Cladistik er det essentielle og grundlæggende værktøj i evolutionær biologi. Med det bestemmes de evolutionære forhold mellem levende væsener baseret på deres fælles karakterer.
Ved du, hvordan denne gren af videnskab fungerer? Kender du dens betydning i det moderne samfund? Hvis du vil have svar på disse spørgsmål, opfordrer vi dig til at fortsætte med at læse.
Metoden til klassificering af levende ting
Cladistics er et begreb, der stammer fra græskklados(gren), som er defineret som en streng analysemetode, der bruger de levende afledtes egenskaber til at klassificere dem.
Med andre ord, kladistik analyserer de egenskaber, der adskiller et sæt levende væsener af andre.
Denne metode er den vigtigste af de fylogenetiske skoler, det vil sige de grene af biologi, der studerer de evolutionære forhold mellem alle levende væsener og selvfølgelig dyr.
Den tyske entomolog Will Hennig betragtes som kladistikens fader og forener alle eksisterende ideer så langt til en sammenhængende helhed.
De metoder, der bruges af kladistik, er forskellige, men er baseret på nogle enkle principper. Dernæst vil vi se, hvad de er.
Fylogenetiske træer tillader klassificering af levende ting.
Princippet om maksimal nøjagtighed
Princippet om maksimal parsimoni er grundlaget for alle fylogenetiske forhold. Det postulerer, at for at etablere evolutionære forhold mellem to grupper af dyr anses det mindste antal ændringer altid for at gå fra forfædres karakterer til derivater.
Dette er logisk, hvis vi tager højde for, at evolution i naturen altid går "den korteste vej": ændringer og tilpasninger hos dyr. de går lidt efter lidt og altid i små skridt.
Som et eksempel på dyr kan vi overveje dannelsen af vinger i insekter. Da det virker logisk, er den vej, der indebærer det mindste antal ændringer, at forfædres insekter ikke havde vinger.
Senere ville de udvikle en form for forlængelse i deres brystkasse, der ville hjælpe dem med at planlægge, og endelig ville udviklingen have som et resultat den funktionelle fløj, vi kender.
Denne tilpasning giver mere evolutionær mening end det modsatte (at de havde vinger fra begyndelsen og mistede dem). Derfor, de enkleste dyreattributter betragtes ofte som forfædre.
Hvad er et kladogram?
Cladistics sigter mod at lave kladogrammer. Et kladogram er ikke andet end et trædiagram, hvor evolutionære grene er relateret.
Hver gren af et træ kaldes en klade. Hver klade er en gruppe, der er differentieret fra de andre ved en afledt karakter eller synapomorfi.
Det vil sige, at hvis vi i en klassifikation adskiller pattedyr fra en gruppe dannet af resten af hvirveldyr, kan den mulige synapomorfi, der ville adskille dem, være tilstedeværelsen af moderkage i deres indre befrugtning, et unikt kendetegn for pattedyr.
Så det, kladogrammer dannes baseret på evolutionære nyheder (eller synapomorfier), der udvikler sig fra en forfædres karakter. Det kan dog være sådan, at dyr mister attributter og vender tilbage til forfædrenes karakter.
Et meget klassisk eksempel er tilstedeværelsen af fem fingre i primater, en forfæderskarakter, der førte til fire, og som blev genoprettet i denne familie. Disse simpleiomorfe tages imidlertid ikke i betragtning ved fremstilling af kladogrammer.
Fra knogler til DNA
De oplysninger, forskere stoler på for det fylogenetiske forhold, har varieret meget over tid. I oprindelse, evolutionære biologer arbejdede med morfologiske karakterer, som antallet eller størrelsen på bestemte knogler.
Det var den gyldne tidsalder for komparativ anatomi, da visse karakterer blev sammenlignet og ifølge ligheder eller forskelle klassificerede de dyrene: har de en rygrad eller ej? (hvirveldyr eller hvirvelløse dyr) har de et fosteræg eller ej? (padder eller krybdyr) har de modsat tommelfinger på foden eller ej? (chimpanser eller mennesker).
Disse teknikker, selvom de var tilstrækkelige, faldt i ubrug fra slutningen af det 20. århundrede med opdagelse af molekylære og DNA -teknikker.
Med dem kan forskere sammenligne enorme kæder af genetisk materiale sekvenseret i databaser. Ved den mindste ændring i sekvensen af DNA -baser kan forskere således opdage små evolutionære variationer.
Ved hjælp af computerprogrammer kan disse ændringer tillade dannelsen af ekstremt komplekse kladogrammer der nogle gange har sat meget respekterede evolutionsteorier i skak, som da det blev vist, at eukaryoter faktisk er en gren af arkæaet.
Kort sagt er kladistik ikke andet end et værktøj, der hjælper forskere med at opklare de evolutionære forhold mellem taxa fra dyr og andre levende væsener efter en række enkle principper.
