Wat is een cladogram? Definitie en voorbeelden

EEN cladogram is een diagram dat een hypothetische relatie weergeeft tussen groepen organismen, inclusief hun gemeenschappelijke voorouders. De term "cladogram" komt van de Griekse woorden clados, wat "tak" betekent, en gramma, wat "karakter" betekent. Het diagram lijkt op de takken van een boom die zich vanuit een stam naar buiten uitstrekken. De vorm van het cladogram is echter niet noodzakelijk verticaal. Het diagram kan vertakken vanaf de zijkant, bovenkant, onderkant of midden. Cladogrammen kunnen heel eenvoudig zijn, waarbij slechts enkele groepen organismen worden vergeleken, of zeer complex, waardoor mogelijk alle vormen van leven worden geclassificeerd. Cladogrammen worden echter vaker gebruikt om dieren te classificeren dan andere vormen van leven.

Wetenschappers gebruiken synapomofieën om groepen te vergelijken om een ​​cladogram te construeren. Synapomophies worden gemeenschappelijke erfelijke kenmerken gedeeld, zoals bont hebben, eieren produceren of warmbloedig zijn. Oorspronkelijk waren synapomorfieën waarneembare morfologische eigenschappen, maar moderne cladogrammen gebruiken DNA- en RNA-sequentiegegevens en eiwitten.

De methode voor het hypothetiseren van relaties tussen organismen en het construeren van cladogrammen wordt genoemd cladistics. De hypothetische relaties tussen organismen worden a genoemd fylogenie. De studie van de evolutionaire geschiedenis en relaties tussen organismen of groepen wordt genoemd phylogenetics.

Belangrijkste afhaalrestaurants: wat is een cladogram?

• Een cladogram is een soort diagram dat hypothetische relaties tussen groepen organismen toont.
• Een cladogram lijkt op een boom, met takken van een hoofdstam.
• Sleutelaspecten van een cladogram zijn de root, clades en knooppunten. De root is de voorouder die gemeenschappelijk is voor alle groepen die er vanaf vertakken. De clades zijn de takken die verwante groepen en hun gemeenschappelijke voorouders aangeven. Knopen zijn de punten die de hypothetische voorouders aangeven.
• Oorspronkelijk werden cladogrammen georganiseerd op basis van morfologische kenmerken, maar moderne cladogrammen zijn vaker gebaseerd op genetische en moleculaire gegevens.

Delen van een Cladogram

De wortel is de centrale stam van een cladogram dat de voorouder aangeeft die gemeenschappelijk is voor alle groepen die ervan vertakken. Een cladogram gebruikt vertakkende lijnen die eindigen op een clade, dat is een groep organismen die een gemeenschappelijke hypothetische voorouder delen. De punten waar de lijnen elkaar snijden zijn de gemeenschappelijke voorouders en worden genoemd nodes.

Dit zijn twee identieke cladogrammen. Alexei Kouprianov / Creative Commons Naamsvermelding-Gelijk delen 3.0

Cladogram versus Phylogram

Een cladogram is een van de verschillende soorten boomdiagrammen die worden gebruikt in fylogenetica. Andere diagrammen omvatten phylograms en dendrograms. Sommige mensen gebruiken de namen door elkaar, maar biologen herkennen een duidelijk verschil tussen de boomdiagrammen.

Cladogrammen geven gemeenschappelijke voorouders aan, maar ze geven niet de hoeveelheid evolutietijd aan tussen een voorouder en een afstammingsgroep. Hoewel de lijnen van een cladogram verschillende lengtes kunnen hebben, hebben deze lengtes geen betekenis. De vertakkingslengten van een phylogram zijn daarentegen evenredig met de evolutietijd. Een lange tak geeft dus een langere tijd aan dan een kortere tak.

Dit is een onbewortelde fylogenetische levensboom. zmeel / Getty Images

Hoewel ze vergelijkbaar kunnen lijken, verschillen cladogrammen ook van dendrograms. Cladogrammen vertegenwoordigen hypothetische evolutionaire verschillen tussen groepen organismen, terwijl dedrogrammen zowel taxonomische als evolutionaire relaties vertegenwoordigen.

Hoe een cladogram te construeren

Cladogrammen zijn gebaseerd op het vergelijken van overeenkomsten en verschillen tussen groepen organismen. Een cladogram zou dus kunnen worden gebouwd om relaties tussen verschillende soorten dieren te beschrijven, maar niet tussen individuen. Volg deze eenvoudige stappen om een ​​cladogram te maken:

1. Identificeer afzonderlijke groepen. De groepen kunnen bijvoorbeeld katten, honden, vogels, reptielen en vissen zijn.
2. Maak een lijst of tabel met kenmerken. Alleen een lijst van kenmerken die kunnen worden geërfd en niet die worden beïnvloed door omgevings- of andere factoren. Voorbeelden zijn wervels, haar / vacht, veren, eischalen, vier ledematen. Ga door met het vermelden van eigenschappen totdat u één eigenschap hebt die alle groepen gemeen hebben en voldoende verschillen tussen andere groepen om een ​​diagram te maken.
3. Het is handig om organismen te groeperen voordat u het cladogram tekent. Een Venn-diagram is handig omdat het sets toont, maar u kunt eenvoudig groepen weergeven. Bijvoorbeeld; Katten en honden zijn beide gewervelde dieren met bont, vier ledematen en vruchtwater. Vogels en reptielen zijn gewervelde dieren die eieren met een schaal leggen en vier ledematen hebben. Vissen zijn gewervelde dieren met eieren, maar missen vier ledematen.
4. Teken het cladogram. De gedeelde gemeenschappelijke eigenschap is de root. Alle dieren in het voorbeeld zijn gewervelde dieren. De eerste knoop leidt naar de tak van organismen die het minst gemeen heeft met de andere groepen (vissen). De volgende knoop van de stam leidt naar een andere knoop die zich vertakt naar reptielen en vogels. Het laatste knooppunt van de stam vertakt zich naar katten en honden. Je vraagt ​​je misschien af ​​hoe je moet beslissen of de tweede knoop leidt tot reptielen / vogels of tot katten / honden. De reden dat reptielen / vogels vissen volgen, is dat ze eieren leggen. Het cladogram veronderstelt de overgang van eieren in de schaal naar vruchtwater tijdens de evolutie. Soms is een hypothese onjuist, daarom zijn moderne cladogrammen gebaseerd op genetica in plaats van op morfologie.

bronnen

• Dayrat, Benoît (2005). "Voorouder-afstammingsrelaties en de wederopbouw van de levensboom". Paleobiology. 31 (3): 347-53. doi: 10,1666 / 0094-8373 (2005) 031 [0347: Aratro] 2.0.co; 2
• Foote, Mike (voorjaar 1996). "Over de waarschijnlijkheid van voorouders in het fossielenbestand". Paleobiology. 22 (2): 141-51. doi: 10,1017 / S0094837300016146
• Mayr, Ernst (2009). "Cladistische analyse of cladistische classificatie?". Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 12: 94-128. doi: 10.1111 / j.1439-0469.1974.tb00160.x
• Podani, János (2013). "Boomdenken, tijd en topologie: opmerkingen over de interpretatie van boomdiagrammen in evolutionaire / fylogenetische systematiek" . cladistics. 29 (3): 315-327. doi: 10.1111 / j.1096-0031.2012.00423.x
• Schuh, Randall T. (2000). Biologische systematiek: principes en toepassingen. ISBN 978-0-8014-3675-8.