кладистика - это раздел эволюционной биологии, который служит для установления отношений между живыми существами в соответствии с несколькими простыми принципами.
Кладистика является важным и основным инструментом эволюционной биологии. При этом эволюционные отношения между живыми существами определяются на основе их общих признаков.
Вы знаете, как работает эта отрасль науки? Знаете ли вы его значение в современном обществе? Если вы хотите получить ответ на эти вопросы, рекомендуем вам продолжить чтение.
Метод классификации живых существ
Кладистика - это понятие, происходящее от греческого слова klados (ветвь), которое определяется как метод строгого анализа, использующий общие производные свойства живых существ для их классификации.
Иными словами,кладистика анализирует свойства, которые отличают набор живых существ от других.
Этот метод является важнейшей из филогенетических школ, то есть разделов биологии, изучающих эволюционные отношения между всеми живыми существами и, конечно же, животными.
Немецкий энтомолог Уилл Хенниг считается отцом кладистики, так как он объединил все существовавшие до сих пор идеи в единое целое.
Методы, используемые кладистами, разнообразны, нооснованы на некоторых простых принципах. Далее мы увидим, что они из себя представляют.
Принцип максимальной экономии
Принцип максимальной экономии лежит в основе всех филогенетических взаимоотношений. Он постулирует, что для установления эволюционных отношений между двумя группами животных всегда учитывается минимальное количество изменений, необходимых для перехода от предковых к производным признакам.
Это логично, если принять во внимание, что эволюция в природе всегда идет «кратчайшим путем»: изменения и приспособления у животныхпроисходят мало-помалу и всегда маленькими шагами.
В качестве примера у животных можно рассмотреть формирование крыльев у насекомых. Логично предположить, что путь, предполагающий наименьшее количество изменений, заключается в том, что у насекомых изначально не было крыльев.
Позже у них разовьется какое-то расширение на их грудной клетке, которое поможет им планировать, и, в конце концов, эволюция приведет кфункциональному крылу, о котором мы знаем.
Эта адаптация имеет больше эволюционного смысла, чем противоположная (что у них были бы крылья с самого начала и они бы их потеряли). Таким образом,более простые признаки животных часто считаются наследственными.
Что такое кладограмма?
Кладистика имеет целью реализацию кладограмм. Кладограмма - это не что иное, как древовидная диаграмма, на которой связаны эволюционные ветви.
Каждая ветвь дерева называется кладой. Каждая клада представляет собой группу, отличающуюся от других производным признаком или синапоморфией.
Иными словами, если в классификации мы отделяем млекопитающих от группы, образованной остальными позвоночными, возможной синапоморфией, которая разделит их, может быть наличие плаценты при их внутреннем оплодотворении, уникальная характеристика млекопитающие.
Таким образом,кладограммы формируются на основе эволюционных новинок (или синапоморфий), происходящих от предкового признака. Однако может случиться так, что животные утратят признаки и вернутся к наследственным признакам.
Очень классическим примером является наличие пяти пальцев у приматов, наследственный признак, который привел к четырем и был восстановлен в этой семье. Однако эти симплезиоморфии не учитываются при построении кладограмм.
От костей к ДНК
Информация, на которую опираются исследователи в отношении филогенетического родства, со временем сильно менялась. Первоначальнобиологи-эволюционисты работали с морфологическими признаками,такими как количество или размер определенных костей.
Это был золотой век сравнительной анатомии, когда сравнивали определенные признаки и классифицировали животных на основе сходства или различия: есть у них позвоночник или нет? (позвоночные или беспозвоночные) есть у них амниотическое яйцо или нет? (земноводные или рептилии) у них есть противопоставленный палец ноги или нет? (шимпанзе или люди).
Эти методы, хотя и адекватные, вышли из употребления в конце 20-го века соткрытием молекулярных и ДНК-методов.
С их помощью ученые могут сравнивать огромные цепочки генетического материала, секвенированные в базах данных. Таким образом, при малейшем изменении последовательности оснований ДНК ученые могут обнаружить мельчайшие эволюционные вариации.
С помощью компьютерных программ эти изменения могут позволитьформировать чрезвычайно сложные кладограммы, которые иногда бросают вызов уважаемым эволюционным теориям, например, когда было показано, что эукариоты на самом деле ветвь архей.
Короче говоря, кладистика - это не более чем инструмент, который помогает ученым разгадать эволюционные отношения между таксонами животных и другими живыми существами, следуя ряду простых принципов.