Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Clade (значения) .

Кладограмма (родословная) биологической группы. Последний общий предок является вертикальной линией штока в нижней части. Синяя и красная подгруппы - клады; каждый показывает своего общего предка в нижней части ветви подгруппы . Зеленая подгруппа не является кладой; это парафилетическая группа , потому что она исключает синюю ветвь, хотя она также произошла от общего предка. Зеленая подгруппа вместе с синей снова образует кладу.

Клады ( / к л eɪ д / ; [1] [2] от древнегреческого : κλάδος , Klados , «ветвь»), также известным как монофилетическая группа или естественной группа , [3] представляет собой группа организмов , которые являются монофилетическими - то есть состоящий из общего предка и всех его прямых потомков - на филогенетическом дереве . [4] Вместо английского термина используется эквивалентный латинский термин cladus(множественное число cladi ) часто используется в таксономической литературе.

Общий предок может быть индивидуумом, популяцией , видом ( вымершим или ныне живущим ) и так далее, вплоть до царства и далее. Клады вложены друг в друга, поскольку каждая ветвь, в свою очередь, разделяется на более мелкие ветви. Эти расщепления отражают эволюционную историю, когда популяции расходились и развивались независимо. Клады называются монофилетическими (греч. «Один клан») группами.

За последние несколько десятилетий кладистский подход произвел революцию в биологической классификации и выявил удивительные эволюционные отношения между организмами. [5] Таксономисты все чаще стараются избегать именования таксонов , которые не являются кладами; то есть таксоны, которые не являются монофилетическими . Некоторые из взаимосвязей между организмами, которые были выявлены отделом кладистики в области молекулярной биологии, заключаются в том, что грибы являются более близкими родственниками животным, чем растениям, археи теперь считаются отличными от бактерий , а многоклеточные организмы, возможно, произошли от архей. [6]

Термин «клад» также используется с аналогичным значением в других областях, помимо биологии, таких как историческая лингвистика ; см. Кладистика § В дисциплинах, отличных от биологии .

Этимология [ править ]

Термин «клады» был придуман в 1957 году биологом Джулианом Хаксли для обозначения результата кладогенеза , эволюционного расщепления родительского вида на два различных вида - концепции, заимствованной Хаксли у Бернхарда Ренша . [7] [8]

Многие обычно называемые группы, например грызуны и насекомые , являются кладами, потому что в каждом случае группа состоит из общего предка со всеми его дочерними ветвями. Грызуны, например, представляют собой ветвь млекопитающих, которая отделилась после окончания периода, когда клад Dinosauria перестала быть доминирующими наземными позвоночными 66 миллионов лет назад. Исходное население и все его потомки - это клады. Клада грызунов соответствует отряду Rodentia, а насекомые - к классу Insecta. Эти клады включают более мелкие клады, такие как бурундуки или муравьи., каждая из которых состоит из еще более мелких клад. Клада «грызунов», в свою очередь, включена в клады млекопитающих, позвоночных и животных.

История номенклатуры и таксономии [ править ]

Раннее филогенетическое дерево Геккеля , 1866. Группы, которые когда-то считались более развитыми, такие как птицы («авес»), помещены наверху.

Идея клады не существовала в додарвиновской таксономии Линнея , которая по необходимости основывалась только на внутреннем или внешнем морфологическом сходстве между организмами, хотя, как оказалось, многие из наиболее известных групп животных в исходной Systema Naturae Линнея (особенно среди групп позвоночных ) действительно представляют клады. Однако феномен конвергентной эволюции является причиной многих случаев вводящего в заблуждение сходства в морфологии групп, которые произошли от разных линий.

С ростом осознания в первой половине XIX века того факта, что виды изменились и разделились на протяжении веков, классификация все чаще стала рассматриваться как ветви эволюционного древа жизни . Публикация теории эволюции Дарвина в 1859 году придала этой точке зрения все большее значение. Томас Генри Хаксли , один из первых защитников теории эволюции, предложил пересмотренную таксономию, основанную на концепции, сильно напоминающей клады [9], хотя сам термин клады не вводился до 1957 года его внуком Джулианом Хаксли . Например, старший Хаксли сгруппировал птиц с рептилиями на основании свидетельств окаменелостей. [9]

Немецкий биолог Эмиль Ганс Вилли Хенниг (1913 - 1976) считается основоположником кладистики . [10] Он предложил систему классификации, которая представляла повторяющиеся ветвления генеалогического древа, в отличие от предыдущих систем, которые помещали организмы на «лестницу» с предположительно более «продвинутыми» организмами наверху. [5] [11]

Таксономисты все больше работают над тем, чтобы таксономическая система отражала эволюцию. [11] Однако, когда дело доходит до наименования , этот принцип не всегда совместим с традиционной номенклатурой на основе рангов (в которой могут быть названы только таксоны, связанные с рангом ), потому что не хватает рангов, чтобы назвать длинную серию вложенных клады. По этим и другим причинам была разработана филогенетическая номенклатура ; это все еще вызывает споры.

Например, полная текущая классификация Anas platyrhynchos (утка-кряква) включает 40 клад от Eukaryota вниз: см. Https://species.wikimedia.org/wiki/Anas_platyrhynchos и нажмите «Развернуть».

Определения [ править ]

Gavialidae, Crocodylidae и Alligatoridae - это названия клад, которые здесь применяются к филогенетическому дереву крокодилов.

Клада по определению является монофилетической , что означает, что она содержит одного предка (которым может быть организм, популяция или вид) и всех его потомков. [примечание 1] [12] [13] Предок может быть известным или неизвестным; любые и все члены клады могут существовать или вымереть.

Клады и филогенетические деревья [ править ]

Основные статьи: Филогенетика и кладистика

Наука, которая пытается реконструировать филогенетические деревья и таким образом открывать клады, называется филогенетикой или кладистикой , последний термин, введенный Эрнстом Майром (1965), происходит от слова «клады». Результаты филогенетического / кладистического анализа представляют собой древовидные диаграммы, называемые кладограммами ; они и все их ветви - филогенетические гипотезы. [14]

В филогенетической номенклатуре представлены три метода определения клад : на основе узлов, стеблей и апоморфий ( подробные определения см. В Филогенетической номенклатуре § Филогенетические определения названий клад ).

Терминология [ править ]

Кладограмма современных групп приматов; все долгопяты - долгопяты, но не все долгопяты - долгопяты; все обезьяны - катаррины, но не все катаррины - обезьяны; и Т. Д.

Взаимоотношения между кладами можно описать несколькими способами:

  • Говорят, что клад, находящийся внутри клады, вложен в эту кладу. На диаграмме клады гоминоидов , то есть обезьяны и люди, вложены в кладу приматов.
  • Две клады являются сестрами, если у них есть непосредственный общий предок. На диаграмме лемуры и лори - сестры, а люди и долгопяты - нет.
  • Клады является базальная к филогенетической ветви B , если A ответвляется от линии приводит к B до первой ветви , ведущей только членам B . В соседней диаграмме, мокроносые приматы / полуобезьяна клайду, является базальная к гоминоидов / обезьяны клайду. Однако в этом примере и Haplorrhine как прозимианы следует рассматривать как большинство базальных группировок. Лучше сказать, что прозимианы являются сестринской группой по отношению к остальным приматам. [15]Таким образом, можно также избежать непреднамеренных и неверно воспринимаемых коннотаций об эволюционном продвижении, сложности, разнообразии, статусе предков и древности, например, из-за влияния выборочного разнообразия и исчезновения. [ необходима цитата ] [15] [16] Базальные клады не следует путать с группировками стволов, поскольку последние связаны с парафилетическими или неразрешенными группировками.

В популярной культуре [ править ]

Клэйд - это название романа Джеймса Брэдли , который выбрал его как из-за его биологического значения, так и из-за более широкого значения этого слова. [17]

Эпизод « Элементарно» называется « Ходьба мертвых кладбищ » и касается случая, связанного с редким ископаемым.

См. Также [ править ]

  • Адаптивное излучение
  • Биноминальная номенклатура
  • Биологическая классификация
  • Кладистика
  • Корона группа
  • Монофилия
  • Парафилия
  • Филогенетическая сеть
  • Филогенетическая номенклатура
  • Филогенетика
  • Полифилия

Заметки [ править ]

  1. ^ Был сделан семантический аргумент в пользу того, что имя должно быть «голофилетическим», но этот термин не получил широкого распространения. Для получения дополнительной информации см. Холофилия .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уэллс, Джон С. (2008). Словарь произношения Longman (3-е изд.). Лонгман. ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ^ "клады" . Словарь Мерриама-Вебстера . Проверено 19 апреля 2020 .
  3. ^ Мартин, Элизабет; Хин, Роберт (2008). Биологический словарь . Издательство Оксфордского университета.
  4. ^ Крафт, Джоэл; Донохью, Майкл Дж., Ред. (2004). "Вступление". Сборка Древа Жизни . Издательство Оксфордского университета. п. 1 . ISBN 978-0-19-972960-9.
  5. ^ a b Палмер, Дуглас (2009). Эволюция: история жизни . Беркли: Калифорнийский университет Press. п. 13.
  6. ↑ Пейс, Норман Р. (18 мая 2006 г.). "Время перемен". Природа . 441 (7091): 289. Bibcode : 2006Natur.441..289P . DOI : 10.1038 / 441289a . ISSN 1476-4687 . PMID 16710401 . S2CID 4431143 .   
  7. Перейти ↑ Dupuis, Claude (1984). «Влияние Вилли Хеннига на таксономическую мысль» . Ежегодный обзор экологии и систематики . 15 : 1–24. DOI : 10.1146 / annurev.es.15.110184.000245 .
  8. Перейти ↑ Huxley, JS (1957). «Три типа эволюционного процесса». Природа . 180 (4584): 454–455. Bibcode : 1957Natur.180..454H . DOI : 10.1038 / 180454a0 . S2CID 4174182 . 
  9. ^ a b Хаксли, TH (1876): Лекции по эволюции. Нью-Йорк Трибьюн . Дополнительный. № 36. В Сборнике эссе IV: стр. 46-138 оригинальный текст с рисунками
  10. ^ Брауэр, Эндрю VZ (2013). «Вилли Хенниг в 100 лет». Кладистика . 30 (2): 224–225. DOI : 10.1111 / cla.12057 .
  11. ^ a b «Evolution 101». стр. 10. Веб-сайт Understanding Evolution. Калифорнийский университет, Беркли. Проверено 26 февраля 2016 г.
  12. ^ "Международный кодекс филогенетической номенклатуры. Версия 4c. Глава I. Таксоны" . 2010 . Проверено 22 сентября 2012 года .
  13. ^ Envall, Маты (2008). «О различии моно-, голо- и парафилетических групп: последовательное различие процесса и модели» . Биологический журнал Линнеевского общества . 94 : 217. DOI : 10.1111 / j.1095-8312.2008.00984.x .
  14. ^ Никсон, Кевин С.; Карпентер, Джеймс М. (1 сентября 2000 г.). «О другой« филогенетической систематике » ». Кладистика . 16 (3): 298–318. DOI : 10.1111 / j.1096-0031.2000.tb00285.x . S2CID 73530548 . 
  15. ^ a b Крелл, Ф.-Т. И Крэнстон, П. (2004). «Какая сторона дерева прикорневая?». Систематическая энтомология . 29 (3): 279–281. DOI : 10.1111 / j.0307-6970.2004.00262.x . S2CID 82371239 . 
  16. ^ Смит, Стейси (19 сентября 2016 г.). «Из любви к деревьям: предков нет среди нас» . Из любви к деревьям . Проверено 23 марта 2019 года .
  17. ^ «Выбор названия книги« Clade » » . Группа пингвинов Австралия. 2015 . Проверено 20 января 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Развивающиеся мысли: "Clade"
  • Д.М. Хиллис, Д. Цвикл и Р. Гутелл. « Древо жизни ». Неукорененная кладограмма, на которой изображено около 3000 видов.
  • «Филогенетическая систематика, вводное слайд-шоу по эволюционным деревьям» - Калифорнийский университет, Беркли