Cladistics: परिभाषा, विधि और उदाहरण

लाखों साल पहले, एक एकल कोशिका की शुरुआत हुई थी क्रमागत उन्नति जिसने जीवन के पेड़ और उसके तीन मुख्य डोमेन को जन्म दिया: आर्किया, बैक्टीरिया और यूकेरियोटा।

प्रत्येक शाखा a. का एक उदाहरण है क्लेड. एक क्लैड एक ऐसे समूह का प्रतिनिधित्व करता है जिसमें एक सामान्य पूर्वज शामिल होता है और सब वंशज। क्लैडिस्टिक्स का एक आधुनिक रूप है वर्गीकरण जो जीवों को एक शाखित आरेख पर रखता है जिसे a क्लैडोग्राम (एक परिवार के पेड़ की तरह) डीएनए समानता और फ़ाइलोजेनी जैसे लक्षणों के आधार पर।

जीव विज्ञान के क्षेत्र में, cladistics a. है की प्रणाली वर्गीकरण जिसमें जीवों का वर्गीकरण और व्यवस्था करना शामिल है फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ जीवन का. डीएनए विश्लेषण से पहले, वर्गीकरण समान और विभिन्न लक्षणों और व्यवहार के अवलोकन पर बहुत अधिक निर्भर करता था।

पश्चिमी समाजों ने प्राचीन ग्रीस में अरस्तू के दिनों से वर्गीकरण का उपयोग किया है जब जीवित जीवों को अध्ययन के प्रयोजनों के लिए पौधों और जानवरों की श्रेणियों में विभाजित किया गया था।

1700 के दशक में, कैरोलस (कार्ल) लिनिअस बाह्य दिखावट और साझा लक्षणों के आधार पर जीवों के वर्गीकरण के आधार पर व्यवस्थित जीव विज्ञान का एक वर्गीकरण विकसित किया। उन्होंने जीव को a. में रखने के लिए एक स्कीमा विकसित किया

चार्ल्स डार्विन तथा अल्फ्रेड रसेल वालेस प्राकृतिक चयन के विचार को प्रस्तावित किया, और डार्विन ने 1800 के दशक के मध्य में विकासवाद के सिद्धांत को औपचारिक रूप दिया। डार्विन का प्रजातियों के उद्गम पर ने वैज्ञानिक समुदाय को यह सुझाव देकर झटका दिया कि सभी जीव एक सामान्य पूर्वज के वंशज हैं और उन्हें उनके विकासवादी संबंधों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

पक्षी विज्ञानी अर्न्स्ट मायरो 20वीं शताब्दी के एक प्रमुख विकासवादी जीवविज्ञानी थे, जिन्होंने न्यूयॉर्क में अमेरिकन म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री में क्यूरेटर के रूप में यात्रा करते हुए और काम करते हुए पक्षी वर्गीकरण का व्यापक अध्ययन किया। उनकी अभूतपूर्व किताब सिस्टमैटिक्स और प्रजातियों की उत्पत्ति 1942 में कोलंबिया यूनिवर्सिटी प्रेस द्वारा प्रकाशित किया गया था।

मेयर को अलग-अलग क्षेत्रों में जीन, आनुवंशिकता, विविधता और आबादी की प्रजातियों पर उनके काम के लिए जाना जाता है, जिसका उपयोग वर्गीकरण उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

Cladistics एक जैविक वर्गीकरण प्रणाली है जो लक्षणों के विश्लेषण, आनुवंशिक संरचना या पर आधारित है शरीर विज्ञान जो एक सामान्य पूर्वज के साथ साझा किया गया था जब तक कि कुछ प्रकार का विचलन नहीं हुआ, जिससे नया उत्पादन हुआ प्रजाति जर्मन टैक्सोनोमिस्ट विली हेनिगो जम्पस्टार्ट क्लैडिस्टिक वर्गीकरण 1950 में जब उन्होंने अपनी पुस्तक लिखी फ़ाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स।

1966 में यूनिवर्सिटी ऑफ इलिनोइस प्रेस द्वारा प्रकाशित होने के बाद पुस्तक का बाद में अंग्रेजी में अनुवाद किया गया और अमेरिका में व्यापक रूप से पढ़ा गया।

हेनिग के फ़ाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स के सिद्धांत ने समकालीन दृष्टिकोणों को चुनौती दी वर्गीकरण डार्विन और वालेस द्वारा पेश किया गया।

उन्होंने तर्क दिया कि प्रजातियों की पहचान और वर्गीकरण आनुवंशिकी और क्लैड संबंधों, विशेष रूप से मोनोफिलेटिक समूहों के आधार पर किया जाना चाहिए। हेनिग ने हाल के वंश और जीवों के विकसित, संशोधित लक्षणों की पहचान पर सम्मानित किया कि एक सीधा वंश साझा किया - भले ही व्युत्पन्न विशेषताएँ सामान्य जैसी कुछ भी न हों पूर्वज

फाइलोजेनेटिक्स ज्ञात या परिकल्पित विकासवादी संबंधों का अध्ययन किस पर आधारित है? फिलोजेनी (वंश) समूहीकृत जीवों का। जीवन का फाईलोजेनेटिक वृक्ष दर्शाता है कि कैसे कर (जीवों के समूह) एक विशिष्ट क्रम में विकसित हुए क्योंकि जीवन एक सामान्य पूर्वज से विविध और शाखाओं में बंटा हुआ था।

विकासवादी प्रजाति की प्रक्रिया एक परिवार के पेड़ पर शाखाओं की तरह दिखती है। क्योंकि इतने लंबे समय पहले क्या हुआ था, यह जानने का कोई निश्चित तरीका नहीं है, विज्ञान को इस बारे में निष्कर्ष निकालना चाहिए कि जीवन कैसे विकसित हुआ है जीवाश्म अभिलेख, तुलनात्मक शरीर रचना विज्ञान, शरीर विज्ञान, व्यवहार, भ्रूणविज्ञान और आणविक डेटा. विकासवादी जीव विज्ञान एक गतिशील क्षेत्र है जहाँ लगातार नई खोजें की जा रही हैं।

विकासवादी जीवविज्ञानी अनुमान लगाते हैं: काल्पनिक विकासवादी संबंध समान और विभिन्न विशेषताओं की विस्तृत तुलना के आधार पर कर के बीच।

विकासवादी वंश का अध्ययन करने से यह पता लगाने में मदद मिलती है कि कुछ लक्षण कब उत्पन्न हुए और बाद की पीढ़ियों को दिए गए। क्लैडिस्टिक विश्लेषण, फ़ाइलोजेनेटिक सिस्टमैटिक्स की तरह, वंश के विकासवादी पैटर्न की जांच करता है जो टुकड़ा करने में मदद करता है जीवन और प्रजातियों की विविधता की व्याख्या करते हुए प्रजातियों के विकासवादी इतिहास को एक साथ जोड़ना विलुप्ति।

Cladistics केंद्रीय आधार पर काम करता है कि पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति केवल एक बार हुई है, जिसका अर्थ है कि सभी जीवन को उस पहले पैतृक जीव में वापस खोजा जा सकता है। अगली धारणा यह है कि मौजूदा प्रजातियां एक पेड़ की शाखा पर एक नोड द्वारा सीमांकित दो समूहों में विभाजित हो जाती हैं। अंत में, जीव संभवतः बदलते हैं, अनुकूलन करते हैं और विकसित होते हैं।

विचलन का बिंदु दो नई वंशावली की शुरुआत का प्रतिनिधित्व करता है और दो नई प्रजातियों का निर्माण करता है।

समूहों के बीच सार्थक तुलना करने के लिए क्लैडोग्राम का उपयोग किया जाता है।

जीव विज्ञान में, एक क्लैडोग्राम है a दृश्य प्रतिनिधित्व विभिन्न जीवों में संबंधित विशेषताओं की। आमतौर पर, समूहीकरण रुचि के कुछ निर्दिष्ट लक्षणों के अनुसार किया जाता है। हालांकि, जटिल संबंधों की व्याख्या करने वाले अधिक सटीक विकासवादी पेड़ बनाने के लिए विभिन्न डेटा बिंदुओं को जोड़ा जा सकता है।

क्लैडोग्राम और फ़ाइलोजेनेटिक ट्री के बीच अंतर किया जा सकता है, लेकिन कभी-कभी शब्दों का भी परस्पर उपयोग किया जाता है। क्लैडोग्राम मैक्रो और आणविक स्तर पर विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं जो संबंधितता का संकेत देते हैं। एक क्लैडोग्राम जीव या कर के समूहों के बीच संभावित विकासवादी संबंधों का सुझाव देता है जो संख्या में छोटा या बड़ा हो सकता है:

• मोनोफैलेटिक टैक्सोन। जीवों का एक समूह जिसमें शामिल हैं उनके सबसे हाल के सामान्य पूर्वज तथा सब जीवित और विलुप्त वंशज. उदाहरण के लिए, स्तनधारियों के तीन वर्ग हैं: अण्डजस्तनी, धानी तथा यूथेरियन. स्तनधारियों में कई विशेषताएं होती हैं, लेकिन उनके प्रजनन के तरीके में भिन्नता होती है।
  

• पैराफाईलेटिक टैक्सोन। जीवों का एक समूह जो सबसे आम पूर्वज शामिल हैं सभी सदस्यों में से लेकिन कुछ वंशजों को छोड़ देता है जो वापस उसी सामान्य पूर्वज से मिलता है। ब्रायोफाइटा पैराफाईलेटिक हैं क्योंकि समूह में शामिल हैं हॉर्नवॉर्ट्स, लिवरवॉर्ट्स तथा काई लेकिन संवहनी पौधों को बाहर करता है।

• पॉलीफाइलेटिक टैक्सोन। जीवों का एक समूह जिसमें के अलावा बहुत कुछ समान नहीं है कुछ इसी तरह के लक्षण. एक समय में, हाथी और दरियाई घोड़े जैसे पचीडर्म्स को उनकी त्वचा के प्रकार के कारण एक साथ रखा जाता था, भले ही वे वास्तव में विभिन्न स्तनधारी परिवारों से संबंधित हों।
  

बहुकोशिकीय यूकैर्योसाइटों तेजी से जटिल जीवों की बहुतायत को जन्म दिया।

उदाहरण के लिए, मछली और मनुष्य लाखों साल पहले एक सामान्य पूर्वज का पता लगाते हैं। उस जटिल रिश्ते को एक साधारण क्लैडोग्राम पर चित्रित किया जा सकता है जो क्लैडिस्टिक संबंधों को दर्शाता है। पेड़ के आधार पर एक पुश्तैनी यूकेरियोट को चित्रित करके प्रारंभ करें।

जैसे-जैसे सामान्य पूर्वज विकसित हुए, पेड़ पर एक नोड जबड़े रहित मछली की तरह जलीय कशेरुकियों में विभाजित हो गया। अगले नोड पर, शाखा चार-पैर वाले टेट्रापोड में बदल गई।

अगला नोड एक विचलन दिखाता है जब जानवरों ने एमनियोटिक अंडे विकसित किए, उसके बाद एक विभाजन जब जानवरों ने फर या बाल विकसित किए। बहुत बाद में, मानव और प्राइमेट अलग हो गए और अलग-अलग पथ विकसित हुए।

क्लैडिस्टिक वर्गीकरण जीवों की कुछ विशेषताओं को देखता है जो विकासवादी जीव विज्ञान में पैतृक राज्यों पर सीधे असर डालते हैं। हेनिग ने वर्गीकरण के अपने दृष्टिकोण का वर्णन करने के लिए कई वैज्ञानिक शब्द विकसित किए, जो उनके विचारों और सिद्धांतों के लिए महत्वपूर्ण थे। शब्द जीवों के समूहों का वर्णन एक फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ या क्लैडोग्राम पर एक विशिष्ट नोड के संबंध में करते हैं:

• प्लेसीओमॉर्फी। यह एक पैतृक विशेषता है जो एक या कई करों के बीच विकास के दौरान पूर्वजों की प्रजातियों से वंशज प्रजातियों के लिए पारित और बरकरार रखी गई है।

• अपोमोर्फी। यह एक विशिष्ट क्लैड का वर्णन करने वाला एक व्युत्पन्न गुण है।

• ऑटोपोमॉर्फी। यह एक व्युत्पन्न गुण है जो केवल तुलना किए जा रहे समूहों में से एक में पाया जाता है।

• सिनापोमॉर्फी। यह एक सामान्य पूर्वज के वंशज जीवों के दो या दो से अधिक समूहों द्वारा साझा किया गया एक व्युत्पन्न गुण है।
  

कैरेक्टर स्टेट्स प्राकृतिक चयन, अनुकूलन और विरासत में मिली भिन्नता की प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त लक्षण हैं जो जीवन में जैव विविधता की ओर ले जाते हैं। जैसे, केवल सिनापोमॉर्फी प्रासंगिक हैं जब समझदार विकासवादी संबंध। एक साझा पूर्वज के साथ जीवों में एकाधिक पर्यायवाची शब्द हैं संघीय:

• ऑटोपोमॉर्फी केवल एक प्रजाति या समूह में पाए जाने वाले लक्षण हैं जो एक सामान्य पूर्वज से उत्पन्न होते हैं, जैसे कि सांप टैक्सा जिसमें कोई कार्यात्मक पैर नहीं होता है, जबकि अगले निकटतम टैक्स में दो या दो से अधिक पैर होते हैं।

• सिनापोमॉर्फी मनुष्यों और प्राइमेट्स में विरोधी अंगूठे जैसे पूरे क्लैड में देखे गए एक लक्षण का उल्लेख करें।
  

• होमोप्लासी कई समूहों, प्रजातियों और करों द्वारा साझा किया गया एक लक्षण है जो एक साझा सामान्य पूर्वज से प्राप्त नहीं होता है। पक्षी और स्तनधारी गर्म-रक्त वाले होते हैं, लेकिन उनके पास सीधे तौर पर साझा पूर्वज नहीं होते हैं, जो कि अभिसरण विकास का एक उदाहरण है।
  

क्लैडिस्ट कहे जाने वाले वैज्ञानिकों ने एक फाइटोलैनेटिक पेड़ में टैक्स की व्यवस्था की है जो नए विकासवादी संबंधों को प्रकट कर सकता है। समूह भौतिक, आणविक, आनुवंशिक और व्यवहार संबंधी विशेषताओं के आधार पर बनाए जाते हैं।

क्लैडोग्राम नामक एक आरेख संबंधितता प्रदर्शित करता है, जब भी विकासवादी इतिहास में विभिन्न बिंदुओं पर प्रजातियां एक सामान्य पूर्वज से अलग हो जाती हैं।

क्लैडोग्राम के शाखा आरेख हैं क्लैडिस्टिक डेटा उदाहरण के लिए, तुलनात्मक भौतिक डेटा सेट या आणविक डेटा का उपयोग करके कुछ विशेषताओं को व्यवस्थित करें। शोधकर्ता आज अक्सर अधिक सटीक क्लैडोग्राम बनाने के लिए डेटा सेट को संयोजित करने के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करते हैं जो जीवों के बीच एकजुट और व्यापक संबंध दिखाते हैं।

बुनियादी कार्यप्रणाली कठिन नहीं है, लेकिन प्रत्येक चरण को सावधानीपूर्वक किया जाना चाहिए:

1. अध्ययन के लिए टैक्सा चुनें, जैसे कि पक्षियों की कई प्रजातियां।
   
2. उन विशेषताओं को चुनें और चार्ट करें जिनका आप अध्ययन करना चाहते हैं।
   
3. पता लगाएँ कि क्या समानताएँ समजातीय हैं या अभिसरण विकास के उत्पाद हैं।
   
4. विश्लेषण करें कि क्या साझा विशेषताएँ एक सामान्य पूर्वज से ली गई हैं या बाद में प्राप्त की गई हैं।
   
5. सिनापोमॉर्फियों को समूहित करें (साझा व्युत्पन्न समजातीय लक्षण)।
   
6. पेड़ों के समान आरेख पर जीवों के समूहों को व्यवस्थित करके एक क्लैडोग्राम बनाएं।
   
7. शाखाओं पर नोड्स का उपयोग उन बिंदुओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए करें जहां दो प्रजातियां अलग हो गईं।
   
8. टैक्स को शाखाओं के अंतिम बिंदुओं पर रखें, नोड्स पर नहीं।
   

की उत्पत्ति पारंपरिक विकासवादी तरीके वर्गीकरण की तारीख पुरातनता की है। सभी जीवित जीवों को पौधे या जानवर माना जाता था। क्लासिक विधियों ने इस बात के बीच कोई अंतर नहीं किया कि क्या देखे गए लक्षण दूर के पूर्वज से विरासत में मिले थे या हाल ही में।

इसका लक्ष्य एक नक्शा तैयार करना था कि पृथ्वी पर जीवन समुद्र से कैसे विकसित हुआ होगा।

वर्गीकरण के लिए उपयोग की जाने वाली विशेषताएँ विशेषज्ञों द्वारा निर्धारित की जाती हैं जो फर, तराजू या पंख जैसे स्पष्ट अंतरों को देखते हैं। इस दृष्टिकोण ने अकशेरूकीय की तुलना में कशेरुकियों को वर्गीकृत करने के लिए बेहतर काम किया। विकासवादी वर्गीकरण जीवों को घटते आकार के समूहों में तीन डोमेन के अंतर्गत रखता है जो आगे राज्य, संघ/विभाजन, वर्ग, क्रम, परिवार, जीनस और प्रजातियों में विभाजित होते हैं।

क्लैडिस्टिक तरीके लिनियन वर्गीकरण प्रणाली से बंधे नहीं हैं, और वे कनेक्टिविटी के लिए गहराई से जांच करते हैं।

उदाहरण के लिए, एक नई जीवन शैली या निवास स्थान के अनुकूलन के रूप में एक प्रजाति कब और कैसे बदली, इसके अनुसार पारंपरिक प्रणाली एक विकासवादी पेड़ पर जीवों की व्यवस्था करती है। पेड़ दिखाता है विकास की दिशा समय के भीतर। पारंपरिक तरीकों में लक्षणों और विशेषताओं का व्यक्तिपरक आकलन संभावित रूप से पूर्वाग्रह के परिणाम दे सकता है और एक अध्ययन को दोहराना मुश्किल या असंभव बना सकता है।

प्राकृतिक विज्ञान में वर्गीकरण के पारंपरिक तरीकों की तुलना में आजकल वर्गीकरण के क्लैडिस्टिक और फ़ाइलोजेनेटिक तरीकों को प्राथमिकता दी जाती है। नया दृष्टिकोण अधिक वैज्ञानिक, साक्ष्य-आधारित और अकाट्य है। उदाहरण के लिए, डीएनए और आरएनए अनुक्रमण का उपयोग आणविक स्तर पर जीवों का अध्ययन करने के लिए किया जा रहा है ताकि क्लैडोग्राम पर बारीक प्लेसमेंट हो सके।

जीवों को उनके अनुसार व्यवस्थित किया जाता है साझा व्युत्पन्न विशेषताएं.

जीव विज्ञान के क्षेत्र में क्लैडिस्टिक्स वैज्ञानिकों को पैटर्न की पहचान करने, एक परिकल्पना बनाने, परिकल्पना का परीक्षण करने और भविष्यवाणियां करने की अनुमति देता है।

"क्लैडिस्टिक्स, तब, खोज के बारे में है," जैसा कि समकालीन क्लैडिस्ट द्वारा वर्णित है, डेविड एम। विलियम्स और माल्टे सी। ईबेच, 2018 में। विलियम्स और एबैक ने क्लैडिस्टिक्स को प्राकृतिक वर्गीकरण की एक प्रक्रिया के रूप में देखा है जिसे विकासवादी सिद्धांत में आधार की आवश्यकता नहीं है।

प्रौद्योगिकी cladistics विधियों में सटीकता और परिष्कार का एक स्तर जोड़ती है। विशेष रूप से, जीन का डीएनए अनुक्रमण उच्च स्तर के आत्मविश्वास के साथ संबंधितता और साझा वंश की डिग्री को इंगित करता है। डीएनए में अंतर अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है कि कितने समय पहले प्रजातियों ने एक सामान्य पूर्वज साझा किया था।

नए निष्कर्ष या तो पिछली धारणाओं की पुष्टि या सुधार कर सकते हैं कि जीव कैसे विकसित हुए और नई प्रजातियों को वर्गीकृत करने में मदद करते हैं जैसे वे खोजे जाते हैं।