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Homología y homoplasia
Tres visiones acerca de Homología
Definición tentativa de Homología
Proposiciones y pruebas de Homología
Homología y variación como asunciones de cambio
(plesiomorfía – apomorfía)
Tipos de Homoplasia
Biól. Raúl Rojas García
Laboratorio de Parasitología y Vectores
Escuela de Biología
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Real Academia Española © Todos los derechos reservados
“Parecidos razonables”
Sentido común creacionista
Los organismos fueron diseñados con un plan común
Los atributos así fueron diseñados y se heredan tal cual
Homología es sinónimo de molde repetitivo para cada
individuo a escala de especie.
La variación de caracteres homólogos es producto de la
inspiración creadora
“Parecidos razonables”
Sentido común evolucionista
Los organismos comparten un plan común histórico en diferentes escalas
Los cambios en los genes son heredados
Se da un sentido perfeccionista e inevitablemente finalista en la teoría evolutiva
darwiniana clásica
Homología representa variación o no del elemento comparativo
La variación de caracteres homólogos se debe a la transformación
por selección natural (adecuación)
“Parecidos razonables”
Sentido común sistemático
Los organismos comparten un plan común en diferentes escalas jerárquicas
Los cambios en los genes son heredados
Se da un sentido evidencial descriptivo y comparativo de los caracteres
Homología representa variación o no del elemento comparativo
Pueden probarse hipótesis explicativas de la variación con
metodologías comparativas (selección natural, efectos ambientales,
deriva génica, etc.)
A structure is similar among related
organisms because those organisms
have all descended from a common
ancestor that had an equivalent
trait
Homología
Equivalencia de partes
Atributos que se presume se
originaron de un mismo ancestro
Proposiciones de
Homología
Similaridad de estructura, posición topográfica y/o
de desarrollo
Correspondencia en secuencia (genes o proteínas)
Pruebas de
Homología
Congruencia evidenciada después del análisis
filogenético
Conjunción ¿?
Considerando a Schuh and Brower (2009) y De Pinna (1991)
Las extremidades de los vertebrados tetrápodos, a
pesar de su distinta forma y función son estructuras
homólogas. La escala de homología alcanza a todas las
clases de los vertebrados tetrápodos.
Aves
Crocodylia
Lepidosauria
Chelonia
Mammalia
Lissamphibia
Las extremidades anteriores en
aves y mamíferos se remontan
al tetrápodo ancestral
Homología de estructuras óseas
Se propone homología por similaridad de estructura, posición topográfica y/o de desarrollo
Las estructuras modificadas para el vuelo de
los mamíferos son homólogas para todos los
quiroptera a partir del ancestro que les dio
orígen
Las estructuras modificadas para el vuelo de
los dinosaurios son homólogas para todas
las aves a partir del ancestro que les dio
orígen
Aves
Crocodylia
Lepidosauria
Chelonia
Mammalia
Lissamphibia
ancestro
ancestro
ancestro
La estructuración fenotípica de las alas en
aves y mamíferos, es análoga. Se originaron
de ancestros distintos
similaridad funcional homoplásica
Piense y debata sobre
Las aletas dorsales de tiburones y
delfines
Sobre la cola del Icthyosaurio
Consideraciones sobre la variación de caracteres homólogos
Ejemplo:
Grupo de dinosaurios con cuerpo cubierto de plumas
Extremidades prensoras como condición ancestral o
PLESIOMÓRFICA
Aparecen extremidades que posibilitan el planeo en saltos
largos, una novedad evolutiva o APOMORFÍA
Los dinosaurios ornistiquios que sufrieron tal modificación se
diferenciaron del grupo de origen. Esa novedad evolutiva la
heredaron al grupo aves (Mitchel)
A partir de ese evento, la presencia de plumas largas en las
extremidades para el grupo aves es PLESIOMÓRFICA
Las variantes de tal atributo constituyen las novedades
evolutivas o APOMORFÍAS dentro de los grupos de aves
Homología, variación y transformación
del caracter
Condición ancestral
PLESIOMORFÍA
Condición derivada
APOMORFÍA
Entonces de acuerdo con Mitchel
Para descubrir a los grupos monofiléticos debemos encontrar y probar agrupaciones
evidenciadas por caracteres derivados
Similaridad no siempre es homología
Proponemos caracteres con la expectativa de que sean homólogos y que recuperen
información sobre derivación compartida
Análisis filogenético
Un procedimiento de análisis de agrupamientos
El análisis explora la información de variación de caracteres y propone la mejor expresión de
grupos por cambios de caracter compartidos (sinapomorfías)
El resultado se expresa en gráficos conocidos como cladogramas
Si los atributos similares no muestran un origen común en
el resultado del análisis filogenético
Los cambios operaron a partir de distintos ancestros.
Homoplasia
Consideramos dos situaciones en que la similaridad es
homoplásica
A
B
C
D
E
Si en una filogenia resultante observamos
la distribución de un carácter de interés
A
B
C
D
E
Y de acuerdo con el patrón de ramificación, observamos que dicho carácter se transformó
primero en la dicotomía 2 y posteriormente en la dicotomía 4 a partir del mismo estado
plesiomórfico
La similaridad homoplásica es un paralelismo
La otra situación de similaridad homoplásica
A
B
C
D
E
Si en una filogenia observamos la distribución de un carácter
de interés
A
B
C
D
E
Y de acuerdo con el patrón de ramificación, observamos que
dicho carácter se transformó primero en la dicotomía 2, y
posteriormente en la dicotomía 4. Los estados ancestrales en
cada cambio fueron distintos
La similaridad homoplásica es una convergencia