COS'È UN GRUPPO MONOFILETICO? - BIOLOGIA - 2025

Un gruppo monofiletico è un gruppo di specie che sono legate tra loro attraverso una storia di discendenza unica, cioè una specie ancestrale e tutti i suoi discendenti.

Questo termine quindi designa un gruppo naturale. Si oppone ai termini polifiletico e parafiletico. Questi ultimi definiscono gruppi artificiali perché incompleti (parafiletici) o perché includono discendenti di antenati diversi (polifiletici).

Esempio di un gruppo monofiletico. Tratto e modificato da coccinellidae.cl

Alcuni autori sostengono che, essendo gli unici raggruppamenti naturali, i gruppi mophyletic dovrebbero essere gli unici accettati. Questo punto di vista, tuttavia, non è condiviso all'unanimità da tutti i tassonomi e sistematici. La tassonomia numerica, ad esempio, non distingue i taxa mono, para o polifiletici.

La classificazione degli organismi

La tassonomia è la scienza responsabile della classificazione degli esseri viventi. Secondo questo, gli organismi devono essere raggruppati in taxa che si escludono a vicenda.

Questi taxa a loro volta sono raggruppati in taxa di livello superiore, anch'essi mutuamente esclusivi per ciascuno di questi livelli o categorie tassonomiche.

In ogni taxon, gli organismi hanno attributi (caratteri) su cui i tassonomi si basano per indicare la loro relazione con altri organismi e quindi delimitare i taxa biologici.

Esistono diversi approcci (o scuole) per valutare e soppesare le somiglianze (o le differenze) che esistono tra questi personaggi e prendere le decisioni corrispondenti.

Scuole tassonomiche

Ci sono attualmente tre principali scuole tassonomiche:

Tassonomia numerica o fenetica

Proposto da RR Sokal e PHA Sneath nel 1963. Si basa sulla somiglianza o dissomiglianza di caratteri osservabili, senza tener conto di precedenti ipotesi sulla loro filogenesi, per classificare gli organismi.

Tutti i caratteri hanno lo stesso "valore" (somiglianza globale), indipendentemente dal fatto che le somiglianze siano dovute a omologie o omoplasie.

Tassonomia evolutiva

È anche nota come tassonomia tradizionale o darwiniana. Utilizza relazioni filogenetiche, relazioni genitore-prole (discendenza seriale), nonché il grado di cambiamento evolutivo per classificare gli organismi.

Consente di escludere i gruppi dai taxa parentali, ritenendo validi i taxa parafiletici.

Tassonomia filogenetica o cladistica

Proposto da Willie Hennig nel 1966 nel suo libro Phylogenetic Systematics. Si basa su somiglianze derivate condivise (omologie) o sinapomorfie per stabilire relazioni evolutive tra gli organismi.

È la base dei più moderni sistemi di classificazione biologica e cerca di raggruppare gli organismi in base alle loro relazioni evolutive. Riconosce solo come validi i gruppi monofiletici.

Polemica tra le scuole

La tassonomia fenetica è attualmente seguita, in senso stretto, da pochissimi tassonomisti, tuttavia i suoi strumenti sono frequentemente utilizzati da una delle altre due scuole tassonomiche.

Secondo Damien Aubert, la pratica della tassonomia sistematica è stata ostacolata per troppi anni da profonde differenze sui fondamenti di questa disciplina.

discrepanze

Esistono discrepanze sul tipo di informazioni che dovrebbero essere incorporate o escluse in una corretta classificazione degli esseri viventi. Sebbene le due principali scuole di sistematica riconoscano l'evoluzione, hanno idee opposte.

Il Cladismo afferma che la classificazione dovrebbe riflettere solo l'ordine in cui le ramificazioni dei lignaggi si verificano sull'albero della vita.

L'evoluzionismo, da parte sua, ritiene che debba essere preso in considerazione anche il grado di modificazione, riflesso come la lunghezza dei rami. Secondo questa scuola, detta lunghezza rifletterebbe salti macroevolutivi.

La scuola cladistica sostiene che nessun discendente di un gruppo contenente i suoi antenati dovrebbe essere escluso. Da parte sua, la tassonomia evolutiva richiede esplicitamente che discendenti molto diversi dei loro antenati debbano essere inclusi in gruppi separati.

Pertanto, entrambe le scuole usano spesso gli stessi termini, come "monofilia", per designare idee diverse. Questo fatto, secondo Aubert, rende la ricerca filogenetica globalmente irregolare e la classificazione tassonomica, quindi, altamente instabile.

Infine, possiamo dedurre che, se desideriamo eseguire un'analisi per classificare uno o più taxa e utilizzare separatamente i postulati delle tre scuole, è molto probabile che i risultati siano diversi.

Alcune nozioni di base

Per comprendere correttamente il concetto di monofiletico, devi gestire alcuni termini di base, secondo la scuola cladistica, tra cui:

Carattere : qualsiasi attributo osservabile in un organismo, le cui diverse manifestazioni sono chiamate stati, ad esempio, presenza di capelli, piume o squame; distribuzione geografica; comportamento, ecc.

Stato di un personaggio : ciascuna delle forme in cui quel carattere può essere presentato, primitiva o derivata. Ad esempio, la camminata bipede negli esseri umani è una condizione derivata (carattere), in contrapposizione allo spostamento di 4 arti (condizione ancestrale o carattere) di altri ominidi.

Carattere plesiomorfo : carattere primitivo o ancestrale condiviso dall'intero gruppo monofiletico.

Simplesiomorfia : plesiomorfia condivisa da due o più taxa.

Carattere derivato o apomorfico : è quello che nasce dallo stato ancestrale, cioè risulta da una trasformazione del carattere all'interno del gruppo in esame. Costituisce l'inizio di un nuovo clade.

Autapomorfia : carattere derivato non condiviso. È presente solo in un taxon ed è frequentemente utilizzato in microtassonomia per differenziare le specie.

Sinapomorfia : apomorfismo o caratteristica condivisa da due o più specie o taxa.

Clado (monofiletico) : gruppo che comprende una specie ancestrale e tutti i suoi discendenti.

Omologia: condizione di somiglianza dovuta alla presenza di un antenato comune.

Carattere omologo : caratteri simili o con attributi diversi, ma che derivano da un carattere ancestrale comune.

Analogia : sviluppo di strutture simili che svolgono la stessa funzione, ma la loro origine embrionale è diversa.

Omoplasia : falsa somiglianza che viene stabilita dalla presenza di personaggi di antenati diversi. Si verifica per convergenza, parallelismo o inversione.

Convergenza : è sinonimo di analogia.

Parallelismo : evoluzione indipendente dello stesso stato caratteriale dallo stesso stato caratteriale ancestrale.

Reversione : apomorfismo che viene successivamente perso (ritorna ad uno stato plesiomorfo) in uno qualsiasi dei taxa di un gruppo monofiletico.

Rappresentazioni grafiche secondo scuole tassonomiche

cladogram

Il cladogramma è il diagramma caratteristico della scuola cladistica. In questi si esprimono relazioni filogenetiche genealogiche, che devono essere naturali o monofiletiche, cioè includono l'antenato comune ei suoi discendenti.

Cladogramma che illustra le relazioni filogenetiche tra vari gruppi di dinosauri piumati. Tratto e modificato da Chiappe & Dyke (2002).

Phenogram

I fenogrammi sono i diagrammi che la tassonomia fenetica utilizza per esprimere le classificazioni degli organismi. Questo tipo di analisi accetta tutti e tre i tipi di taxa: monofiletico, parafiletico e polifiletico.

Sebbene questi diagrammi siano relativamente simili ai cladogrammi, non esprimono relazioni filogenetiche ma piuttosto apparente somiglianza o dissomiglianza tra organismi.

Filogramma o albero filetico

Le classificazioni filogenetiche proposte dalla scuola evolutiva o tassonomica classica utilizzano alberi filetici. Questi diagrammi esprimono le relazioni genealogiche degli antenati discendenti e accettano due tipi di taxa: monofiletici e parafiletici.

Albero filetico o filogramma proposto da Charles Darwin in "The Origin of Species". Tratto e modificato da es.wikipedia.org

Riferimenti

1. D. Aubert (2015). Un'analisi formale della terminologia filogenetica: Verso una riconsiderazione del paradigma corrente nella sistematica. Phytoneuron
2. D. Baum (2008). Leggere un albero filogenetico: il significato dei gruppi monofiletici. Educazione alla natura
3. LM Chiappe e G. Dyke (2002). La radiazione mesozoica degli uccelli. Revisione annuale di ecologia e sistematica.
4. Cladistica. Su Wikipedia. Estratto da: en.wikipedia.org/wiki/Cladistics
5. W. Hennig (1966). Sistematica filogenetica. Univ. Of Illinois Press, Urbana
6. Monofilia. Su Wikipedia. Estratto da: en.wikipedia.org/wiki/Monophyly
7. PA Reeves e CM Richards (2007). Distinzione dei gruppi monofiletici terminali dai taxa reticolati: prestazioni di procedure fenetiche, basate su alberi e di rete. Biologia sistematica