CLADOGRAM: ČEMU SLUŽI I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026

Kladogram je grananje dijagram ili shema od karakteristika koje dijele skupine organizama, što predstavlja najvjerojatniji evolucijsku povijest loze. Obnova se provodi prema metodologiji koju je predložio biolog Willi Hennig.

Kladogrami su karakterizirani grupiranjem svojti na osnovu njihovih sinapomorfija ili izvedenih znakova koji se dijele.

Čemu služi?

Cladogrami vam omogućuju da vizualizirate filogenetske odnose između skupine ili skupina organizama od interesa.

U evolucijskoj biologiji ovi dijagrami omogućavaju razradu filogenetskih stabala i, rekonstrukciju evolucijske povijesti grupe, pomažući definiranju njezine klasifikacije i taksonomskog raspona.

Uz to, pomaže u rasvjetljavanju evolucijskih mehanizama ispitivanjem načina na koji se organizmi mijenjaju tijekom vremena, smjerom te promjene i učestalošću u kojoj se to događa.

Kako je razrađeno?

Jedan od glavnih ciljeva evolucijskih biologa je pronaći položaj vrsta na „drvetu života“. Da bi se to postiglo, oni analiziraju različite karakteristike u organizmima, bilo da su morfološke, ekološke, etološke, fiziološke ili molekularne.

Morfološke karakteristike jedinki široko su korištene za utvrđivanje njihove klasifikacije; međutim, dolazi do točke kad one nisu dovoljne za diskriminaciju na određenim granama stabla. U ovom slučaju molekularni alati pomažu u prepoznavanju tih odnosa.

Jednom kada je odabrana osobina, hipoteze o srodstvu između vrsta koje se zanimaju konstruirane su i prikazane shematski.

U ovom dijagramu grane predstavljaju hipotetičke pretke gdje se dogodio događaj kladogeneze ili odvajanja evolucijskih loza. Na kraju svakog ogranka nalaze se svaka svojta koja su bila uključena u početnu analizu, bilo da su u pitanju vrste, rodovi.

homologije

Da bi se uspostavila veza između skupine organizama, moraju se koristiti homologni likovi; to jest dvije karakteristike koje imaju zajedničkog pretka. Znak se smatra homolognim ako su svoje trenutno stanje stekli izravnim nasljeđivanjem.

Na primjer, gornji udovi ljudi, pasa, ptica i kitova homologni su jedni drugima. Iako ispunjavaju različite funkcije i na prvi pogled izgledaju vrlo različito, strukturni uzorak kostiju je isti u skupinama: svi imaju humerus, nakon čega slijede polumjer i ulna.

Suprotno tome, krila šišmiša i ptica (ovaj put zasnovana na strukturi za letenje) nisu homologna jer te strukture nisu stekla izravnim nasljeđivanjem. Zajednički predak ovih letećih kralježnjaka nije imao krila i obje su ga skupine stekle konvergentno.

Ako želimo izvesti filogenetske odnose, ovi likovi nisu korisni jer, iako su slični, ne odgovaraju na odgovarajući način podrijetlom organizama.

Dijeljeni primitivni i izvedeni likovi

Eto, homologni karakter svih sisavaca je okosnica. Međutim, ova struktura ne služi razlikovanju sisavaca od drugih svojti, jer druge skupine - poput riba i gmazova - imaju okosnice. U kladističkom jeziku ova vrsta znakova naziva se primitivni zajednički lik ili simpleciomorfija.

Ako želimo uspostaviti filogenetske veze između sisavaca koji kao kriterij koriste kralježnični stup, ne možemo doći do pouzdanog zaključka.

U slučaju dlake, karakteristika je koju dijele svi sisavci i ne postoji u drugim skupinama kralježnjaka. Iz tog razloga, to je zajednički izvedeni lik - sinapomorfija - i smatra se evolucijskom novošću specifične klade.

Da bi se razradio kladogram, filogenetska sistematika predlaže formiranje taksonomskih skupina koristeći zajedničke izvedene znakove.

Razvrstavanje škola: kladizam

Za uspostavljanje klasifikacije i filogenetskih odnosa između organizama potrebno je pribjeći objektivnim normama koje koriste rigoroznu metodu za rasvjetljavanje ovih obrazaca.

Kako bi se izbjegli subjektivni kriteriji, pojavljuju se klasifikacijske škole: tradicionalna evolucijska taksonomija i kladizam.

Kladizam (od grčkog cladosa, što znači "grana") ili filogenetska sistematika razvio je 1950. njemački entomolog Willi Hennig, a široko je prihvaćen zbog svoje metodološke strogosti.

Kladisti konstruiraju kladograme koji predstavljaju genealoške veze između vrsta i drugih terminalnih svojti. Slično tome, traže naručene skupove dijeljenih izvedenih likova ili sinapomorfija.

Ova škola ne koristi zajedničke likove predaka ili simpleiomorfije i samo priznaje monofiletne skupine; to jest, skupine koje uključuju najnovijeg uobičajenog pretka i svih potomaka.

Parafilitske skupine (skupine organizama koje uključuju najnovijeg uobičajenog pretka, izuzev nekih njihovih potomaka) ili polifetici (skupine organizama različitih predaka) ne vrijede za kladiste.

Načelo parmacije

Moguće je da se prilikom izrade kladograma dobije nekoliko grafičkih prikaza koji prikazuju različite evolucijske povijesti iste skupine organizama. U tom je slučaju izabran najopouzdaniji kladogram koji sadrži najmanji broj transformacija.

U svjetlu uljudbe, najbolje rješenje problema je ono koje zahtijeva najmanje pretpostavki. U području biologije to se tumači kao manje evolucijske promjene.

Razlike između kladograma i filogenetskih stabala

Općenito, taksonomisti imaju tendenciju utvrđivanja tehničkih razlika između kladograma i filogenetskog stabla. Potrebno je pojasniti da kladogram nije strogo ekvivalentan filogenetskom stablu.

Grane kladograma formalni su način označavanja ugniježđene hijerarhije klada, dok su u filogenetskom stablu grane prikazi rodova nastalih u prošlosti. Drugim riječima, kladogram ne podrazumijeva evolucijsku povijest.

Za dobivanje filogenetskog stabla potrebno je dodati dodatne informacije: dodatna tumačenja koja se odnose na pretke, trajanje rodova u vremenu i količinu evolucijskih promjena koje su se dogodile između proučenih rodova.

Stoga su kladogrami prva aproksimacija za konačno stvaranje filogenetskog stabla, što ukazuje na mogući obrazac grananja.

Primjeri

Amniotes

Kladogram amniota predstavlja tri skupine kralježnjaka tetrapoda: gmazovi, ptice i sisari. Za sve njih je karakteristično prisustvo četiri sloja (korion, alantois, amnion i žumanjka) u embriju.

Imajte na umu da je pojam "gmaza" parafilski, jer isključuje ptice; zbog toga ga kladisti odbijaju.

majmuni

Kladogram majmuna uključuje rodove: Hylobates, Pongo, Gorilla, Pan i Homo. Popularno je pojam majmuna parafilektičan, jer isključuje rod Homo (mi ljudi).

Reference

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologija. Panamerican Medical Ed.
2. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Panamerican Medical Ed.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. New York: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.