Evolución

Comprendiendo las filogenias

Comprender una filogenia es como leer un montón de árboles genealógicos. La raíz del árbol representa el linaje ancestral y las secciones de las ramas muestran los descendientes de ese ancestro. Si recorres el camino desde la raíz hacia las ramas vas desde el pasado hacia el presente.

Cuando un linaje se separa (especiación), se ve representado como una rama en la filogenia. La especiación se produce cuando a partir de un linaje ancestral se forman dos o más linajes hijos.

La filogenia muestra patrones de ancestros compartidos entre linajes. Cada linaje tiene una parte de esta historia que es única y diferente, y partes que comparte con otros linajes.

Del mismo modo, cada linaje tiene ancestros que sólo le pertenecen a ese linaje y ancestros que comparte con otros linajes, los ancestros comunes.

Una clada es una agrupación que incluye un ancestro común y todos sus descendientes (vivientes y extintos). Usando una filogenia, es fácil diferenciar si un grupo de linajes forma una clada. Imagina que está ascendiendo por una de las ramas de la filogenia, todos los organismos de esa rama podada constituyen una clada.

Las cladas están vinculadas entre sí, forman una jerarquía relacionada.

Una clada puede incluir varios miles de especies o unas pocas. Algunos ejemplos de cladas de diferentes niveles están señalados en las filogenias que se ven arriba. Observe cómo las cladas están relacionadas con cladas mayores.

Homologías y analogías

Como un árbol filogenético es una hipótesis acerca de las relaciones evolutivas, podemos usar los caracteres que son indicadores confiables de un ancestro común para construir ese árbol. Usamos caracteres homólogos (caracteres presentes en diferentes organismos que son similares porque son heredados de un ancestro común que también lo tenía).

Un ejemplo de caracteres homólogos son las cuatro extremidades de los tetrápodos. Las aves, los murciélagos, los ratones y los cocodrilos todos tienen cuatro extremidades. Los tiburones y los peces óseos no las tienen. El ancestro de los tetrápodos desarrolló cuatro extremidades, y sus descendientes han heredado este rasgo, la presencia de cuatro extremidades es una homología.

No todos los caracteres son homologías. Por ejemplo, las aves y los murciélagos tienen alas, en cambio los cocodrilos y los ratones no las tienen. ¿Esto significa que las aves y los murciélagos tienen una relación más cercana que la que tienen los ratones y los cocodrilos? No!!!. Cuando examinamos las alas de las aves y las de los murciélagos vemos que hay grandes diferencias.

Las alas de los murciélagos consisten en membranas de piel extendida entre los huesos de los dedos y el brazo. Estas diferencias estructurales sugieren que las alas de las aves y las de los murciélagos no provienen de un ancestro común con alas. Esta idea está ilustrada por la filogenia de la figura inferior, que está basada en un gran cantidad de caracteres.

Las alas de las aves y las alas de los murciélagos son análogas, esto significa que tienen orígenes evolutivos diferentes, pero que tienen semejanzas morfológicas porque sirven para la misma función. Las analogías son el resultado de la evolución convergente.

Es interesante que, las alas de las aves y de los murciélagos son análogas como alas, pero como extremidades son homólogas. Las aves y los murciélagos no heredaron las alas de un ancestro común con alas, pero sí heredaron las extremidades de un ancestro común con cuatro extremidades.

El uso de los árboles para realizar una clasificación

Los biólogos usan árboles filogenéticos para varios propósitos, incluyendo:

— Testear hipótesis acerca de la evolución.

— Aprender acerca de las características de especies extintas y linajes ancestrales.

— Clasificar a los organismos.

Usar la filogenia como una base para la clasificación es un desarrollo relativamente nuevo en biología.
La mayoría de nosotros está acostumbrado al Sistema de clasificación de Linneo que asigna a cada organismo un reino, phylum, clase, orden, familia, género, y especie, que podemos recordar con esta regla mnemotécnica en inglés: King Philip Came Over For Good Soup o en español “el Rey Phillip es un Tipo (Phylum) de gran Clase que Ordena a su Familia compre Género de toda Especie".
Este sistema fue creado mucho antes de que los científicos comprendieran cómo evolucionan los organismos. Porque el sistema de Linneo no está basado en la evolución, la mayoría de los biólogos han cambiado a un sistema clasificatorio que refleje la historia evolutiva de los organismos.

Este sistema clasificatorio filogenético nombra sólo cladas o grupos de organismos que descienden todos de un ancestro común. Por ejemplo, observemos más de cerca los reptiles y las aves.
Bajo un sistema de clasificación filogenético, nosotros podemos nombrar cualquier clada de este árbol. Por ejemplo, los Testudinos, Escamados, Arqueosaurios y Cocodrilomorfos, todos forman cladas.
Sin embargo, los reptiles no forman una clada, como muestra el siguiente cladograma. Lo que significa que reptil no es válido como un grupo filogenético y que debemos empezar a pensar en las aves como reptiles.
Otra forma interesante de pensar acerca de esta clasificación filogenética es que significa que los dinosaurios no están extinguidos completamente. Las aves, son de hecho dinosaurios (parte de la clada Dinosauria). Piense que ingenioso podría ser aprender del Tyranosaurio rex estudiando a las aves.