Kladogramy jsou grafická znázornění, která ilustrují evoluční vztahy mezi různými skupinami organismů. Přispívají pro pochopení fylogeneze, zdůrazňující evoluční historii sdílenou mezi různými druhy.
Tyto diagramy jsou konstruovány na základě sdílených a odvozených charakteristik, známých jako synapomorfie. Kladogram se skládá z terminálů, větví, uzlů a kořenů. Každá bifurkace v kladogramu představuje bod, ve kterém se společná rodová linie rozdělila na odlišné linie.
Přečtěte si také: Genetická variabilita – základní prvek pro vznik evoluce
Témata v tomto článku
- 1 - Přehled kladogramů
- 2 - Co je to kladogram?
- 3 - Jsou fylogeneze a kladogram synonyma?
- 4 - Jakou funkci má kladogram?
- 5 - Jaké jsou prvky kladogramu?
- 6 - Jak sestrojit kladogram?
- 7 - Jak čtete kladogram?
Shrnutí o kladogramech
- Kladogramy jsou větvené diagramy, které představují fylogenetické vztahy mezi taxony.
- Byly navrženy v rámci fylogenetické nebo kladistické systematiky.
- Fylogeneze a kladogram nejsou synonyma.
- Kladogramy jsou konstruovány na základě synapomorfií, definovaných prostřednictvím hypotéz homologií mezi charakteristikami různých organismů.
- Ohleduplnost je důležitým kritériem při konstrukci kladogramů a hledá nejjednodušší vzorec, který vysvětluje pozorované vztahy.
- Prvky kladogramu jsou: terminály, uzly, větve a kořen.
- Uspořádání organismů ve větvích kladogramu odráží blízkost jejich evolučních vztahů.
- Každý uzel v kladogramu představuje společného předka.
- Fosilie se za nás nepovažují. Jsou terminální.
- Délka větví kladogramu nepředstavuje plynutí času.
- Tyto reprezentace pomáhají porozumět biologické rozmanitosti a tomu, jak jsou různé organismy evolučně příbuzné.
Co je to kladogram?
Kladogramy jsou větvené diagramy představující fylogenetické příbuzenské vztahy mezi taxony (skupina organismů shromážděných na základě společných vlastností). Kladogramy jsou součástí fylogenetické nebo kladistické systematiky, což je přístup k systematice navržený na základě publikace Williho Henniga v roce 1966.
V kladistice se rozumí, že rozmanitost živých bytostí je výsledkem evolučních procesů, jako je anageneze a kladogeneze. Anageneze je proces, při kterém se v průběhu času objevuje nebo mění postava v populaci, která je zodpovědná za evoluční novinky.
Kladogeneze se týká evolučních změn fylogenetických linií související s speciační události (vznik dvou nebo více potomků z rodového druhu), což vede k evoluční diverzifikaci linie.
Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)
Kladistika pouze navrhuje uznání monofyletických skupin (skupina tvořená výhradně rodovým druhem a všemi jeho potomky) jako přirozené, tvořící skupiny taxonů na základě rozpoznávání synapomorfií (odvozené znaky sdílené mezi terminálními taxony, které komponovat).
Používá také šetrnost jako kritérium při výběru mezi hypotézami, které vysvětlují fylogenetické příbuzenské vztahy mezi organismy. Podle kritéria šetrnosti je nejjednodušší vysvětlení fylogenetického vztahu mezi organismy ten, který předpokládá nejmenší počet evolučních kroků, tedy minimalizaci změn stavu postavy v průběhu evoluce.
Viz také: Co jsou analogické orgány a homologní orgány?
Jsou fylogeneze a kladogram synonyma?
Je důležité to zdůraznit Nedoporučuje se používat termíny fylogeneze a kladogram jako synonyma. Fylogeneze představuje evoluční vztahy mezi taxony, včetně aspektů procesu evoluční diverzifikace biologické linie prostřednictvím událostí kladogeneze, není zastoupena v kladogramech. Čas například není v těchto diagramech znázorněn.
Jakou funkci má kladogram?
Kladogramy nabízejí vizuální reprezentaci evolučních vztahů mezi různými skupinami organismůposkytující strukturu, která usnadňuje organizaci a pochopení znalostí o evoluci. Nejen tyto diagramy zjednodušit analýzu a komunikaci komplexních dat ale také umožňují identifikaci charakteristik sdílených mezi různými skupinami jejich zahrnutím do větví kladogramu.
Kladogramy také zvýrazňují klady, které představují skupiny organismů sjednocené společným předkem, přispívající k vymezení taxonů na různých hierarchických úrovních, jako druh, pohlaví, rodina a řád. Tento vizuální přístup je nezbytný pro pochopení biologické rozmanitosti a evolučních propojení mezi živými bytostmi.
Jaké jsou prvky kladogramu?
Kladogram se skládá z:
- terminály;
- větve;
- nás;
- zdroj.
Terminály představují studijní entity, kterými mohou být jednotlivci, populace nebo druhy. Linky opouštějící terminály jsou odbočky. Větve jsou navzájem spojeny uzlem. Přímo spojují terminály i úrovně níže.
Uzel představuje hypotetického předka pro každý shluk, ve kterém došlo k kladogenezi. Poslední uzel označuje vložení kořene, bod, ve kterém se kladogram spojuje se zbytkem stromu života a představuje hypotézu nejstarší linie skupiny.
Důležité: Uzly nepředstavují fosílie. Fosilie, když je nalezen, je v analýze známým prvkem a bude reprezentován terminálem používajícím konvenci (obvykle dýka), aby bylo zvýrazněno, že se jedná o fosilní taxon.
Jak sestavit kladogram?
Kladogramy jsou konstruovány na základě definice terminálů, které představují soubor studovaných taxonů a tvoří vnitřní skupinu. Soubor druhů, které mají být zahrnuty pro účely srovnání s taxony patřícími do vnitřní skupiny, tvoří vnější skupinu. Externí skupina má také funkci asistování u kořenového bodu stromu během analýzy.
Pro fylogenetickou rekonstrukci souboru organismů se používají data z morfologických studií, genetickýbehaviorální, ekologické, embryologické nebo jakékoli dědičné vlastnosti.
Systematici (systematici badatelé) analyzují velké množství reprezentujících exemplářů různé zájmové linie, hledající vlastnosti (nebo postavy) v nich přítomné organismy. Při tomto hledání jsou nastíněny hypotézy homologie, ve kterém jsou vytvořeny korespondenční vztahy mezi strukturami organismu. Jedna struktura je homologní s jinou, když je zděděna od společného předka. Když dojde k chybě při navrhování hypotézy homologie, nazývá se to homoplazie.
Shromážděné charakteristiky jsou sestaveny do matice znaků. V matici znaků řádky představují organismy a sloupce představují vlastnosti, které indikují stav každé vlastnosti pro každý organismus. V případě molekulárních dat je každé místo pozorované v dané sekvenci považováno za znak. Matice znaků pomáhá organizovat informace být transponován do kladogramu.
Matice znaků je poté analyzována, abychom se pokusili definovat odvozené stavy každého znaku (apomorfie) a stavy předků (plesiomorfie). Tato analýza se provádí pomocí algoritmu který se pokouší uvést do souladu pozorované změny stavu v matrici s fylogenetickým stromem, který takové změny vysvětluje nejjednodušším možným způsobem na principu šetrnosti.
Vědět více: Co říká teorie přirozeného výběru?
Jak čtete kladogram?
V kladogramu je větší blízkost dvou prvků ve srovnání s třetím interpretována jako odraz evoluční historie těchto taxonů a nazývají se sesterské skupiny. Bifurkace v kladogramu představují body, ve kterých se linie rozdělujípřesčas. Pořadí větvení je reprezentováno kořenem, jako nejstarší evoluční událostí, směrem k terminálům, které představují nedávné události.
Délky větví nepředstavují jednotky času, to znamená, že délka jedné větve ve vztahu k druhé nám říká totéž. dále vy kladogramy mohou mít různá estetická zobrazení, například s více čtvercovými větvemi. Je důležité to zdůraznit převrácení kladogramu nemění vztahy mezi taxony.
Je možné pozorovat přítomnost tří typů seskupení v hypotézách reprezentovaných kladogramy, přestože kladistika uznává pouze existenci monofyletických skupin:
- Monofyletická skupina: Je to skupina považovaná za přirozenou, kterou tvoří výhradně rodový druh a všichni jeho potomci. Monofyletické skupiny jsou také známé jako clades a jsou diagnostikovatelné přítomností synapomorfií.
- Parafyletická skupina: Je to skupina považovaná za umělou, protože ji tvoří rodový druh a část jeho potomků, ale ne všechny. Je podporována přítomností plesiomorfií a nepřítomností synapomorfií.
- Polyfyletická skupina: je umělá skupina tvořená druhy pocházejícími z několika předků.
Obrazové kredity
[1]Wikimedia Commons
Prameny
AMORIM, D. S. 2002. Základy fylogenetické systematiky. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 str.
JUSTINA, L. A. D., MEGLHIORATTI, F.A. & RODRIGUES, M.E. 2011. Obsah systematiky a fylogenetiky ve středoškolských učebnicích. Rev. Esej, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Téma 4. Základní pojmy fylogenetické systematiky. In: Život a životní prostředí – Biologická diverzita a fylogeneze. Titul v přírodních vědách – USP/Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. A. 2007. Výuka evoluční biologie s využitím pojmové struktury fylogenetické systematiky – já Science & Teaching, 1(2).
WILEY, E. Ó. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Fylogenetika: teorie a praxe fylogenetické systematiky. 2. vyd. Oxford: Wiley. 406 str.
Chtěli byste odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
FLORES, Heloísa Fernandes. "Cladogram"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/cladograma.htm. Zpřístupněno 3. prosince 2023.