Kladogramos yra grafiniai vaizdai, iliustruojantys evoliucinius ryšius tarp skirtingų organizmų grupių. Jie prisideda už filogenijos supratimą, pabrėžiant skirtingų rūšių evoliucijos istoriją.
Šios diagramos sudarytos remiantis bendromis ir išvestinėmis charakteristikomis, vadinamomis sinapomorfijomis. Kladogramą sudaro gnybtai, šakos, mazgai ir šaknis. Kiekviena kladogramos bifurkacija reiškia tašką, kuriame bendra protėvių linija suskaidoma į skirtingas linijas.
Taip pat skaitykite: Genetinis kintamumas – esminis evoliucijos elementas
Santrauka apie kladogramas
- Kladogramos yra išsišakojusios diagramos, vaizduojančios filogenetinius taksonų ryšius.
- Jie buvo pasiūlyti filogenetinėje arba kladistinėje sistematikoje.
- Filogenija ir kladograma nėra sinonimai.
- Kladogramos sudaromos remiantis sinapomorfijomis, apibrėžtomis remiantis skirtingų organizmų savybių homologijų hipoteze.
- Parsimumas yra svarbus kladogramų konstravimo kriterijus ir siekia paprasčiausio modelio, paaiškinančio stebimus ryšius.
- Kladogramos elementai yra: terminalai, mazgai, šakos ir šaknis.
- Organizmų išsidėstymas kladogramos šakose atspindi jų evoliucinių santykių artumą.
- Kiekvienas kladogramos mazgas reiškia bendrą protėvį.
- Fosilijos mumis nelaikomos. Jie yra terminalai.
- Kladogramos šakų ilgis neatspindi laiko tėkmės.
- Šie vaizdai padeda suprasti biologinę įvairovę ir tai, kaip skirtingi organizmai yra evoliuciškai susiję.
Kas yra kladograma?
Kladogramos yra filogenetinius giminystės ryšius tarp taksonų vaizduojančios šakojimosi diagramos (organizmų grupė, suburta remiantis bendromis savybėmis). Kladogramos yra filogenetinės arba kladistinės sistematikos dalis – požiūris į sistematiką, pasiūlytas remiantis Willi Hennigo darbų publikavimu 1966 m.
Kladistikoje tai suprantama gyvų būtybių įvairovę jis atsiranda dėl evoliucinių procesų, tokių kaip anagenezė ir kladogenezė. Anagenezė yra procesas, kurio metu atsiranda personažas arba laikui bėgant keičiasi populiacija, atsakinga už evoliucines naujoves.
Kladogenezė reiškia filogenetinių linijų evoliucinius pokyčius susiję su specifikacijos įvykiai (dviejų ar daugiau palikuonių rūšių atsiradimas iš protėvių rūšies), lemiantis evoliucinį giminės įvairinimą.
Kladistika tik siūlo pripažinti monofilines grupes (grupę, sudarytą tik iš protėvių rūšies ir visų jos palikuonių) kaip natūralūs, sudarydami savo taksonų grupes pagal sinapomorfijų atpažinimą (išvestinius simbolius, dalijamus tarp galutinių taksonų sudaryti).
Jis taip pat naudoja parsidavėliškumą kaip kriterijų renkantis iš hipotezių, paaiškinančių filogenetinius organizmų giminystės ryšius. Pagal taupumo kriterijų paprasčiausias filogenetinio ryšio tarp organizmų paaiškinimas yra ta, kuri suponuoja mažiausią evoliucijos žingsnių skaičių, ty iki minimumo sumažina būsenos pokyčius personažai per visą evoliuciją.
Taip pat žiūrėkite: Kas yra analogiški ir homologiniai organai?
Ar filogenija ir kladograma yra sinonimai?
Svarbu tai pabrėžti Nerekomenduojama sąvokų filogenija ir kladograma vartoti kaip sinonimus. Filogenija reprezentuoja evoliucinius taksonų ryšius, įskaitant proceso aspektus evoliucinis biologinės kilmės įvairinimas per kladogenezės įvykius, nėra atstovaujamas kladogramose. Pavyzdžiui, laikas šiose diagramose nepavaizduotas.
Kokia yra kladogramos funkcija?
Kladogramos vizualiai pavaizduoti evoliucinius ryšius tarp įvairių organizmų grupių, suteikianti struktūrą, kuri palengvina žinių apie evoliuciją organizavimą ir supratimą. Šios diagramos ne tik supaprastinti sudėtingų duomenų analizę ir perdavimą bet ir leidžia identifikuoti charakteristikas, kurias dalijasi skirtingos grupės, įtraukiant jas į kladogramos šakas.
Kladogramos taip pat pabrėžia kladus, vaizduojančius organizmų grupes, kurias vienija bendras protėvis, prisidedantis prie įvairių hierarchinių lygių taksonų ribų nustatymo, kaip rūšis, lytis, šeima ir tvarka. Šis vizualus požiūris yra būtinas norint suprasti biologinę įvairovę ir gyvų būtybių evoliucinius ryšius.
Kokie yra kladogramos elementai?
Kladogramą sudaro:
- terminalai;
- šakos;
- mus;
- šaltinis.
Terminalai atstovauja tiriamiesiems subjektams, kurie gali būti individai, populiacijos ar rūšys. Linijos, išeinančios iš terminalų, yra šakos. Šakos sujungtos viena su kita mazgu. Jie tiesiogiai jungia terminalus, taip pat lygius žemiau.
Mazgas yra kiekvieno klasterio, kuriame įvyko kladogenezės įvykis, hipotetinis protėvis. Paskutinis mazgas nurodo šaknies įterpimą, taškas, kuriame kladograma jungiasi su likusia gyvybės medžio dalimi, ir yra seniausios grupės kilmės hipotezė.
Svarbu: Mazgai neatspindi fosilijų. Fosilija, kai randama, yra žinomas analizės elementas ir bus pavaizduotas terminalu, naudojant susitarimą (dažniausiai durklą), kad būtų pabrėžta, kad tai yra iškastinis taksonas.
Kaip sukurti kladogramą?
Konstruojamos kladogramos remiantis terminalų apibrėžimu, kurie atstovauja tiriamų dominančių taksonų rinkinį ir sudaro vidinę grupę. Rūšių rinkinys, kuris turi būti įtrauktas lyginant su vidinei grupei priklausančiais taksonais, sudaro išorinę grupę. Išorinė grupė taip pat atlieka analizės metu padėti medžio įsišaknijimo taške.
Filogenetinei organizmų rinkinio rekonstrukcijai naudojami morfologinių tyrimų duomenys, genetinė, elgesio, ekologinių, embriologinių ar bet kokių paveldimų savybių.
Sistematikai (sistematikai) analizuoja daugybę egzempliorių, atstovaujančių skirtingos dominančios linijos, ieškant jose esančių savybių (ar simbolių). organizmai. Šioje paieškoje išdėstytos homologijos hipotezės, kuriame tarp organizmų struktūrų nustatomi korespondencijos ryšiai. Viena struktūra yra homologiška kitai, kai paveldima iš bendro protėvio. Kai pateikiant homologijos hipotezę yra klaida, tai vadinama homoplazija.
Surinktos charakteristikos sujungiamos į simbolių matricą. Simbolių matricoje eilutės žymi organizmus, o stulpeliai – požymius, nurodant kiekvieno organizmo kiekvieno požymio būseną. Molekulinių duomenų atveju kiekviena tam tikroje sekoje stebima vieta laikoma simboliu. Simbolių matrica padeda organizuoti informaciją turi būti perkelta į kladogramą.
Tada analizuojama simbolių matrica, siekiant pabandyti apibrėžti išvestines kiekvieno simbolio būsenas (apomorfijas) ir protėvių būsenas (plesiomorfijas). Ši analizė atliekama pagal algoritmą kuria matricoje stebimus būsenos pokyčius bandoma suderinti su filogenetiniu medžiu, kuris tokius pokyčius paaiškina kuo paprasčiau, pasinaudojant parsidavėliškumo principu.
Žinoti daugiau: Ką teigia natūralios atrankos teorija?
Kaip skaitote kladogramą?
Kladogramoje didesnis dviejų elementų artumas, palyginti su trečiuoju, yra interpretuojamas kaip šių taksonų evoliucijos istorijos atspindys, ir jie vadinami seserinėmis grupėmis. Bifurkacijos kladogramoje žymi taškus, kuriuose linijos skylasu laiku. Šaknų tvarką vaizduoja šaknis, kaip seniausias evoliucinis įvykis, link terminalų, kurie atspindi naujausius įvykius.
Šakų ilgiai neatspindi laiko vienetų, tai yra, vienos šakos ilgis kitos atžvilgiu mums sako tą patį. Be to, tu kladogramos gali turėti skirtingą estetinį vaizdą, pavyzdžiui, su daugiau kvadratinių šakų. Svarbu tai pabrėžti apvertus kladogramą santykiai tarp taksonų nekeičiami.
Galima stebėti trijų tipų grupes hipotezėse, kurias vaizduoja kladogramos, nepaisant to, kad kladistika pripažįsta tik monofilinių grupių egzistavimą:
- Monofilinė grupė: Tai grupė, laikoma natūralia, kurią sudaro tik protėvių rūšis ir visi jos palikuonys. Monofilinės grupės taip pat žinomos kaip kladai ir yra diagnozuojamos pagal sinapomorfijas.
- Parafiletinė grupė: Tai grupė, laikoma dirbtine, nes ją sudaro protėvių rūšis ir dalis jos palikuonių rūšių, bet ne visos. Tai patvirtina pleziomorfijų buvimas ir sinapomorfijų nebuvimas.
- Polifilinė grupė: yra dirbtinė grupė, kurią sudaro rūšys, kilusios iš kelių protėvių.
Vaizdo kreditai
[1]Wikimedia Commons
Šaltiniai
AMORIMAS, D. S. 2002. Filogenetinės sistematikos pagrindai. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 p.
JUSTINA, L. A. D., MEGLHIORATTI, F.A. ir RODRIGUES, M.E. 2011 m. Sistematikos ir filogenetikos turinys aukštųjų mokyklų vadovėliuose. Rev. Esė, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. 4 tema. Pagrindinės filogenetinės sistematikos sąvokos. In: Gyvybė ir aplinka – Biologinė įvairovė ir filogenija. Mokslų laipsnis – USP / Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. A. 2007. Evoliucinės biologijos mokymas naudojant filogenetinės sistematikos konceptualią struktūrą – aš. Mokslas ir mokymas, 1(2).
WILEY, E. O. ir LIEBERMANAS, B. S. 2011. Filogenetika: filogenetinės sistematikos teorija ir praktika. 2. red. Oksfordas: Wiley. 406 p.
