20.1 a: árboles filogenéticos

objetivos de aprendizaje

  • describir los diversos tipos de árboles filogenéticos y cómo organizan la vida

Los científicos utilizan una herramienta llamada árbol filogenético, un tipo de diagrama, para mostrar las vías evolutivas y las conexiones entre los organismos. Los científicos consideran que los árboles filogenéticos son una hipótesis del pasado evolutivo, ya que no se puede volver atrás para confirmar las relaciones propuestas., En otras palabras, un «árbol de la vida», como a veces se le llama, puede ser construido para ilustrar cuando diferentes organismos evolucionaron y para mostrar las relaciones entre diferentes organismos.

a diferencia de un diagrama de clasificación taxonómica, un árbol filogenético puede leerse como un mapa de la historia evolutiva. Muchos árboles filogenéticos tienen un solo linaje en la base que representa un ancestro común. Los científicos llaman a estos árboles ‘enraizados’, lo que significa que hay un solo linaje ancestral (típicamente extraído de la parte inferior o izquierda) con el que se relacionan todos los organismos representados en el diagrama., Observe en el árbol filogenético enraizado que los tres dominios (bacterias, arqueas y Eukarya) divergen de un solo punto y se ramifican. La pequeña rama que las plantas y los animales (incluidos los humanos) ocupan en este diagrama muestra cómo estos grupos recientes y minúsculos se comparan con otros organismos. Los árboles no enraizados no muestran un ancestro común, pero sí muestran relaciones entre especies.,

Figure \(\PageIndex{1}\): árboles filogenéticos: ambos árboles filogenéticos muestran la relación de los tres dominios de la vida (bacterias, arqueas y Eukarya), pero el (A) árbol enraizado intenta identificar cuando varias especies divergieron de un ancestro común, mientras que el (A) árbol enraizado B) el árbol no enraizado no lo hace.

en un árbol enraizado, la ramificación indica relaciones evolutivas., El punto donde se produce una división, llamado punto de ramificación, representa donde un solo linaje evolucionó en uno nuevo y distinto. Un linaje que evolucionó temprano desde la raíz y permanece sin ramificaciones se llama taxón basal. Cuando dos linajes provienen del mismo punto de ramificación, se llaman taxones hermanos. Una rama con más de dos linajes se llama politomía y sirve para ilustrar donde los científicos no han determinado definitivamente todas las relaciones., Es importante señalar que aunque los taxones hermanos y la politomía comparten un ancestro, esto no significa que los grupos de organismos se dividan o evolucionen entre sí. Los organismos en dos taxones pueden haberse separado en un punto de ramificación específico, pero ninguno de los taxones dio lugar al otro.

Figure \ (\PageIndex{1}\): árboles filogenéticos enraizados: la raíz de un árbol filogenético indica que un linaje ancestral dio lugar a todos los organismos en el árbol. Un punto de ramificación indica donde dos linajes divergieron., Un linaje que evolucionó temprano y permanece sin ramificaciones es un taxón basal. Cuando dos linajes provienen del mismo punto de ramificación, son taxones hermanos. Una rama con más de dos linajes es una politomía.

los árboles filogenéticos enraizados pueden servir como un camino para comprender la historia evolutiva. El camino se puede trazar desde el origen de la vida hasta cualquier especie individual navegando a través de las ramas evolutivas entre los dos puntos., Además, al comenzar con una sola especie y remontarse hacia el «tronco» del árbol, uno puede descubrir los antepasados de esa especie, así como donde los linajes comparten una ascendencia común. Además, el árbol se puede utilizar para estudiar grupos enteros de organismos.

otro punto a mencionar en la estructura filogenética del árbol es que la rotación en los puntos de ramificación no cambia la información. Por ejemplo, si se rota un punto de ramificación y cambia el orden de los taxones, esto no alteraría la información porque la evolución de cada taxón desde el punto de ramificación es independiente del otro.,

muchas disciplinas dentro del estudio de la biología contribuyen a comprender cómo la vida pasada y presente evolucionó con el tiempo; juntas, estas disciplinas contribuyen a construir, actualizar y mantener el «árbol de la vida».»La información se utiliza para organizar y clasificar organismos basados en relaciones evolutivas en un campo científico llamado sistemática. Los datos pueden ser recolectados a partir de fósiles, del estudio de la estructura de las partes del cuerpo o moléculas utilizadas por un organismo, y por análisis de ADN. Al combinar datos de muchas fuentes, los científicos pueden reunir la filogenia de un organismo., Dado que los árboles filogenéticos son hipótesis, continuarán cambiando a medida que se descubran nuevos tipos de vida y se aprenda nueva información.

puntos clave

  • Los árboles enraizados tienen un solo linaje en la base que representa un ancestro común que conecta todos los organismos presentados en un diagrama filogenético.
  • Los puntos de ramificación en un árbol filogenético representan una división donde un solo linaje evolucionó en uno nuevo distinto, mientras que el taxón basal representa linajes no ramificados que evolucionaron temprano desde la raíz.,
  • Los árboles no enraizados representan relaciones entre especies, pero no representan a su ancestro común.
  • Los árboles filogenéticos son hipótesis y, por lo tanto, se modifican a medida que se dispone de datos.
  • La sistemática utiliza datos de fósiles, el estudio de estructuras corporales, moléculas utilizadas por una especie y análisis de ADN para contribuir a la construcción, actualización y mantenimiento de árboles filogenéticos.,

términos clave

  • politomía: una sección de una filogenia en la que las relaciones evolutivas no se pueden resolver completamente a dicotomías
  • taxón basal: un linaje, mostrado utilizando un árbol filogenético, que evolucionó temprano a partir de la raíz y de la que no se han divergido otras ramas
  • sistemática: investigación sobre las relaciones de los organismos; la ciencia de la clasificación sistemática
  • filogenia: la representación visual de la historia evolutiva de los organismos; basada en análisis rigurosos

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