クラドグラム・とは?初心者でもわかる基本ガイドと読み方共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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クラドグラム・とは?初心者でもわかる基本ガイドと読み方共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


クラドグラムとは?基本の定義

クラドグラムとは、生物の系統関係を「枝分かれの図」で表した図のことです。特徴的なのは、共通祖先から派生した特徴(派生形質)を手掛かりに、生物をグループ分けしていく点です。クラドグラムの目的は、どの生物がどの生物と近いか直感的に示すことです。図の各枝先の先端にいる生物どうしの距離が短いほど、祖先が最近まで共通している可能性が高くなります。クラドグラムは、古生物学や生物学の授業で頻繁に使われ、分類学の基礎的な道具として広く利用されています。

クラドグラムと系統樹の違い

よく似た言葉に「系統樹」がありますが、クラドグラムと系統樹には目的の違いがあります。クラドグラムは派生形質の共有を重視して祖先関係を仮定する図で、系統樹は時間の経過と進化の道筋を表す図と考えられます。クラドグラムでは、祖先形質より派生形質がどのように現れたかが重要で、系統樹は“いつ”という時間軸もある程度含みます。

見方のポイント

クラドグラムを読むときは、まず図の分岐点(節)に注目します。各分岐点は「最近の共通祖先」を示し、その祖先から分かれた生物同士の関係を読み解きます。同じ派生形質を共有する生物同士は同じクレード(系統群)に属する可能性が高いと考えられます。

作り方の手順(簡略版)

初心者向けに、クラドグラムを作る基本的な考え方を紹介します。まず、調べたい生物のリストを作ります。次に、各生物がどの特徴を共有しているかを整理します。その特徴のうち、 新しく現れた特徴(派生形質) を手掛かりに、グループを段階的に分けていきます。最後に、分岐点を描いていき、全体として 共通祖先と派生形質の関係 が読み取れるようにします。ここで重要なのは、クラドグラムは仮説図であり、実際の進化史を完全に再現するものではない、という点です。新しい化石情報や遺伝データの解析方法の違いによって、分岐の解釈は変わることもあります。

用語解説(表)

用語説明
クラドグラム生物の系統関係を、共通祖先からの分岐として示す図。
クレード共通祖先とその全ての子孫を含む系統群。
派生形質ある系統が新しく得た特徴。クラドグラムの分岐の基準になる。
祖先形質祖先が元から持っていた特徴。クレードの境界を決める手掛かりになりにくい。
最近の共通祖先ある複数の生物が共有する、最も近い過去の共通祖先。

身近な例での理解

クラドグラムは日常の自然観察にも役立ちます。例えば、鳥類と哺乳類は見た目が全く違いますが、共通の祖先を起点にして比較すると、どの特徴が派生してきたかが見えてきます。このようにクラドグラムは、進化の道筋を「木の枝のように分けて」直感的に示すツールとして使われます。

小さな注意点

クラドグラムは学術的な論争の対象になることもあります。データの更新や新しい化石の発見、遺伝データの解析方法の違いによって、分岐の解釈は変わります。したがって、クラドグラムを読む際は、出典と作成時の前提を確認することが大切です。

まとめ

クラドグラムは、派生形質と共通祖先の考え方に基づく図で、生物の近さを読み解くための基本ツールです。本文ではクラドグラムと系統樹の違い、読み方のコツ、作り方の手順、そして用語解説を丁寧に紹介しました。初心者でも理解できるよう、具体例と日常の観察の視点を組み合わせて解説しています。最新のデータにより分岐の解釈が変わり得る点を理解することで、進化の学習はより深く楽しくなります。


クラドグラムの同意語

クラドグラム
生物の系統関係を、枝分かれの順序だけで表す図。枝の長さは意味を持たず、共通祖先の分岐順を示すクラド学説に基づく図の一種。
クラド図
クラドグラムと意味がほぼ同じ、分岐関係を示す図を指す表現。日常的には同義語として使われることがある。
分岐図(クラド式)
クラド式の分岐図。生物間の分岐関係を示すが、枝の長さは情報を持たないことが多い。
系統図(クラド式)
クラド式の系統図。進化の系統関係を樹形図で表すが、長さが進化量を表さない特性を持つ場合が多い。
系統樹(クラド式)
クラド式の系統樹。枝の長さを進化の度合いとして用いず、分岐の順序だけを示すことを重視する表現。

クラドグラムの対義語・反対語

フィログラム(Phylogram)
枝の長さが進化の変化量・時間を表す系統樹。クラドグラムでは枝長に意味がなく、分岐の順序が中心ですが、フィログラムは長さに意味がある点が対比的です。
タイムスケール系統樹
枝の長さが絶対時間を表すように校正された系統樹。化石の年代などを用いて時間を反映させており、クラドグラムとは時間情報の扱い方が異なります。
直線的系統図(分岐を示さない図)
分岐をほとんど、あるいは全く示さず直線的に進む図。クラドグラムが分岐を前提とするのに対して、こちらは分岐情報を伴いません。
非系統学的図
生物の進化的関係性を描くことを目的としない、機能・プロセス・データの関連性を示す図。クラドグラムの対義として、系統関係を主題としない図。
フローチャート・相関図
手順・因果関係・流れを示す一般的な図。進化の系統関係を示すクラドグラムとは用途が異なり、対比的なイメージとして挙げられます。

クラドグラムの共起語

クラドグラム
共通祖先とその子孫を示す進化の木の図。生物がどの順番で分岐していったかを、特徴の有無だけで表します。枝の長さは通常、時間や変化量を意味せず、分岐の順序を重視します。
系統樹
生物の進化的系統関係を木の形で表す図・考え方のこと。クラドグラムは、その一種として、分岐の順序を示します。
分岐図
生物群の分岐のつながりを描く図の総称。クラドグラムとほぼ同義で用いられることがあります。
クレード
共通祖先とそのすべての子孫を含む生物群のこと。クラドグラムで分析対象となる基本単位です。
ノード
分岐点のこと。祖先が分岐して新しいグループが生まれる点を指します。
枝(ブランチ
ノードとノードを結ぶ線。それぞれの枝は分岐した生物群を表します。
共通祖先
複数の生物が派生したとされる、過去の最も近い祖先のこと。クラドグラムの起点となる点です。
形質データ
生物の形態・機能・生理的特徴など、比較するための特徴データのこと。クラドグラム作成の情報源になります。
遺伝子データ
DNAやRNAの配列情報など、分子レベルのデータ。近代の系統推定で広く使われます。
外群
クラドグラムのルートを決めるための比較対象となる群。内群と対比して用います。
内群
分析対象として扱う生物群の集合。外群と比較することで系統関係を推定します。
形質の有無データ
特徴を持つかどうかを0/1などで示すデータ形式。クラドグラムの入力としてよく使われます。
分岐長
枝の長さのこと。クラドグラムでは通常、分岐の順序を表すだけで、時間や量を意味しないことが多いです。
フィロジェネティックツリー
系統発生を木構造で表した図。クラドグラムはこの表現の一種で、枝長の解釈が異なることがあります。
系統推定
データから最も妥当な分岐の順序・関係を推定する作業。統計的手法を使うことが多いです。
最も近い共通祖先(MRCA)
複数の生物が派生した、直近の共通祖先のこと。特定の分岐点の理解で使われます。

クラドグラムの関連用語

クラドグラム
共通祖先とその子孫を枝分かれとして表す樹状図。分岐の順序が関係を示し、枝の長さは必ずしも進化の時間や距離を意味しないことが多い。
系統樹
生物の祖先と子孫の系統関係を樹状に示す図。クラドグラムは系統樹の一種で、データの扱い方によって枝長の解釈が変わることがある。
単系統群
共通の祖先とそのすべての子孫からなる生物群。系統樹上で一つのまとまりとして扱われる理想的なグループ
被系統群
共通祖先を共有するが、その祖先のすべての子孫を含まないグループ
多系統群
複数の祖先由来の生物をまとめたグループで、共通の最近の祖先を必ずしも含まない。
同派生形質
共通祖先に由来し、派生した特徴を共有している性質。単系統群を定義する手がかりになる(synapomorphy)。
原形質
祖先由来の古い特徴(plesiomorphy)。系統推定での特徴の意義は限定的になることが多い。
派生形質
新しく現れた特徴(apomorphy)。進化の分岐を特徴づける手がかりになることがある。
ノード
系統樹の分岐点。共通祖先を表す点。
ノードを結ぶ線。進化の道筋を示す。
枝長
枝の長さ。クラドグラムでは意味を持たないことが多いが、phylogramやchronogramでは意味を持つことがある。
二分岐木
分岐点が必ず2つへ分かれる樹形構造。最も一般的な系統樹の形。
ブートストラップ
データの再抽出で分岐の信頼性を評価する統計指標。
最尤法
データに最も適合する系統樹を確率モデルを用いて推定する方法。
最大節約法
変化の回数を最小化する原理で木を推定する方法(parsimony)。
ベイズ推定
事前情報とデータを組み合わせ、確率的に系統樹とパラメータを推定する方法。
phylogram(枝長が変異量を表す系統樹)
枝長が進化的距離や変異量を表すタイプの系統樹。
クロノグラム(時間軸を用いた系統樹)
枝長を時間に対応させ、進化の時間関係を可視化する系統樹。
分子系統樹
DNA・RNA・タンパク質配列など分子データを用いて推定した系統樹。
形質系統樹
形態学的特徴を用いて推定した系統樹。
特徴データ
系統推定に用いる生物の特徴情報。形質状態の集合。
分子データ
遺伝子配列などの分子情報。
相同性(ホモロジー)
共通祖先由来の同一の起源を示す性質・構造のこと。
系統推定ソフトウェア
系統樹を推定・可視化するソフトウェア。代表例には MEGA、RAxML、MrBayes、BEAST などがある。
化石データ
化石の形態や分布などの情報を系統推定に取り入れるデータ。
分岐サポート
分岐の信頼性を示す指標の総称。ブートストラップ値や事後確率などが含まれる。

クラドグラムのおすすめ参考サイト


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