Kladogrammer er grafiske representasjoner som illustrerer evolusjonære forhold mellom ulike grupper av organismer. De bidrar for å forstå fylogeni, som fremhever evolusjonshistorien som deles mellom forskjellige arter.
Disse diagrammene er konstruert basert på delte og avledede egenskaper, kjent som synapomorfier. Et kladogram består av terminaler, grener, noder og rot. Hver bifurkasjon i et kladogram representerer et punkt der en felles forfedres avstamning deler seg i distinkte avstamninger.
Les også: Genetisk variasjon - grunnleggende element for at evolusjon skal skje
Emner i denne artikkelen
- 1 - Sammendrag av kladogrammer
- 2 - Hva er et kladogram?
- 3 - Er fylogeni og kladogram synonyme?
- 4 - Hva er funksjonen til kladogrammet?
- 5 - Hva er elementene i kladogrammet?
- 6 - Hvordan konstruere et kladogram?
- 7 - Hvordan leser du et kladogram?
Sammendrag om kladogrammer
- Kladogrammer er forgreningsdiagrammer som representerer de fylogenetiske forholdene mellom taxa.
- De ble foreslått innenfor den fylogenetiske eller kladistiske systematikken.
- Fylogeni og kladogram er ikke synonyme.
- Kladogrammer er konstruert basert på synapomorfier, definert gjennom hypoteser om homologier mellom egenskaper ved forskjellige organismer.
- Parsimony er et viktig kriterium i konstruksjonen av kladogrammer og søker det enkleste mønsteret som forklarer de observerte sammenhengene.
- Elementene i et kladogram er: terminaler, noder, grener og rot.
- Arrangementet av organismer i grenene til kladogrammet gjenspeiler nærheten til deres evolusjonære forhold.
- Hver node i et kladogram representerer en felles stamfar.
- Fossiler regnes ikke som oss. De er terminale.
- Lengden på grenene til et kladogram representerer ikke tidens gang.
- Disse representasjonene bidrar til å forstå biologisk mangfold og hvordan ulike organismer er evolusjonært relatert.
Hva er et kladogram?
Kladogrammer er forgreningsdiagrammer som representerer fylogenetiske slektskapsforhold mellom taxa (gruppe av organismer samlet basert på felles egenskaper). Kladogrammer er en del av fylogenetisk eller kladistisk systematikk, en tilnærming til systematikk foreslått basert på publiseringen av verkene til Willi Hennig i 1966.
I kladistikk er det underforstått det mangfoldet av levende vesener det er et resultat av evolusjonære prosesser, som anagenese og kladogenese. Anagenese er prosessen der en karakter dukker opp eller endrer seg i en populasjon over tid, og er ansvarlig for evolusjonære nyheter.
Kladogenesis refererer til de evolusjonære endringene av fylogenetiske avstamninger Relatert til artikulasjonshendelser (fremveksten av to eller flere etterkommerarter fra en forfedres art), som fører til evolusjonær diversifisering av en avstamning.
Ikke stopp nå... Det kommer mer etter reklamen ;)
Cladistics foreslår bare anerkjennelse av monofyletiske grupper (en gruppe dannet utelukkende av en forfedres art og alle dens etterkommere) som naturlig, og danner deres taksongrupperinger basert på gjenkjennelse av synapomorfier (avledede karakterer som deles mellom terminale taxaer som komponere).
Den bruker også sparsomhet som et kriterium for å velge mellom hypoteser som forklarer de fylogenetiske slektskapsforholdene mellom organismer. I følge sparsomhetskriteriet er den enkleste forklaringen på det fylogenetiske forholdet mellom organismer den som forutsetter det minste antall evolusjonære trinn, det vil si å minimere endringer i tilstanden til tegn gjennom hele evolusjonen.
Se også: Hva er analoge organer og homologe organer?
Er fylogeni og kladogram synonyme?
Det er viktig å markere det Det anbefales ikke å bruke begrepene fylogeni og kladogram som synonymer. Fylogeni representerer de evolusjonære forholdene mellom taxa, inkludert aspekter av prosessen med evolusjonær diversifisering av en biologisk avstamning gjennom kladogenese-hendelser, ikke representert i kladogrammer. Tid, for eksempel, er ikke representert i disse diagrammene.
Hva er funksjonen til kladogrammet?
Kladogrammer tilby en visuell representasjon av de evolusjonære forholdene mellom ulike grupper av organismer, gir en struktur som letter organiseringen og forståelsen av kunnskap om evolusjon. Disse diagrammene ikke bare forenkle analyse og kommunikasjon av komplekse data men også tillate identifisering av egenskaper som deles mellom ulike grupper ved å inkludere dem i kladogrammets grener.
Kladogrammer fremhever også klader, som representerer grupper av organismer forent av en felles stamfar, bidra til avgrensning av taxa på ulike hierarkiske nivåer, som art, kjønn, familie og orden. Denne visuelle tilnærmingen er avgjørende for å forstå biologisk mangfold og de evolusjonære sammenhengene mellom levende vesener.
Hva er elementene i kladogrammet?
Kladogrammet er sammensatt av:
- terminaler;
- grener;
- oss;
- kilde.
Terminalene representerer studieenhetene, som kan være et individ, populasjoner eller arter. Linjene som forlater terminalene er grenene. Grenene er forbundet med hverandre med en knute. De kobler direkte til terminaler samt nivåer lenger ned.
Noden representerer den hypotetiske stamfaren for hver klynge der kladogenese-hendelsen skjedde. Den siste noden angir innsettingen av roten, punktet der et kladogram kobles til resten av livets tre, og representerer en hypotese om den eldste avstamningen i gruppen.
Viktig: Noder representerer ikke fossiler. Et fossil, når funnet, er et kjent element i analysen og vil bli representert av en terminal som bruker en konvensjon (vanligvis en dolk) for å markere at det er et fossilt takson.
Hvordan bygge et kladogram?
Kladogrammer er konstruert basert på definisjonen av terminaler, som representerer settet med taxa av interesse som skal studeres og utgjør den interne gruppen. Settet av arter som skal inkluderes for sammenligningsformål med taxaene som tilhører den interne gruppen, utgjør den eksterne gruppen. Den eksterne gruppen har også som funksjon å bistå ved treets rotpunkt under en analyse.
For fylogenetisk rekonstruksjon av et sett med organismer brukes data fra morfologiske studier, genetisk, atferdsmessige, økologiske, embryologiske eller arvelige egenskaper.
Systematikere (systematikkforskere) analyserer et stort antall eksemplarer som representerer ulike avstamninger av interesse, på jakt etter egenskaper (eller karakterer) som er tilstede i disse organismer. I dette søket, hypoteser om homologi er skissert, der korrespondanseforhold etableres mellom organismestrukturer. En struktur er homolog med en annen når den arves fra en felles stamfar. Når det er en feil i å foreslå en hypotese om homologi, kalles dette homoplasi.
De innsamlede karakteristikkene er kompilert til en karaktermatrise. I en karaktermatrise representerer rader organismer og kolonner representerer egenskaper, som indikerer tilstanden til hver egenskap for hver organisme. Når det gjelder molekylære data, betraktes hvert sted observert i en gitt sekvens som en karakter. Tegnmatrisen hjelper til med å organisere informasjon skal omsettes til et kladogram.
Tegnmatrisen blir deretter analysert for å prøve å definere de avledede tilstandene til hver karakter (apomorfier) og forfedres tilstander (plesiomorfier). Denne analysen gjøres av en algoritme som forsøker å forene tilstandsendringene observert i matrisen med et fylogenetisk tre som forklarer slike endringer på enklest mulig måte, ved å bruke sparsomhetsprinsippet.
Vite mer: Hva sier teorien om naturlig utvalg?
Hvordan leser du et kladogram?
I et kladogram tolkes den større nærheten til to elementer sammenlignet med et tredje som en refleksjon av evolusjonshistorien til disse taxaene, og de kalles søstergrupper. Bifurkasjonene i kladogrammet representerer punktene der avstamninger splittesover tid. Forgreningsrekkefølgen er representert av roten, som den eldste evolusjonære hendelsen, mot terminalene, som representerer nylige hendelser.
Grenlengder representerer ikke tidsenheter, det vil si at lengden på en gren i forhold til en annen forteller oss det samme. Dessuten, du kladogrammer kan ha ulike estetiske representasjoner, med flere firkantede grener, for eksempel. Det er viktig å markere det invertering av et kladogram endrer ikke forholdet mellom taxa.
Det er mulig å observere tilstedeværelsen av tre typer grupperinger i hypotesene representert av kladogrammene, til tross for at kladistikk bare anerkjenner eksistensen av monofyletiske grupper:
- Monofyletisk gruppe: Det er en gruppe som anses som naturlig, og dannes utelukkende av en forfedres art og alle dens etterkommere. Monofyletiske grupper er også kjent som klader og kan diagnostiseres ved tilstedeværelse av synapomorfier.
- Parafyletisk gruppe: Det er en gruppe som anses som kunstig, siden den er dannet av en forfedres art og en del av dens etterkommerarter, men ikke alle. Det støttes av tilstedeværelsen av plesiomorfier og fraværet av synapomorfier.
- Polyfyletisk gruppe: er en kunstig gruppe dannet av arter som stammer fra flere forfedre.
Bildekreditt
[1]Wikimedia Commons
Kilder
AMORIM, D. S. 2002. Grunnleggende om fylogenetisk systematikk. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 s.
JUSTINA, L. EN. D., MEGLHIORATTI, F.A. & RODRIGUES, M.E. 2011. Innholdet i systematikk og fylogenetikk i videregående skolebøker. Rev. Essay, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Emne 4. Grunnleggende forestillinger om fylogenetisk systematikk. I: Liv og miljø – Biologisk mangfold og fylogeni. Grad i vitenskap – USP/Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. EN. 2007. Undervisning i evolusjonsbiologi ved å bruke den konseptuelle strukturen til fylogenetisk systematikk - JEG. Science & Teaching, 1(2).
WILEY, E. O. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Fylogenetikk: teori og praksis for fylogenetisk systematikk. 2. utg. Oxford: Wiley. 406 s.
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
FLORES, Heloísa Fernandes. "Kladogram"; Brasil skole. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/cladograma.htm. Åpnet 3. desember 2023.
