Cladogram pro to, co funguje, Rozdíl s fylogenetickým stromem a příklady



A cladogram to je diagram nebo rozvětvené schéma charakteristik sdílených skupinou organismů, reprezentovat nejpravděpodobnější evoluční historii linie. Rekonstrukce probíhá podle metodiky, kterou navrhl biolog Willi Hennig.

Cladogramy jsou charakterizovány, protože seskupují taxony na základě jejich synapomorfií nebo odvozených znaků, které mají sdílený charakter.

Index

  • 1 Na co se používá??
  • 2 Jak je zpracován?
    • 2.1 Homologie
    • 2.2 Primitivní znaky a sdílené deriváty
  • 3 Klasifikační školy: kladismus
    • 3.1 Princip parsimony
  • 4 Rozdíly mezi kladogramy a fylogenetickými stromy
  • 5 Příklady
    • 5.1 Amnioty
    • 5.2 Jablka
  • 6 Odkazy

Na co to je??

Kladogramy umožňují vizualizovat fylogenetické vztahy mezi skupinou nebo skupinami zájmových organismů.

V evoluční biologii tyto diagramy umožňují zpracování fylogenetických stromů, a proto rekonstruují evoluční historii skupiny a pomáhají definovat její klasifikaci a taxonomické rozsahy..

Kromě toho pomáhá objasnit evoluční mechanismy tím, že zkoumá způsob, jakým se organismy v průběhu času mění, směr této změny a četnost, ve které tak dělají..

Jak se to dělá?

Jedním z hlavních cílů evolučních biologů je najít pozici tohoto druhu v „stromu života“. Aby toho bylo dosaženo, analyzují různé charakteristiky organismů, ať už morfologické, ekologické, etologické, fyziologické nebo molekulární..

Morfologické charakteristiky jedinců byly široce používány pro stanovení jejich klasifikace; nicméně, tam přijde bod kde oni nejsou dost diskriminovat ve specifických větvích stromu. V tomto případě pomáhají molekulární nástroje tyto vztahy rozeznat.

Jakmile je charakter vybrán, jsou hypotézy vztahů příbuznosti mezi sledovanými druhy konstruovány a znázorněny schematicky..

V tomto diagramu následky představují hypotetické předky, kde nastala událost kladogeneze nebo oddělení evolučních linií. Na konci každé větve se umístí každý z taxonů, které byly zahrnuty do počáteční analýzy, ať už druh, rod, mimo jiné.

Homologie

Aby se vytvořily vztahy mezi skupinou organismů, musí být použity homologní znaky; to je dvě charakteristiky, které sdílejí předka společného. Postava je považována za homologní, pokud získala svůj současný stav přímým dědictvím.

Například horní končetiny lidí, psů, ptáků a velryb jsou navzájem homologní. Ačkoli plní různé funkce a na první pohled vypadají velmi odlišně, strukturální model kostí je stejný ve skupinách: všichni mají humerus, následovaný poloměrem a ulna.

Naproti tomu křídla netopýrů a ptáků (tentokrát v závislosti na struktuře letu) nejsou homologní, protože tyto struktury nezískaly přímým dědictvím. Společný předek těchto létajících obratlovců neměl žádná křídla a obě skupiny ji získaly konvergentním způsobem.

Chceme-li odvodit fylogenetické vztahy, tyto znaky nejsou užitečné, protože, i když jsou podobné, dostatečně neoznačují společný původ organismů..

Primitivní znaky a sdílené deriváty

Nyní je homologním charakterem všech savců páteř. Tato struktura však neslouží k rozlišení savců od jiných taxonů, protože ostatní skupiny - například ryby a plazi - vlastní páteř. V kladistickém jazyce se tento typ charakteru nazývá primitivní sdílená postava nebo jednoduchá symbolika.

Chceme-li mezi kritérii zavést fylogenetické vztahy mezi savci pomocí páteře, nemůžeme dospět k žádnému spolehlivému závěru.

V případě vlasů, to je charakter sdílený všemi savci, který neexistuje v jiných skupinách obratlovců. Proto je to sdílený derivační charakter - synapomorfie - a je považován za evoluční novost specifického clade..

Pro vývoj kladogramu navrhuje fylogenetická systematika tvorbu taxonomických skupin s využitím společných odvozených znaků.

Klasifikační školy: kladismus

Pro stanovení klasifikačních a fylogenetických vztahů mezi organismy je nezbytné uchýlit se k objektivním normám, které používají rigorózní metodu k objasnění těchto vzorců..

Aby se předešlo subjektivním kritériím, vznikají klasifikační školy: tradiční evoluční taxonomie a kladismus.

Cladismus (z řečtiny čepele, který znamená “větev”) nebo systematické fylogenetic byl vyvinut v roce 1950 německým entomologem Willi Hennig, a má široké přijetí pro jeho metodologickou přísnost.

Klady konstruují kladogramy, které představují genealogické vztahy mezi druhy a jinými terminálními taxony. Stejným způsobem hledají uspořádané sady sdílených odvozených znaků nebo synapomorfií.

Tato škola nevyužívá sdílených předků nebo prostých idiomorfií a dává pouze monofyletickým skupinám platnost; to znamená seskupení, která zahrnují poslední společný předek a všechny potomky.

Paraphyletické skupiny (seskupení organismů, které zahrnují poslední společný předchůdce, vyjma některých jejich potomků) nebo polyfexis (seskupení organismů z různých předků) nejsou platné pro kladisty.

Princip parsimony

Je možné, že při výrobě kladogramu se získá několik grafických zobrazení, které ukazují různé evoluční historie téže skupiny organismů. V tomto případě je vybrán nejvíce "parsimonious" kladogram, který obsahuje nejmenší počet transformací.

Ve světle parsimony je nejlepším řešením problému ten, který vyžaduje nejmenší počet předpokladů. V oblasti biologie je to interpretováno jako nižší počet evolučních změn.

Rozdíly mezi kladogramy a fylogenetickými stromy

Obecně, taxonomists obvykle stanoví technické rozdíly mezi cladogram a fylogenetic strom. Je nutné objasnit, že kladogram není striktně ekvivalentní fylogenetickému stromu.

Větve kladogramu jsou formálním způsobem, jak označit vnořenou hierarchii cladů, zatímco ve fylogenetickém stromu jsou větve reprezentacemi linií, které se vyskytly v minulosti. Jinými slovy, kladogram neznamená evoluční historii.

Pro získání fylogenetického stromu je nutné doplnit další informace: další interpretace vztahující se k předkům, dobu trvání řádků v čase a množství evolučních změn, které nastaly mezi studovanými liniemi.

Proto jsou kladogramy prvními aproximacemi pro konečné vytvoření fylogenetického stromu, což naznačuje možný vzor větvení..

Příklady

Amniotes

Kladno amniotes reprezentuje tři skupiny obratlovců tetrapod: plazů, ptáků a savců. Všechny tyto vlastnosti se vyznačují přítomností čtyř vrstev (chorion, allantois, amnion a žloutkový vak) v embryu..

Všimněte si, že pojem "plaz" je parafyletický, protože vylučuje ptáky; proto je kladlady odmítnut.

Opice

Klady opic zahrnují rody: Hylobates, Pongo, Gorilla, Chléb a Homo. Populární je, že koncept opice je parafyletický, protože vylučuje rod Homo (my lidé).

Odkazy

  1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). Biologie. Panamericana Medical.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biologii. Panamericana Medical.
  3. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoologie. New York: McGraw-Hill.
  4. Kardong, K. V. (2002). Obratlovci: srovnávací anatomie, funkce, evoluce. McGraw-Hill.
  5. Soler, M. (2002). Evoluce: základ biologie. Jižní projekt.