhtenäisellä tavalla.

Jos haluamme päätellä fygeneettiset suhteet, nämä merkit eivät ole hyödyllisiä, koska vaikka ne ovat samankaltaisia, ne eivät osoita riittävästi organismien yhteistä esi-isää.

Jaetut primitiiviset ja johdetut merkit

Nyt kaikkien nisäkkäiden homologinen luonne on selkäranka. Tätä rakennetta ei kuitenkaan voida käyttää erottamaan nisäkkäät muista taksoista, koska muilla ryhmillä - kuten kaloilla ja matelijoilla - on selkäranka. Kladistisessa kielessä tämäntyyppistä hahmoa kutsutaan primitiiviseksi jaettuksi merkiksi tai simpleiomorfiseksi.

Jos haluamme selvittää nisäkkäiden fylogeneettiset suhteet käyttämällä selkärankaa kriteerinä, emme pääse luotettaviin johtopäätöksiin.

Karvan tapauksessa se on kaikkien nisäkkäiden yhteinen ominaisuus, jota ei ole muissa selkärankaisryhmissä. Tästä syystä se on jaettu johdettu merkki - synapomorfia - ja sitä pidetään tietyn kladon evoluutiouutuutena.

Kladogrammin laatimiseksi fylogeneettinen systematiikka ehdottaa taksonomisten ryhmien muodostamista jaettujen johdettujen merkkien avulla.

Luokittelukoulut: kladismi

Organismien luokituksen ja fylogeneettisten suhteiden määrittämiseksi on tarpeen turvautua objektiivisiin normeihin, joissa käytetään tiukkaa menetelmää näiden kuvioiden selvittämiseen.

Subjektiivisten kriteerien välttämiseksi syntyy luokittelukouluja: perinteinen evoluutiotaksonomia ja kladismi.

Kladismi (kreikkalaisista kladoista, tarkoittaen "haaraa") tai fylogeneettinen systematiikka on kehitetty vuonna 1950, saksalainen entomologi Willi Hennig, ja se on laajalti hyväksytty metodologisen tarkkuutensa vuoksi.

Kladistit rakentavat kladogrammeja, jotka edustavat lajien ja muiden päätetaksonien välistä sukututkimussuhdetta. Samoin he etsivät jaettujen johdettujen merkkien tai synapomorfioiden tilattuja sarjoja.

Tämä koulu ei käytä jaettuja esi-isämerkkejä tai yksinkertaisia ​​muistoja ja myöntää pätevyyden vain monofiilisille ryhmille; eli ryhmittymiä, joihin kuuluu viimeisin yhteinen esi-isä ja kaikki jälkeläiset.

Parafyleettiset ryhmät (organismit, jotka sisältävät viimeisimmän yhteisen esi-isän, lukuun ottamatta joitain heidän jälkeläisistään) tai polyfeetit (erilaisten esi-isien organismiryhmät) eivät kelpaa kladisteille.

Peruksen periaate

On mahdollista, että kladogrammaa tehdessään saadaan useita graafisia esityksiä, jotka esittävät saman organismitryhmän erilaiset evoluutiohistoriat. Tässä tapauksessa valitaan kaikkein ”surkeellisin” cladogram, joka sisältää vähiten muunnoksia.

Selityksen valossa paras ratkaisu ongelmaan on se, joka vaatii vähiten oletuksia. Biologian alalla tämä tulkitaan vähemmän evoluutiovaihteluita.

Ero cladogrammien ja fylogeneettisten puiden välillä

Yleensä taksonomistit pyrkivät havaitsemaan tekniset erot kladogrammin ja fylogeneettisen puun välillä. On tarpeen selventää, että cladogram ei ole ehdottomasti sama kuin fylogeneettinen puu.

Kladogrammin oksat ovat muodollinen tapa osoittaa sisäkkäisiä hladeja, kun taas fylogeneettisessa puussa oksat ovat aikaisemmin esiintyneiden linjojen esityksiä. Toisin sanoen, cladogram ei tarkoita evoluutiohistoriaa.

Fylogeneettisen puun saamiseksi on lisättävä lisätietoja: esi-isiin liittyviä lisätulkintoja, linja-ajan kestoa ja tutkittujen linjojen välillä tapahtuneiden evoluutiovaiheiden määrää.

Siksi cladogrammit ovat ensimmäisiä likiarvoja fylogeneettisen puun lopulliseen luomiseen osoittaen mahdollisen haarautumiskuvion.

esimerkit

amniotes

Amniotien kladogrammi edustaa kolmea luokkaa selkärankaisia: matelijoita, lintuja ja nisäkkäitä. Kaikille näille on tunnusomaista, että alkiossa on neljä kerrosta (koorioni, allantoisi, amnioni ja munankeltuainen).

Huomaa, että käsite "matelija" on parafleettinen, koska se sulkee pois linnut; tästä syystä kladistit torjuvat sen.

Apes

Apinoiden cladogram sisältää suvut: Hylobates, Pongo, Gorilla, Pan ja Homo. Yleensä apinan käsite on parafleettinen, koska se sulkee pois suvun Homo (me ihmiset).

Viitteet

1. Campbell, NA, ja Reece, JB (2007). Biologia. Panamerican Medical Ed.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutsu biologiaan. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integroituneet eläintieteen periaatteet. New York: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, evoluutio. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Etelä-projekti.