cladistica metodología de reconstrucción filogenética, basada en un tipo especial de similitud

CLADISTICA

metodología de reconstrucción filogenética, basada en

un tipo especial de similitudLAS SINAPOMORFÍAS

o caracteres derivados compartidos por un grupo de

organismos

es decir caracteres que se han modificado respecto de

cómo los encontramos en ancestros más lejanos

Un ejemplo: las medusas, las estrellas de mar y los humanos

¿Quiénes están más cercanamente emparentados?

¿POR QUÉ ES MEJOR AGRUPAR POR SINAPOMORFÍAS?

permite hacer clasificaciones que reflejen mejor la

historia evolutiva y tengan un mayor valor predictivo

permite hacer inferencias de cómo funciona la

evolución, al mostrar cómo un carácter se ha

modificado a lo largo de la historia

permite hacer estudios de adaptación

ALGUNAS SUPOSICIONES

1) todo grupo de organismos está relacionado por

descendencia de un ancestro común

2) existe un patrón de bifurcación en la formación de

las ramas del árbol (cladogénesis)

3) ocurren cambios en los caracteres a lo largo de la

historia evolutiva

4) los caracteres cambian de manera independiente

5) el mejor árbol es aquel que postula el menor

número de pasos para explicar los cambios en los

caracteres (criterio de parsimonia)

1) elección del INGROUP, es decir el grupo de organismos cuyas relaciones se quieren determinar

Australopithecus afarensis

Homo habilis

Homo sapiens neanderthalensis

Australopithecus africanus

Homo heidelbergensis

Homo sapiens sapiens

¿CÓMO CONSTRUÍR UN CLADOGRAMA?

2) determinación de los caracteres que se van a utilizar

Secuencias de ADN

Secuencias de proteínas

Caracteres morfológicos

Caracteres embriológicos

Caracteres comportamentales

Caracteres ecológicos

3) determinación de los estados posibles para cada carácter y codificación de los mismos

Binarios: dos estados posibles. Ej: presencia/ausencia

Multiestado: más de dos estados posibles. Ej: A, T, C, G

No ordenados: cualquier estado puede transformarsedirectamente en otro.

1 2

3 4

Ordenados: se pueden determinar los estados intermedios.

1 2 3

4)elección de un OUTGROUP o varios, que permitan dar polaridad a los caracteres al enraizar el árbol

Pan

Gorilla

H.s. sapiens

H.habilis

Gorilla

Pan A. afarensis

A. africanus

5)construcción de una matriz de caracteres

carácter 1 carácter 2 carácter 3 carácter 4A. africanus 0 1 2 1H. habilis 1 1 2 1A. afarensis 1 1 2 2H. heidelbergensis 1 1 2 2H. s. neanderthalensis 1 2 2 2H. s. sapiens 1 2 2 3Gorilla 0 1 1 1Pan 0 0 1 0

6) elección del tipo de parsimonia que se va a utilizar (criterio de “optimality”)

Parsimonia de Fitch

Parsimonia de Wagner

Parsimonia de Dollo

Parsimonia de Carmin y Sokal

Parsimonia de transversiones

Parsimonia generalizada

7) búsqueda del/los árbol/es más corto/s mediante algoritmos exactos o heurísticos

H. sapiens sapiens

H. s. neanderthalensis

H. heidelbergensis

H. habilis

A. afarensis

Gorilla

A. africanus

Pan

HOMÍNIDOS

HOMO

8) aplicación de índices y métodos de remuestreo que den soporte a los grupos establecidos por el/los árboles

Índice de consistencia

Índice de retención

Decisividad

Bremer support

Bootstrap

Jacknife

Búsqueda

de árboles

Algoritmos exactos

Métodos heurísticos

Búsquedas exhautivas

Métodos de branch-and-bound

Stepwise addition

As is

Closest

Branch swapping

NNI

SPR

TBR

Branch swapping