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Laboratorio 2: Clasificación y Evolución Tirtsa Porrata-Doria 27 de enero 2006 Objetivos • Discutir conceptos relacionados a la clasificación, evolución y taxonomía. • Construir un árbol filogenético. Clasificación • Uno de los problemas centrales de la biología es la clasificación de organismos con base en las características compartidas. Por ejemplo: organismos vertebrados- monos, vacas, ratones, osos etc. • Antes de clasificar un organismo se debe conocer su relación con otros para establecer relaciones evolutivas. Clasificación • El sistema de clasificación que usamos es el de Lineo que se basa en dos armas, el uso del binomio y la jerarquía, para construir árboles filogenéticos. – Binomio -Genero especie – Jerarquía – Dominio, Reino, Filum, Clase, Orden, Familia, Genero y Especie Carolus Linnaeus 1707-1778 Clasificación • La clasificación taxonómica refleja la historia evolutiva columna pelo Evolución • Cambios genéticos que sufre una población de organismos en el transcurso del tiempo. • Darwin en su libro: El origen de las especies (1859) presentó evidencia de que la vida había evolucionado a través del proceso de selección natural. • La evidencia indica que todos los organismos descienden de un ancestro común. Evolución • Evidencia de que los organismos actuales son producto de la evolución – Record fósil – Biogeografía – Biología molecular – Homologías – Órganos vestigiales Características similares entre organismos desarrollados a partir de un ancestro común Tres ramas relacionadas a la evolución • Filogenia – historia evolutiva de una especie y grupos relacionados de especies. – Griego: Phylon-grupo, tribu + genus-nacimiento, origen • Sistemática – estudia la diversidad biológica en un proceso evolutivo. • Taxonomía – Se encarga de clasificar y nombrar los organismos. – Griego: taxis, arreglo, poner en orden + nomos, ley] Filogenia • Grupo monofilético – incluye a un ancestro y a todos sus descendientes • Grupo polifilético – aparenta tener más de un ancestro • Grupo parafilético – no incluye a todos los miembros del grupo Árbol filogenético o cladograma Millones de años 0 Mamalia Reptilia Pisces oso macaco lagarto salmón trucha dinosaurio 100 150 200 A Grupo monofilético 250 300 Antecestro común Árbol filogenético o cladograma Millones de años 0 Mamalia Reptilia Pisces oso macaco lagarto salmón trucha dinosaurio 100 150 200 250 300 A Grupo polifilético Antecestro común Arbol filogenético o cladograma Grupo parafilético Ej. Dinosaurios (no se incluye a las aves que son sus descendientes directos) y los protistas Repaso Evolución Divergente • El brazo humano, la pata delantera del gato, la aleta de una ballena y el ala del murciélago comparten una semejanza estructural básica porque dichos animales provienen de un ancestro común. • No existe una necesidad mecánica esencial para que estas estructuras tengan tal similitud, ya que cada organismo las utiliza para realizar funciones distintas. Evolución Convergente • Ocurre cuando especies con órganos análogos tienen un origen o antecesor diferente. • Aunque los órganos no tienen una misma estructura, son análogos en superficie y función. Cladogramas • Diagramas de árboles evolutivos con dicotomías • Muestran relaciones de divergencia a partir de un ancestro común – resultan de la filogenia (cladística) – muestran una secuencia en el origen de características taxonómicas – usa un grupo relacionado que no está incluido en el grupo de estudio (outgroup) para saber cuál carácter es ancestral Cladogramas • • • • • • Taxones (1-5) Características (A-H) Outgroup (5) A: sympleisomorfía B: separa 1-4 del OG C, D: más recientes que B • C: 1 y 2 (clade) • D: 3 y 4 (clade: taxones que comparten una sinapomorfía ¿Cómo construir un cladograma? • Identificar homologías • Identificar que caracteres son primitivos y cuáles derivados • Usar un grupo externo para comparar • Hacer tabla de caracteres: presencia-ausencia Ejercicio 1: Clasificación taxonómica de caminálculos vivientes • Examine las 14 especies de caminálculos vivientes y note las similaridades y diferencias entre ellos. • En una hoja elaborar una clasificación jerárquica Cladograma Pelo A - garras antenas + + B - - + C - - - C B A garras antenas Se escoge el árbol más parsimonioso Ejemplo de jerarquía Ejercicio 2: Aproximación comparativa al análisis filogenético • Construya un árbol filogenético con las 14 especies de caminálculos que refleje su clasificación taxonómica. Ejercicio 3: Filogenia de los camináculos • Construya un árbol filogenético con todos los caminálculos. Comience con los fósiles más viejos y arreglos de acuerdo a sus relaciones evolutivas. Ejemplo de árbol filogenético