Molekuláris versus morfológiai adatokEdit
A kladogram létrehozásához használt jellemzők nagyjából mindkét morfológiai kategóriába sorolhatók (szinapszis koponya, melegvérű, notochord, egysejtű stb.) vagy molekuláris (DNS, RNS vagy más genetikai információ). A DNS-szekvenálás megjelenése előtt a kladisztikus elemzés elsősorban morfológiai adatokat használt fel. Viselkedési adatok (állatokra is) szintén felhasználhatók.
Mivel a DNS-szekvenálás olcsóbbá és könnyebbé vált, a molekuláris szisztematika egyre népszerűbb módszer a filogenetikai hipotézisek megállapítására. A parszimónia kritériumának alkalmazása csak egyike a többféle módszernek a filogenitás molekuláris adatokból történő következtetésére. Az olyan megközelítések, mint a maximális valószínűség, amelyek a szekvencia evolúciójának explicit modelljeit tartalmazzák, nem hennigiai módszerek a szekvenciaadatok értékelésére. A filogenikák rekonstrukciójának másik hatékony módszere a genomi retrotranszpozon markerek használata, amelyekről úgy gondolják, hogy kevésbé hajlamosak a szekvenciaadatokat sújtó reverzió problémájára. Általában azt is feltételezik, hogy alacsony a homopláziák előfordulási gyakorisága, mert egykor azt gondolták, hogy a genomba történő integrációjuk teljesen véletlenszerű; úgy tűnik, ez legalább néha nem így van.
Apomorfia a kladisztikában. Ez a diagram “A” és “C” mint ősi állapotokat, valamint “B”, “D” és “E” jelöli a terminális taxonokban jelenlévő állapotokat. Ne feledje, hogy a gyakorlatban az ősállapotok nem ismertek eleve (amint ez a heurisztikus példában látható), hanem a terminálokban megfigyelt megosztott állapotok mintájára kell következtetni. Tekintettel arra, hogy ebben a példában minden terminálnak egyedi állapota van, a valóságban nem tudnánk semmi következtetésre jutni az ősállamokról (azon kívül, hogy az “A” és “C” megfigyeletlen állapotok létezése ellentmondásos következtetés lenne! )
Plesiomorphies and synapomorphiesEdit
A kutatóknak el kell dönteniük, hogy melyik karakterállapotok „ősök” (plesiomorfiák), és melyek származtatottak (synapomorphies), mert csak szinapomorfok a karakterállamok bizonyítják a csoportosulást. Ez a meghatározás általában egy vagy több outgroup karakterállapotának összehasonlításával történik. A külcsoport és a csoporton belüli tagok között megosztott államok szimpléziomorfák; azok az állapotok, amelyek a csoporton belül csak egy részhalmazban vannak jelen, szinapomorfák. Ne feledje, hogy az egyetlen terminálra jellemző karakterállapotok (autapomorfiumok) nem bizonyítják a csoportosulást. Az outgroup kiválasztása döntő lépés a kladisztikus elemzésben, mivel a különböző outgroupok mélyen eltérő topológiájú fákat hozhatnak létre.
HomoplasiesEdit
A homoplasy olyan karakterállapot, amelyet kettő, vagy több taxon a közös ősöktől eltérő valamilyen ok miatt. A homoplazia két fő típusa a konvergencia (az “azonos” karakter evolúciója legalább két különálló vonalban) és a visszatérés (az ős karakteri állapotba való visszatérés). A nyilvánvalóan homoplasztikus karaktereket, például a fehér szőrt a sarkvidéki emlősök különböző nemzetségeiben, nem szabad szerepeltetni karakterként a filogenetikai elemzésben, mivel nem járulnak hozzá a kapcsolatok megértéséhez. A homoplazia azonban gyakran nem nyilvánvaló maga a karakter vizsgálata alapján (mint például a DNS-szekvenciában), majd inkongruenciája (párhuzamos eloszlása) detektálja a leginkább parsimonikus kladogramon. Ne feledje, hogy a homoplasztikus karakterek továbbra is tartalmazhatnak filogenetikai jelet.
A konvergens evolúció miatt a homoplazia jól ismert példája a karakter, a „szárnyak jelenléte”. Bár a madarak, denevérek és rovarok szárnyai ugyanazt a funkciót töltik be, mindegyikük önállóan fejlődött, amint az anatómiájukból is kitűnik. Ha egy madár, denevér és egy szárnyas rovar pontozásához a “szárnyak jelenléte” karaktert kapnák, akkor homoplazia kerülne be az adatkészletbe, és ez potenciálisan megzavarhatja az elemzést, esetleg hamis kapcsolati hipotézist eredményezhet. Természetesen az egyetlen ok, amiért a homoplazia eleve felismerhető, az az, hogy vannak más karakterek, amelyek olyan kapcsolati mintát sugallnak, amely feltárja homoplasztikus eloszlását.
Mi nem cladogramEdit
A kladogram az elemzés vázlatos eredménye, amely a taxonokat csak a szinapomorfák alapján csoportosítja.Sok más filogenetikai algoritmus létezik, amelyek némileg eltérően kezelik az adatokat, és olyan filogenetikai fákat eredményeznek, amelyek kladogramnak tűnnek, de nem kladogramok. Például a fenetikus algoritmusok, például az UPGMA és a Neighbor-Joining, általános hasonlóság szerint csoportosítanak, és mind a szinapomorfokat, mind a szimplesiomorfusokat csoportosítás bizonyítékaként kezelik. Az eredményül kapott diagramok fenogramok, nem kladogramok, Hasonlóképpen, a modellalapú módszerek eredményei (Maximum Az elágazási sorrendet és az “elágazási hosszúságot” is figyelembe vevő valószínűségi vagy bayesi megközelítések) mind a szinapomorfákat, mind az autapomorfusokat a csoportosítás melletti vagy ellenkező bizonyítéknak tekintik. Az ilyen típusú elemzésekből származó diagramok sem kladogramok.
Cladogram selectionEdit
Számos algoritmus áll rendelkezésre a “legjobb” kladogram azonosítására. A legtöbb algoritmus metrikát használ annak mérésére, hogy a jelölt kladogram mennyire konzisztens az adatokkal. A legtöbb kladogram algoritmus az optimalizálás és a minimalizálás matematikai technikáit használja.
Általában a kladogram generáló algoritmusokat számítógépes programként kell megvalósítani, bár egyes algoritmusok manuálisan is végrehajthatók, ha az adatsorok szerények (például csak néhány faj és néhány jellemző).
Néhány algoritmus csak akkor hasznos, ha a jellemző adatok molekulárisak (DNS, RNS); más algoritmusok csak akkor hasznosak, ha a jellemző adatok morfológiaiak. Más algoritmusok akkor használhatók, ha a jellegzetes adatok mind molekuláris, mind morfológiai adatokat tartalmaznak.
A kladogramok vagy más típusú filogenetikai fák algoritmusai tartalmazzák a legkisebb négyzeteket, a szomszédok összekapcsolását, a parsimóniát, a maximális valószínűséget és a bayesi következtetést.
A biológusok néha a parsimony kifejezést használják a kladogram-generáló algoritmusok egy bizonyos típusára, és néha az összes filogenetikai algoritmus ernyőfogalmaként.
Az optimalizálási feladatokat végrehajtó algoritmusok (például a cladogramok felépítése) legyen érzékeny a bemeneti adatok (a fajok és jellemzőik listája) bemutatásának sorrendjére. Az adatok különféle sorrendbe történő beírása ugyanazt az algoritmust eredményezheti különböző “legjobb” kladogramok előállítására. Ezekben a helyzetekben a felhasználónak különféle sorrendben kell megadnia az adatokat, és össze kell hasonlítania az eredményeket.
Különböző algoritmusok használata egyetlen adathalmazon néha különböző “legjobb” kladogramokat eredményezhet, mivel minden algoritmusnak egyedi meghatározása lehet ami a “legjobb”.
A lehetséges kladogramok csillagászati száma miatt az algoritmusok nem garantálják, hogy a megoldás az összességében a legjobb megoldás. Nem optimális kladogram kerül kiválasztásra, ha a program a kívánt globális minimum helyett egy helyi minimumra települ. A probléma megoldásának elősegítése érdekében sok kladogram algoritmus szimulált hőkezelési módszerrel növeli annak valószínűségét, hogy a kiválasztott kladogram az optimális.
Az alappozíció a gyökér alapjának (vagy gyökérének) iránya. filogenetikai fa vagy kladogram. A bazális klád a legkorábbi (adott rendszertani rangú) klád, amely egy nagyobb kládon belül elágazik.