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Cos'è un albero filogenetico?

Scopri tutto sugli alberi filogenetici

Definizione dell'albero filogenetico

Un albero filogenetico (comunemente noto come albero evolutivo o filogenesi) è un diagramma con rami che mostra le relazioni evolutive tra diverse specie biologiche.

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Fonte: khanacademy.org

Storia degli alberi filogenetici

Poiché un albero filogenetico è noto come "albero della vita", è una comprensione migliorata di una vecchia concezione che afferma che la vita progredisce dai livelli inferiori a quelli superiori come una scala, riferendosi ad esso sia come la Grande Catena dell'Essere. Le prime percezioni, i contorni e gli schizzi rappresentano un albero filogenetico ramificato che comprende una carta paleontologica. Ciò indicava principalmente le associazioni geologiche e le correlazioni tra piante e animali.

Parti di un albero filogenetico

Un semplice albero filogenetico contiene diverse parti che sono menzionate di seguito:

Parts of a Phylogenetic Tree

Taxa

I Taxa sono conosciuti come le "punte" dei rami degli alberi o lo studio condotto. Puoi trovare i "Taxa" a qualsiasi livello sistematico indicando la specie, gli ordini o la popolazione. In aggiunta a questo, questo "Taxa" è chiamato "OTU", che è abbreviato in "Unità tassonomiche operative".

Rami

Le linee sistematiche e/o estese di un albero sono dette ramificazioni che rappresentano l'interconnessione tra uno o più oggetti.

Nodi

Le punte di questi rami o il punto in cui tutti questi rami sono uniti sono noti come "nodi". All'interno dei nodi, ci sono due tipi che sono nodi "interni" ed "esterni". I nodi interni dovrebbero collegare i rami, mentre i nodi esterni sono gli angoli che uniscono i taxa.

Radice e clade

Inoltre, alcuni alberi hanno un nodo basale noto come "radice" dell'albero. Poi ecco che arriva il "clade", comunemente noto come "antenato" di tutte le specie che si ramificano.

Punti di forza e limiti di un albero filogenetico

Come ogni modello sistematico, un paradigma filogenetico ad albero ha alcuni punti di forza e limiti che sono menzionati di seguito.

Punti di forza

  • Il modello dimostra l'origine storica di qualsiasi unità, individuo o specie.
  • L'albero filogenetico non classifica le specie, a differenza del modello Linneo che classifica artificialmente gli organismi in Regni. È noto che si tratta di una rappresentazione ingannevole perché mostra che i diversi raggruppamenti con i ranghi comuni sono equivalenti.
  • Gli alberi filogenetici tendono a fornire indizi sugli eventi storici di diversi organismi.
  • Questo modello aiuta nello studio dello sviluppo e della progressione di tutte le unità esistenti.

Limitazioni

  • Un albero filogenetico dimostra le ipotesi dello sviluppo e della progressione della vita.
  • Sono accurati solo in base ai dati su cui sono stati radicati e dimostrati.
  • I dati provengono dalla ricerca e dagli studi che hanno pregiudizi fino a un certo punto.
  • Pertanto, gli alberi filogenetici basati sui dati della ricerca e degli studi potrebbero sempre essere distorti, manipolati o imprecisi.
  • Questo albero filogenetico progressivo simile a una scala di craniati è stato sviluppato dall'organismo che non aveva una colonna vertebrale.
  • Pertanto, gli organismi, gli oggetti o le unità con caratteristiche diverse sono collocati su gruppi diversi di ciascuna punta del ramo esclusivamente sulla base delle caratteristiche che condividono.

Tipi di alberi filogenetici

Dendrogramma

Un albero è generalmente noto come Dendrogram. Non è necessariamente un albero filogenetico ed è usato per rappresentare e dimostrare qualcosa in modo schematico.

Dendrogram

Cronogramma

Un cronogramma è un tipo di albero filogenetico che rappresenta il tempo attraverso la lunghezza dei suoi rami.

Chronogram and phylogram

Filogramma

Come suggerisce il nome, un filogramma è un albero filogenetico la cui lunghezza del ramo è proporzionale alla quantità di cambiamento nel carattere.

Cladogram

Questo tipo di albero filogenetico è noto per dimostrare solo uno schema ramificato. Significa che i suoi rami mancano della rappresentazione del tempo del cambiamento di carattere. Inoltre, i suoi nodi interni non rappresentano i suoi antenati.

Cladogram

Dahlgrenogramma

Questo tipo di albero filogenetico mostra la sezione trasversale.

Rete filogenetica

Una rete filogenetica non ha l'aspetto di un albero, ma è piuttosto un diagramma o un grafico generico. Viene utilizzato principalmente per superare gli inconvenienti o le limitazioni fondamentali per gli alberi.

Phylogenetic Network

Fonte: pnas.org

Diagramma del mandrino

Un diagramma mandrino è anche noto come diagramma a bolle utilizzato per rappresentare la diversità tassonomica rispetto al tempo geologico. Ciò riflette la variazione nel tempo della profusione di diverse categorie tassonomiche.

Spindle Diagram

Differenze tra una filogenesi, un albero evolutivo, un albero filogenetico e un cladogramma

Albero evolutivo Albero filogenetico Cladogramma
Filogenesi
Una filogenesi è una branca della biologia che si occupa in particolare della filogenesi. Un albero evolutivo è una dimostrazione visiva dell'evoluzione delle specie dal suo punto di origine. Un albero filogenetico è una rappresentazione schematica dello sviluppo delle specie biologiche. È una rappresentazione ramificata che ritrae una relazione cladistica tra tutti i tipi di specie.

Come leggere un albero filogenetico?

Leggere un albero filogenetico è come leggere alberi genealogici. Tuttavia, ti faremo sapere come leggere un albero filogenetico passo dopo passo.

Passaggio 01: vedere la radice come antenato e i suggerimenti come discendenti

La radice dell'albero indica l'antenato comune da cui si sono sviluppate tutte le specie. E la punta indica il gruppo di specie (una parte dell'ascendenza comune).

 See the Root as Ancestor and Tips as Descendants

Passaggio 02: guarda i lignaggi delle figlie

Il secondo passo è determinare i lignaggi figlie che provengono dall'ascendenza comune. Si divide in due o più rami creando una linea di distinzione tra una o più specie.

See the Daughter Lineages

Passaggio 03: vedere l'ascendenza condivisa tra i lignaggi (se presenti)

Il terzo passo è vedere se ci sono lignaggi di discendenza condivisi tra un gruppo di specie. Vedere i punti B e C nella figura seguente. I punti B e C hanno storie uniche, a differenza del punto A.

See the Shared Ancestry Between Lineages (If Any)

Passaggio 04: leggi il diagramma nel suo insieme

Guarda la figura sottostante e ora dovresti essere in grado di leggerla nel suo insieme. Il colore arancione mostra che esiste un antenato comune dei punti A, B e C. Tuttavia, il colore verde mostra che B e C hanno un antenato diverso ma comune, e lo stesso vale per il punto C.

Read the Diagram as a Whole

Come realizzare un albero filogenetico?

Puoi costruire un albero filogenetico seguendo i passaggi indicati di seguito.

Passaggio 01: identificare le specie ancestrali

Il primo passo è identificare le specie più diverse. Nota che avrà la maggior parte delle differenze mutazionali rispetto alle altre specie con il numero più alto.

Passaggio 02: identificare la specie successiva più diversa

Il passo successivo è cercare le seguenti specie più diverse che condividono un antenato comune con la specie precedente. Chiamiamola A.

Passaggio 03: inizia a disegnare un albero filogenetico

Inizia a disegnare una linea comune ed estendi i suoi rami per mostrare un possibile antenato comune A dei rami B e C.

Passaggio 04: inizia ad aggiungere organismi

Cerca le caratteristiche dell'altro organismo e osserva l'organismo più caratteristicamente simile per quel gene specifico.

Passaggio 05: aggiungi gli orgasmi rimanenti

Segui lo stesso metodo e inizia ad aggiungere gli organismi rimanenti osservando le righe e le colonne e trovando organismi geneticamente identici.

Esempi per albero della vita filogenetico

Per la tua comprensione, qui abbiamo esempi di alberi filogenetici umani e alberi filogenetici animali.

Albero filogenetico umano

Human Phylogenetic Tree

Come puoi vedere nel diagramma, ogni specie o individuo (in questo caso) ha un antenato comune, e questo è tuo nonno. Quindi si divide in due rami: tuo genitore e tua zia (fratello del tuo genitore). E poi tu, tuo fratello e i tuoi cugini avete una storia unica perché siete nati da genitori diversi ma avete lo stesso antenato comune di vostro nonno.

Albero filogenetico animale

Animal Phylogenetic Tree

Come puoi vedere nel diagramma, tutti gli animali hanno lo stesso antenato comune, ma sono divisi a causa delle loro diverse caratteristiche. Queste caratteristiche sono mascelle, polmoni, ventrigli e piume. Pertanto, queste caratteristiche differenziano tra gli animali menzionati nel diagramma che hanno tuttavia lo stesso antenato.

Conclusioni:

Tutto sommato, l'albero filogenetico potrebbe essere utilizzato anche per mostrare la relazione tra altri oggetti che si basa principalmente sulle somiglianze e differenze nelle loro caratteristiche e questo indica che tutte le specie, oggetti, individui, e le unità sono state radicate in un'ascendenza comune. L'albero può essere disegnato in diversi modi, e questo può essere virtuale o addirittura fisico.

Tuttavia, per simulare virtualmente il diagramma dell'albero filogenetico, il miglior software intuitivo è EdrawMax che ti aiuta a creare diagrammi 2D, diagrammi di flusso, diagrammi di Gantt e tutti i tipi di alberi e modelli filogenetici.

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