Cladogram voor wat werkt, Verschil met fylogenetische boom en voorbeelden

een cladograma het is een diagram of vertakt schema van de kenmerken gedeeld door een groep organismen, die de meest waarschijnlijke evolutionaire geschiedenis van de afstamming vertegenwoordigen. De reconstructie wordt uitgevoerd volgens de methodologie voorgesteld door bioloog Willi Hennig.

De cladograma's worden gekenmerkt omdat ze de taxa groeperen op basis van hun synapomorfieën of afgeleide tekens die een gedeeld karakter hebben.

index

• 1 Waar wordt het voor gebruikt??
• 2 Hoe is het uitgewerkt?
  • 2.1 Homologieën
  • 2.2 Primitieve karakters en gedeelde afgeleiden
• 3 Classificatie scholen: cladisme
  • 3.1 Principe van spaarzaamheid
• 4 Verschillen tussen cladogrammen en fylogenetische bomen
• 5 voorbeelden
  • 5.1 Amniotes
  • 5.2 Apen
• 6 Referenties

Waar is het voor??

De cladogrammen laten toe om de fylogenetische relaties tussen een groep of groepen van van belang zijnde organismen te visualiseren.

In de evolutionaire biologie maken deze diagrammen de uitwerking van fylogenetische bomen mogelijk en reconstrueren ze daarom de evolutionaire geschiedenis van een groep, waardoor ze de classificatie en taxonomische bereiken helpen definiëren.

Bovendien helpt het om de evolutionaire mechanismen te verhelderen door te kijken naar de manier waarop organismen veranderen in de tijd, de richting van deze verandering en de frequentie waarmee ze dit doen..

Hoe is het gemaakt?

Een van de hoofddoelen van evolutionaire biologen is om de positie van de soort in de "levensboom" te vinden. Om dit te bereiken analyseren ze verschillende karakteristieken in organismen, of ze nu morfologisch, ecologisch, ethologisch, fysiologisch of moleculair zijn..

De morfologische kenmerken van individuen zijn op grote schaal gebruikt om hun classificatie vast te stellen; er komt echter een punt waarop ze niet voldoende zijn om te discrimineren in specifieke takken van de boom. In dit geval helpen de moleculaire hulpmiddelen om deze relaties te onderscheiden.

Als het karakter is gekozen, worden de hypotheses van verwantschapsrelaties tussen de soorten van belang schematisch geconstrueerd en weergegeven..

In dit diagram vertegenwoordigen de vertakkingen hypothetische voorouders waar een gebeurtenis van cladogenese of scheiding van de evolutionaire lijnen heeft plaatsgevonden. Aan het einde van elke tak worden alle taxa geplaatst die in de initiële analyse waren opgenomen, of dit nu species, geslachten, enzovoort waren.

homologieën

Om de relaties tussen een groep organismen vast te stellen, moeten homologe karakters worden gebruikt; dat wil zeggen, twee kenmerken die een gemeenschappelijke voorouder gemeen hebben. Een personage wordt als een homoloog beschouwd als ze hun huidige status door directe overerving hebben verkregen.

De bovenste ledematen van mensen, honden, vogels en walvissen zijn bijvoorbeeld homoloog aan elkaar. Hoewel ze verschillende functies vervullen en er op het eerste gezicht heel anders uitzien, is het structurele patroon van de botten hetzelfde in de groepen: ze hebben allemaal een opperarmbeen, gevolgd door de straal en de ellepijp..

In tegenstelling hiermee zijn de vleugels van vleermuizen en vogels (ditmaal afhankelijk van de te vliegen structuur) niet homoloog omdat ze deze structuren niet hebben verkregen door directe overerving. De gemeenschappelijke voorouder van deze vliegende gewervelde dieren had geen vleugels en beide groepen verkregen het op een convergente manier.

Als we de fylogenetische relaties willen afleiden, zijn deze tekens niet nuttig omdat ze, hoewel ze vergelijkbaar zijn, niet voldoende de gemeenschappelijke voorouders van de organismen aangeven.

Primitieve karakters en gedeelde afgeleiden

Nu is een homoloog karakter van alle zoogdieren de ruggengraat. Deze structuur dient echter niet om zoogdieren van andere taxa te onderscheiden, omdat andere groepen - zoals vissen en reptielen - de ruggengraat bezitten. In de cladistische taal wordt dit type karakter een primitief gedeeld karakter of eenvoudige symbologie genoemd.

Willen we de verwantschappen tussen zoogdieren gebruiken als criteria de ruggengraat vast te stellen, konden we niet bereiken geen betrouwbare conclusie.

In het geval van het haar wordt gedeeld door alle zoogdieren die niet bestaat in andere groepen gewervelde dieren karakter. Daarom is het een gedeeld afgeleide karakter - synapomorfie - en wordt het beschouwd als een evolutionaire nieuwheid van een specifieke clade..

Om een ​​cladogram te ontwikkelen, stelt de fylogenetische systematiek de vorming van taxonomische groepen voor met behulp van gedeelde afgeleide karakters.

Klassenscholen: cladisme

Om de classificatie en fylogenetische relaties tussen organismen vast te stellen, is het noodzakelijk om toevlucht te nemen tot objectieve normen die een rigoureuze methode gebruiken om dergelijke patronen te verduidelijken..

Om subjectieve criteria te vermijden, ontstaan ​​er classificatiescholen: traditionele evolutionaire taxonomie en cladisme.

Cladism (uit het Grieks clades, wat "tak" betekent) of systematische fylogenetische werd ontwikkeld in 1950 door de Duitse entomoloog Willi Hennig, en heeft brede acceptatie voor zijn methodologische strengheid.

Cladisten construeren cladogrammen die de genealogische relaties tussen soorten en andere terminale taxa weergeven. Op dezelfde manier zoeken ze naar geordende sets gedeelde afgeleide karakters of synapomorfieën.

Deze school is niet medegebruik voorouderlijke tekens of symplesiomorfie en valideert alleen monofyletische groepen; dat wil zeggen, groepen die de meest recente gemeenschappelijke voorouder en alle nakomelingen omvatten.

Parafyletische groepen (groeperingen van organismen die de meest recente gemeenschappelijke voorouder omvatten, met uitzondering van enkele van hun nakomelingen) of polyphexis (groeperingen van organismen van verschillende voorouders) zijn niet geldig voor cladisten.

Principe van spaarzaamheid

Het is mogelijk dat bij het produceren van een cladogram verschillende grafische weergaven worden verkregen die verschillende evolutionaire geschiedenissen van dezelfde groep organismen vertonen. In dit geval wordt het meest "spaarzame" cladogram gekozen, dat het minste aantal transformaties bevat.

In het licht van zuinigheid is de beste oplossing voor een probleem er een die het minste aantal aannames vereist. Op het gebied van biologie wordt dit geïnterpreteerd als een lager aantal evolutionaire veranderingen.

Verschillen tussen cladogrammen en fylogenetische bomen

Over het algemeen stellen taxonomen meestal technische verschillen vast tussen een cladogram en een fylogenetische boom. Het is nodig om te verduidelijken dat een cladogram niet strikt equivalent is aan een fylogenetische boom.

De takken van een cladogram zijn een formele manier om een ​​geneste hiërarchie van cladoden aan te duiden, terwijl in een fylogenetische boom de takken representaties zijn van lijnen die in het verleden hebben plaatsgevonden. Met andere woorden, het cladogram impliceert geen evolutionaire geschiedenis.

Voor het verkrijgen van een fylogenetische boom is het noodzakelijk om extra informatie toe te voegen: extra interpretaties met betrekking tot de voorouders, de duur van de geslachten in de tijd en de hoeveelheid evolutionaire veranderingen die zich hebben voorgedaan tussen de bestudeerde lijnen.

Daarom zijn cladogrammen de eerste benaderingen voor de uiteindelijke creatie van een fylogenetische boom, die het mogelijke vertakkingspatroon aangeeft.

Voorbeelden

amniote

Het cladogram van de amniotes vertegenwoordigt drie groepen tetrapod-vertebraten: reptielen, vogels en zoogdieren. Deze worden allemaal gekenmerkt door de aanwezigheid van vier lagen (chorion, allantois, amnion en dooierzak) in het embryo.

Merk op dat het concept van "reptiel" parafyletisch is, omdat het vogels uitsluit; om deze reden wordt het door cladisten afgewezen.

aap

Het cladogram van de apen omvat de geslachten: Hylobates, Pongo, Gorilla, brood en homo. In de volksmond is het concept van de aap parafyletisch, omdat het het geslacht uitsluit homo (wij mensen).

referenties

1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologie. Ed. Panamericana Medical.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Uitnodiging voor biologie. Ed. Panamericana Medical.
3. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie. New York: McGraw-Hill.
4. Kardong, K. V. (2002). Vertebraten: vergelijkende anatomie, functie, evolutie. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evolutie: de basis van de biologie. Zuid-project.