Кладограммы представляют собой графические изображения, иллюстрирующие эволюционные взаимоотношения между различными группами организмов. Они способствуют для понимания филогении, подчеркивая эволюционную историю, общую для разных видов.
Эти диаграммы строятся на основе общих и производных характеристик, известных как синапоморфии. Кладограмма состоит из терминалей, ветвей, узлов и корня. Каждая бифуркация в кладограмме представляет собой точку, в которой общая наследственная линия разделяется на отдельные линии.
Читайте также: Генетическая изменчивость — фундаментальный элемент эволюции.
Резюме о кладограммах
- Кладограммы — это диаграммы ветвления, которые отражают филогенетические отношения между таксонами.
- Они были предложены в рамках филогенетической или кладистической систематики.
- Филогения и кладограмма не являются синонимами.
- Кладограммы строятся на основе синапоморфий, определяемых с помощью гипотез о гомологии между характеристиками разных организмов.
- Экономия является важным критерием при построении кладограмм и позволяет найти простейшую закономерность, объясняющую наблюдаемые отношения.
- Элементами кладограммы являются: терминалы, узлы, ветви и корень.
- Расположение организмов в ветвях кладограммы отражает близость их эволюционных взаимоотношений.
- Каждый узел кладограммы представляет общего предка.
- Окаменелости не считаются нами. Они терминальные.
- Длина ветвей кладограммы не отражает течение времени.
- Эти представления помогают понять биологическое разнообразие и то, как разные организмы эволюционно связаны.
Что такое кладограмма?
Кладограммы диаграммы ветвления, представляющие отношения филогенетического родства между таксонами (группа организмов, объединенных по общим признакам). Кладограммы — часть филогенетической или кладистической систематики — подхода к систематике, предложенного на основе публикации работ Вилли Хеннига в 1966 году.
В кладистике понимают, что разнообразие живых существ это результат эволюционных процессов, таких как анагенез и кладогенез. Анагенез — это процесс, посредством которого персонаж появляется или изменяется в популяции с течением времени, ответственный за эволюционные новинки.
Кладогенез относится к эволюционным изменениям филогенетических линий. относится к события видообразования (появление двух или более видов-потомков от предкового вида), что приводит к эволюционному разнообразию линии.
Кладистика предлагает лишь признание монофилетических групп (групп, образованных исключительно предковым видом и всеми его потомками) как естественными, формируя свои таксонные группы на основе распознавания синапоморфий (производных признаков, общих для терминальных таксонов, которые сочинять).
Он также использует экономность как критерий при выборе между гипотезами, объясняющими филогенетические родственные отношения между организмами. Согласно критерию экономии, самым простым объяснением филогенетических отношений между организмами является тот, который предполагает наименьшее число эволюционных ступеней, то есть минимизацию изменений состояния персонажи на протяжении всей эволюции.
См. также: Что такое аналогичные и гомологичные органы?
Являются ли филогения и кладограмма синонимами?
Важно подчеркнуть, что Не рекомендуется использовать термины филогения и кладограмма как синонимы.. Филогения представляет собой эволюционные отношения между таксонами, включая аспекты процесса эволюционное разнообразие биологической линии посредством событий кладогенеза, не представлено в кладограммах. Время, например, не представлено на этих диаграммах.
Какова функция кладограммы?
Кладограммы предлагают визуальное представление об эволюционных отношениях между различными группами организмов., обеспечивая структуру, которая облегчает организацию и понимание знаний об эволюции. Эти диаграммы не только упростить анализ и передачу сложных данных но также позволяют идентифицировать характеристики, общие для разных групп, включая их в ветви кладограммы.
Кладограммы также выделяют клады, которые представляют собой группы организмов, объединенных общим предком, вклад в разграничение таксонов на различных иерархических уровнях, как вид, пол, семья и порядок. Этот визуальный подход необходим для понимания биологического разнообразия и эволюционных взаимосвязей между живыми существами.
Из каких элементов состоит кладограмма?
Кладограмма состоит из:
- терминалы;
- ветви;
- нас;
- источник.
Терминалы представляют собой объекты исследования, которыми могут быть отдельные особи, популяции или виды. Линии, выходящие из терминалов, являются ветвями. Ветви соединяются между собой узлом. Они напрямую соединяют терминалы, а также уровни ниже.
Узел представляет гипотетического предка для каждого кластера, в котором произошло событие кладогенеза. Последний узел обозначает вставку корня, точка, в которой кладограмма соединяется с остальной частью древа жизни и представляет собой гипотезу древнейшей линии группы.
Важный: Узлы не представляют собой окаменелости. Окаменелость, если он найден, является известным элементом анализа и будет представлен терминалом с использованием условного обозначения (обычно кинжала), чтобы подчеркнуть, что это ископаемый таксон.
Как построить кладограмму?
Кладограммы строятся на основе определения терминалов, которые представляют собой набор таксонов, представляющих интерес для изучения, и составляют внутреннюю группу. Совокупность видов, включенных для целей сравнения с таксонами, принадлежащими к внутренней группе, составляет внешнюю группу. Внешняя группа также выполняет функцию помощи в корневой точке дерева во время анализа.
Для филогенетической реконструкции совокупности организмов используются данные морфологических исследований. генетический, поведенческие, экологические, эмбриологические или любые наследственные характеристики.
Систематики (исследователи-систематики) анализируют большое количество образцов, представляющих различных представляющих интерес линий, ища характеристики (или характеры), присутствующие в этих организмы. В этом поиске изложены гипотезы гомологии, при котором между структурами организма устанавливаются отношения соответствия. Одна структура гомологична другой, если она унаследована от общего предка. Ошибка в выдвижении гипотезы гомологии называется гомоплазией.
Собранные характеристики компилируются в матрицу символов.. В матрице символов строки представляют организмы, а столбцы представляют признаки, указывая состояние каждого признака для каждого организма. В случае молекулярных данных каждый сайт, наблюдаемый в данной последовательности, считается символом. Матрица символов помогает систематизировать информацию. транспонировать в кладограмму.
Затем матрица персонажей анализируется, чтобы попытаться определить производные состояния каждого персонажа (апоморфии) и предковые состояния (плезиоморфии). Этот анализ выполняется по алгоритму который пытается согласовать изменения состояния, наблюдаемые в матрице, с филогенетическим деревом, которое объясняет такие изменения самым простым способом, используя принцип экономности.
Узнать больше: Что утверждает теория естественного отбора?
Как читать кладограмму?
В кладограмме большая близость двух элементов по сравнению с третьим интерпретируется как отражение эволюционной истории этих таксонов, и их называют сестринскими группами. Бифуркации кладограммы представляют собой точки разделения линий.через некоторое время. Порядок ветвления представлен корнем, как старейшим эволюционным событием, по направлению к концам, которые представляют недавние события.
Длины ветвей не представляют собой единицы времени., то есть длина одной ветви по отношению к другой говорит нам о том же. Более того, ты кладограммы могут иметь разные эстетические представления, например, с более квадратными ветвями. Важно подчеркнуть, что инвертирование кладограммы не меняет отношений между таксонами.
Можно наблюдать наличие трех типов группировок. в гипотезах, представленных кладограммами, несмотря на то, что кладистика признает существование только монофилетических групп:
- Монофилетическая группа: Эта группа считается естественной и состоит исключительно из предкового вида и всех его потомков. Монофилетические группы также известны как клады, и их можно диагностировать по наличию синапоморфий.
- Парафилетическая группа: Эту группу считают искусственной, поскольку она состоит из предкового вида и части его потомков, но не всех. В пользу этого свидетельствует наличие плезиоморфий и отсутствие синапоморфий.
- Полифилетическая группа: — искусственная группа, образованная видами, произошедшими от нескольких предков.
Авторы изображений
[1]Викисклад
Источники
АМОРИМ, Д. С. 2002. Основы филогенетической систематики. Рибейран-Прету: Голос редакции. 136 с.
Юстина, Л. А. Д., МЕГЛИОРАТТИ Ф.А. и РОДРИГЕС М.Е. 2011. Содержание систематики и филогенетики в учебниках средней школы.. Преподобный. Эссе, 13 (2): 65–84.
ЛОПЕС, С. Г. Б. В. И ЧОУ ХО, Ф. Ф. Тема 4. Основные понятия филогенетической систематики. В: Жизнь и окружающая среда – биологическое разнообразие и филогения. Степень наук – USP/Univesp. П. 54-67.
САНТОС, С. М. Д. И КАЛОР, А. А. 2007. Преподавание эволюционной биологии с использованием концептуальной структуры филогенетической систематики – Я. Наука и преподавание, 1 (2).
УАЙЛИ, Э. О. И ЛИБЕРМАН, Б. С. 2011. Филогенетика: теория и практика филогенетической систематики. 2. ред. Оксфорд: Уайли. 406 с.
