Kladogrammit ovat graafisia esityksiä, jotka havainnollistavat evoluutiosuhteita eri organismiryhmien välillä. He osallistuvat fylogian ymmärtämiseksi, joka korostaa eri lajien yhteistä evoluutiohistoriaa.
Nämä kaaviot on rakennettu yhteisten ja johdettujen ominaisuuksien perusteella, jotka tunnetaan synapomorfeina. Kladogrammi koostuu päätteistä, haaroista, solmuista ja juuresta. Jokainen kladogrammin bifurkaatio edustaa pistettä, jossa yhteinen esi-isien linja jakautuu erillisiksi sukulinjoiksi.
Lue myös: Geneettinen vaihtelu – evoluution perustavanlaatuinen tekijä
Yhteenveto kladogrammeista
- Kladogrammit ovat haarautuvia kaavioita, jotka edustavat taksonien välisiä fylogeneettisiä suhteita.
- Niitä ehdotettiin fylogeneettisen tai kladistisen systematiikan puitteissa.
- Fylogenia ja kladogrammi eivät ole synonyymejä.
- Kladogrammit rakennetaan synapomorfioiden perusteella, jotka määritellään hypoteesien kautta eri organismien ominaisuuksien välisistä homologioista.
- Parsimoni on tärkeä kriteeri kladogrammien rakentamisessa ja etsii yksinkertaisinta mallia, joka selittää havaitut suhteet.
- Kladogrammin elementit ovat: terminaalit, solmut, haarat ja juuri.
- Organismien sijoittuminen kladogrammin haaroihin heijastaa niiden evoluutiosuhteiden läheisyyttä.
- Jokainen kladogrammin solmu edustaa yhteistä esi-isä.
- Fossiileja ei oteta meihin. Ne ovat terminaali.
- Kladogrammin oksien pituus ei edusta ajan kulumista.
- Nämä esitykset auttavat ymmärtämään biologista monimuotoisuutta ja sitä, kuinka eri organismit ovat evolutionaarisesti sukua.
Mikä on kladogrammi?
Kladogrammit ovat haarautumiskaaviot, jotka edustavat taksonien välisiä fylogeneettisiä sukusuhteita (eliöryhmä, joka on koottu yhteen yhteisten ominaisuuksien perusteella). Kladogrammit ovat osa filogeneettistä tai kladistista systematiikkaa, lähestymistapaa systematiikkaan, jota ehdotettiin Willi Hennigin teosten julkaisemisen perusteella vuonna 1966.
Kladistiikassa niin ymmärretään elävien olentojen monimuotoisuus se on seurausta evoluutioprosesseista, kuten anageneesista ja kladogeneesistä. Anageneesi on prosessi, jossa hahmo ilmaantuu tai muuttuu populaatiossa ajan myötä, mikä on vastuussa evoluution uutuuksista.
Kladogeneesi viittaa fylogeneettisten sukujen evoluutiomuutoksiin liittyen erittelytapahtumia (kahden tai useamman jälkeläislajin ilmaantuminen esi-isiltä), mikä johtaa sukulinjan evolutionaariseen monipuolistumiseen.
Cladistics ehdottaa vain monofyleettisten ryhmien (ryhmä, jonka muodostavat yksinomaan esi-isälaji ja kaikki sen jälkeläiset) tunnustamista luonnollisia, muodostaen taksoniryhmänsä synapomorfien tunnistamisen perusteella (johdettu merkit, jotka jaetaan terminaalisten taksonien välillä säveltää).
Se käyttää myös vähävaraisuutta kriteerinä valittaessa hypoteesien välillä, jotka selittävät organismien välisiä fylogeneettisiä sukusuhteita. Parsimonisuuskriteerin mukaan yksinkertaisin selitys organismien väliselle fylogeneettiselle suhteelle on se, joka edellyttää pienimmän määrän evoluutioaskeleita, eli minimoi tilan muutokset hahmoja koko evoluution ajan.
Katso myös: Mitä ovat analogiset elimet ja homologiset elimet?
Ovatko filogenia ja kladogrammi synonyymejä?
On tärkeää korostaa sitä Ei ole suositeltavaa käyttää termejä phylogy ja cladogram synonyymeinä. Fylogenia edustaa taksonien välisiä evoluutiosuhteita, mukaan lukien prosessin näkökohdat biologisen sukulinjan evoluutionaalinen monipuolistuminen kladogeneesitapahtumien kautta, ei edustettuna kladogrammeissa. Esimerkiksi aikaa ei ole esitetty näissä kaavioissa.
Mikä on kladogrammin tehtävä?
Kladogrammit tarjoavat visuaalisen esityksen erilaisten organismiryhmien välisistä evoluutiosuhteista, joka tarjoaa rakenteen, joka helpottaa evoluutiotiedon organisointia ja ymmärtämistä. Nämä kaaviot eivät vain yksinkertaistaa monimutkaisten tietojen analysointia ja viestintää mutta myös mahdollistaa eri ryhmien välillä yhteisten ominaisuuksien tunnistamisen sisällyttämällä ne kladogrammin haaroihin.
Cladogrammit korostavat myös kladeja, jotka edustavat organismiryhmiä, joita yhdistää yhteinen esi-isä, edistää taksonien rajaamista eri hierarkiatasoilla, lajina, sukupuoli, perhe ja järjestys. Tämä visuaalinen lähestymistapa on välttämätön biologisen monimuotoisuuden ja elävien olentojen välisten evolutionaaristen yhteyksien ymmärtämiseksi.
Mitkä ovat kladogrammin elementit?
Kladogrammi koostuu:
- terminaalit;
- oksat;
- meille;
- lähde.
Terminaalit edustavat tutkimuskokonaisuuksia, jotka voivat olla yksilöitä, populaatioita tai lajeja. Päätteistä lähtevät linjat ovat haaroja. Haarat on liitetty toisiinsa solmulla. Ne yhdistävät suoraan terminaalit sekä tasot alempana.
Solmu edustaa hypoteettista esi-isä jokaiselle klusterille, jossa kladogeneesitapahtuma tapahtui. Viimeinen solmu osoittaa juuren lisäyksen, piste, jossa kladogrammi yhdistyy muuhun elämänpuuhun, ja edustaa hypoteesia ryhmän vanhimmasta sukulinjasta.
Tärkeä: Solmut eivät edusta fossiileja. Fossiili, kun se löydetään, on analyysissä tunnettu elementti, ja sitä edustaa terminaali, joka käyttää konventtia (yleensä tikaria) korostaakseen, että se on fossiilinen taksoni.
Kuinka rakentaa kladogrammi?
Cladogrammit rakennetaan päätelaitteiden määritelmän perusteella, jotka edustavat tutkittavien taksonien joukkoa ja muodostavat sisäisen ryhmän. Lajijoukko, joka on sisällytettävä vertailutarkoituksiin sisäiseen ryhmään kuuluvien taksonien kanssa, muodostaa ulkoisen ryhmän. Ulkopuolisen ryhmän tehtävänä on myös avustaa puun juurtumispisteessä analyysin aikana.
Organismien fylogeneettiseen rekonstruktioon käytetään morfologisten tutkimusten tietoja, geneettinenkäyttäytymiseen, ekologisiin, embryologisiin tai muihin periytyviin ominaisuuksiin.
Systematikot (systematiikan tutkijat) analysoivat suurta määrää edustavia näytteitä erilaisia kiinnostavia linjoja etsien näissä esiintyviä ominaisuuksia (tai hahmoja). eliöt. Tässä haussa hahmotellaan homologiahypoteesit, jossa organismirakenteiden välille muodostuu vastaavuussuhteita. Yksi rakenne on homologinen toiselle, kun se on peritty yhteiseltä esi-isältä. Kun homologiahypoteesin ehdottamisessa on virhe, sitä kutsutaan homoplasiaksi.
Kerätyt ominaisuudet kootaan merkkimatriisiin. Merkimatriisissa rivit edustavat organismeja ja sarakkeet piirteitä, jotka osoittavat kunkin ominaisuuden tilan kullekin organismille. Molekyylitietojen tapauksessa jokaista tietyssä sekvenssissä havaittua kohtaa pidetään hahmona. Merkkimatriisi auttaa järjestämään tietoa siirrettäväksi kladogrammiksi.
Tämän jälkeen hahmomatriisi analysoidaan, jotta yritetään määritellä kunkin merkin johdetut tilat (apomorfiat) ja esi-isien tilat (plesiomorfiat). Tämä analyysi tehdään algoritmin avulla joka yrittää sovittaa yhteen matriisissa havaitut tilanmuutokset fylogeneettisen puun kanssa, joka selittää tällaiset muutokset yksinkertaisimmalla mahdollisella tavalla, käyttämällä parsimoniaperiaatetta.
Tietää enemmän: Mitä luonnollisen valinnan teoria sanoo?
Miten luet kladogrammia?
Kladogrammissa kahden elementin suurempi läheisyys kolmanteen verrattuna tulkitaan heijastukseksi näiden taksonien evoluutiohistoriasta, ja niitä kutsutaan sisarryhmiksi. Bifurkaatiot kladogrammissa edustavat pisteitä, joissa linjat jakautuvatajan myötä. Haaroittumisjärjestystä edustaa juuri, vanhimpana evoluutiotapahtumana, kohti terminaaleja, jotka edustavat viimeaikaisia tapahtumia.
Haarojen pituudet eivät edusta aikayksikköjä, eli yhden haaran pituus suhteessa toiseen kertoo meille saman asian. Lisäksi, sinä kladogrammeilla voi olla erilaisia esteettisiä esityksiä, esimerkiksi enemmän neliömäisiä oksia. On tärkeää korostaa sitä kladogrammin kääntäminen ei muuta taksonien välisiä suhteita.
On mahdollista havaita kolmen tyyppisen ryhmittymän läsnäolo kladogrammien esittämissä hypoteeseissa huolimatta siitä, että kladistiikka tunnustaa vain monofyleettisten ryhmien olemassaolon:
- Monofylettinen ryhmä: Se on luonnollisena pidetty ryhmä, jonka muodostavat yksinomaan esi-isälaji ja kaikki sen jälkeläiset. Monofylettiset ryhmät tunnetaan myös kladeina, ja ne voidaan diagnosoida synapomorfien läsnäolon perusteella.
- Parafyleettinen ryhmä: Sitä pidetään keinotekoisena ryhmänä, koska sen muodostavat esi-isälajit ja osa sen jälkeläislajeista, mutta eivät kaikki. Sitä tukee plesiomorfien läsnäolo ja synapomorfioiden puuttuminen.
- Polyfyleettinen ryhmä: on keinotekoinen ryhmä, jonka muodostavat useista esivanhemmista peräisin olevat lajit.
Kuvatekstit
[1]Wikimedia Commons
Lähteet
AMORIM, D. S. 2002. Fylogeneettisen systematiikan perusteet. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 s.
JUSTINA, L. A. D., MEGLHIORATTI, F.A. & RODRIGUES, M.E. 2011. Systematiikan ja filogenetiikan sisältö lukion oppikirjoissa. Rev. Essee, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Aihe 4. Fylogeneettisen systematiikan peruskäsitteet. Julkaisussa: Elämä ja ympäristö – Biologinen monimuotoisuus ja fysiologia. Tieteiden tutkinto – USP/Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. A. 2007. Evoluutiobiologian opettaminen fylogeneettisen systematiikan käsitteellistä rakennetta käyttäen – Minä. Tiede ja opetus, 1(2).
WILEY, E. O. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Fylogenetiikka: fylogeneettisen systematiikan teoria ja käytäntö. 2. toim. Oxford: Wiley. 406 s.