Systematyka filogenetyczna - Polski Serwis Naukowy

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 – , podobnie jak pokrewieństwo w rodzie ludzkim obrazuje drzewo genealogiczne. Jest to rodzaj dendrogramu, w którym podstawa (pień) drzewa filogenetycznego symbolizuje wspólnego przodka taksonów znajdujących się wyżej (czyli bardziej współczesnych i wyżej stojących ewolucyjnie), konary odpowiadają taksonom potomnym; długość gałęzi a czasem również kąt pomiędzy nimi, określają tempo zachodzących przemian ewolucyjnych. Zazwyczaj na takim schemacie uwzględnia się także taksony wymarłe. Są one oznaczone krzyżykiem.
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.
Kladogeneza – w kladystyce termin określający separację populacji na dwa lub więcej gatunków oddzielonych barierą uniemożliwiającą krzyżowanie. Prowadzi do dychotomicznego rozdzielenia kladu na dwa klady potomne. Hipotetyczna sytuacja, w której z grupy macierzystej ewoluują więcej niż dwie grupy potomne, nazywana jest politomią, jednak nie wiadomo, czy taki stan rzeczywiście występuje w naturze, czy jest wynikiem niemożności ustalenia prawidłowej hipotezy filogenezy podczas analizy filogenetycznej.

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.

Ptaki (Aves) – gromada stałocieplnych zwierząt z podtypu kręgowców. Jest najbardziej zróżnicowaną spośród gromad kręgowców lądowych – istnieje około 10 000 gatunków ptaków, które zamieszkują ekosystemy na całym świecie. Ich wielkość waha się od 5 cm u koliberka hawańskiego do 2,7 m u strusia.
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.

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 klasycznej systematyki, gdzie taksonom przypisane są do poszczególne kategorie systematyczne.

Grupa macierzysta - w systematyce kladystycznej grupa organizmów blisko ze sobą spokrewnionych, tworzących jedna linię ewolucyjną. Grupy macierzyste wymierają, rozszczepiając się w procesie kladogenezy na dwie grupy siostrzane.
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.

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

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)