CLADOGRAM: HVAD DET ER TIL OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Et kladogram er et forgreningsdiagram eller et skema over de egenskaber, der deles af en gruppe organismer, der repræsenterer den mest sandsynlige evolutionære historie af afstamningen. Rekonstruktionen udføres efter metoden foreslået af biologen Willi Hennig.

Cladograms er kendetegnet ved at gruppere taxa baseret på deres synapomorfier eller afledte tegn, der deles.

Hvad er det for?

Cladogrammer giver dig mulighed for at visualisere de fylogenetiske forhold mellem en gruppe eller grupper af organismer af interesse.

I evolutionær biologi gør disse diagrammer det muligt at uddybe filogenetiske træer og derfor rekonstruere en gruppes evolutionshistorie ved at hjælpe med at definere dens klassificering og taksonomiske områder.

Derudover hjælper det med at belyse evolutionære mekanismer ved at undersøge, hvordan organismer ændrer sig over tid, retningen på denne ændring og den hyppighed, i hvilken de gør det.

Som uddybet?

Et af de vigtigste mål for evolutionærbiologer er at finde arternes position på "livets træ." For at opnå dette analyserer de forskellige egenskaber i organismer, hvad enten de er morfologiske, økologiske, etologiske, fysiologiske eller molekylære.

Individernes morfologiske egenskaber er blevet vidt brugt til at fastlægge deres klassificering; der kommer dog et punkt, hvor de ikke er tilstrækkelige til at skelne mellem bestemte grene af træet. I dette tilfælde hjælper molekylære værktøjer med at skelne mellem disse forhold.

Når egenskaben er valgt, konstrueres og fremstilles hypoteser om slektskabsrelationer mellem de interessante arter.

I dette diagram repræsenterer grenene hypotetiske forfædre, hvor der opstod en hændelse med kladogenese eller adskillelse af evolutionslinjer. I slutningen af ​​hver gren er hver af de taxaer, der var inkluderet i den indledende analyse, om de er arter, slægter, blandt andre.

homologier

For at etablere forhold mellem en gruppe organismer skal der anvendes homologe tegn; det vil sige to egenskaber, der deler en fælles forfader. En karakter betragtes som homolog, hvis de erhvervede deres nuværende tilstand ved direkte arv.

For eksempel er de øvre lemmer hos mennesker, hunde, fugle og hvaler homologe med hinanden. Selvom de udfører forskellige funktioner, og ved første øjekast ser de meget forskellige ud, er det strukturelle mønster af knoglerne det samme i grupperne: De har alle en humerus, efterfulgt af radius og ulna.

I modsætning hertil er vingerne på flagermus og fugle (denne gang baseret på strukturen til at flyve) ikke homologe, fordi de ikke erhvervede disse strukturer ved direkte arv. Den fælles stamfar til disse flyvende hvirveldyr præsenterede ikke vinger, og begge grupper erhvervede det på en konvergent måde.

Hvis vi ønsker at udlede de fylogenetiske forhold, er disse tegn ikke nyttige, for selv om de er ens, angiver de ikke tilstrækkeligt organismenes fælles forfader.

Delte primitive og afledte tegn

Nu er en homolog karakter af alle pattedyr rygraden. Denne struktur tjener dog ikke til at differentiere pattedyr fra andre taxaer, fordi andre grupper - såsom fisk og krybdyr - har rygrad. I kladistisk sprog kaldes denne karakter en primitiv delt karakter eller en simpleiomorfi.

Hvis vi ønsker at etablere de fylogenetiske forhold mellem pattedyr, der bruger rygsøjlen som kriterium, kan vi ikke nå nogen pålidelig konklusion.

I tilfælde af hår er det en karakteristik, der deles af alle pattedyr, der ikke findes i andre grupper af hvirveldyr. Af denne grund er det en delt afledt karakter - synapomorfi - og det betragtes som en evolutionær nyhed i en bestemt klade.

For at udarbejde et kladogram foreslår den fylogenetiske systematik dannelse af taksonomiske grupper ved hjælp af delte afledte tegn.

Klassifikationsskoler: kladisme

For at etablere klassificering og fylogenetiske forhold mellem organismer er det nødvendigt at ty til objektive normer, der bruger en streng metode til at belyse disse mønstre.

For at undgå subjektive kriterier dukker der op klassifikationsskoler: traditionel evolutionær taksonomi og cladisme.

Kladisme (fra den græske clados, der betyder "gren") eller fylogenetisk systematik blev udviklet i 1950 af den tyske entomolog Willi Hennig og er almindeligt anerkendt for dens metodiske strenghed.

Cladists konstruerer cladogrammer, der repræsenterer de slægtsforhold mellem arter og andre terminale taxaer. Tilsvarende ser de efter bestilte sæt delte afledte tegn eller synapomorfier.

Denne skole bruger ikke delte forfædres karakterer eller simpleiomorfier og giver kun gyldighed til monofyletiske grupper; det vil sige grupperinger, der inkluderer den seneste fælles stamfar og alle efterkommere.

Paraphyletiske grupper (grupper af organismer, der inkluderer den seneste fælles forfader, eksklusive nogle af deres efterkommere) eller polyfetik (grupper af organismer fra forskellige forfædre), er ikke gyldige for cladister.

Princippet om parsimonium

Det er muligt, at når man fremstiller et cladogram, opnås flere grafiske repræsentationer, der viser forskellige evolutionære historier for den samme gruppe af organismer. I dette tilfælde vælges det mest "mistænkelige" cladogram, der indeholder det mindste antal transformationer.

I lys af parsimonie er den bedste løsning på et problem den, der kræver færrest antagelser. På området biologi fortolkes dette som færre evolutionære ændringer.

Forskelle mellem cladogrammer og fylogenetiske træer

Generelt etablerer taxonomer tekniske forskelle mellem et cladogram og et fylogenetisk træ. Det er nødvendigt at præcisere, at et kladogram ikke strengt svarer til et fylogenetisk træ.

Grenerne af et kladogram er en formel måde at indikere et indlejret hierarki af klaverne, mens grenene i et fylogenetisk træ er repræsentationer af afstamninger, der har fundet sted i fortiden. Med andre ord indebærer kladogrammet ikke en evolutionær historie.

For at opnå et fylogenetisk træ er det nødvendigt at tilføje ekstra information: yderligere fortolkninger relateret til forfædrene, varigheden af ​​afstamningerne i tid og mængden af ​​evolutionære ændringer, der er sket mellem de undersøgte linjer.

Derfor er cladogrammer de første tilnærmelser til den endelige oprettelse af et fylogenetisk træ, hvilket angiver det mulige forgreningsmønster.

eksempler

amniotes

Kladogrammet af fosterdyr repræsenterer tre grupper af tetrapodvirveldyr: krybdyr, fugle og pattedyr. Alle disse er kendetegnet ved tilstedeværelsen af ​​fire lag (chorion, allantois, amnion og æggesæk) i embryoet.

Bemærk, at begrebet "krybdyr" er paraphyletisk, da det udelukker fugle; af denne grund afvises det af klisterne.

Apes

Abernes kladogram inkluderer slægterne: Hylobates, Pongo, Gorilla, Pan og Homo. Populært er abebegrebet paraphyletisk, fordi det udelukker slægten Homo (vi mennesker).

Referencer

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologi. Panamerican Medical Ed.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper. New York: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Virveldyr: komparativ anatomi, funktion, evolution. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. Sydprojekt.