Filogenias: ¿Cómo se come eso? Paolo RAMONI PERAZZI B-2016

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Árbol de la descendencia de los Vertebrata Haeckel (1866)

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Pseudis paradoxa

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica) Basada en tomar muchas medidas a los organismos bajo estudio (parecido global de los organismos) Usar algoritmos de computadora para asignar relaciones entre ellos Ignora características ancestrales versus derivadas Método libre de cualquier teoría R. R. Sokal C.D. Michener

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica) Puede ser muy arbitraria… R. R. Sokal C.D. Michener

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica)

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica) Cladismo Método de análisis riguroso Utiliza los “caracteres derivados compartidos" (sinapomorfias) de los organismos que se están estudiando. Willi Hennig

CARACTERES

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica) Cladismo

FILOGENIAS ¿CÓMO SE COME ESO? Hay tres escuelas: “Tradicional”, “Ortodoxa”, etc. Fenética (taxonomía numérica) Cladismo Clasificación evolutiva: Híbrido que incorpora relaciones genealógicas entre grupos, con distancia evolutiva

Sistemática Combinación de taxonomía y filogenia Aproximación al entendimiento de las relaciones evolutivas entre organismos

Taxonomía y filogenia Los caracteres taxonómicos son útiles para las filogenias ¿Cuáles? Morfológicos

Taxonomía y filogenia Los caracteres taxonómicos son útiles para las filogenias ¿Cuáles? Morfológicos Conductuales Aligátor Dinosaurio Ave

Taxonomía y filogenia Los caracteres taxonómicos son útiles para las filogenias ¿Cuáles? Morfológicos Conductuales Moleculares Cromosomas Proteínas ADN

Taxonomía y filogenia 1 Deleción 2 Inserción

Taxonomía y filogenia 3 Alineación 4 Cada posición de cada nucleótido = caracter Estados de caracter = nucleótidos específicos

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Explicación arquetípica “The same organ in different animals under every variety of form and function.” (Owen,1843) Ancestría compartida “A structure is similar among related organisms because those organisms have all descended from a common ancestor that had an equivalent trait. “ (Darwin,1859) El criterio de Owen para definir homología se restringe al fenotipo: se basa en el concepto del arquetipo u organismo ideal. En la definición de Darwin, también hay un organismo ideal pero las homologías implican descendencia con modificación

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Crítica: circularidad de argumento Homología Ancestría común Respuesta: Multiples hipótesis de homología ad hoc (Kluge 1997)

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes?

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Registro fósil Estructura y posición Panderichthys Tulerpeton

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Registro fósil Estructura y posición Conducta Aligátor Dinosaurio Ave

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Genética Problemas 1. Genes similares que determinan estructuras radicalmente differentes 2. Organismos con genes diferentes que producen estructuras similares

Genética: Genes y estructuras homólogas ¿Hay correlación entre genotipo y fenotipo? Drosophila Humano Ratón

Genética: Genes y estructuras homólogas ¿Hay correlación entre genotipo y fenotipo? Pax6 en mamíferos, anfibios, peces, anfioxos, erizo, calamar, nematodos, gusanos planos y planarias Su secuencia es altamente conservada Los ojos compuestos de insectos no son homólogos a los ojos en cámara de los vertebrados: evolucionaron de forma independiente Pero Pax-6 es esencial en la morfogénesis del ojo Pax-6 es un gen maestro de control universal para morfogénesis de ojo y evolución

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Biogeografía Marsupiales (Methateria)

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Biogeografía Marsupiales (Methateria)

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Embriología y desarrollo

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Embriología y desarrollo

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Problemas Desarrollos similares pueden conducir a estructuras diferentes Estructuras similares pueden ser producidas siguiendo pautas diferentes

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? Embriología y desarrollo Chenchena Opisthocomus hoazin

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA ¿Cómo lo harían ustedes? ¿se les ocurre otra?

Estructuras vestigiales 32

Estructuras vestigiales 33

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Requisitos de los caracteres: Homólogos Heredables Independientes (cambios en uno no deben afectar a los otros) Congruencia

Fenotipo a sp 1 sp 2 ancestro común del fenotipo a Fenotipo b del fenotipo b Fenotipo c sp 1 sp 2 ancestro ancestro fenotipo a fenotipo b Homología: Misma estructura en diferentes especies, derivadas de un ancestro común Paralelismo: Estructuras similares aparecen independientemente a partir de un ancestro común Convergencia: Estructura similar que aparece independientemente en especies de diferentes clados

Eutheria Prototheria Rodentia Erethizontidae Hystricidae Erinaceomorpha Erinaceidae Prototheria Monotremata Tachyglossidae

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Evolución reversa: o la noción que las especies pueden “regresar” a su forma primitiva Término errado ¿por qué?

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Homoplasia: Convergencia Paralelismo

CARACTERES TAXONÓMICOS Y FILOGENIAS Estado de caracter ancestral La forma del caracter tal y como está presente en el ancestro común de los taxa bajo estudio Caracter derivado La variedad de las formas de los rasgos presentes en los miembros del grupo que está siendo considerado Polaridad Relación del estado del carácter con respecto al estado ancestral

Ejemplo de la determinación de la polaridad Grupo bajo estudio Amniotas – animales con membrana amniótica alrededor del embrión en desarrollo “Reptiles”, aves y mamíferos Caracter bajo estudio Dentición Estados de caracter Presente Ausente Pregunta ¿Es la dentición un caracter ancestral o derivado entre los amniotas? Respuesta nos la da el grupo externo Un grupo que sea filogenéticamente cercano, pero que no sea amniota

Ejemplo de la determinación de la polaridad Amniotas

Ejemplo de la determinación de la polaridad Amniotas

Ejemplo de la determinación de la polaridad Amniotas

RETOMEMOS EL CONCEPTO DE HOMOLOGÍA Ley de Dollo: la evolución no es reversible

FILOGENIAS: Algunos conceptos Monofilético Parafilético Polifilético

FILOGENIAS: Algunos conceptos Estado ancestral Estado derivado Plesiomorfía Apomorfía Plesiomorfía: estado de caracter ancestral Apomorfía: estado de caracter derivado

FILOGENIAS: Algunos conceptos Estado ancestral Estado derivado Autapomorfía Autapomorfía: estado de caracter derivado presente en un sólo taxa

FILOGENIAS: Algunos conceptos Estado ancestral Estado derivado Sinapomorfía Sinapomorfía: estado de carácter derivado compartido por dos o más taxa

FILOGENIAS: Algunos conceptos Estado ancestral Estado derivado Homoplasia: estado de carácter compartido por dos o más taxa, que no deriva de un ancestro común