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Was ist ein Cladogramm? Definition und Beispiele

Ein Cladogramm ist ein Diagramm, das eine hypothetische Beziehung zwischen Gruppen von Organismen einschließlich ihrer gemeinsamen Vorfahren darstellt. Der Begriff „Cladogramm“ kommt von den griechischen Wörtern “ Clados“ , was „Zweig“ bedeutet, und “ Gramma“ , was „Zeichen“ bedeutet. Das Diagramm ähnelt den Zweigen eines Baumes, die sich von einem Stamm nach außen erstrecken. Die Form des Cladogramms ist jedoch nicht unbedingt vertikal. Das Diagramm kann von der Seite, oben, unten oder in der Mitte verzweigen. Cladogramme können sehr einfach sein, nur wenige Gruppen von Organismen vergleichen oder hochkomplex sein und möglicherweise alle Lebensformen klassifizieren . Cladogramme werden jedoch häufiger zur Klassifizierung von Tieren verwendet als andere Lebensformen.

Wissenschaftler verwenden Synapomorphien, um Gruppen zu vergleichen und ein Cladogramm zu erstellen. Synapomorphien sind gemeinsame vererbbare Merkmale wie Pelz, die Herstellung von geschälten Eiern oder Warmblut. Ursprünglich waren Synapomorphien beobachtbare morphologische Merkmale, aber moderne Cladogramme verwenden DNA- und RNA- Sequenzierungsdaten und Proteine.

Die Methode zur Hypothese von Beziehungen zwischen Organismen und zur Erstellung von Cladogrammen wird als Cladistik bezeichnet . Die hypothetischen Beziehungen zwischen Organismen werden als Phylogenie bezeichnet. Das Studium der Evolutionsgeschichte und der Beziehungen zwischen Organismen oder Gruppen wird als Phylogenetik bezeichnet .

Wichtige Erkenntnisse: Was ist ein Cladogramm?

  • Ein Cladogramm ist eine Art Diagramm, das hypothetische Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen zeigt.
  • Ein Cladogramm ähnelt einem Baum mit Ästen von einem Hauptstamm.
  • Schlüsselaspekte eines Cladogramms sind die Wurzel, Kladen und Knoten. Die Wurzel ist der ursprüngliche Vorfahr, der allen von ihr abzweigenden Gruppen gemeinsam ist. Die Kladen sind die Zweige, die verwandte Gruppen und ihre gemeinsamen Vorfahren angeben. Knoten sind die Punkte, die die hypothetischen Vorfahren angeben.
  • Ursprünglich wurden Cladogramme basierend auf morphologischen Merkmalen organisiert, aber moderne Cladogramme basieren häufiger auf genetischen und molekularen Daten.

Teile eines Cladogramms

Die Wurzel ist der zentrale Stamm eines Cladogramms, das den Vorfahren angibt, der allen von ihm abzweigenden Gruppen gemeinsam ist. Ein Cladogramm verwendet Verzweigungslinien, die in einer Clade enden , einer Gruppe von Organismen, die einen gemeinsamen hypothetischen Vorfahren haben. Die Punkte, an denen sich die Linien schneiden, sind die gemeinsamen Vorfahren und werden als Knoten bezeichnet .

Dies sind zwei identische Cladogramme. Alexei Kouprianov / Creative Commons Namensnennung-Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0

Cladogram vs. Phylogram

Ein Cladogramm ist eine von mehreren Arten von Baumdiagrammen, die in der Phylogenetik verwendet werden. Andere Diagramme enthalten Phylogramme und Dendrogramme. Einige Leute verwenden die Namen synonym, aber Biologen erkennen deutliche Unterschiede zwischen den Baumdiagrammen.

Cladogramme zeigen gemeinsame Vorfahren an, aber nicht die Entwicklungszeit zwischen einem Vorfahren und einer Nachkommengruppe. Während die Linien eines Cladogramms unterschiedlich lang sein können, haben diese Längen keine Bedeutung. Im Gegensatz dazu sind die Verzweigungslängen eines Phylogramms proportional zur Evolutionszeit. Ein langer Zweig zeigt also eine längere Zeit an als ein kürzerer Zweig.

Dies ist ein unbewurzelter phylogenetischer Lebensbaum. zmeel / Getty Images

Während sie ähnlich aussehen können, unterscheiden sich Cladogramme auch von Dendrogrammen. Cladogramme repräsentieren hypothetische evolutionäre Unterschiede zwischen Gruppen von Organismen, während Dedrogramme sowohl taxonomische als auch evolutionäre Beziehungen repräsentieren.

So erstellen Sie ein Cladogramm

Cladogramme basieren auf dem Vergleich von Ähnlichkeiten und Unterschieden zwischen Gruppen von Organismen. So könnte ein Cladogramm erstellt werden, um die Beziehungen zwischen verschiedenen Tierarten zu beschreiben, jedoch nicht zwischen Individuen. Befolgen Sie diese einfachen Schritte, um ein Cladogramm zu erstellen:

  1. Identifizieren Sie separate Gruppen. Zum Beispiel könnten die Gruppen Katzen, Hunde, Vögel, Reptilien und Fische sein.
  2. Erstellen Sie eine Liste oder Tabelle mit Merkmalen. Listen Sie nur Merkmale auf, die vererbt werden können, und nicht solche, die von Umwelt- oder anderen Faktoren beeinflusst werden. Beispiele sind Wirbel, Haare / Fell, Federn, Eierschalen, vier Gliedmaßen. Listen Sie die Merkmale so lange auf, bis Sie ein Merkmal haben, das allen Gruppen gemeinsam ist, und genügend Unterschiede zwischen anderen Gruppen, um ein Diagramm zu erstellen.
  3. Es ist hilfreich, Organismen vor dem Zeichnen des Cladogramms zu gruppieren. Ein Venn-Diagramm ist nützlich, da es Mengen anzeigt, Sie können jedoch einfach Gruppen auflisten. Zum Beispiel; Katzen und Hunde sind Wirbeltiere mit Fell, vier Gliedmaßen und Fruchtwasser-Eiern. Vögel und Reptilien sind Wirbeltiere, die geschälte Eier legen und vier Gliedmaßen haben. Fische sind Wirbeltiere, die Eier haben, aber keine vier Gliedmaßen haben.
  4. Zeichnen Sie das Cladogramm. Das gemeinsame Merkmal ist die Wurzel. Alle Tiere im Beispiel sind Wirbeltiere. Der erste Knoten führt zum Zweig der Organismen, der mit den anderen Gruppen (Fischen) am wenigsten gemeinsam ist. Der nächste Knoten außerhalb des Stammes führt zu einem anderen Knoten, der zu Reptilien und Vögeln abzweigt. Der letzte Knoten vom Stamm verzweigt sich zu Katzen und Hunden. Sie fragen sich vielleicht, wie Sie entscheiden sollen, ob der zweite Knoten zu Reptilien / Vögeln oder zu Katzen / Hunden führt. Der Grund, warum Reptilien / Vögel Fischen folgen, ist, dass sie Eier legen. Das Cladogramm vermutet den Übergang von geschälten Eiern zu Fruchtwasser-Eiern während der Evolution. Manchmal kann eine Hypothese falsch sein, weshalb moderne Cladogramme eher auf Genetik als auf Morphologie basieren.

Quellen

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  • Schuh, Randall T. (2000). Biologische Systematik: Prinzipien und Anwendungen . ISBN 978-0-8014-3675-8.

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