CLADOGRAMĂ: PENTRU CE ESTE VORBA ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

O cladogramă este o diagramă sau o schemă de ramificare a caracteristicilor împărtășite de un grup de organisme, reprezentând cel mai probabil istoria evolutivă a liniei. Reconstituirea se realizează urmând metodologia propusă de biologul Willi Hennig.

Cladogramele sunt caracterizate prin gruparea taxonilor pe baza sinapomorfelor lor sau a caracterelor derivate care sunt partajate.

Pentru ce este?

Cladogramele vă permit să vizualizați relațiile filogenetice dintre un grup sau grupuri de organisme de interes.

În biologia evolutivă, aceste diagrame permit elaborarea arborilor filogenetici și, prin urmare, reconstrucția istoriei evolutive a unui grup, contribuind la definirea clasificării și a intervalelor taxonomice ale acestuia.

În plus, ajută la elucidarea mecanismelor evolutive, examinând modul în care organismele se schimbă în timp, direcția acestei schimbări și frecvența în care fac acest lucru.

La fel de elaborat?

Unul dintre principalele obiective ale biologilor evolutivi este găsirea poziției speciilor pe „copacul vieții”. Pentru a realiza acest lucru, ele analizează diferite caracteristici ale organismelor, fie ele morfologice, ecologice, etologice, fiziologice sau moleculare.

Caracteristicile morfologice ale indivizilor au fost utilizate pe scară largă pentru a stabili clasificarea acestora; cu toate acestea, vine un punct în care nu sunt suficiente pentru a discrimina anumite ramuri ale copacului. În acest caz, instrumentele moleculare ajută la deosebirea acestor relații.

Odată ce trăsătura este aleasă, ipotezele relațiilor de rudenie dintre speciile de interes sunt construite și reprezentate schematic.

În această diagramă ramurile reprezintă strămoși ipotetici în care a avut loc un eveniment de cladogeneză sau separare a unor linii evolutive. La sfârșitul fiecărei ramuri sunt fiecare dintre taxonii care au fost incluși în analiza inițială, indiferent dacă sunt specii, genuri, printre altele.

omologii

Pentru a stabili relații între un grup de organisme, trebuie utilizate caractere omologe; adică două caracteristici care împart un strămoș comun. Un personaj este considerat omolog dacă și-a dobândit starea actuală prin moștenire directă.

De exemplu, membrele superioare ale oamenilor, câinilor, păsărilor și balenelor sunt omologe între ele. Deși îndeplinesc funcții diferite și la prima vedere arată foarte diferit, modelul structural al oaselor este același în grupuri: toate au un humerus, urmate de rază și ulna.

În schimb, aripile liliecilor și păsărilor (de data aceasta bazate pe structura de a zbura) nu sunt omoloage, deoarece nu au dobândit aceste structuri prin moștenire directă. Strămoșul comun al acestor vertebrate zburătoare nu a prezentat aripi și ambele grupuri au dobândit-o într-un mod convergent.

Dacă dorim să deducem relațiile filogenetice, aceste caractere nu sunt utile deoarece, deși sunt similare, nu indică în mod corespunzător originea comună a organismelor.

Caractere primitive și derivate partajate

Acum, un personaj omolog al tuturor mamiferelor este coloana vertebrală. Cu toate acestea, această structură nu servește la diferențierea mamiferelor de alți taxoni, deoarece alte grupuri - cum ar fi peștii și reptilele - au coloana vertebrală. În limbajul cladistic, acest tip de personaj este numit un personaj primitiv partajat sau o simpliomorfie.

Dacă dorim să stabilim relațiile filogenetice între mamifere folosind coloana vertebrală ca criteriu, nu putem ajunge la nicio concluzie sigură.

În cazul părului, este o caracteristică împărtășită de toate mamiferele care nu există în alte grupuri de vertebrate. Din acest motiv, este un personaj derivat comun - sinapomorfie - și este considerat o noutate evolutivă a unei clade specifice.

Pentru a elabora o cladogramă, sistematica filogenetică propune formarea grupărilor taxonomice folosind caractere derivate partajate.

Școli de clasificare: cladism

Pentru a stabili clasificarea și relațiile filogenetice între organisme, este necesar să recurgem la norme obiective care folosesc o metodă riguroasă pentru a elucida aceste tipare.

Pentru a evita criteriile subiective apar școli de clasificare: taxonomie tradițională evolutivă și cladism.

Cladismul (din grecescul clados, însemnând „ramură”) sau sistematică filogenetică a fost dezvoltat în 1950 de entomologul german Willi Hennig și este acceptat pe larg pentru rigoarea sa metodologică.

Cladistii construiesc cladograme care reprezinta relatiile genealogice dintre specii si alti taxoni terminali. În mod similar, acestea caută seturi ordonate de caractere derivate partajate sau sinapomorfii.

Această școală nu folosește caractere ancestrale partajate sau simpleiomorfii și acordă doar valabilitate grupurilor monofiletice; adică grupări care includ cel mai recent strămoș comun și toți descendenții.

Grupurile parafiletice (grupări de organisme care includ cel mai recent strămoș comun, excluzând unii dintre descendenții lor) sau polifetice (grupări de organisme de la diferiți strămoși) nu sunt valabile pentru cladisti.

Principiul parsimoniei

Este posibil ca atunci când se face o cladogramă, să fie obținute mai multe reprezentări grafice care arată diferite istorii evolutive ale aceluiași grup de organisme. În acest caz, este aleasă cladograma cea mai „parsimonioasă”, care conține cel mai mic număr de transformări.

Având în vedere parsimonia, cea mai bună soluție la o problemă este cea care necesită cele mai puține presupuneri. În domeniul biologiei, aceasta este interpretată ca fiind mai puține schimbări evolutive.

Diferențe între cladograme și arbori filogenetici

În general, taxonomiștii tind să stabilească diferențe tehnice între o cladogramă și un arbore filogenetic. Este necesar să clarificăm că o cladogramă nu este strict echivalentă cu un arbore filogenetic.

Ramurile unei cladograme sunt o modalitate formală de a indica o ierarhie cuibată de clade, în timp ce într-un arbore filogenetic ramurile sunt reprezentări ale unor linii care au apărut în trecut. Cu alte cuvinte, cladograma nu implică o istorie evolutivă.

Pentru a obține un arbore filogenetic este necesar să adăugați informații suplimentare: interpretări suplimentare legate de strămoși, durata liniei în timp și cantitatea de modificări evolutive care au avut loc între liniile studiate.

Prin urmare, cladogramele sunt primele aproximări pentru crearea finală a unui arbore filogenetic, indicând un posibil model de ramificare.

Exemple

Amniotes

Cladograma amniotelor reprezintă trei grupe de vertebrate tetrapod: reptile, păsări și mamifere. Toate acestea se caracterizează prin prezența a patru straturi (corion, alantois, amnion și gălbenuș de gălbenuș) în embrion.

Rețineți că conceptul de „reptilă” este parafiletic, deoarece exclude păsările; din acest motiv este respins de cladici.

maimuţe

Cladograma maimuțelor include genurile: Hylobates, Pongo, Gorilla, Pan și Homo. În mod popular, conceptul de ape este parafiletic, deoarece exclude genul Homo (noi, oamenii).

Referințe

1. Campbell, NA, & ​​Reece, JB (2007). Biologie. Editura Medicală Panamericană.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitatie la biologie. Editura Medicală Panamericană.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate de zoologie. New York: McGraw - Hill.
4. Kardong, KV (2002). Vertebrate: anatomie comparativă, funcție, evoluție. McGraw-Hill.
5. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.