Árbol filogenético: definición y tipos

¿Qué es la sistemática filogenética?

La mayoría de ustedes probablemente estén familiarizados con el término taxonomía , que se refiere a la clasificación de organismos en varios niveles de taxones (Reino, Filo, Clase, Orden, Familia, Género y Especie). Sin embargo, es posible que muchos de ustedes no hayan oído hablar de un campo estrechamente relacionado llamado sistemática filogenética .

La sistemática filogenética es el estudio de las relaciones evolutivas entre grupos de organismos (conocidos como taxones) en un esfuerzo por comprender la forma en que la vida se ha diversificado a lo largo del tiempo. Fue fundado por un taxólogo alemán llamado Willi Hennig quien, en la década de 1950, derivó una forma de visualizar las relaciones evolutivas mediante la categorización de taxones en función de sus rasgos físicos compartidos.

Hennig clasificó estos rasgos como rasgos derivados (compartidos y expresados ​​por ese grupo particular de organismos) o rasgos ancestrales (un rasgo que puede rastrearse hasta un organismo ancestral común y compartido por múltiples taxones). Por ejemplo, los primates expresan el rasgo derivado compartido de pulgares oponibles, que solo expresa ese orden en particular, sin embargo, todos los primates expresan el rasgo ancestral compartido de tener pelo, que se remonta a un ancestro común compartido por taxones de mamíferos.

¿Qué es el árbol de la vida?

El método de Hennig para visualizar estas relaciones dio como resultado lo que llamamos vagamente un árbol genealógico de la vida. El árbol se construye mediante un sistema de nodos y ramas .

Descripción anatómica de las partes de un árbol filogenético.

El término nodo se refiere a cualquier extremo final de una rama (una línea). Los nodos externos representan el taxón final (forma singular de taxa) mientras que los nodos internos representan un ancestro común que experimentó algún evento de especiación (donde los organismos dentro de ese taxón dejan de cruzarse debido a razones como el aislamiento físico, como la formación de una isla, o la preferencia de un rasgo físico particular que un subconjunto de la población comienza a favorecer a través del proceso de selección sexual). Como resultado, los eventos de especiación dan lugar a linajes divergentes de taxones y están representados por ramas horizontales.

Estas líneas divergentes de taxones provienen de un ancestro común, lo que resulta en una relación llamada taxones hermanos (como el taxón A y el taxón B), lo que significa que comparten la relación evolutiva más cercana porque provienen del mismo ancestro común. De esta manera, los chimpancés son nuestro taxón hermano, ya que estamos más relacionados evolutivamente con ellos que con, digamos, los gorilas.

Los taxones fuera de ese ancestro común se denominan grupos externos, ya que están más distantes evolutivamente que los taxones hermanos entre sí, debido a un ancestro común más distante. Con cada evento de especiación sucesivo, se forma un nuevo clado dentro del árbol, lo que permite a los científicos identificar ancestros comunes entre taxones evolutivamente distantes.

Ejemplos de clados resaltados por color

¿Qué es un filograma y en qué se diferencia de un cladograma?

Se utilizan dos tipos principales de árboles: cladogramas y filogramas . Al igual que un mapa de calles usa una escala para notificar al usuario que, por ejemplo, 1 pulgada equivale a 20 millas, los árboles filogenéticos también pueden usar escalas similares donde la medida no es la distancia sino el tiempo. Un árbol filogenético escalado es un filograma, mientras que un árbol sin escalar se conoce como cladograma .

Los cladogramas se utilizan más fácilmente en casos en los que los científicos plantean la hipótesis de una relación, por lo que no necesitan preocuparse por cuándo divergió un taxón, sino en qué parte del árbol. Además, estos cladogramas y filogramas pueden estar enraizados , lo que indica un antepasado común compartido para todo el árbol, o sin raíces (sin referencia a un antepasado común compartido).

Un ejemplo de árbol filogenético enraizado y no enraizado

Resumen de la lección

Los filogramas y los cladogramas son formas de árboles filogenéticos, que difieren en función de si las ramas están escaladas (filograma) o no (cladograma). Estos diagramas genealógicos son herramientas extremadamente útiles para formular hipótesis y representar relaciones entre taxones. Se basan en la presencia o ausencia de ciertos rasgos físicos conocidos como rasgos derivados (características físicas específicas de ese taxón) y rasgos ancestrales (rasgos que aparecieron por primera vez o son específicos de un taxón ancestral compartido). Los árboles filogenéticos permiten a los científicos crear una representación visual no solo de la relación evolutiva entre taxones, sino también indicar cuándo (en la historia evolutiva) los taxones desarrollaron ciertos rasgos, así como cómo esos rasgos han cambiado o permanecido consistentes a lo largo del tiempo.