الانتقال إلى المحتوى

A.3.2 · التصنيف وعلم التفرعات

دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Biology · HL · الموضوع 7

تدريب
استكشف

Rotate branches, keep the same ancestry

Tip order can change without changing the tree. Trace a selected pair to its most recent common ancestor, then include every descendant to identify the whole clade.

ورقة عمل

النطاق والشروط المسبقة

يتناول هذا المستند موضوعات مختارة من المرحلة HL للمادة التي تم تقييمها لأول مرة في 2025؛ وهو لا يمثل المنهج الدراسي بأكمله.

المتطلبات المسبقة: تنوع الكائنات الحية من A.3.1 وتسلسلات الحمض النووي من A.1.2.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

التصنيف وعلم التفرعات

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

  • كانت الطيور تُصنف سابقاً بعيداً عن الزواحف، إلا أن حمضها النووي وعظام جمجمتها تضعها بجانب التمساحات. أي الأدلة يجب أن تحدد مجموعة التصنيف؟

بنِ النموذج

  • التصنيف يضع كل نوع في التسلسل الهرمي المتداخل: النطاق، المملكة، الشعبة، الطائفة، الرتبة، العائلة، الجنس، النوع، ويُسمى بواسطة النظام الثنائي (اسم الجنس + كلمة ثانية تحدد النوع، كما في Homo sapiens). علم التفرعات يجمع الكائنات الحية حسب الخصائص المشتقة المشتركة — وهي ميزات ظهرت في سلف مشترك — وترسم على شكل شجرة تفرعية cladogram تمثل عقد التفرع السلف المشترك.
  • عادةً ما تحسم الأدلة الجزيئية مثل اختلافات تسلسلات الحمض النووي بين الأشجار المتنافسة. تدوير فرعين عند عقدة لا يغير شيئاً: فالنمط المتفرع، وليس الترتيب الأيسر-الأيمن، يسجل العلاقات.
  • التصنيف: وضع الكائنات الحية في مجموعات متداخلة بناءً على خصائص مشتركة؛ النظام الثنائي: تسمية النوع باسم جنسه متبوعاً بكلمة ثانية تحدد هويته؛ الخاصية المشتقة المشتركة: ميزة وراثية من السلف المشترك الأخير للمجموعة؛ الشجرة التفرعية: مخطط تفرعي للعلاقات مبني على الخصائص المشتركة.
مخطط شجري للثدييات والتماسيح والتمساح والطيور مع تمييز البيضة الأمنيونية وججمان الأركوصور والأرواج؛ وبجانبه، 8 فروق في 50 مواقع تعطي 16%
الشكل المشتق المشترك يحدد كل فرع تطوري؛ والفروق الأقل في التسلسل تشير إلى سلف مشترك أحدث

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

  • بنِ الشجرة من مصفوفة الخصائص أولاً، ثم اسأل عما إذا كان مجموعة بيانات جديدة (على سبيل المثال تسلسل الحمض النووي) ستعيد إنتاج نفس المجموعات؛ فإن الاتفاق المستقل هو أقوى دعم.
  • يمكن أن يُضلل ميزة مرئية واحدة عبر التطور المتقارب — حيث تتطور كائنات بعيدة الصلة بشكل متشابه لمعاش مشابه — لذا فإن صفة واحدة لا تُحدد أبداً مجموعة عرقية.

اعمل من الكميات المعروفة

  • معلوم: تسلسلان متوافقان من الحمض النووي يختلفان عند 8 من بين 50 موقع. نسبة الاختلاف = الفروق / المواقع × 100 = 8/50 × 100 = 16%. نوع ثالث differs عند فقط 5 من بين 50 مواقع (10%) يشارك سلفاً أحدث مع التسلسل الثاني مما هو عليه مع الأول.

مثال:

تُظهر محاذاة أخرى 6 اختلافات في 40 مواقع. أوجد نسبة الاختلاف باستخدام نفس التسلسل: كميات معروفة ← نموذج ← علاقة ← تعويض ← وحدة وتفسير. (الإجابة: 6/40 × 100 = 15%. النسبة المئوية مقارنة مرصودة وليست ساعة جزيئية معايرة — توطين الانفصال يتطلب افتراضات معدل).


تحقق من الاستنتاج وحدوده

  • الشجرة التفرعية هي فرضية للعلاقات، قابلة للتعديل عند وصول أدلة أفضل. يتجاهل نسبة الاختلاف المرصودة تغييرات متعددة في نفس الموقع، لذلك تُقلل من التقدير الحقيقي للتباعد للأزواج البعيدة.

تحذير:

نوع حديث في طرف فرع واحد هو سلف النوع في طرف آخر. هذا الادعاء خاطئ: كل طرف هو نسل حديث؛ تمثل العقد أسلاف مشتركة لم تعد موجودة. الطيور نشأت من أسلاف الأركوصورات — وليست نسلًا من التمساحات اليوم.

المفتاح:

التصنيف وعلم التفرعات: مجموعات متداخلة من المجال إلى النوع، تُسمى تسمية ثنائية؛ تصنف الأشجار التفرعية بناءً على السمات المشتقة المشتركة، مع اعتبار الفروقات الجزيئية دليلاً حاسماً. احسب الاختلافات كنسبة مئوية، واقرأ التفرعات — وليس ترتيب الأطراف — كمؤشر للعلاقة.

اكتب من فرق 20 في المائة

  • تسلسلان متوافقان من الحمض النووي differs عند 12 من بين 60 مواقع.
  • أوجد نسبة الاختلاف: 12 ÷ 60 × 100 = 20 في المائة.

اكتب من أقرب زوج

  • النوع C differs عن B عند 3 من بين 50 مواقع وعن A عند 12 من بين 50 مواقع.
  • حدد أي اثنين يشاركان سلفاً أحدث: C مع B (6 في المائة مقابل 24 في المائة — كلما قل الانحراف، اقترب العقدة).

اكتب من فخ ترتيب الأطراف

  • يرسم المخطط الشجري X و Y على أطراف مجاورة، بينما Z أبعد.
  • هل ينحدر X من Y؟ لا — الأطراف هي أقارح حديثة؛ والعقدة المشتركة هي السلف، وتدوير الفروع لا يغير شيئاً.
مفردات
English العربية
classification/ˌklæsɪfɪˈkeɪʃn/ التصنيف
binomial system/baɪˈnəʊmɪəl ˈsɪstəm/ نظام التسمية الثنائية
shared derived character/ʃeəd dɪˈraɪvd ˈkærɪktə/ صفة مشتقة مشتركة
cladogram/ˈklædəɡræm/ شجرة تفرعات
cladistics/klæˈdɪstɪks/ علم التفرعات

المزيد من المواضيع في دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Biology · HL

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE, A-Level & AP