Что такое кладограмма? Определение и примеры
На чтение 5 мин. Просмотров 186 Опубликовано 24.05.2021
Кладограмма – это диаграмма, которая представляет гипотетические отношения между группами организмов, включая их общих предков. Термин «кладограмма» происходит от греческих слов clados , что означает «ветвь», и грамма , что означает «характер». Схема напоминает ветви дерева, выходящие наружу из ствола. Однако форма кладограммы не обязательно должна быть вертикальной. Схема может разветвляться сбоку, сверху, снизу или по центру. Кладограммы могут быть очень простыми, сравнивая только несколько групп организмов, или очень сложными, потенциально классифицирующими все формы жизни. Однако кладограммы чаще используются для классификации животных, чем другие формы жизни.
Ученые используют синапоморфии для сравнения групп при построении кладограммы. Синапоморфии являются общими наследственными характеристиками, такими как наличие шерсти, образование скорлупных яиц или теплокровность. Первоначально синапоморфии были наблюдаемыми морфологическими признаками, но современные кладограммы используют данные секвенирования ДНК и РНК и белки.
Метод гипотезы взаимоотношений между организмами и построения кладограмм называется кладистика . Гипотетические отношения между организмами называются филогенезом . Изучение эволюционной истории и взаимоотношений между организмами или группами называется
Содержание
- Ключевые выводы : Что такое кладограмма?
- Части кладограммы
- Кладограмма против филограммы
- Как построить кладограмму
- Источники
Ключевые выводы : Что такое кладограмма?
- Кладограмма – это тип диаграммы, который показывает гипотетические отношения между группами организмов.
- Кладограмма напоминает дерево с ответвлениями от основного ствола.
- Ключевые аспекты кладограммы – это корень, клады и узлы. Корень – это начальный предок, общий для всех групп, ответвляющихся от него. Клады – это ветви, указывающие на родственные группы и их общих предков. Узлы – это точки, которые указывают на гипотетических предков.
- Первоначально кладограммы были организованы на основе морфологических особенностей, но современные кладограммы чаще основываются на генетических и молекулярных данных.
Части кладограммы
корень – это центральный ствол кладограммы, который указывает предка, общего для все группы, отходящие от него. Кладограмма использует ветвящиеся линии, которые заканчиваются кладой , которая представляет собой группу организмов, имеющих общего гипотетического предка. Точки, где пересекаются линии, являются общими предками и называются
Кладограмма против филограммы
Кладограмма – одна из нескольких типы древовидных диаграмм, используемые в филогенетике. Другие диаграммы включают филограммы и дендрограммы.. Некоторые люди используют эти имена как синонимы, но биологи признают явное различие между древовидными диаграммами.
Кладограммы указывают на общее происхождение, но они не указывают количество эволюционного времени между предком и группой потомков. Хотя линии кладограммы могут иметь разную длину, эти длины не имеют значения. Напротив, длины ветвей филограммы пропорциональны времени эволюции. Таким образом, длинная ветвь означает более длительное время, чем более короткая ветвь.
Хотя они могут казаться похожими, кладограммы также отличаются от дендрограмм. Кладограммы представляют собой гипотетические эволюционные различия между группами организмов, в то время как дедрограммы представляют как таксономические, так и эволюционные отношения.
Как построить кладограмму
Кладограммы основаны на сравнении сходств и различий между группами организмов. Таким образом, кладограмма может быть построена для описания отношений между разными типами животных, но не между людьми. Выполните следующие простые шаги, чтобы построить кладограмму:
- Определите отдельные группы. Например, группами могут быть кошки, собаки, птицы, рептилии и рыбы.
- Составьте список или таблицу характеристик. Перечислите только те характеристики, которые могут быть унаследованы, а не те, на которые влияют факторы окружающей среды или другие факторы. Примеры включают позвонки, волосы/мех, перья, яичные скорлупы, четыре конечности. Продолжайте перечислять черты, пока не получите одну черту, общую для всех групп, и достаточное количество различий между другими группами, чтобы составить диаграмму.
- Перед составлением кладограммы полезно сгруппировать организмы. Диаграмма Венна полезна, потому что она показывает наборы, но вы можете просто перечислить группы. Например; Кошки и собаки – это позвоночные животные с мехом, четырьмя конечностями и околоплодными яйцами. Птицы и рептилии – это позвоночные животные, которые откладывают яйца с скорлупой и имеют четыре конечности. Рыбы – это позвоночные животные, у которых есть яйца, но нет четырех конечностей.
- Нарисуйте кладограмму. Общая общая черта – это корень. Все животные в примере – позвоночные. Первый узел ведет к ветви организмов с наименьшим общим сходством с другими группами (рыбами). Следующий узел на стволе ведет к другому узлу, ответвляющемуся к рептилиям и птицам. Последний узел от ствола ветки к кошкам и собакам. Вам может быть интересно, как решить, ведет ли второй узел к рептилиям/птицам или кошкам/собакам. Рептилии/птицы преследуют рыбу потому, что откладывают яйца. Кладограмма предполагает, что переход от яиц с скорлупой к амниотическим яйцам произошел в процессе эволюции. Иногда гипотеза может быть неверной, поэтому современные кладограммы основаны на генетике, а не на морфологии.
Источники
- Дайрат, Бенуа (2005). «Отношения предков-потомков и реконструкция Древа Жизни». Палеобиология . 31 (3): 347–53. DOI: 10.1666/0094-8373 (2005) 031 [0347: aratro] 2.0.co; 2
- Фут, Майк (весна 1996 г.). «О вероятности предков в летописи окаменелостей». Палеобиология . 22 (2): 141–51. DOI: 10.1017/S0094837300016146
- Майр, Эрнст (2009). «Кладистический анализ или кладистическая классификация?». Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований . 12: 94–128. doi: 10.1111/j.1439-0469.1974.tb00160.x
- Подани, Янош (2013). «Древовидное мышление, время и топология: комментарии к интерпретации древовидных диаграмм в эволюционной/филогенетической систематике». Кладистика . 29 (3): 315–327. DOI: 10.1111/j.1096-0031.2012.00423.x
- Schuh, Randall T. (2000). Биологическая систематика: принципы и применение . ISBN 978-0-8014-3675-8.
Introduction: How to Make a Cladogram
Nearly every biology student has heard of cladistics and cladograms, however, cladograms can be difficult to construct. This instructable will show you step by step how to make one, and how to avoid confusing derived traits with ancestral ones. Having the skills to construct a cladogram will help your understanding of evolutionary relationships.
List of Terms:
— Cladistics
— Cladogram
— derived characteristics
— ancestral characteristics
— Outgroup
— Order
— Family
Materials List:
— Paper
— Something to write with
Step 1: Pick Organisms for Your Cladogram
Pick four to six organisms to be in your cladogram. Make sure that they are within the same order or family. The exception to this could be the organism in the outgroup, as the outgroup is meant to be used as a point of comparison against the other organisms.
Step 2: Pick One Ancestral and One Derived Characteristic to Designate the Outgroup
What do all of the organisms you chose have in common? The purpose of the ancestral characteristic is to link the animal in the outgroup to the other animals. It also serves as a point of comparison between the them. For example, if you chose a dog, a cat, a bear, and a rabbit, your ancestral trait, the trait they all share, could possibly be hair, or warm-bloodedness (endothermy).
What makes your organisms different from each other? Think of traits that are physical or physiological in nature that are unique to that order or family of organisms. In our example, we could use consumption of meat to separate our bear, dog, and cat from our rabbit. Doing this makes the rabbit our outgroup.
Step 3: Pick Derived Characteristics for the Ingroup (Part 1)
What makes the organisms in your ingroup different from each other? Now that we have included the bear, dog, and cat in our ingroup, we can begin choosing derived characters to separate them. Let’s separate the bear and dog from the cat by using enhanced sense of smell as a derived characteristic.
Step 4: Pick Derived Characteristics for the Ingroup (Part 2)
Now that we have separated the dog and bear from the cat, it is time to separate them from each other. What characteristic of bears is unique to them and is not found in the dog, cat, or rabbit? In our example, hibernation would be a derived characteristic unique to bears.
Step 5: Pick Derived Characteristics for the Ingroup (Summary)
By this point, you should have derived characteristics for each animal in your ingroup such that you could make a sort of list of them, in order from ancestral to most derived. In this list, each derived characteristic chosen should separate the organisms that share the character from those that do not. In our example, the ancestral characteristic of either fur or endothermy groups our rabbit, bear, cat, and dog together; but the derived character of meat consumption separates our cat, dog, and bear from the rabbit, the derived character of reliance on sense of smell separates the cat from the dog and bear, and the derived character of hibernation separates our bear from our dog. This makes the rabbit the most «ancestral» and the bear the most «derived».
Step 6: Constructing Your Cladogram: Place and Draw the Outgroup
Cladograms typically have the format shown above, a tree-like pattern.
Place the organism in the outgroup at the first perpendicular line at the left as shown.
Step 7: Constructing Your Cladogram: Place and Draw the Ingroup (Part 1)
Place the least derived organism in the ingroup (the second organism in the list you made in step five) at the line next to the outgroup as shown.
Step 8: Constructing Your Cladogram: Place and Draw the Ingroup (Part 2)
Place the second derived organism in the ingroup (the third organism in the list you made in step five) at the line next to the outgroup as shown.
Step 9: Constructing Your Cladogram: Place and Draw the Ingroup (Part 3)
Finally, place the most derived organism at the end of the diagonal line as above.
Step 10: Check Your Cladogram for Errors
Review the previous steps and the following video to check your cladogram for errors.
http://animoto.com/play/AlO9wWACiap1xnWhH0LAGg
Congratulations! You have constructed your first cladogram.
Автор:
John Pratt
Дата создания:
14 Январь 2021
Дата обновления:
25 Май 2023
Содержание
- Стандартная кладограмма
- Горизонтальная / вертикальная кладограмма
Кладограммы представляют собой особый тип графиков, которые представляют отношения между различными классификациями (группами организмов). Они особенно полезны, когда представлена эволюционная цепочка разных видов. Форма кладограмм представляет последовательность Ys, оправдывая ее название «clados», что в переводе с греческого означает «ветвь». Другой тип кладограммы, горизонтальный и вертикальный, включает в себя формы, которые представляют букву «to» для разделения видов. Тем не менее, нетрудно построить кладограмму после того, как вы определили взаимосвязь между вашими классификациями, поскольку тот же график основан на простых прямых линиях.
Стандартная кладограмма
Нарисуйте горизонтальную линию. Выровняйте конвейер посередине с углами 45 градусов с обеих сторон. Отметьте точки на конвейере. Нарисуйте две прямые линии равной длины к точкам и соедините их верхние концы с третьей линией, чтобы сформировать равносторонний треугольник, смотрящий вниз.
Добавьте классификации, рисуя линии внутри треугольника, начиная с прямой стороны. Ветви и классификация должны быть под прямым углом. Когда вы закончите линии классификаций, удалите верхнюю и левую стороны треугольника, а также горизонтальную линию.
Добавьте меньшие линии для подразделений в конце существующей линии лидеров. Опять же, новая линия должна быть под прямым углом к линии ранжирования, параллельной ветви, чтобы сохранить сбалансированный стиль в вашей кладограмме.
Запишите названия видов в конце каждой соответствующей строки классификации, чтобы завершить кладограмму. В нем упоминается предок (теоретически внизу ветви) с названием кладограммы.
Горизонтальная / вертикальная кладограмма
Нарисуйте короткую горизонтальную или вертикальную линию, в зависимости от типа кладограммы, которую вы хотите. Сформируйте греческую букву «Π» на вертикальной кладограмме или угловую букву «C» на горизонтальном графике. Создайте дополнительные строки в письме, если вам нужно представить более одной классификации.
Тормозите линии кладограммы, когда вы хотите упомянуть рейтинги. Добавьте свои имена и продолжайте рисовать линии.
Создайте меньшие буквы «Π» или угловые буквы C для подразделений. Убедитесь, что все деления на кладограмме смотрят в одном направлении.
Consejos
Вертикальные и горизонтальные кладограммы могут смотреть в любом направлении. Кроме того, вы также можете выбрать левую сторону равностороннего треугольника, чтобы сделать ветвь стандартной кладограммы.
Содержание
- Части кладограммы
- Кладограмма против Филограммы
- Как построить кладограмму
- источники
кладограмма это диаграмма, которая представляет гипотетические отношения между группами организмов, включая их общих предков. Термин «кладограмма» происходит от греческих слов clados, что означает «ветвь» и пастбищная трава, что означает «характер». Диаграмма напоминает ветви дерева, которые простираются наружу от ствола. Однако форма кладограммы не обязательно является вертикальной. Диаграмма может разветвляться сбоку, сверху, снизу или по центру. Кладограммы могут быть очень простыми, сравнивая только несколько групп организмов, или очень сложными, потенциально классифицируя все формы жизни. Тем не менее, кладограммы чаще используются для классификации животных, чем другие формы жизни.
Ученые используют синапоморфии для сравнения групп для построения кладограммы. синапоморфий общие общие наследственные характеристики, такие как наличие меха, производство яиц в скорлупе или теплокровность. Первоначально синапоморфии были наблюдаемыми морфологическими признаками, но современные кладограммы используют данные секвенирования ДНК и РНК и белки.
Метод гипотезы отношений между организмами и построения кладограмм называется кладистика, Гипотетические отношения между организмами называется филогения, Изучение эволюционной истории и отношений между организмами или группами называется филогенетика.
Ключевые выводы: что такое кладограмма?
- Кладограмма — это тип диаграммы, которая показывает гипотетические отношения между группами организмов.
- Кладограмма напоминает дерево с ответвлениями от основного ствола.
- Ключевыми аспектами кладограммы являются корень, клады и узлы. Корень является начальным предком, общим для всех групп, ответвляющихся от него. Клады — это ветви, обозначающие родственные группы и их общих предков. Узлы — это точки, которые указывают на гипотетических предков.
- Первоначально кладограммы были организованы на основе морфологических признаков, но современные кладограммы чаще основаны на генетических и молекулярных данных.
Части кладограммы
корень является центральным стволом кладограммы, который указывает на предка, общего для всех групп, ответвляющихся от него. Кладограмма использует линии разветвления, которые заканчиваются клады, которая представляет собой группу организмов, имеющих общего гипотетического предка. Точки, где пересекаются линии, являются общими предками и называются узлы.
Кладограмма против Филограммы
Кладограмма — это один из нескольких типов древовидных диаграмм, используемых в филогенетике. Другие диаграммы включают филограммы и дендрограммы. Некоторые люди используют имена взаимозаменяемо, но биологи признают четкую разницу между древовидными диаграммами.
Кладограммы указывают на общее происхождение, но они не указывают количество эволюционного времени между предком и группой потомков. Хотя линии кладограммы могут быть разной длины, эти длины не имеют значения. Напротив, длины ветвей филограммы пропорциональны времени эволюции. Таким образом, длинная ветвь указывает на более длительное время, чем более короткая ветвь.
Хотя они могут выглядеть одинаково, кладограммы также отличаются от дендрограмм. Кладограммы представляют гипотетические эволюционные различия между группами организмов, в то время как дедрограммы представляют как таксономические, так и эволюционные связи.
Как построить кладограмму
Кладограммы основаны на сравнении сходств и различий между группами организмов. Таким образом, кладограмма может быть построена для описания отношений между различными типами животных, но не между людьми. Выполните следующие простые шаги, чтобы построить кладограмму:
- Определите отдельные группы. Например, группами могут быть кошки, собаки, птицы, рептилии и рыбы.
- Составьте список или таблицу характеристик. Укажите только те характеристики, которые могут быть унаследованы, а не те, на которые влияют факторы окружающей среды или другие факторы. Примеры включают позвонки, волосы / мех, перья, яичные скорлупы, четыре конечности. Продолжайте перечислять черты, пока у вас не будет одной черты, общей для всех групп, и не будет достаточно различий между другими группами, чтобы составить диаграмму.
- Полезно сгруппировать организмы перед нанесением кладограммы. Диаграмма Венна полезна, потому что она показывает множества, но вы можете просто перечислить группы. Например; Кошки и собаки — позвоночные с мехом, четырьмя конечностями и околоплодными яйцами. Птицы и рептилии — это позвоночные, которые откладывают очищенные яйца и имеют четыре конечности. Рыба — это позвоночные, у которых есть яйца, но не хватает четырех конечностей.
- Нарисуй кладограмму. Общей общей чертой является корень. Все животные в примере являются позвоночными. Первый узел ведет к ветви организмов с наименьшими общими с другими группами (рыбами). Следующий узел от ствола ведет к другому узлу, который разветвляется на рептилий и птиц. Последний узел от ствола разветвляется на кошек и собак. Вам может быть интересно, как решить, ведет ли второй узел к рептилиям / птицам или к кошкам / собакам. Рептилии / птицы следуют за рыбой потому, что они откладывают яйца. Кладограмма предполагает, что переход от скорлупы к околоплодным яйцам произошел во время эволюции. Иногда гипотеза может быть неверной, поэтому современные кладограммы основаны на генетике, а не на морфологии.
источники
- Дайрат, Бенуа (2005). «Отношения предков и потомков и реконструкция древа жизни». палеобиология, 31 (3): 347–53. DOI: 10.1666 / 0094-8373 (2005) 031 [0347: aratro] 2.0.co; 2
- Фут, Майк (весна 1996). «О вероятности предков в летописи ископаемых». палеобиология, 22 (2): 141–51. DOI: 10,1017 / S0094837300016146
- Майр, Эрнст (2009). «Кладистский анализ или кладистическая классификация?». Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований, 12: 94–128. DOI: 10.1111 / j.1439-0469.1974.tb00160.x
- Podani, János (2013). «Древовидное мышление, время и топология: комментарии к интерпретации древовидных диаграмм в эволюционной / филогенетической систематике». кладистика, 29 (3): 315–327. DOI: 10.1111 / j.1096-0031.2012.00423.x
- Schuh, Randall T. (2000). Биологическая систематика: принципы и применение, ISBN 978-0-8014-3675-8.
Вы беспокоитесь о разработке создателя кладограммы из таблицы? Вот несколько создателей кладограмм, которые могут очень помочь.
Когда мы были детьми, мы все читали в биологии, что все так или иначе связаны друг с другом, например, обезьяны являются предками людей, мы связаны пищевой цепью и многое другое.
Дерево кладограммы представляет наследственные отношения между организмами на основе последовательностей ДНК, физических признаков и фенотипов. Это эволюционное дерево, позволяющее классифицировать каждую кладу на основе схожих характеристик, эволюционных повествований и адаптации. Наиболее вероятная гипотеза определяется на основе сравниваемых и нарисованных кладограмм.
Он использует линии для обозначения направлений клады с другими предками или группами организмов. Можно легко проследить линии до начальной и конечной клады, представляющей гипотетических предков.
При необходимости организмы разделяют на молекулярном и морфологическом уровне с использованием поведенческих данных (для животных). Алгоритмы генерации кладограмм используются для выполнения задач оптимизации на основе входных данных. Цель состоит в том, чтобы решить проблему глобального минимума, предпочтителен подход с имитацией отжига, который обеспечивает оптимальное решение.
С учетом сказанного, вот список инструментов кладограммы, которые можно выбрать.
Создано
Легко визуализируйте отношения с Создано Создатель кладограмм для представления связи между видами. Creately помогает эффективно идентифицировать и визуализировать филогенетические отношения. Это отличный способ представить различные биологические виды с такими функциями, как:
- Изображения PDF, SVG и PNG для экспорта для печати и обмена
- Несколько шаблонов для филогенетической и кладограммной диаграммы
- Простая визуализация отношений на холсте
Он предлагает обширные библиотеки форм, включая дихотомические ключи, пищевые сети, филогенетические деревья и несколько шаблонов для группировки организмов. Инструмент предоставляет простые функции перетаскивания для легкого создания отношений с расширенным форматированием текста и настраиваемыми цветовыми темами.
Creatively предлагает перетаскивание изображений животных и динамические соединители для плавного расширения, поворота и изменения размера диаграмм. Создавайте динамические кладограммы со встроенными изображениями Google, чтобы централизовать исследовательские данные с бесконечным холстом, универсальным полнотекстовым поиском, встроенными инструментами и универсальной таблицей.
Легко сотрудничать с другими, используя курсоры в реальном времени, разделы комментариев для обсуждения и видеоконференции.
Инсайт Мейкер
Инсайт Мейкер представляет собой упрощенную форму построения моделей в веб-браузерах. С помощью Insight Maker можно легко создавать простые диаграммы циклов и насыщенные изображения, моделируя любые требования. Это помогает быстро стимулировать взаимодействие населения и определяет поведение агента.
Insight Maker прост в использовании:
- Запустите инструмент в веб-браузере, не требуя плагинов или загрузок.
- Разместите свои идеи на холсте, чтобы создать имитационные модели, насыщенные изображения и идеи.
- Используйте алгоритмы моделирования, чтобы начать с агентного и системно-динамического моделирования
- Сотрудничайте с командой и позвольте им также присылать вам свои предложения по проектам.
- Создавайте модели бесплатно и используйте силу творчества
Кроме того, пользователи могут получить представление о кладограммах и проверить, над чем работают другие. Это поможет им провести мозговой штурм и найти лучшее решение.
Гулифорд
Используйте SimpleClade с Гулифорд провести идеальный кладистический анализ. Он предлагает графический пользовательский интерфейс для разработки простого метода работы в классе палеонтологии. Наряду с этим, инструмент прост в использовании, установите программное обеспечение и сразу начните его использовать.
Пользователи могут создать свой файл данных CSV и начать генерировать клады. Весь процесс использования клетки включает в себя дифференцирующее значение, которое можно быстро усвоить. Пользователи могут пометить кладу «НЕИСПОЛЬЗУЕМАЯ», что они не используют, и ввести значение других кладов.
Пользователи могут начать с программных операций и выбрать узлы, которые могут объяснить их запрос, при необходимости изменить соединение, рассчитать экономную статистику, подключить горизонтальный корневой ствол для внешней группы и просмотреть изменение состояния признака.
IUBio
IUBio — еще один популярный инструмент, используемый для создания кладограмм, еврограмм, свупограмм, кривых, фенограмм и древовидных диаграмм. Его легко использовать, загрузите файл дерева (или вставьте URL-адрес), укажите название и отправьте детали.
Пользователи также могут выбрать дополнительные параметры в IUBio, чтобы получить желаемый результат, например базовый URL-адрес для меток, стиль, шрифт, размер и т. д. Он также позволяет пользователям выбирать рост дерева и положение узла, чтобы придать ему хороший вид.
Онлайн-инструмент работает с несколькими вещами, такими как Arthropods, DroSpeGe, enGenes, wFleaBase и многими другими. Он предлагает открытый доступ для пользователей в области биоинформатики и молекулярной биологии. IUBio включает геном дрозофилы, анализ последовательности, преобразование биопоследовательности и редакторы для любого использования.
Вывод
Создатели кладограмм из деревьев позволяют представить эволюционные линии с ветвями и количеством генетических изменений для нуклеотидных замен. Также легко представить подстанции на основе % изменений в последовательности.
Наряду с этим необходимо сохранять древовидную структуру при акцентировании внимания на ветвях и узлах (внутренних и внешних узлах — листьях и кончиках). Диаграмма также включает в себя молекулярные часы, чтобы найти конечных общих предков.
Начните с маркера кладограммы, чтобы получить желаемые результаты.