Filogenia
Filogenia y genealogía
La filogenia reproduce la trayectoria evolutiva del taxón
Un árbol evolutivo es una hipótesis
Filogenia basada en la morfología
Filogenética
Árbol basado en caracteres morfológicos
Datos moleculares vs. datos morfológicos
Análisis filogenético
Un árbol filogenético es un gráfico bidimensional que muestra relaciones evolutivas entre organismos o, en el caso de secuencias, entre determinados genes de diversos organismos. Gene tree Species tree Árbol filogenético
¿Para qué se puede utilizar la filogenética?
The tree of life vs. the web of life
Terminología (1)
Terminología (2)
Nodos terminales (hojas) Estructura de un árbol filogenético (1) Los nodos terminales (hojas) representan a los distintos taxa. Todos ellos son contemporáneos Cada una de las unidades filogenéticas representadas en el árbol es un taxón (plural taxa) raíz La raíz representa al “último ancestro común” del que derivan todos los taxa representados en el árbol Nodos terminales (hojas) Estructura de un árbol filogenético (1)
Estructura de un árbol filogenético (2) Las relaciones entre los distintos taxa se indican mediante nodos y ramas Cada nodo es una bifurcación de la ruta evolutiva que da lugar a dos especies distintas. De cada nodo surgen dos ramas (árbol binario), que evolucionarán de forma distinta. Nodos internos La longitud de cada rama representa el número de cambios producidos antes de llegar a la siguiente bifurcación ramas Estructura de un árbol filogenético (2)
Estructura de un árbol filogenético (3)
Ancestro común del clado El grupo externo y los clados Clado (equinodermos) Grupo externo Ancestro común del clado raíz El grupo externo y los clados
Un clado es un conjunto de especies emparentadas (que comparten un antepasado común). Su representación gráfica se denomina cladograma. Varios clados se pueden agrupar en un clado de orden superior Clados y cladogramas
Un cladograma se puede representar de muchas maneras Un cladograma se puede representar de muchas maneras. Lo único que importa es el orden en el que se suceden las diversas bifurcaciones, es decir, su topología. Todos los cladogramas de esta figura son equivalentes. Topología del árbol
La forma del árbol y las bifurcaciones que contempla constituyen su “topología”. Estos cuatro árboles son equivalentes. Se puede rotar cualquier nodo interno sin que cambie la topología porque esta operación no cambia el agrupamiento de las especies. Topología del árbol (2)
La flecha del tiempo
Cladogramas y filogramas
Cladogramas y filogramas En un cladograma, la longitud de las ramas no contiene ningún tipo de información. Sólo indican en qué orden se sucedieron las ramificaciones. En un filograma, la longitud de las ramas es proporcional a la divergencia. Suelen incluir una escala que indica los cambios acumulados con el tiempo. Cladogramas y filogramas
Con moléculas: la hipótesis del reloj molecular
El citocromo c es un reloj molecular
Inconvenientes de la hipótesis del reloj molecular
El registro fósil es el mejor reloj evolutivo
Filogenia con escala temporal
El registro fósil ayuda a construir o modificar árboles filogenéticos
Tipos de árbol
Árboles con raíz y sin raíz
5 nodos terminales (OTU) Anatomía de los árboles filogenéticos Nodos internos (n-2) internas 2n-2 2n-3 (n-3) internas Ramas n externas n externas Anatomía de los árboles filogenéticos
Un árbol evolutivo con raíz muestra las relaciones evolutivas que hay entre secuencias que proceden de un mismo ancestro y el orden cronológico en que tuvieron lugar las diversas ramificaciones. También puede mostrar qué especies presentan una velocidad evolutiva elevada. Árboles con raíz
Un árbol evolutivo sin raíz también muestra las relaciones evolutivas que hay entre las diversas secuencias pero no especifica la ubicación del último ancestro común ni el orden temporal en que tuvieron lugar las diversas ramificaciones. La longitud de cada rama es proporcional a la distancia evolutiva. Árboles sin raíz
Árboles escalados y sin escalar (1)
Árboles escalados y sin escalar (2)
Posibles combinaciones
Bosques filogenéticos (1)
Bosques filogenéticos (2)
Árbol verdadero y árboles inferidos
El formato Newick