Cladogram für was funktioniert, Unterschied mit phylogenetischen Baum und Beispiele

A Kladogramm es ist ein Diagramm oder verzweigter Umriß der Eigenschaften, die von einer Gruppe von Organismen geteilt werden und die wahrscheinlichste Evolutionsgeschichte der Linie darstellen. Die Rekonstruktion erfolgt nach der vom Biologen Willi Hennig vorgeschlagenen Methodik.

Die Kladogramme sind dadurch gekennzeichnet, dass sie die Taxa aufgrund ihrer Synapomorphien oder abgeleiteten Charakteren mit gemeinsamem Charakter gruppieren.

Index

• 1 Wozu dient es?
• 2 Wie wird es gemacht?
  • 2.1 Homologien
  • 2.2 Primitive Zeichen und geteilte Ableitungen
• 3 Klassifikationsschulen: Cladism
  • 3.1 Prinzip der Sparsamkeit
• 4 Unterschiede zwischen Kladogrammen und phylogenetischen Bäumen
• 5 Beispiele
  • 5.1 Amnioten
  • 5.2 Affen
• 6 Referenzen

Wofür ist es?

Die Kladogramme erlauben es, die phylogenetischen Beziehungen zwischen einer Gruppe oder Gruppen von Organismen von Interesse zu visualisieren.

In der Evolutionsbiologie ermöglichen diese Diagramme die Entwicklung phylogenetischer Bäume und rekonstruieren somit die Evolutionsgeschichte einer Gruppe und helfen dabei, ihre Klassifikation und taxonomischen Bereiche zu definieren.

Außerdem hilft es, die evolutionären Mechanismen aufzuklären, indem untersucht wird, wie sich Organismen im Laufe der Zeit verändern, welche Richtung diese Veränderung einnimmt und wie häufig sie sich verändern.

Wie ist es gemacht?

Eines der Hauptziele von Evolutionsbiologen ist es, die Position der Spezies im "Baum des Lebens" zu finden. Um dies zu erreichen, analysieren sie verschiedene Merkmale in Organismen, seien sie morphologisch, ökologisch, ethologisch, physiologisch oder molekular.

Die morphologischen Eigenschaften von Individuen wurden weit verbreitet verwendet, um ihre Klassifizierung zu bestimmen; Es kommt jedoch ein Punkt, wo sie nicht genug sind, um bestimmte Zweige des Baumes zu unterscheiden. In diesem Fall helfen die molekularen Werkzeuge, diese Beziehungen zu erkennen.

Sobald der Charakter ausgewählt ist, werden die Hypothesen der Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den interessierenden Arten konstruiert und schematisch dargestellt.

In diesem Diagramm stellen die Verzweigungen hypothetische Vorfahren dar, bei denen ein Ereignis der Clodogenesis oder der Trennung der evolutionären Linien auftrat. Am Ende jedes Zweiges werden alle Taxa platziert, die in der anfänglichen Analyse eingeschlossen waren, egal ob Spezies, Gattungen oder andere.

Homologien

Um die Beziehungen zwischen einer Gruppe von Organismen festzustellen, müssen homologe Zeichen verwendet werden; das heißt, zwei Eigenschaften, die einen gemeinsamen Vorfahren haben. Ein Charakter wird als homolog angesehen, wenn er seinen aktuellen Status durch direkte Vererbung erworben hat.

Zum Beispiel sind die oberen Extremitäten von Menschen, Hunden, Vögeln und Walen zueinander homolog. Obwohl sie verschiedene Funktionen erfüllen und auf den ersten Blick sehr unterschiedlich aussehen, ist das strukturelle Muster der Knochen in den Gruppen gleich: Sie alle haben einen Humerus, gefolgt vom Radius und der Ulna.

Im Gegensatz dazu sind die Flügel von Fledermäusen und Vögeln (diesmal abhängig von der zu fliegenden Struktur) nicht homolog, da sie diese Strukturen nicht durch direkte Vererbung erworben haben. Der gemeinsame Vorfahr dieser fliegenden Wirbeltiere hatte keine Flügel, und beide Gruppen erhielten ihn konvergent.

Wenn wir phylogenetische Beziehungen herleiten wollen, sind diese Zeichen nicht nützlich, weil sie, obwohl sie ähnlich sind, die gemeinsame Herkunft von Organismen nicht adäquat angeben.

Primitive Zeichen und geteilte Ableitungen

Nun ist ein homologer Charakter aller Säugetiere die Wirbelsäule. Diese Struktur dient jedoch nicht dazu, Säugetiere von anderen Taxa zu unterscheiden, da andere Gruppen - wie Fische und Reptilien - die Wirbelsäule besitzen. In der Cladist-Sprache wird diese Art von Zeichen primitives gemeinsames Zeichen oder einfache Symbolik genannt.

Wenn wir phylogenetische Beziehungen zwischen Säugetieren unter Verwendung der Wirbelsäule als Kriterium etablieren wollen, können wir keine zuverlässige Schlussfolgerung ziehen.

Im Fall von Haaren ist es ein Charakter, der von allen Säugetieren geteilt wird, der in anderen Gruppen von Wirbeltieren nicht existiert. Daher ist es ein gemeinsamer abgeleiteter Charakter - Synapomorphie - und wird als eine evolutionäre Neuheit einer bestimmten Klade betrachtet.

Um ein Kladogramm zu erstellen, schlägt die phylogenetische Systematik die Bildung der taxonomischen Gruppen mit gemeinsamen abgeleiteten Charakteren vor.

Klassifikationsschulen: Cladism

Um die Klassifikation und die phylogenetischen Beziehungen zwischen den Organismen zu etablieren, ist es notwendig, auf objektive Normen zurückzugreifen, die eine rigorose Methode verwenden, um solche Muster aufzuklären.

Um subjektive Kriterien zu vermeiden, entstehen Klassifikationsschulen: die traditionelle evolutionäre Taxonomie und Cladism.

Cladism (aus dem Griechischen Clans, was "Zweig" bedeutet) oder systematische Phylogenetik wurde 1950 von dem deutschen Entomologen Willi Hennig entwickelt und hat eine breite Akzeptanz für seine methodische Strenge.

Cladisten konstruieren Cladogramme, die die genealogischen Beziehungen zwischen Arten und anderen endständigen Taxa darstellen. Auf die gleiche Weise suchen sie nach geordneten Mengen von gemeinsam abgeleiteten Zeichen oder Synapomorphien.

Diese Schule verwendet keine gemeinsamen Vorfahren oder Simpleiomorphien und gibt monophyletischen Gruppen nur Gültigkeit; das sind Gruppierungen, die den letzten gemeinsamen Vorfahren und alle Nachkommen enthalten.

Paraphyletische Gruppen (Gruppierungen von Organismen, die den jüngsten gemeinsamen Vorfahren enthalten, ausgenommen einige ihrer Nachkommen) oder Polyphera (Gruppierungen von Organismen von verschiedenen Vorfahren) gelten nicht für Cladisten.

Prinzip der Sparsamkeit

Es ist möglich, dass bei der Herstellung eines Kladogramms mehrere graphische Darstellungen erhalten werden, die unterschiedliche Evolutionsgeschichten der gleichen Gruppe von Organismen zeigen. In diesem Fall wird das "sparsamste" Kladogramm gewählt, das die geringste Anzahl von Transformationen enthält.

Angesichts der Sparsamkeit ist die beste Lösung für ein Problem diejenige, die die geringste Anzahl von Annahmen erfordert. Auf dem Gebiet der Biologie wird dies als eine geringere Anzahl von evolutionären Veränderungen interpretiert.

Unterschiede zwischen Cladogrammen und phylogenetischen Bäumen

Im Allgemeinen etablieren Taxonomen in der Regel technische Unterschiede zwischen einem Cladogramm und einem phylogenetischen Baum. Es muss klargestellt werden, dass ein Kladogramm nicht unbedingt einem phylogenetischen Baum entspricht.

Die Verzweigungen eines Cladogramms sind eine formale Art, eine verschachtelte Hierarchie von Clades anzuzeigen, während in einem phylogenetischen Baum die Zweige Darstellungen von Linien sind, die in der Vergangenheit aufgetreten sind. Mit anderen Worten, das Cladogramm impliziert keine evolutionäre Geschichte.

Um einen phylogenetischen Baum zu erhalten, müssen zusätzliche Informationen hinzugefügt werden: zusätzliche Interpretationen in Bezug auf die Vorfahren, die Dauer der Linien im Laufe der Zeit und die Anzahl der evolutionären Veränderungen, die zwischen den untersuchten Linien stattgefunden haben.

Daher sind Cladogramme die ersten Näherungen für die endgültige Erstellung eines phylogenetischen Baumes, die das mögliche Verzweigungsmuster anzeigen.

Beispiele

Amniotas

Das Cladogramm der Amnioten stellt drei Gruppen von Tetrapoden dar: Reptilien, Vögel und Säugetiere. Alle diese sind durch das Vorhandensein von vier Schichten (Chorion, Allantois, Amnion und Dottersack) im Embryo gekennzeichnet.

Beachten Sie, dass der Begriff "Reptil" paraphyletisch ist, da er Vögel ausschließt; Aus diesem Grund wird es von den Cladisten abgelehnt.

Affen

Das Kladogramm der Affen umfasst die Gattungen: Hylobates, Pongo, Gorilla, Brot und Homo. Populär ist das Konzept des Affen paraphyletisch, weil es die Gattung ausschließt Homo (uns Menschen)

Referenzen

1. Campbell, N.A., und Reece, J. B. (2007). Biologie. Ed. Panamericana Medizin.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Einladung zur Biologie. Ed. Panamericana Medizin.
3. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrierte Prinzipien der Zoologie. New York: McGraw-Hügel.
4. Kardong, K. V. (2002). Wirbeltiere: vergleichende Anatomie, Funktion, Evolution. McGraw-Hügel.
5. Soler, M. (2002). Evolution: die Grundlage der Biologie. Südliches Projekt.