Che cos'è un cladogramma? Definizione ed esempi

UN cladogram è un diagramma che rappresenta un'ipotetica relazione tra gruppi di organismi, compresi i loro antenati comuni. Il termine "cladogramma" deriva dalle parole greche clados, che significa "ramo" e gramma, che significa "personaggio". Il diagramma ricorda i rami di un albero che si estendono verso l'esterno da un tronco. Tuttavia, la forma del cladogramma non è necessariamente verticale. Il diagramma può diramarsi lateralmente, dall'alto, dal basso o al centro. I cladogrammi possono essere molto semplici, confrontando solo alcuni gruppi di organismi o altamente complessi, classificando potenzialmente tutte le forme di vita. Tuttavia, i cladogrammi sono più spesso usati per classificare gli animali rispetto ad altre forme di vita.

Gli scienziati usano le sinapomofie per confrontare i gruppi per costruire un cladogramma. Synapomophies sono caratteristiche ereditarie comuni condivise, come avere la pelliccia, produrre uova sgusciate o essere a sangue caldo. In origine, le sinapomorfie erano tratti morfologici osservabili, ma i moderni cladogrammi utilizzano dati e proteine ​​di sequenziamento di DNA e RNA.

Si chiama il metodo di ipotizzare relazioni tra organismi e costruire cladogrammi cladistica. Le ipotetiche relazioni tra organismi sono chiamate a filogenesi. Viene chiamato lo studio della storia evolutiva e delle relazioni tra organismi o gruppi filogenesi.

Key Takeaways: cos'è un cladogramma?

• Un cladogramma è un tipo di diagramma che mostra le ipotetiche relazioni tra gruppi di organismi.
• Un cladogramma ricorda un albero, con i rami di un tronco principale.
• Gli aspetti chiave di un cladogramma sono la radice, i blade e i nodi. Il root è l'antenato iniziale comune a tutti i gruppi che si ramificano da esso. Le lame sono i rami che indicano i gruppi correlati e i loro antenati comuni. I nodi sono i punti che indicano gli ipotetici antenati.
• In origine, i cladogrammi erano organizzati in base a caratteristiche morfologiche, ma i cladogrammi moderni sono più spesso basati su dati genetici e molecolari.

Parti di un cladogramma

Il radice è il tronco centrale di un cladogramma che indica l'antenato comune a tutti i gruppi che si ramificano da esso. Un cladogramma utilizza linee di diramazione che terminano con a clade, che è un gruppo di organismi che condividono un comune antenato ipotetico. I punti in cui le linee si intersecano sono gli antenati comuni e vengono chiamati nodi.

Questi sono due cladogrammi identici. Alexei Kouprianov / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

Cladogramma vs. Phylogram

Un cladogramma è uno dei diversi tipi di diagrammi ad albero utilizzati in filogenetica. Altri diagrammi includono phylograms e dendrograms. Alcune persone usano i nomi in modo intercambiabile, ma i biologi riconoscono una netta differenza tra i diagrammi degli alberi.

I cladogrammi indicano origini comuni, ma non indicano la quantità di tempo evolutivo tra un antenato e un gruppo discendente. Mentre le linee di un cladogramma possono avere lunghezze diverse, queste lunghezze non hanno alcun significato. Al contrario, le lunghezze dei rami di un fillogramma sono proporzionali rispetto al tempo evolutivo. Quindi, un ramo lungo indica un tempo più lungo di un ramo più corto.

Questo è un albero filogenetico della vita senza radici. zmeel / Getty Images

Sebbene possano apparire simili, i cladogrammi differiscono anche dai dendrogrammi. I cladogrammi rappresentano ipotetiche differenze evolutive tra gruppi di organismi, mentre i dedrogrammi rappresentano relazioni tassonomiche ed evolutive.

Come costruire un cladogramma

I cladogrammi si basano sul confronto di somiglianze e differenze tra gruppi di organismi. Quindi, un cladogramma potrebbe essere costruito per descrivere le relazioni tra diversi tipi di animali, ma non tra individui. Segui questi semplici passaggi per costruire un cladogramma:

1. Identificare gruppi separati. Ad esempio, i gruppi potrebbero essere gatti, cani, uccelli, rettili e pesci.
2. Crea un elenco o una tabella di caratteristiche. Elencare solo le caratteristiche che possono essere ereditate e non quelle che sono influenzate da fattori ambientali o di altro tipo. Esempi includono vertebre, peli / peli, piume, gusci d'uovo, quattro arti. Continua a elencare i tratti fino a quando non hai un tratto comune a tutti i gruppi e abbastanza differenze tra gli altri gruppi per creare un diagramma.
3. È utile raggruppare gli organismi prima di disegnare il cladogramma. Un diagramma di Venn è utile perché mostra i set, ma puoi semplicemente elencare i gruppi. Per esempio; Cani e gatti sono entrambi vertebrati con pelliccia, quattro arti e uova amniotiche. Uccelli e rettili sono vertebrati che depongono le uova sgusciate e hanno quattro arti. I pesci sono vertebrati che hanno uova, ma mancano di quattro arti.
4. Disegna il cladogramma. Il tratto comune condiviso è la radice. Tutti gli animali nell'esempio sono vertebrati. Il primo nodo porta al ramo di organismi con il minimo in comune con gli altri gruppi (pesci). Il nodo successivo fuori dal tronco conduce a un altro nodo che si dirama verso rettili e uccelli. L'ultimo nodo del tronco si dirama verso cani e gatti. Ti starai chiedendo come decidere se il secondo nodo porta a rettili / uccelli o a gatti / cani. Il motivo per cui rettili / uccelli seguono i pesci è che depongono le uova. Il cladogramma ipotizza il passaggio da uova sgusciate a uova amniotiche avvenute durante l'evoluzione. A volte un'ipotesi può essere errata, motivo per cui i moderni cladogrammi si basano sulla genetica piuttosto che sulla morfologia.

fonti

• Dayrat, Benoît (2005). "Rapporti antenati-discendenti e ricostruzione dell'albero della vita". Paleobiologia. 31 (3): 347-53. DOI: 10,1666 / 0094-8373 (2005) 031 [0347: aratro] 2.0.co; 2
• Foote, Mike (primavera 1996). "Sulla probabilità degli antenati nei reperti fossili". Paleobiologia. 22 (2): 141-51. doi: 10,1017 / S0094837300016146
• Mayr, Ernst (2009). "Analisi cladistica o classificazione cladistica?". Rivista di sistematica zoologica e ricerca evolutiva. 12: 94-128. DOI: 10.1111 / j.1439-0469.1974.tb00160.x
• Podani, János (2013). "Pensiero dell'albero, tempo e topologia: commenti sull'interpretazione dei diagrammi ad albero nella sistematica evolutiva / filogenetica" . cladistica. 29 (3): 315-327. DOI: 10.1111 / j.1096-0031.2012.00423.x
• Schuh, Randall T. (2000). Sistematica biologica: principi e applicazioni. ISBN 978-0-8014-3675-8.