Kladogram är grafiska representationer som illustrerar evolutionära samband mellan olika grupper av organismer. De bidrar för att förstå fylogeni, som lyfter fram den evolutionära historien som delas mellan olika arter.
Dessa diagram är konstruerade baserat på delade och härledda egenskaper, kända som synapomorfier. Ett kladogram består av terminaler, grenar, noder och rot. Varje bifurkation i ett kladogram representerar en punkt där en gemensam släktlinje delas upp i distinkta linjer.
Läs också: Genetisk variabilitet — grundläggande element för att evolution ska kunna inträffa
Sammanfattning om kladogram
- Kladogram är förgreningsdiagram som representerar de fylogenetiska förhållandena mellan taxa.
- De föreslogs inom den fylogenetiska eller kladistiska systematiken.
- Fylogeni och kladogram är inte synonyma.
- Kladogram är konstruerade baserat på synapomorfier, definierade genom hypoteser om homologier mellan egenskaper hos olika organismer.
- Parsimony är ett viktigt kriterium vid konstruktionen av kladogram och söker det enklaste mönstret som förklarar de observerade sambanden.
- Elementen i ett kladogram är: terminaler, noder, grenar och rot.
- Arrangemanget av organismer i kladogrammets grenar återspeglar närheten till deras evolutionära relationer.
- Varje nod i ett kladogram representerar en gemensam förfader.
- Fossil betraktas inte som oss. De är terminala.
- Längden på grenarna i ett kladogram representerar inte tidens gång.
- Dessa representationer hjälper till att förstå biologisk mångfald och hur olika organismer är evolutionärt relaterade.
Vad är ett kladogram?
Kladogram är förgreningsdiagram som representerar fylogenetiska släktskapsförhållanden mellan taxa (grupp av organismer sammanförda baserat på gemensamma egenskaper). Kladogram är en del av fylogenetisk eller kladistisk systematik, ett förhållningssätt till systematik som föreslagits baserat på publiceringen av Willi Hennigs verk 1966.
Inom kladistik förstår man det mångfalden av levande varelser det härrör från evolutionära processer, såsom anagenes och kladogenes. Anagenes är den process genom vilken en karaktär uppstår eller förändras i en population över tid, och är ansvarig för evolutionära nyheter.
Kladogenesis hänvisar till de evolutionära förändringarna av fylogenetiska linjer relaterat till artbildningshändelser (uppkomsten av två eller flera ättlingarter från en förfäders art), vilket leder till den evolutionära diversifieringen av en härstamning.
Cladistics föreslår endast erkännande av monofyletiska grupper (en grupp som enbart bildas av en förfäders art och alla dess avkomlingar) som naturliga och bildar sina taxongrupperingar baserade på igenkänning av synapomorphies (härledda karaktärer som delas mellan terminala taxa som komponera).
Den använder också sparsamhet som ett kriterium för att välja mellan hypoteser som förklarar de fylogenetiska släktskapsförhållandena mellan organismer. Enligt sparsamhetskriteriet är den enklaste förklaringen av det fylogenetiska förhållandet mellan organismer den som förutsätter det minsta antalet evolutionära steg, det vill säga att minimera förändringar i tillståndet av tecken genom hela evolutionen.
Se också: Vad är analoga organ och homologa organ?
Är fylogeni och kladogram synonyma?
Det är viktigt att lyfta fram det Det rekommenderas inte att använda termerna fylogeni och kladogram som synonymer. Fylogeni representerar de evolutionära förhållandena mellan taxa, inklusive aspekter av processen för evolutionär diversifiering av en biologisk härstamning genom kladogenesis-händelser, ej representerade i kladogram. Tid, till exempel, är inte representerad i dessa diagram.
Vilken funktion har kladogrammet?
Kladogram erbjuda en visuell representation av de evolutionära förhållandena mellan olika grupper av organismer, tillhandahåller en struktur som underlättar organisationen och förståelsen av kunskap om evolution. Dessa diagram inte bara förenkla analys och kommunikation av komplexa data men också möjliggöra identifiering av egenskaper som delas mellan olika grupper genom att inkludera dem i kladogrammets grenar.
Kladogram lyfter också fram clades, som representerar grupper av organismer förenade av en gemensam förfader, bidra till avgränsningen av taxa på olika hierarkiska nivåer, som art, kön, familj och ordning. Detta visuella tillvägagångssätt är väsentligt för att förstå biologisk mångfald och de evolutionära kopplingarna mellan levande varelser.
Vilka är elementen i kladogrammet?
Kladogrammet består av:
- terminaler;
- grenar;
- oss;
- källa.
Terminalerna representerar studieenheterna, som kan vara en individ, populationer eller arter. Linjerna som lämnar terminalerna är grenarna. Grenarna är förbundna med varandra med en knut. De ansluter direkt såväl terminaler som nivåer längre ner.
Noden representerar den hypotetiska förfadern för varje kluster där kladogenes-händelsen inträffade. Den sista noden betecknar införandet av roten, punkten där ett kladogram ansluter till resten av livets träd, och representerar en hypotes om gruppens äldsta släktlinje.
Viktig: Noder representerar inte fossiler. Ett fossil, när den hittas, är ett känt element i analysen och kommer att representeras av en terminal som använder en konvention (vanligtvis en dolk) för att markera att det är ett fossilt taxon.
Hur bygger man ett kladogram?
Kladogram är konstruerade baserat på definitionen av terminaler, som representerar uppsättningen av taxa av intresse som ska studeras och utgör den interna gruppen. Den uppsättning arter som ska inkluderas i jämförelsesyfte med de taxa som tillhör den interna gruppen utgör den externa gruppen. Den externa gruppen har även funktionen att assistera vid trädets rotpunkt under en analys.
För den fylogenetiska rekonstruktionen av en uppsättning organismer används data från morfologiska studier, genetisk, beteendemässiga, ekologiska, embryologiska eller andra ärftliga egenskaper.
Systematiker (systematikforskare) analyserar ett stort antal exemplar som representerar olika linjer av intresse, letar efter egenskaper (eller karaktärer) som finns i dessa organismer. I denna sökning, hypoteser om homologi beskrivs, där korrespondensförhållanden etableras mellan organismstrukturer. En struktur är homolog med en annan när den ärvs från en gemensam förfader. När det finns ett fel i att föreslå en hypotes om homologi kallas detta homoplasi.
De insamlade egenskaperna sammanställs till en teckenmatris. I en karaktärsmatris representerar rader organismer och kolumner representerar egenskaper, vilket indikerar tillståndet för varje egenskap för varje organism. När det gäller molekylära data anses varje plats som observeras i en given sekvens vara en karaktär. Teckenmatrisen hjälper till att organisera information att omvandlas till ett kladogram.
Karaktärsmatrisen analyseras sedan för att försöka definiera de härledda tillstånden för varje karaktär (apomorphies) och de förfäders tillstånd (plesiomorphies). Denna analys görs av en algoritm som försöker förena de tillståndsförändringar som observeras i matrisen med ett fylogenetiskt träd som förklarar sådana förändringar på enklast möjliga sätt, med hjälp av sparsamhetsprincipen.
Veta mer: Vad säger teorin om naturligt urval?
Hur läser man ett kladogram?
I ett kladogram tolkas den större närheten mellan två element jämfört med ett tredje som en återspegling av dessa taxas evolutionära historia, och de kallas systergrupper. Bifurkationerna i kladogrammet representerar de punkter där linjerna delar sigöver tid. Förgreningsordningen representeras av roten, som den äldsta evolutionära händelsen, mot terminalerna, som representerar senaste händelser.
Grenlängder representerar inte tidsenheter, det vill säga längden på en gren i förhållande till en annan säger oss samma sak. Dessutom, du kladogram kan ha olika estetiska representationer, med fler fyrkantiga grenar till exempel. Det är viktigt att lyfta fram det Att invertera ett kladogram ändrar inte relationerna mellan taxa.
Det är möjligt att observera närvaron av tre typer av grupperingar i de hypoteser som representeras av kladogrammen, trots att kladistik bara erkänner förekomsten av monofyletiska grupper:
- Monofyletisk grupp: Det är en grupp som anses vara naturlig, som uteslutande bildas av en förfäders art och alla dess ättlingar. Monofyletiska grupper är också kända som klader och kan diagnostiseras genom närvaron av synapomorfier.
- Parafyletisk grupp: Det är en grupp som betraktas som konstgjord, eftersom den bildas av en förfäders art och en del av dess efterkommande arter, men inte alla. Det stöds av närvaron av plesiomorphies och frånvaron av synapomorphies.
- Polyfyletisk grupp: är en konstgjord grupp som bildas av arter som härstammar från flera förfäder.
Bildkrediter
[1]Wikimedia Commons
Källor
AMORIM, D. S. 2002. Grunderna i fylogenetisk systematik. Ribeirão Preto: Holos Editora. 136 sid.
JUSTINA, L. A. D., MEGLHIORATTI, F.A. & RODRIGUES, M.E. 2011. Innehållet i systematik och fylogenetik i gymnasieböcker. Varv. Uppsats, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Ämne 4. Grundläggande föreställningar om fylogenetisk systematik. I: Liv och miljö – Biologisk mångfald och fylogeni. Examen i vetenskap – USP/Univesp. P. 54-67.
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. A. 2007. Undervisning i evolutionsbiologi med hjälp av fylogenetisk systematiks begreppsstruktur – jag. Science & Teaching, 1(2).
WILEY, E. O. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Fylogenetik: teori och praktik av fylogenetisk systematik. 2. ed. Oxford: Wiley. 406 sid.
