Kladystyka

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Różne grupy organizmów. Niektóre z nich nie są kladami

Kladystyka, systematyka filogenetyczna – metoda klasyfikacji grupująca obiekty w zhierarchizowane jednostki, spośród których mniej obszerne należą do obszerniejszych. Kladystykę można wykorzystać do uporządkowania jakichkolwiek danych porównawczych – stosowana jest najpowszechniej w systematyce biologicznej, jednak wykorzystuje się ją również m.in. w archeologii i językoznawstwie.

Drzewo filogenetyczne lub drzewo rodowe – graf acykliczny przedstawiający ewolucyjne zależności pomiędzy sekwencjami lub gatunkami wszystkich organizmów żywych, podobnie jak pokrewieństwo w rodzie ludzkim obrazuje drzewo genealogiczne.Kategoria systematyczna, kategoria taksonomiczna, ranga taksonomiczna – w systematyce organizmów, pozycja (ranga) taksonu w hierarchicznym systemie klasyfikacji biologicznej (układzie systematycznym) obejmująca dany takson oraz wszystkie zaliczane do niego taksony niższego poziomu.

Podstawowym pojęciem w kladystyce jest klad, czyli zbiór organizmów mających wspólnego przodka. W ujęciu ortodoksyjnym klady rozdzielają się dychotomicznie, tworząc drzewo dychotomiczne. W praktyce rzadko udaje się udowodnić realność takich rozgałęzień ze względu na powszechne w ewolucji zjawisko radiacji adaptacyjnej.

Plezjomorfia, cecha plezjomorficzna – cecha występująca u przedstawicieli danej linii ewolucyjnej obecna również u jej przodków, będąca przeciwieństwem apomorfii. Plezjomorfia występująca w kilku liniach ewolucyjnych nazywana jest symplezjomorfią. Według ściśle kladystycznego podejścia do przetestowania hipotezy filogenetycznej wykorzystać można jedynie apomorfie (a wśród nich tylko synapomorfie). Mark Wilkinson stwierdził, że w niektórych przypadkach również plezjomorfie mogą wskazywać na monofiletyczny charakter taksonów, jednak poglądu tego nie podziela większość naukowców. Koncepcja plezjomorfii została wprowadzona przez Williego Henniga w pracy Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik z 1950 roku. Początkowo termin ten odnosił się nie do cech, lecz do taksonów. Hennig wspomniał jednak, że w przypadku „krzyżowań specjalizacji” dotyczy on wyłącznie cech. Przypisano go do cech w 1952 roku, tym samym umożliwiając po raz pierwszy zrekonstruowanie powiązań filogenetycznych.Paleontologia (od gr. palaios – stary + on – byt + logos – nauka) – dziedzina biologii zajmująca się organizmami kopalnymi, wyprowadzająca na podstawie skamieniałości i śladów działalności życiowej organizmów wnioski ogólne o życiu w przeszłości geologicznej. Ściśle związana z geologią, posługuje się często fizyką i chemią.

W klasycznej systematyce grupy organizmów (taksony) mogą być:

  • monofiletyczne – grupa obejmująca wspólnego przodka i wszystkich jego potomków. Np. ssaki.
  • parafiletyczne – grupa obejmująca wspólnego przodka i nie wszystkich jego potomków. Np. gady, ponieważ ptaki są potomkami organizmów zaliczanych do gadów, lecz same nie są zaliczane do gadów.
  • polifiletyczne – istnieje dwóch członków grupy, których wspólny przodek jest poza grupą. Np. „stałocieplne kręgowce latające” – nietoperze i ptaki mają wspólnego przodka, jednak nie jest on zaliczany do „stałocieplnych kręgowców latających”.
  • W kladystyce nie dopuszcza się grup polifiletycznych ani parafiletycznych.

    Kladogeneza – ewolucja dywergentna. Na poziomie gatunkowym jest wynikiem jednego z mechanizmów specjacji skutkującego powstaniem co najmniej dwóch gatunków potomnych z jednego gatunku macierzystego. Dywergencja może zachodzić również w obrębie gatunku, prowadząc do tworzenia np. odmian geograficznych, jednak wówczas nie jest ona przykładem kladogenezy ze względu na zachodzący pomiędzy tymi oddzielonymi populacjami przepływ genów. Sytuacja, w której z grupy macierzystej ewoluują więcej niż dwie grupy potomne, nazywana jest politomią.Ptaki (Aves) – gromada stałocieplnych zwierząt z podtypu kręgowców. Jest najbardziej zróżnicowaną spośród gromad kręgowców lądowych – istnieje około 10 tys. gatunków ptaków, które zamieszkują ekosystemy na całym świecie. Ich wielkość waha się od 5 cm u koliberka hawańskiego do 2,7 m u strusia.

    Dla większego zrozumienia klady czasem się oznacza nazwami taksonów klasycznej systematyki np. rząd, rodzina uzupełnione często o klady pośrednie np. dodatkowy klad między rzędem i rodziną. W teoretycznej kladystyce liczba rozdzieleń kladów na klady potomne – kladogeneza – może być nieograniczona, w przeciwieństwie do systematyki klasycznej, gdzie taksonom przypisane są do poszczególne kategorie systematyczne.

    Populacja biologiczna – zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania płodnego potomstwa. Nie jest to jednak suma osobników jednego gatunku, a zupełnie nowa całość.Grupa macierzysta – w systematyce kladystycznej grupa organizmów blisko ze sobą spokrewnionych, tworzących jedną linię ewolucyjną. Grupy macierzyste wymierają, rozszczepiając się w procesie kladogenezy na dwie grupy siostrzane.

    Klady siostrzane, czyli dwa najbliżej spokrewnione, charakteryzują się pewnymi cechami, które dzieli się na plezjomorficzne (powstałe przed rozdzieleniem) i apomorficzne (powstałe po rozdzieleniu).

    Historia[ | edytuj kod]

    Willi Hennig

    Za twórcę kladystyki uważa się niemieckiego entomologa Williego Henniga, który w 1950 roku wydał książkę Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik, zawierającą zasady i metody rekonstruowania przebiegu filogenezy i przekształcania go w hierarchiczną klasyfikację. Wówczas wprowadził m.in. pojęcia „apomorficzny” i „plezjomorficzny” – wtedy jednak służyły one do określania taksonów, dopiero w 1952 roku przypisano je do cech, tym samym umożliwiając po raz pierwszy zrekonstruowanie powiązań filogenetycznych.

    Ewolucja (łac. evolutio – rozwinięcie, rozwój) – ciągły proces, polegający na stopniowych zmianach cech gatunkowych kolejnych pokoleń wskutek eliminacji przez dobór naturalny lub sztuczny części osobników (genotypów) z bieżącej populacji. Wraz z nowymi mutacjami wpływa to w sposób ciągły na bieżącą pulę genową populacji, a przez to w każdym momencie kształtuje jej przeciętny fenotyp. Zależnie od siły doboru oraz szybkości wymiany pokoleń, po krótszym lub dłuższym czasie, w stosunku do stanu populacji wyjściowej powstają tak duże różnice, że można mówić o odrębnych gatunkach.Paleozoologia (od. gr. palaios - dawny, stary + zoon - zwierzę) – dział paleontologii badający zachowane w skałach osadowych szczątki lub ślady aktywności życiowej zwierząt z minionych okresów geologicznych.

    Hennig przedefiniował termin „monofiletyzm”, używany wówczas dla wszystkich taksonów niepolifiletycznych – według tego typu definicji takson monofiletyczny mógłby obejmować wspólnego przodka i nie wszystkich jego potomków, natomiast w definicji Henniga musi obejmować zarówno wspólnego przodka, jak i wszystkich jego potomków. Termin „parafiletyzm” na określenie taksonu, do którego należy przodek i nie wszyscy jego potomkowie, Hennig wykorzystał po raz pierwszy w publikacji z 1965 roku.

    Takson monofiletyczny – takson, który obejmuje wszystkich potomków wspólnego przodka, znanego lub hipotetycznego. Przykładami są ssaki lub gąbki.Paleoklimatologia - jedna z nauk geologicznych, która zajmuje się badaniem klimatów w różnych epokach geologicznych w celu poznania warunków klimatycznych, ich zmian oraz przyczyn tych zmian w dziejach Ziemi. W swych badaniach paleoklimatologia wykorzystuje różne charakterystyczne typy skał, szczątki roślin, zwierząt oraz porównuje je z obecnie żyjącymi w określonych warunkach klimatycznych, a także analizuje wszelkie źródła pisane oraz zabytki sztuki.

    Książka Henniga z 1950 roku była jednak mało znana poza kręgami entomologicznymi, jego propozycje większą popularność uzyskały w 1966, kiedy ukazało się tłumaczenie książki na język angielski.

    W środowisku naukowym dużym echem odbiła się polemika Henniga z biologiem ewolucyjnym Ernstem Mayrem. Ten ostatni skrytykował koncepcje Henniga, a jego stwierdzenie, że ptaki i krokodyle są w rzeczywistości grupami siostrzanymi, nazwał „absurdem”, mimo iż nie negował, że cechy wspólne ptaków i krokodyli są synapomorfiami. To wówczas Mayr ukuł termin „kladystyka” (ang. cladistics), który powszechnie przyjął się na określenie „systematyki filogenetycznej”.

    Paleoantropologia – dział antropologii zajmujący się zróżnicowaniem kopalnych form przedludzkich i ludzkich oraz ich filogenezą.Krokodyle (Crocodilia) – rząd gadów, jedynych oprócz ptaków współczesnych przedstawicieli archozaurów (Archosauria) oraz jedynych żyjących przedstawicieli kladu Crurotarsi. Obecnie reprezentowany jest przez trzy rodziny: krokodylowatych, aligatorowatych oraz gawiali. Poszczególne rodziny różnią się między sobą kształtem pyska oraz liczbą i układem zębów. Żyją w strefie tropikalnej, subtropikalnej i umiarkowanej na wszystkich kontynentach oprócz Europy i Antarktydy.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Osobnik – jednostkowy organizm, jednostkowy okaz (przedstawiciel) gatunku, żyjący samodzielnie lub w grupie, np. w stadzie bądź kolonii, stanowiący podstawowy element populacji. Ogólnie przyjęto zasadę, że cechą charakterystyczną osobnika jest oddziaływanie na inne osobniki własnego gatunku, inne organizmy oraz środowisko.
    Gady (Reptilia, od łac. repto – czołgać się) – parafiletyczna grupa zmiennocieplnych owodniowców. Współczesne gady są pozostałością po znacznie większej grupie zwierząt, której największy rozkwit przypadł na erę mezozoiczną. Obecnie żyją tylko cztery rzędy gadów, ich pozostałe znane linie ewolucyjne wymarły. Niektóre kopalne gady naczelne, czyli archozaury (takie jak pterozaury i dinozaury), były prawdopodobnie zwierzętami stałocieplnymi.
    Biologia ewolucyjna – dział biologii zajmujący się badaniem pochodzenia gatunków od wspólnych przodków, ich zmianami i różnicowaniem się w czasie. Stara się wyjaśnić przystosowania organizmów do środowiska oraz przyczyny ich zróżnicowania. Jest dziedziną interdyscyplinarną – łączy niektóre aspekty takich działów biologii jak zoologia, botanika, filogenetyka, genetyka, etologia, paleontologia czy geologia.
    Paleobiologia – nauka zajmująca się sposobem życia i formami współistnienia organizmów w minionych erach geologicznych. Jest nurtem w paleontologii. Mianem paleobiologii określana też bywa sama paleontologia, ale wówczas gdy zajmuje się zagadnieniami biologicznymi, a nie systematyką.
    Grupa siostrzana (ang. sister–group) – w systematyce kladystycznej grupa organizmów powstała z jednej linii ewolucyjnej (grupy macierzystej) po jej rozszczepieniu. Dwie grupy siostrzane wraz ze swym wspólnym przodkiem stanowią grupę monofiletyczną. Gatunki należące do grupy siostrzanej charakteryzują się pewnymi specyficznymi, wspólnymi cechami (synapomorfiami), które nie występują jednak w grupie macierzystej (są ewolucyjnie nowe).
    Willi Hennig (ur. 20 kwietnia 1913 w Dürrhennersdorfie, zm. 5 listopada 1976 w Ludwigsburgu) – niemiecki entomolog. Twórca systematyki filogenetycznej, obecnie znanej jako kladystyka. Wpływ jego myśli na systematykę gatunków jest określany jako rewolucyjny. Specjalizował się w badaniach muchówek.
    Radiacja adaptacyjna, radiacja adaptatywna, radiacja przystosowawcza – gwałtowna radiacja ewolucyjna polegająca na rozprzestrzenieniu się jednolitej grupy organizmów o wspólnym pochodzeniu do różnych nisz ekologicznych przy jednoczesnym zróżnicowaniu cech u form potomnych. W wyniku radiacji adaptacyjnej z jednolitej grupy wyjściowej (zwykle gatunku) powstaje wiele innych, przystosowanych do życia w różnych środowiskach.

    Reklama