Kladogramme sind grafische Darstellungen, die evolutionäre Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen von Organismen veranschaulichen. Sie tragen bei zum Verständnis der Phylogenie, was die gemeinsame Evolutionsgeschichte verschiedener Arten hervorhebt.
Diese Diagramme werden auf der Grundlage gemeinsamer und abgeleiteter Merkmale erstellt, die als Synapomorphien bezeichnet werden. Ein Cladogramm besteht aus Enden, Zweigen, Knoten und Wurzeln. Jede Gabelung in einem Kladogramm stellt einen Punkt dar, an dem sich eine gemeinsame Vorfahrenlinie in verschiedene Linien aufspaltete.
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Zusammenfassung über Kladogramme
- Kladogramme sind verzweigte Diagramme, die die phylogenetischen Beziehungen zwischen Taxa darstellen.
- Sie wurden im Rahmen der phylogenetischen oder kladistischen Systematik vorgeschlagen.
- Phylogenie und Kladogramm sind nicht synonym.
- Kladogramme werden auf der Grundlage von Synapomorphien erstellt, die durch Homologiehypothesen zwischen Merkmalen verschiedener Organismen definiert werden.
- Sparsamkeit ist ein wichtiges Kriterium bei der Konstruktion von Kladogrammen und sucht nach dem einfachsten Muster, das die beobachteten Beziehungen erklärt.
- Die Elemente eines Cladogramms sind: Terminals, Knoten, Zweige und Wurzel.
- Die Anordnung der Organismen in den Zweigen des Cladogramms spiegelt die Nähe ihrer evolutionären Beziehungen wider.
- Jeder Knoten in einem Cladogramm stellt einen gemeinsamen Vorfahren dar.
- Fossilien gelten nicht als wir. Sie sind unheilbar.
- Die Länge der Zweige eines Cladogramms stellt nicht den Lauf der Zeit dar.
- Diese Darstellungen helfen, die biologische Vielfalt und die evolutionäre Verwandtschaft verschiedener Organismen zu verstehen.
Was ist ein Cladogramm?
Kladogramme sind Verzweigungsdiagramme, die phylogenetische Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Taxa darstellen (Gruppe von Organismen, die aufgrund gemeinsamer Merkmale zusammengeführt werden). Kladogramme sind Teil der phylogenetischen oder kladistischen Systematik, einem Systematikansatz, der auf der Veröffentlichung der Werke von Willi Hennig im Jahr 1966 basiert.
In der Kladistik versteht man das die Vielfalt der Lebewesen es resultiert aus evolutionären Prozessen wie Anagenese und Cladogenese. Anagenese ist der Prozess, durch den ein Charakter im Laufe der Zeit entsteht oder sich in einer Population verändert und für evolutionäre Neuheiten verantwortlich ist.
Cladogenese bezieht sich auf die evolutionären Veränderungen phylogenetischer Abstammungslinien bezüglich Artbildungsereignisse (Entstehung von zwei oder mehr Nachkommen einer Vorfahrenart), was zur evolutionären Diversifizierung einer Abstammungslinie führt.
Die Kladistik schlägt lediglich die Anerkennung monophyletischer Gruppen (eine Gruppe, die ausschließlich aus einer Vorfahrenart und allen ihren Nachkommen besteht) als vor natürlich und bilden ihre Taxon-Gruppierungen auf der Grundlage der Erkennung von Synapomorphien (abgeleitete Zeichen, die zwischen terminalen Taxa geteilt werden). komponieren).
Außerdem wird Sparsamkeit als Kriterium bei der Auswahl zwischen Hypothesen verwendet, die die phylogenetischen Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Organismen erklären. Nach dem Sparsamkeitskriterium ist die einfachste Erklärung der phylogenetischen Verwandtschaft zwischen Organismen diejenige, die die geringste Anzahl an Evolutionsschritten voraussetzt, also die Minimierung von Zustandsänderungen Figuren im Laufe der Evolution.
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Sind Phylogenie und Cladogramm synonym?
Es ist wichtig, das hervorzuheben Es wird nicht empfohlen, die Begriffe Phylogenie und Kladogramm synonym zu verwenden. Die Phylogenie repräsentiert die evolutionären Beziehungen zwischen Taxa, einschließlich Aspekten des Prozesses evolutionäre Diversifizierung einer biologischen Abstammungslinie durch Cladogenese-Ereignisse, nicht dargestellt in Kladogrammen. Die Zeit wird beispielsweise in diesen Diagrammen nicht dargestellt.
Welche Funktion hat das Kladogramm?
Kladogramme bieten eine visuelle Darstellung der evolutionären Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen von Organismen, Bereitstellung einer Struktur, die die Organisation und das Verständnis des Wissens über die Evolution erleichtert. Diese Diagramme nicht nur Vereinfachen Sie die Analyse und Kommunikation komplexer Daten Sie ermöglichen aber auch die Identifizierung gemeinsamer Merkmale verschiedener Gruppen, indem sie in die Zweige des Cladogramms aufgenommen werden.
Kladogramme heben auch Kladen hervor, die Gruppen von Organismen darstellen, die durch einen gemeinsamen Vorfahren vereint sind. Beitrag zur Abgrenzung von Taxa auf verschiedenen Hierarchieebenen, als Spezies, Geschlecht, Familie und Ordnung. Dieser visuelle Ansatz ist für das Verständnis der biologischen Vielfalt und der evolutionären Zusammenhänge zwischen Lebewesen unerlässlich.
Aus welchen Elementen besteht das Kladogramm?
Das Kladogramm besteht aus:
- Terminals;
- Geäst;
- uns;
- Quelle.
Die Terminals stellen die Untersuchungseinheiten dar, bei denen es sich um ein Individuum, Populationen oder Arten handeln kann. Die Linien, die die Terminals verlassen, sind die Abzweigungen. Die Zweige sind durch einen Knoten miteinander verbunden. Sie verbinden Terminals sowie weiter unten liegende Ebenen direkt miteinander.
Der Knoten stellt den hypothetischen Vorfahren für jeden Cluster dar, in dem das Cladogenese-Ereignis aufgetreten ist. Der letzte Knoten bezeichnet die Einfügung der Wurzel, der Punkt, an dem ein Kladogramm mit dem Rest des Lebensbaums verbunden ist, und stellt eine Hypothese der ältesten Abstammungslinie der Gruppe dar.
Wichtig: Knoten stellen keine Fossilien dar. Ein FossilWenn es gefunden wird, ist es ein bekanntes Element in der Analyse und wird durch ein Terminal dargestellt, das eine Konvention (normalerweise einen Dolch) verwendet, um hervorzuheben, dass es sich um ein fossiles Taxon handelt.
Wie erstellt man ein Cladogramm?
Cladogramme werden erstellt basierend auf der Definition von Terminals, die die Gruppe der zu untersuchenden Taxa darstellen und die interne Gruppe bilden. Die Gruppe der Arten, die zu Vergleichszwecken mit den zur internen Gruppe gehörenden Taxa einbezogen werden soll, bildet die externe Gruppe. Die externe Gruppe hat auch die Funktion, bei einer Analyse am Wurzelpunkt des Baumes zu helfen.
Für die phylogenetische Rekonstruktion einer Reihe von Organismen werden Daten aus morphologischen Studien verwendet, genetisch, Verhaltens-, ökologische, embryologische oder andere vererbbare Merkmale.
Systematiker (Systematikforscher) analysieren eine große Anzahl repräsentativer Proben Verschiedene Abstammungslinien von Interesse auf der Suche nach darin vorhandenen Merkmalen (oder Charakteren). Organismen. Bei dieser Suche Homologiehypothesen werden skizziert, bei dem Korrespondenzbeziehungen zwischen Organismenstrukturen hergestellt werden. Eine Struktur ist zu einer anderen homolog, wenn sie von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wird. Wenn bei der Aufstellung einer Homologiehypothese ein Fehler auftritt, spricht man von Homoplasie.
Die gesammelten Merkmale werden in einer Zeichenmatrix zusammengefasst. In einer Charaktermatrix stellen Zeilen Organismen und Spalten Merkmale dar, die den Zustand jedes Merkmals für jeden Organismus angeben. Bei molekularen Daten wird jede in einer bestimmten Sequenz beobachtete Stelle als Zeichen betrachtet. Die Zeichenmatrix hilft bei der Organisation von Informationen in ein Cladogramm übertragen werden.
Anschließend wird die Zeichenmatrix analysiert, um zu versuchen, die abgeleiteten Zustände jedes Zeichens (Apomorphien) und die Vorfahrenzustände (Plesiomorphien) zu definieren. Diese Analyse erfolgt durch einen Algorithmus Dabei wird versucht, die in der Matrix beobachteten Zustandsänderungen mit einem phylogenetischen Baum in Einklang zu bringen, der solche Änderungen auf einfachste Weise und unter Verwendung des Prinzips der Sparsamkeit erklärt.
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Wie liest man ein Kladogramm?
In einem Kladogramm wird die größere Nähe zweier Elemente im Vergleich zu einem dritten als Spiegelbild der Evolutionsgeschichte dieser Taxa interpretiert und als Schwestergruppen bezeichnet. Die Gabelungen im Cladogramm stellen die Punkte dar, an denen sich Abstammungslinien trennenim Laufe der Zeit. Die Verzweigungsreihenfolge wird von der Wurzel als ältestem Evolutionsereignis hin zu den Enden dargestellt, die jüngste Ereignisse darstellen.
Zweiglängen stellen keine Zeiteinheiten dar, das heißt, die Länge eines Zweigs im Verhältnis zu einem anderen sagt uns dasselbe. Außerdem, Du Kladogramme können unterschiedliche ästhetische Darstellungen haben, beispielsweise mit mehr quadratischen Zweigen. Es ist wichtig, das hervorzuheben Durch die Umkehrung eines Kladogramms werden die Beziehungen zwischen den Taxa nicht verändert.
Es ist möglich, das Vorhandensein von drei Arten von Gruppierungen zu beobachten in den durch die Kladogramme dargestellten Hypothesen, obwohl die Kladistik nur die Existenz monophyletischer Gruppen anerkennt:
- Monophyletische Gruppe: Es handelt sich um eine als natürlich angesehene Gruppe, die ausschließlich aus einer Vorfahrenart und allen ihren Nachkommen besteht. Monophyletische Gruppen werden auch als Kladen bezeichnet und sind anhand des Vorhandenseins von Synapomorphien diagnostizierbar.
- Paraphyletische Gruppe: Es handelt sich um eine Gruppe, die als künstlich gilt, da sie aus einer Vorfahrenart und einem Teil ihrer Nachkommenarten besteht, jedoch nicht aus allen. Dies wird durch das Vorhandensein von Plesiomorphien und das Fehlen von Synapomorphien gestützt.
- Polyphyletische Gruppe: ist eine künstliche Gruppe, die aus Arten besteht, die von mehreren Vorfahren abstammen.
Bildnachweise
[1]Wikimedia Commons
Quellen
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