КЛАДОГРАМ: ЗА КАКВО Е И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

А cladogram е разклоняване схема или схема на характеристиките споделени от група организми, представляващ най-вероятно еволюционната история на линията. Реконструкцията се извършва по методологията, предложена от биолога Вили Хениг.

Кладограмите се характеризират с групиране на таксони въз основа на техните синапоморфии или производни знаци, които се споделят.

За какво е?

Кладограмите ви позволяват да визуализирате филогенетичните връзки между група или групи организми, които представляват интерес.

В еволюционната биология тези диаграми позволяват да се изработи филогенетични дървета и следователно да се реконструира еволюционната история на дадена група, помагайки да се определи нейната класификация и таксономичен обхват.

В допълнение, той помага да се изяснят еволюционните механизми, като се изследва начина, по който организмите се променят във времето, посоката на тази промяна и честотата, в която те правят това.

Както е разработено?

Една от основните цели на еволюционните биолози е да намерят позицията на видовете върху „дървото на живота“. За да постигнат това, те анализират различни характеристики в организмите, били те морфологични, екологични, етологични, физиологични или молекулярни.

Морфологичните характеристики на индивидите са широко използвани за установяване на тяхната класификация; обаче идва момент, в който те не са достатъчни, за да различават определени клонове на дървото. В този случай молекулярните инструменти помагат да се открият тези взаимоотношения.

След като се избере чертата, се изграждат и представят схематично хипотези за родствени връзки между интересуващите видове.

В тази диаграма клоните представляват хипотетични предци, при които е настъпило събитие от кладогенеза или разделяне на еволюционните родове. В края на всеки клон са всички таксони, които са били включени в първоначалния анализ, независимо дали са видове, родове и други.

Хомолож

За да се установят връзки между група организми, трябва да се използват хомологични знаци; тоест две характеристики, които споделят общ прародител. Характерът се счита за хомоложен, ако е придобил сегашното си състояние чрез пряко наследяване.

Например, горните крайници на хора, кучета, птици и китове са хомоложни един на друг. Въпреки че изпълняват различни функции и на пръв поглед изглеждат много различни, структурният модел на костите е един и същ в групите: всички те имат плетеница, последвана от радиуса и улната.

За разлика от тях, крилата на прилепите и птиците (този път въз основа на структурата за летене) не са хомоложни, защото не са придобили тези структури чрез пряко наследяване. Общият прародител на тези летящи гръбначни животни не представи крила и двете групи го придобиха по конвергентен начин.

Ако искаме да изведем филогенетичните връзки, тези знаци не са полезни, защото, макар да са сходни, те не показват адекватно общото потекло на организмите.

Споделени примитивни и производни герои

Сега, хомологичен характер на всички бозайници е гръбнакът. Тази структура обаче не служи за разграничаване на бозайниците от други таксони, тъй като други групи - като риби и влечуги - имат гръбначни кости. На кладистичен език този тип характер се нарича примитивен споделен персонаж или симплеоморфия.

Ако искаме да установим филогенетичните връзки между бозайниците, използващи гръбначния стълб като критерий, не можем да достигнем до надеждно заключение.

В случая с косата, това е характеристика, споделена от всички бозайници, която не съществува в други групи гръбначни животни. Поради тази причина той е споделен производен характер - синапоморфия - и се счита за еволюционна новост на конкретен клад.

За да се изработи кладограма, филогенетичната систематика предлага формирането на таксономични групи, като се използват споделени производни знаци.

Класификационни училища: кладизъм

За да се установи класификацията и филогенетичните връзки между организмите, е необходимо да се прибегне до обективни норми, които използват строг метод за изясняване на тези модели.

За да се избегнат субективните критерии, се появяват училища за класификация: традиционна еволюционна таксономия и кладизъм.

Кладизмът (от гръцки clados, означаващ "клон") или филогенетична систематика е разработен през 1950 г. от немския ентомолог Вили Хениг и е широко приет за своята методологична строгост.

Кладистите изграждат кладограми, които представят генеалогичните връзки между видовете и други терминални таксони. По същия начин те търсят подредени набори от споделени производни символи или синапоморфии.

Това училище не използва споделени герои или симплиоморфии и дава валидност на монофилетични групи; тоест групировки, които включват най-скорошния общ прародител и всички потомци.

Парафилетичните групи (групи от организми, които включват най-скорошния общ прародител, с изключение на някои от техните потомци) или полифетици (групиране на организми от различни предци) не са валидни за кладисти.

Принцип на пристрастието

Възможно е при направата на кладограма да се получат няколко графични изображения, които показват различни еволюционни истории на една и съща група организми. В този случай се избира най-„парсимониалната“ кладограма, която съдържа най-малко преобразувания.

В светлината на пристрастието, най-доброто решение на даден проблем е това, което изисква най-малко предположения. В областта на биологията това се тълкува като по-малко еволюционни промени.

Разлики между кладограми и филогенетични дървета

Като цяло таксономистите са склонни да установят технически разлики между кладограма и филогенетично дърво. Необходимо е да се изясни, че кладограма не е строго еквивалентна на филогенетично дърво.

Клоните на кладограма са формален начин за обозначаване на вложена йерархия на кладовете, докато във филогенетично дърво клоните представляват редове, възникнали в миналото. С други думи, кладограмата не предполага еволюционна история.

За получаване на филогенетично дърво е необходимо да се добави допълнителна информация: допълнителни интерпретации, свързани с предците, продължителността на линиите във времето и количеството еволюционни промени, настъпили между изследваните родове.

Следователно кладограмите са първите приближения за окончателното създаване на филогенетично дърво, което показва възможния модел на разклоняване.

Примери

Amniotes

Кладограмата на амниоти представлява три групи гръбначни животни: влечуги, птици и бозайници. Всички те се характеризират с наличието на четири слоя (хорион, алантоис, амнион и жълтъчен сак) в ембриона.

Обърнете внимание, че понятието "влечуго" е парафилетно, тъй като изключва птиците; поради тази причина той е отхвърлен от кладистите.

Apes

Кладограмата на маймуните включва родовете: Хилобати, Понго, Горила, Пан и Хомо. Популярно е, че понятието маймуна е парафилетно, защото изключва рода Homo (ние хората).

Препратки

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Биология. Panamerican Medical Ed.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Покана за биология. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. Ню Йорк: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Гръбначни: сравнителна анатомия, функция, еволюция. McGraw-Hill.
5. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Проект Юг.