Árbol filogenético

La mayoría de los sistemas modernos que existen de clasificación se basan en las relaciones evolutivas que se dan entre organismos, es decir, en la filogenia de los organismos. Los sistemas de clasificación que se basan en la filogenia organizan especies u otros grupos para lograr de esta manera reflejar nuestra comprensión acerca de cómo evolucionaron estos grupos a partir de sus antepasados comunes.

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Filogenética

¿Qué es un árbol filogenético?

Un árbol filogenético es un árbol que se encarga de mostrar las diferentes relaciones con respecto a la evolución entre las especies que se consideran tuvieron una descendencia en común. Utiliza información que provienen de fósiles.

Qué representa un árbol filogenético

Un árbol filogenético es el que se encarga de representar las relaciones evolutivas que existen entre varias especies o entre otros tipos de entidades que se cree que tienen una ascendencia en común. Cada línea que podemos observar en el árbol filogenético tiene una representación diferente.

Las líneas que llegan hasta la parte de arriba son las que representan las especies que existen en la actualidad mientras que las líneas que no logran llegar hasta la parte de arriba son las que representan las especies que ya están extintas. Cada vez que encontramos una bifurcación o cuando la rama del árbol se divide, representa que se han producido dos especies diferentes a pero que tienen un mismo antecesor, el cual es representado por la rama original antes de la bifurcación.

Para qué sirve

El árbol filogenético es una estructura que sirve para poder mostrar las diferentes relaciones que existen entre las especies que tuvieron una descendencia en común utilizando información que se obtiene de los fósiles y de las diferentes comparaciones de la estructura y de las moléculas que tienen los organismos.

Tipos

Los dos tipos de árboles filogenéticos que existen son los siguientes:

• Árbol filogenético enraizado: este es un tipo de árbol directo, que posee un único nódulo que corresponde al ancestro común más reciente que tienen todas las entidades de las hojas del árbol. El método más común para enraizar los árboles es por medio del uso de un grupo externo no controvertido y cercano para permitir la inferencia de los datos de secuencia o rasgos, pero al mismo tiempo debe de ser lo suficientemente lejano para que pueda ser un grupo externo evidente.
• Árbol filogenético sin raíz: este tipo de árbol se encargan de Ilustrar la relación que hay entre los nódulos de las hojas sin hacer asunciones sobre ascendencia. Siempre pueden ser generados a partir de árboles enraizados cuando se omite la raíz, puesto que una raíz no puede ser inferida a partir de un árbol sin raíz sin tener los mecanismos adecuados para identificar la ascendencia.

Partes

Las partes de un árbol filogenético incluyen los siguientes puntos:

• Los «tipos» que tienen las ramas de los árboles y que representan el grupo taxonómico que está en el estudio.
• Los taxones que pueden estar ubicados en cualquier nivel taxonómico: órdenes, especies, poblaciones, etc. Estos taxones se pueden llamar también como OTU o unidades taxonómicas operativas.
• Las líneas que se colocan dentro del árbol se llaman las «ramas«.
• Los puntos a los que se conectan las ramas, o las puntas de las ramas, se llaman nodos. Los nodos internos se encargan de conectar las ramas y los nodos externos son los tipos que representan los taxones.
• Algunos árboles filogenéticos tendrán un nodo basal, conocido como la «raíz«.
• Una agrupación de un antepasado y todos sus descendientes se conoce como un clado.

Cómo hacer un árbol filogenético

El primer paso que debemos de realizar es el de encontrar el conjunto de organismos para poder empezar a organizar nuestro árbol. Debemos también de buscar y escoger las características que tienen los organismos que hemos escogido, tanto físicas, conductuales como bioquímicas.

El siguiente paso es el de determinar cuáles de las características que tenemos es ancestral y cuál de ellas es derivada. Cuando hablamos de carácter ancestral debemos de referirnos a uno que estuviese presente en el ancestro de las especies que estamos estudiando. El carácter derivado es el que surge en un determinado momento como parte del linaje que desciende del ancestro original.

Agrupando los organismos dependiendo de las características es como empezamos a construir el árbol. Por lo general se inicia por el carácter que tienen mayor número de organismos y así sucesivamente. Luego debemos buscar el carácter que es compartido por la mayor parte de los organismos.

Cómo interpretar un árbol filogenético

Es importante saber que cada muestra que tiene el árbol pertenece a un fragmento en la secuencia de ADN. En este lugar se debe especificar qué tipo de gen o genes se usaron para la construcción del árbol.

Cada una de estas secuencias es separada por ramas, conectadas por nudos. Entre más cerca están los nudos entre una u otra secuencia, significa que las especies de las que fueron extraídas también eran. cercanas Si las secuencias están separadas por varios nudos, significa que son mucho más lejanas filogénicamente.

La longitud de la rama indica ciertos cambios en las pares de secuencias de ADN que han sido analizadas, comparadas con una secuencia hermana o lo que se llama «outgroup». Al final las secuencias se agrupan en clados, en los cuales se muestran las secuencias más cercanas filogenéticamente, las cuales se encuentran agrupadas en una rama más larga.

Ejemplos

• Árbol filogenético de la vida: los seres vivos se dividen en tres reinos: Archea, Bacteria y Eukarya. Los dos primeros son procariotas, y el tercero corresponde a los organismos eucariotas. El árbol filogenético nos demuestra que los seres vivos tienen ancestros en común. En las primeras etapas del desarrollo de la vida en nuestro planeta, hubo más intercambio de material genético entre los primeros organismos que surgieron, siendo éste la base de las futuras especies.
• Árbol filogenético de las plantas: la primera planta que existió se llamó alga ancestral. De ella se derivaron las briofitas, pteridofitas y las espermatofitas. Las briofitas dieron lugar a los musgos, a las plantas hepáticas y a los antóceros. Las espermatofitas formaron las gimnospermas y las angiospermas.