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Charla preparatoria del Taller sobre análisis filogenético.

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Darwin: la evolución es “descendencia con modificación”<br />

• ancestro común a todos los seres vivos<br />

• diversificación de linajes derivados de aquel<br />

Darwin: “Así se producen dos o más<br />

géneros, mediante herencia con<br />

modificación, a partir de dos o más<br />

especies <strong>del</strong> mismo género. Y las dos<br />

o más especies progenitoras<br />

descienden de alguna especie de un<br />

género anterior. En nuestro esquema<br />

ello se ilustra mediante las líneas de<br />

trazos situadas bajo las letras<br />

mayúsculas que convergen hacia un<br />

único punto, situado debajo”.<br />

2


Darwin: la evolución es “descendencia con modificación”<br />

• ancestro común a todos los seres vivos<br />

• diversificación de linajes derivados de aquel<br />

Zorro<br />

Lobo<br />

Perro<br />

Jaguar<br />

Gorila<br />

Chimpancé<br />

3


Darwin: la evolución es “descendencia con modificación”<br />

llamamos filogenia al ordenamiento jerárquico resultante<br />

Zorro<br />

Lobo<br />

Perro<br />

Jaguar<br />

Gorila<br />

Chimpancé<br />

4


FILOGENIA: historia evolutiva de un grupo determinado.<br />

Es un ordenamiento de relaciones anidadas y jerárquicas.<br />

Estas relaciones evolutivas son ilustradas mediante un<br />

ARBOL FILOGENETICO: representación gráfica de dicha<br />

historia.<br />

TAXA u OTUs (Unidades<br />

Taxonómicas Operativas)<br />

Patrón de ramificación:<br />

TOPOLOGIA<br />

Rayas<br />

Tiburones<br />

Ballenas<br />

Mandriles<br />

Orangután<br />

Chimpancé<br />

Humano<br />

Tiempo<br />

relativo<br />

rama terminal<br />

rama interna<br />

Filogenia de algunos vertebrados.<br />

raíz<br />

nodo<br />

5


Humano<br />

6<br />

LA TOPOLOGIA ES LA MISMA<br />

Rayas<br />

Tiburones<br />

Ballenas<br />

Chimpancé<br />

Humano<br />

Orangután<br />

Mandriles<br />

Rayas<br />

Tiburones<br />

Ballenas<br />

Mandriles<br />

Orangután<br />

Chimpancé


Algunos errores comunes de interpretación<br />

Rayas<br />

Tiburones<br />

Ballenas<br />

Chimpancé<br />

Humano<br />

Orangután<br />

Mandriles<br />

• los mandriles están antes<br />

que los chimpancés<br />

• los mandriles son más<br />

primitivos que el orangután<br />

• los mandriles se parecen<br />

más al ancestro común de<br />

los primates que el resto<br />

<strong>del</strong> grupo<br />

• las ballenas están más<br />

cerca de otros vertebrados<br />

no mamíferos que el resto<br />

de los mamíferos<br />

7


LA TOPOLOGIA ES LA MISMA<br />

a b c d e<br />

c b a d e<br />

e d b c a<br />

e c b a d<br />

8


Dentro <strong>del</strong> grupo considerado (A,B,C,D,E,F,G,H,I):<br />

A B C D E F G<br />

H I<br />

(A,B,C,D,E,F,G) es un grupo MONOFILÉTICO<br />

A B C D E F G<br />

H I<br />

(B,C,D,E,F,G) es un grupo PARAFILÉTICO<br />

A B C D E F G H<br />

I<br />

(A, H) es un grupo POLIFILÉTICO<br />

9


Reptiles: un grupo parafilético<br />

aves<br />

cocodrilos<br />

REPTILES<br />

serpientes<br />

tortugas<br />

mamíferos<br />

10


Homeotermos: un grupo polifilético<br />

mamÍferos<br />

aves<br />

Homeotermos<br />

cocodrilos<br />

serpientes<br />

tortugas<br />

11


Reconstrucción (inferencia) filogenética<br />

algunos conceptos fundamentales<br />

caracteres<br />

•discretos<br />

•continuos<br />

•número de escamas<br />

dorsales<br />

•masa<br />

estados de<br />

caracteres<br />

caracteres<br />

estados de<br />

caracteres<br />

•discretos<br />

•continuos<br />

•homólogos<br />

•análogos<br />

•homólogos<br />

•análogos<br />

•32, 35, …<br />

•15,0 g., 17,3 g., …<br />

•miembros anteriores<br />

de los vertebrados<br />

•alas de aves e<br />

insectos<br />

• exoesqueleto de las<br />

tortugas<br />

• exoesqueleto de<br />

tortugas y mulitas<br />

12


• homología : implica legado de ancestro común<br />

Extremidades anteriores de varios tetrápodos.<br />

rana lagartija ave<br />

humano gato ballena murciélago<br />

Se consideran<br />

estructuras homólogas<br />

aunque su forma varíe<br />

(carácter homólogo con<br />

varios estados).<br />

13


• analogía (homoplasia): implica orígenes independientes<br />

• alas de murciélagos y aves<br />

Ave<br />

Murciélago<br />

14


Concepto <strong>del</strong> grupo externo<br />

• un grupo externo está filogenéticamente por fuera <strong>del</strong> grupo<br />

de estudio (interno) = el grupo de estudio es monofilético con<br />

respecto al grupo externo<br />

aves<br />

cocodrilos<br />

serpiente<br />

s<br />

tortugas<br />

Reptiles y aves<br />

mamíferos<br />

15


Criterio <strong>del</strong> grupo externo<br />

• si un carácter es variable en el grupo interno<br />

• y uno de los estados <strong>del</strong> grupo de estudio se<br />

observa también en el grupo externo<br />

• éste es el estado ancestral<br />

• los restantes son derivados<br />

grupo externo<br />

grupo<br />

de<br />

estudio<br />

18


Criterio <strong>del</strong> grupo externo<br />

• si un carácter es variable en el grupo interno<br />

• y uno de los estados <strong>del</strong> grupo de estudio se observa también en el grupo externo<br />

• éste es el estado ancestral<br />

• los restantes son derivados<br />

columna<br />

vertebral<br />

mandíbula<br />

huevo<br />

anmiota<br />

Grupo externo Amphioxus no no no<br />

Grupo<br />

de<br />

estudio<br />

lamprea sí no no<br />

atún sí sí no<br />

salamandra sí sí no<br />

tortuga sí sí sí<br />

leopardo sí sí sí<br />

columna vertebral: en base a esta tabla de datos, no podemos<br />

deducir la “polaridad”; además, es un carácter “no informativo”<br />

19


De los datos a la filogenia<br />

columna<br />

vertebral<br />

mandíbula<br />

huevo<br />

anmiota<br />

Amphioxus no no no<br />

raíz<br />

lamprea sí no no<br />

atún sí sí no<br />

salamandra sí sí no<br />

tortuga sí sí sí<br />

grupo<br />

interno<br />

leopardo sí sí sí<br />

20


De los datos a la filogenia<br />

columna<br />

vertebral<br />

mandíbula<br />

huevo<br />

anmiota<br />

Amphioxus no no no<br />

lamprea sí no no<br />

atún sí sí no<br />

salamandra sí sí no<br />

tortuga sí sí sí<br />

leopardo sí sí sí<br />

21


De los datos a la filogenia<br />

columna<br />

vertebral<br />

mandíbula<br />

huevo<br />

anmiota<br />

Amphioxus no no no<br />

lamprea sí no no<br />

atún sí sí no<br />

salamandra sí sí no<br />

tortuga sí sí sí<br />

leopardo sí sí sí<br />

22


Punto de partida<br />

Mandíbula<br />

Huevo amniota<br />

23

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