مخططات نباتية هي تمثيلات رسومية توضح العلاقات التطورية بين مجموعات مختلفة من الكائنات الحية. أنها تسهم لفهم السلالة، وتسليط الضوء على التاريخ التطوري المشترك بين الأنواع المختلفة.
يتم إنشاء هذه المخططات بناءً على الخصائص المشتركة والمشتقة، والمعروفة باسم السينابومورفيات. يتكون المخطط التشعيبي من أطراف وفروع وعقد وجذر. يمثل كل تشعب في المخطط التشعيبي نقطة تنقسم عندها سلالة الأسلاف المشتركة إلى سلالات متميزة.
إقرأ أيضاً: التباين الوراثي هو عنصر أساسي لحدوث التطور
ملخص عن المخططات التشريحية
- المخططات التشعيبية هي مخططات متفرعة تمثل العلاقات التطورية بين الأصناف.
- لقد تم اقتراحها ضمن علم النشوء والتطور أو التصنيف الكلاديستي.
- السلالة و cladogram ليسا مترادفين.
- يتم إنشاء المخططات التشعيبية على أساس التشبيهات العصبية، التي يتم تحديدها من خلال فرضيات التماثلات بين خصائص الكائنات الحية المختلفة.
- يعد البخل معيارًا مهمًا في بناء المخططات التشعيبية ويسعى إلى الحصول على أبسط نمط يشرح العلاقات المرصودة.
- عناصر المخطط التشعيبي هي: المحطات والعقد والفروع والجذر.
- يعكس ترتيب الكائنات الحية في فروع المخطط التشعيبي قرب علاقاتها التطورية.
- تمثل كل عقدة في المخطط التشعيبي سلفًا مشتركًا.
- الحفريات لا تعتبر لنا. هم محطة.
- طول فروع مخطط التشعيب لا يمثل مرور الوقت.
- تساعد هذه التمثيلات على فهم التنوع البيولوجي وكيفية ارتباط الكائنات الحية المختلفة تطوريًا.
ما هو المخطط التشعيبي؟
المخططات التشريحية هي الرسوم البيانية المتفرعة التي تمثل علاقات القرابة التطورية بين الأصناف (مجموعة من الكائنات الحية تم تجميعها معًا بناءً على الخصائص المشتركة). تعد المخططات التشعيبية جزءًا من علم أصول السلالات أو علم التصنيف التصنيفي، وهو نهج في علم اللاهوت النظامي مقترح استنادًا إلى أعمال ويلي هينيج المنشورة في عام 1966.
وفي الكلاديقية يُفهم ذلك تنوع الكائنات الحية إنه ينتج عن العمليات التطورية، مثل anagenesis وcladogenesis. التخلق هو العملية التي من خلالها تظهر الشخصية أو تتغير في عدد السكان بمرور الوقت، وتكون مسؤولة عن المستجدات التطورية.
يشير Cladogenesis إلى التغيرات التطورية في الأنساب التطورية متعلق ب أحداث الأنواع (ظهور نوعين أو أكثر من الأنواع المنحدرة من نوع سلفي)، مما يؤدي إلى التنويع التطوري للنسب.
يقترح علم التصنيف فقط الاعتراف بالمجموعات أحادية العرق (مجموعة مكونة حصريًا من نوع أسلاف وجميع نسله) على أنها طبيعية، وتشكل مجموعاتها الأصنافية بناءً على التعرف على السينابومورفيات (الأحرف المشتقة المشتركة بين الأصناف الطرفية التي مؤلف موسيقى).
كما أنه يستخدم البخل كمعيار في الاختيار بين الفرضيات التي تشرح علاقات القرابة التطورية بين الكائنات الحية. وفقًا لمعيار البخل، فإن أبسط تفسير للعلاقة التطورية بين الكائنات الحية هو تلك التي تفترض أقل عدد من الخطوات التطورية، أي تقليل التغيرات في حالة الشخصيات طوال التطور.
نرى أيضا: ما هي الأعضاء المتماثلة والأعضاء المتماثلة؟
هل السلالة و cladogram مترادفان؟
ومن المهم تسليط الضوء على ذلك لا يوصى باستخدام المصطلحين phylogeny وcladogram كمرادفين. يمثل السلالة العلاقات التطورية بين الأصناف، بما في ذلك جوانب عملية التنويع التطوري للنسب البيولوجية من خلال أحداث التفرع، غير ممثل في المخططات التشريحية. الوقت، على سبيل المثال، غير ممثل في هذه المخططات.
ما هي وظيفة مخطط cladogram؟
مخططات نباتية تقديم تمثيل مرئي للعلاقات التطورية بين مجموعات متنوعة من الكائنات الحية، وتوفير هيكل يسهل تنظيم وفهم المعرفة حول التطور. هذه المخططات ليس فقط تبسيط تحليل وتوصيل البيانات المعقدة ولكنها تسمح أيضًا بتحديد الخصائص المشتركة بين المجموعات المختلفة من خلال تضمينها في فروع المخطط التشعيبي.
تسلط المخططات التشعيبية أيضًا الضوء على الفروع الحيوية، التي تمثل مجموعات من الكائنات الحية التي يوحدها سلف مشترك، المساهمة في ترسيم حدود الأصناف على مختلف المستويات الهرمية, كنوعوالجنس والأسرة والنظام. يعد هذا النهج البصري ضروريًا لفهم التنوع البيولوجي والترابط التطوري بين الكائنات الحية.
ما هي عناصر مخطط cladogram؟
يتكون المخطط التشريحي من:
- محطات؛
- الفروع؛
- نحن؛
- مصدر.
تمثل المحطات كيانات الدراسة، والتي يمكن أن تكون فردًا أو مجموعات أو نوعًا. الخطوط التي تغادر المحطات هي الفروع. ترتبط الفروع ببعضها البعض بواسطة عقدة. إنهم يربطون المحطات الطرفية مباشرة بالإضافة إلى المستويات السفلية.
تمثل العقدة السلف الافتراضي لكل مجموعة وقع فيها حدث التفرع. تشير العقدة الأخيرة إلى إدخال الجذروهي النقطة التي يتصل عندها المخطط التشعيبي ببقية شجرة الحياة، وتمثل فرضية أقدم نسب للمجموعة.
مهم: العقد لا تمثل الحفريات. أحفورة، عند العثور عليه، يكون عنصرًا معروفًا في التحليل وسيتم تمثيله بواسطة طرفية باستخدام اصطلاح (خنجر عادةً) لتسليط الضوء على أنه تصنيف أحفوري.
كيفية بناء مخطط تشعيبي؟
يتم إنشاء مخططات Cladograms بناء على تعريف المحطاتوالتي تمثل مجموعة الأصناف محل الاهتمام المراد دراستها وتشكل المجموعة الداخلية. مجموعة الأنواع التي سيتم تضمينها لأغراض المقارنة مع الأصناف التي تنتمي إلى المجموعة الداخلية تشكل المجموعة الخارجية. تتمتع المجموعة الخارجية أيضًا بوظيفة المساعدة عند نقطة تجذير الشجرة أثناء التحليل.
من أجل إعادة البناء التطوري لمجموعة من الكائنات الحية، يتم استخدام البيانات من الدراسات المورفولوجية، الوراثيةأو سلوكية أو بيئية أو جنينية أو أي خصائص وراثية.
يقوم علماء النظاميات (الباحثون النظاميون) بتحليل عدد كبير من العينات التي تمثل سلالات مختلفة من الاهتمام، وتبحث عن الخصائص (أو الشخصيات) الموجودة فيها الكائنات الحية. في هذا البحث، تم تحديد فرضيات التماثل، حيث يتم إنشاء علاقات المراسلة بين هياكل الكائن الحي. يكون أحد الهياكل متماثلًا مع الآخر عندما يكون موروثًا من سلف مشترك. عندما يكون هناك خطأ في اقتراح فرضية التماثل، فإن هذا يسمى المثلية.
يتم تجميع الخصائص التي تم جمعها في مصفوفة الأحرف. في مصفوفة الأحرف، تمثل الصفوف الكائنات الحية وتمثل الأعمدة السمات، مما يشير إلى حالة كل سمة لكل كائن حي. في حالة البيانات الجزيئية، يعتبر كل موقع يتم ملاحظته في تسلسل معين شخصية. تساعد مصفوفة الأحرف في تنظيم المعلومات ليتم تحويلها إلى مخطط تشعيبي.
يتم بعد ذلك تحليل مصفوفة الأحرف لمحاولة تحديد الحالات المشتقة لكل شخصية (apomorphies) وحالات الأجداد (plesiomorphies). يتم هذا التحليل بواسطة خوارزمية الذي يحاول التوفيق بين تغيرات الحالة الملحوظة في المصفوفة وشجرة النشوء والتطور التي تشرح هذه التغييرات بأبسط طريقة ممكنة، وذلك باستخدام مبدأ البخل.
تعرف أكثر: ماذا تقول نظرية الانتقاء الطبيعي؟
كيف تقرأ cladogram؟
في المخطط التشعيبي، يتم تفسير القرب الأكبر بين عنصرين مقارنة بالعنصر الثالث على أنه انعكاس للتاريخ التطوري لهذه الأصناف، ويطلق عليها اسم المجموعات الشقيقة. تمثل التشعبات في المخطط التشعيبي النقاط التي تنقسم عندها السلالاتمتأخر, بعد فوات الوقت. يتم تمثيل ترتيب التفرع بالجذر، كأقدم حدث تطوري، باتجاه الأطراف، والتي تمثل الأحداث الأخيرة.
أطوال الفروع لا تمثل وحدات زمنيةأي أن طول فرع بالنسبة إلى فرع آخر يخبرنا بنفس الشيء. بالإضافة إلى، أنت يمكن أن تحتوي المخططات التشعيبية على تمثيلات جمالية مختلفة، مع المزيد من الفروع المربعة، على سبيل المثال. ومن المهم تسليط الضوء على ذلك إن قلب المخطط التفرعي لا يغير العلاقات بين الأصناف.
من الممكن ملاحظة وجود ثلاثة أنواع من التجمعات في الفرضيات التي تمثلها المخططات التفرعية، على الرغم من أن التصنيفات التفرعية تعترف فقط بوجود مجموعات أحادية العرق:
- مجموعة أحادية العرق: وهي مجموعة تعتبر طبيعية، وتتشكل حصرا من نوع الأجداد وجميع نسله. تُعرف المجموعات أحادية العرق أيضًا باسم الفروع الحيوية ويمكن تشخيصها من خلال وجود التشوهات العصبية.
- المجموعة شبه العرقية: وهي مجموعة تعتبر مصطنعة، حيث أنها تتكون من نوع أجداد وجزء من الأنواع المتحدرة منه، ولكن ليس كلها. ويدعمه وجود تعدد الأشكال وغياب السينابومورفيات.
- مجموعة متعددة العرقيات: هي مجموعة اصطناعية تتكون من أنواع تنحدر من عدة أسلاف.
اعتمادات الصورة
[1]ويكيميديا كومنز
مصادر
أموريم، D. س. 2002. أساسيات النظاميات التطورية. ريبيراو بريتو: هولوس إديتورا. 136 ص.
جوستينا، ل. أ. د.، ميجليوراتي، إف.إي. ورودريغيز، الشرق الأوسط 2011. محتوى علم اللاهوت النظامي وعلم الوراثة في الكتب المدرسية للمرحلة الثانوية. القس. مقال، 13(2): 65-84.
لوبيز، س. ز. ب. دبليو. & تشاو هو، ف. F. الموضوع 4. المفاهيم الأساسية لعلم النشوء والتطور. في: الحياة والبيئة – التنوع البيولوجي والتطور. شهادة في العلوم - USP/Univesp. ص. 54-67.
سانتوس، ج. م. د. & كالور، أ. أ. 2007. تدريس علم الأحياء التطوري باستخدام البنية المفاهيمية لعلم أصول النشوء والتطور - أنا. العلوم والتدريس، 1(2).
وايلي، إي. يا. & ليبرمان، ب. س. 2011. علم الوراثة: نظرية وممارسة علم النظم التطوري. 2. إد. أكسفورد: وايلي. 406 ص.