Reconstruccion-filogenetica-del-clado-mexicano-demanihot-Euphorbiaceae

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 POSGRADO EN CIENCIAS 
BIOLÓGICAS 
 
Instituto de Biología 
 
 
Reconstrucción filogenética del clado mexicano 
 de Manihot (Euphorbiaceae) 
 
 
 
TESIS 
 
QUE PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE 
 
MAESTRA EN CIENCIAS BIOLÓGICAS 
 
(SISTEMÁTICA) 
 
 
P R E S E N T A 
 
Biól. María Angélica Cervantes Alcayde 
 
 
Director de tesis: Dr. Mark Earl Olson Zunica 
 
MÉXICO, D.F. OCTUBRE, 2008 
Neevia docConverter 5.1
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
RECONOCIMIENTOS 
 
 
Al Posgrado en Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Autónoma de 
México. 
 
Al programa de becas nacionales para estudios de posgrado del Consejo Nacional de 
Ciencia y Tecnología. 
 
Al proyecto CONACyT SEP-2004-CO1-46475-Q (CONACyT-Fondo sectorial de 
investigación para la educación) “Diversificación de angiospermas de México: relojes 
moleculares, tasas de especiación, biomecánica y espacios ecológicos”. 
 
Al proyecto PAPIIT No. IN228707 “El método comparativo filogenético y la 
evolución estructural en las plantas”. 
 
Al Dr. Luis Enrique Eguiarte Fruns (Instituto de Ecología, UNAM), a la Dra. 
Susana A. Magallón Puebla (Instituto de Biología, UNAM) y al Dr. Mark E. Olson 
Zunica (Instituto de Biología, UNAM), quienes formaron parte del Comité Tutoral que 
supervisó el desarrollo de este trabajo e hicieron comentarios indispensables para el 
mejoramiento de esta tesis. 
 
Al Dr. David Sebastián Gernandt (Instituto de Biología, UNAM) y al Dr. Víctor 
Werner Steinmann (Centro Regional del Bajío, Instituto de Ecología A.C.) quienes, en 
su calidad de miembros del jurado, hicieron comentarios que también fueron 
indispensables para el mejoramiento de la versión escrita de este trabajo. 
Adicionalmente, quiero agradecer a Víctor su ayuda en la colecta de Manihot 
crassisepala y de Manihot mcvaughii, que habría resultado mucho más difícil sin su 
generosa ayuda. 
 
Al M. en C. Jaime Jiménez Ramírez, quien obtuvo la muestra de Manihot sp. nov. 
usada en este trabajo, además de haber colectado muestras de Manihotoides pauciflora 
y de Manihot websterae. Quiero agradecerle, adicionalmente, su generosa ayuda para la 
resolución de cualquier duda relacionada con la determinación de los especímenes. 
 
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Al Dr. Calixto León Gómez por haber realizado buena parte de las mediciones que 
fueron utilizadas para el cálculo de las circunferencias en la base del tallo. 
 
A la M. en C. Rosalinda Medina Lemos por haber participado en la colecta de M. 
auriculata y haberme facilitado los datos de dicha colecta. 
 
Al Dr. Kenneth Olsen, de la George Washington University, por habernos enviado 
(en dos ocasiones) muestras de M. esculenta y de M. walkerae a las que de otra manera 
no habríamos podido acceder. 
 
A la M. en C. Laura M. Márquez Valdelamar por su invaluable ayuda en el 
Laboratorio de Biología Molecular y por su gran amabilidad. 
 
A Rocío González Acosta, a quien agradezco profundamente su excelente 
disposición y su grandísima paciencia ante mis incompetencias. 
 
A Juan Carlos Montero y a Marcelina García Aguilar por orientarme, paciente y 
amablemente, en lo relacionado con los protocolos de extracción y amplificación, así 
como en los problemas relativos al alineamiento. A Arturo de Nova por ayudarme, con 
la buena disposición que lo caracteriza, en los análisis de parsimonia, los análisis 
bayesianos, el uso de MacClade y muchas otras cosas. A Julieta Rosell García y a René 
Cerritos Flores por enseñarme y ayudarme a clonar esas especies de Manihot que 
resultaron difíciles. A Leonardo O. Alvarado Cárdenas por su ayuda para hacer los 
mapas de distribución de las especies de Manihot. A Laura Trejo Hernández por 
ayudarme a hacer algunos de los análisis estadísticos incluidos en este trabajo. A la 
Taniushka Hernández Hernández y a Violeta por orientarme en el complejo mundo de 
los análisis bayesianos. A Vanessa Rojas Piña, quien siempre que ha podido me ha 
ayudado y a quien espero tener la oportunidad de conocer mejor. A Jorge Calónico Soto 
por su amistad y reiterada ayuda. 
 
A José Manuel Posada de la Concha, por haber realizado una revisión tan cuidadosa 
de la redacción de varias secciones de esta tesis. 
 
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A mi mamá y al Dr. de Cserna por las revisiones que hicieron de la redacción de los 
resúmenes, tanto en español como en inglés. 
 
 
 
 
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ÍNDICE 
 
 
 RESUMEN ………………………………………………………………………. 1 
1. INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………. 5 
2. OBJETIVOS ……...……………………………………………………………… 12 
3. METODOLOGÍA 
 3.1 Colecta del material biológico………………………………………………... 19 
 3.2 Extracción y amplificación de ADN…………………………………………. 20 
 3.2.1 Regiones nucleares ………………………………………………………. 20 
 3.2.2 Regiones de cloroplasto …………………………………………………. 22 
 3.3 Análisis de los datos………………………………………………………….. 22 
 3.3.1 Análisis de parsimonia …………………………………………………... 24 
 3.3.2 Análisis bayesianos ……………………………………………………… 24 
 3.3.3 Análisis de la estructura filogenética de la reconstrucción realizada con 
 los dos marcadores y análisis de la congruencia existente entre éstos …... 25 
 3.4 Evaluación de la categorización de formas de vida ………………………….. 25 
 3.5 Evaluación de la posible relación entre las circunferencias promedio por 
 especie y ciertas características medioambientales…………………………...... 26 
4. RESULTADOS 
 4.1 Análisis de parsimonia 
 4.1.1 Análisis de cada marcador por separado ………………………………… 28 
 4.1.1.1 PEPC ……………………………………………………………….. 29 
 4.1.1.2 psbA-trnH …………………………………………………………… 32 
 4.1.2 Análisis conjunto de los dos marcadores ………………………………... 34 
 4.2 Análisis bayesianos 
 4.2.1 Análisis inicial con todas las secuencias …..……………………………. 38 
 4.2.2 Análisis de cada marcador por separado ………………………………... 41 
 4.2.3 Análisis de los dos marcadores conjuntamente …………………………. 44 
 4.3 Comparación entre los análisis de parsimonia y los análisis bayesianos …….. 48 
 4.3.1 PEPC …………………………………………………………………… 48 
 4.3.2 psbA-trnH ……………………………………………………………….. 50 
 4.3.3 Análisis conjunto de PEPC y psbA-trnH ……………………………….. 50 
 4.4 Evaluación de la categorización de las formas de vida ………………………. 52 
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 4.5 Evaluación de la relación entre las circunferencias promedio por especie y 
 características medioambientales …………………………………………......... 54 
 4.5.1 Precipitación en el mes más seco del año (PPTDRYMONTH) …………… 56 
 4.5.2 Precipitación en el cuarto más frío del año (PPTCOLDQTR) ……………. 56 
 4.5.3 Isotermalidad (ISO) ………………………………………………………. 59 
 4.5.4 Estacionalidad de la temperatura (TSEASLTY) …………………………... 60 
 4.5.5 Temperatura promedio del cuarto más frío del año (MEANCOLDQTR) … 60 
 4.5.6 Estacionalidad de la precipitación (PPTSEASLTY) ………………………. 60 
 4.6 Evaluación de la influencia de las relaciones filogenéticas sobre la correlación 
entre las circunferencias promedio ylas variables medioambientales……………….. 61 
5. DISCUSIÓN ………………………………………………………………………. 68 
 5.1 Análisis de parsimonia 
 5.1.1 Sobre las características exhibidas por uno y otro marcador …………….. 68 
 5.1.2 Sobre las asociaciones obtenidas con uno u otro marcador ……………… 69 
 5.1.3 Sobre el análisis conjunto de los dos marcadores ………………………... 69 
 5.1.3.1 Comparación del consenso estricto del análisis de parsimonia 
 conjunto con los consensos estrictos de los análisis de parsimonia 
 separados ………………………………………………………………… 71 
 5.2 Análisis bayesianos …………………………………………………………… 71 
 5.2.1 Comparación de los consensos estrictos de los análisis separados de 
 parsimonia con los análisis bayesianos ………………………………….. 72 
 5.2.2 Comparación del consenso estricto del análisis conjunto de parsimonia 
 con los análisis conjuntos bayesianos …………………………………… 73 
 5.3 Sobre la relación encontrada entre individuos pertenecientes a las mismas 
especies en el consenso estricto del análisis conjunto de parsimonia y en los análisis 
bayesianos conjuntos ………………………………………………………………… 74 
 5.4 Sobre la relación encontrada entre las formas de vida y las variables climáticas 76 
 5.4.1 Sobre las variables climáticas relacionadas con la precipitación ………… 76 
 5.4.2 Sobre las variables climáticas relacionadas con la temperatura ………….. 77 
 5.4.3 Sobre la magnitud de los intervalos exhibidos por las variables climáticas 78 
 5.5 Sobre los procesos que probablemente dieron origen a las formas de vida en 
Manihot ……………………………………………………………………………… 79 
 5.6 Comparación de lo que ha ocurrido en Manihot con lo que ha ocurrido en otros 
taxa 
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 5.6.1 Sobre otros géneros de plantas que exhiben gran diversidad en formas de 
vida y sobre los probables orígenes de dicha diversidad ……..…………………….. 85 
 5.6.2 Sobre las condiciones ambientales como incentivos de la 
diversificación de las formas de vida ………………………………………………. 88 
6. CONCLUSIONES ……………………………………………………………….. 93 
7. BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………………… 97 
Tabla 1 ……………………………………………………………………………… 14 
Apéndice 1 (Protocolos y reactivos de amplificación y de secuenciación)………… 104 
Apéndice 2 (Procedimiento para obtener secuencias por clonación) …….………… 106 
Apéndice 3 (Variables climáticas) ….………………………………………………. 108 
Apéndice 4 (Agrupaciones obtenidas)……..………………………………………... 110 
Apéndice 5 (Mapas de distribución)………………………………………………… 113 
Apéndice 6 (Tabla de colectas) …………………………………………………….. 116 
Apéndice 7 (Alineamiento) ………………………………………………………… 123 
 
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 1 
RESUMEN 
 
Una de las principales preguntas relacionadas con la diversidad morfológica, 
fisiológica o fenológica de los miembros de una comunidad biológica es el origen de tal 
diversidad. En este sentido, cada variante podría haber surgido independientemente en 
varias comunidades o, por el contrario, haber surgido sólo una vez en un área 
determinada y, posteriormente, haberse extendido a otras áreas a través de eventos de 
dispersión. Alternativamente, estas variantes biológicas podrían ser el resultado de 
procesos mixtos que involucraran tanto múltiples orígenes de cada variante como 
eventos de dispersión de la misma a áreas distintas a aquella en la cual se originó. 
Este tipo de preguntas ha sido poco investigado, especialmente en plantas, 
posiblemente debido a la escasez de sistemas que constituyan modelos apropiados. Un 
sistema que parece particularmente útil para la investigación sobre la evolución de 
formas de vida es Manihot, uno de los géneros fenotípicamente más diversos de la 
familia Euphorbiaceae. Este género, compuesto por alrededor de cien especies, exhibe 
una sorprendente variedad de formas de vida, la cual incluye diferentes tipos de árboles, 
diferentes tipos de arbustos, hierbas tuberosas y algunas especies trepadoras. En México 
hay 20 especies de este género que probablemente constituyan un grupo monofilético. 
 En el curso de esta investigación fue realizada una reconstrucción filogenética de 
las especies mexicanas de Manihot. Con este propósito fueron usados dos marcadores. 
El primero corresponde al cuarto intrón del gen que codifica para la fosfoenolpiruvato 
carboxilasa (PEPC), el cual exhibe un bajo número de copias en el genoma nuclear. El 
segundo marcador usado fue la región no codificante del cloroplasto conocida como 
psbA-trnH. Fueron realizados análisis separados de cada marcador, así como análisis 
conjuntos con los dos marcadores, usando tanto análisis de parsimonia como análisis 
bayesianos. A pesar de la fuerte incongruencia existente entre los dos marcadores de 
acuerdo con la prueba de ILD, el análisis simultáneo de ambas regiones pareció 
incrementar la señal filogenética y, junto con ésta, los valores de bootstrap de la 
mayoría de los clados encontrados en al menos uno de los análisis separados y en el 
análisis conjunto. En las inferencias bayesianas, el análisis conjunto de los dos 
marcadores también incrementó las probabilidades posteriores de la mayoría de las 
asociaciones encontradas en al menos uno de los análisis separados y en el análisis 
conjunto. Por otro lado, hubo congruencia, en términos generales, entre los análisis de 
parsimonia y los análisis bayesianos. 
No fue posible inferir todas las relaciones entre las especies mexicanas de Manihot, 
así como tampoco la relación entre dichas especies y algunos de los taxa seleccionados 
como grupos externos (particularmente M. brachyloba). A pesar de esto, pudo ser 
parcialmente determinado a través de cuál de los procesos mencionados en el primer 
párrafo se originaron las formas de vida en Manihot. En este sentido, algunas relaciones 
(M. davisiae-M. angustiloba, Manihot sp. nov.-M. websterae and M. auriculata-M. 
aesculifolia) parecen apoyar la hipótesis de que algunos representantes de ciertas formas 
de vida surgieron sólo una vez en una cierta área geográfica y, posteriormente, se 
extendieron a otras áreas de ocurrencia. Por el contrario, otra relación que agrupó a 
especies que exhiben diferentes formas de vida (M. rhomboidea-M. mcvaughii-M. 
tomatophylla) favorece la hipótesis de que cada forma de vida evolucionó más de una 
vez. La aparición y la distribución actual de las formas de vida en Manihot pueden ser 
explicadas, entonces, como el resultado tanto de eventos de dispersión como de 
surgimientos repetidos de cada forma de vida. Hay que mencionar que la asociación M. 
rhomboidea-M. mcvaughii-M. tomatophylla no apareció en el consenso estricto del 
análisis conjunto de parsimonia, sino exclusivamente en el análisis bayesiano en el que 
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 2 
fue usado un modelo mixto (en el que tal relación tuvo un valor de probabilidad 
posterior muy bajo). Sin embargo, en el análisis conjunto de parsimonia la relación M. 
rhomboidea-M. tomatophylla apareció en el 89% de los árboles más parsimoniosos y, 
de cualquier manera, el hecho de que dos métodos de inferencia filogenética que están 
basados en supuestos diferentes hayan arribado a la misma agrupación permite pensar 
que tal asociación sería obtenida aun si más marcadores fueran añadidos. 
Los resultados obtenidos en esta investigación contradijeron la clasificación 
propuesta por Rogers y Appan (1973), quienes dividieron a las especies mexicanas de 
Manihot en dos secciones. En la sección Foetidae fueron incluidas todas las especies 
arbóreas (entre ellas M. tomatophylla), mientras que en la sección Parvibracteatae 
fueron colocadas todas las especies arbustivas y herbáceas (incluyendo a M. 
rhomboidea). Al mismo tiempo, estos autores separaron a Manihotoides pauciflora de 
las especies de Manihot. En este trabajo, M. tomatophylla y M. rhomboidea fueronasociadas, mientras que Manihotoides pauciflora fue colocada entre las especies 
mexicanas de Manihot. Los resultados obtenidos en este trabajo implican, entonces, que 
las secciones propuestas por Rogers y Appan no reflejan apropiadamente las relaciones 
entre las especies de Manihot. Además, dichos resultados brindan apoyo a Webster 
(1994), quien afirmó que la separación de Manihotoides pauciflora de Manihot no está 
justificada. 
Finalmente debe ser mencionado que, para ser capaces de inferir con mayor 
precisión las relaciones filogenéticas entre las especies mexicanas de Manihot, no sólo 
será necesario añadir más regiones de ADN a análisis posteriores, sino también más 
taxa provenientes de Sudamérica. 
 
Palabras clave: Manihot, formas de vida, reconstrucción filogenética, parsimonia, 
inferencia bayesiana 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 3 
ABSTRACT 
 
One of the main questions related to morphological, physiological or phenological 
diversity of the members of a biological community is the origin of such diversity. In 
this sense, every variant could have arisen independently in several communities or, by 
the contrary, it could have arisen only once in a certain area and, subsequently, spread 
away into another through dispersion events. Alternatively, these biological variants 
could be the result of mixed processes involving both multiple origins of every variant 
and posterior dispersion events of it to areas different to the one in which it originated. 
This kind of questions has been little researched, especially in plants, possibly due 
to the scarcity of systems that could constitute appropriate models. One system that 
seems particularly useful for the research on life forms evolution is Manihot, one of the 
most phenotypic diverse genera of the family Euphorbiaceae. This genus, composed by 
around 100 species, exhibits a surprising variety of life forms, which encompass 
different kinds of trees, various types of shrubs, tuberous herbs and climbing species. In 
México there are 20 species of this genus that likely make up a monophyletic group. 
A phylogenetic reconstruction of Mexican species of Manihot was carried out 
during this work. For this purpose two genetic markers were used. The first corresponds 
to the fourth intron of the gene that codifies to the enzyme phosphoenolpyruvate 
carboxylase (PEPC), which exhibits a low number of copies in the nuclear genome. The 
second marker used was the chloroplast non-codifying region known as psbA-trnH. 
Separate analyses with every marker were performed, as well as joint analyses with the 
two markers, using both parsimony and Bayesian analyses. In spite of the strong 
incongruence existing between the two markers according to the ILD test, analyzing 
both regions simultaneously appeared to increase the phylogenetic signal and, along 
with this, the bootstrap values of most clades found in at least one of the separate 
analyses and in the joint analysis. In the Bayesian inferences, the simultaneous analysis 
of the two markers also increased the posterior probabilities of the majority of 
associations found in at least one of the separate analyses and the joint analysis. On the 
other hand, there was congruence, in general terms, between the parsimony and the 
Bayesian analyses. 
It was not possible to infer neither all the relationships between Mexican species of 
Manihot nor the relationship between these species and some of the taxa selected as 
outgroups (particularly M. bracyloba). Despite this fact, it was possible to determine, at 
least partially, which of the processes mentioned in the first paragraph gave origin to the 
life forms in Manihot. In this sense, some relationships (M. davisiae-M. angustiloba, 
Manihot sp. nov.-M. websterae and M. auriculata-M. aesculifolia) appear to support the 
hypothesis that some representatives of certain life forms arose only once in a certain 
geographical area and, subsequently, they spread away to their other occurrence areas. 
By the contrary, another relationship that groups species that exhibit different life forms 
(M. rhomboidea-M. mcvaughii-M. tomatophylla) favors the hypothesis that every life 
form arose more than once. The appearance and current distribution of life forms in 
Manihot can be explained, then, like the result of dispersion events as well as repeated 
origins of every life form. It should be mentioned that the association M. rhomboidea-
M. mcvaughii-M. tomatophylla did not appear in the strict consensus of the joint 
parsimony analysis, but only in the Bayesian analysis in which a mixed model was used 
(and where this relationship had a very low posterior probability value). However, in the 
joint parsimony analysis the relationship M. rhomboidea-M. tomatophylla appeared in 
89% of the most parsimonious trees and, in anyway, the fact that two methods of 
phylogenetic inference that are based on different assumptions have arrived to this same 
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 4 
grouping allows to think that such association would be obtained even if more markers 
are added. 
The results obtained in this work disagreed with the classification proposed by 
Rogers y Appan (1973), who divided the Mexican species of Manihot in two sections. 
In the section Foetidae were included all the tree species (among them M. 
tomatophylla), while in the section Parvibracteatae were located all the shrubby and 
herbaceous species (included M. rhomboidea). At the same time, these authors 
separated Manihotoides pauciflora from the Manihot species. In this work, M. 
tomatophylla and M. rhomboidea were associated, while Manihotoides pauciflora was 
placed among the Mexican species of Manihot. The results obtained in this work imply, 
then, that the sections proposed by Rogers and Appan do not reflect properly the 
relationships between Manihot species. Besides that, these results give support to 
Webster (1994), who stated that the separation of Manihotoides pauciflora from 
Manihot is not justified. 
Finally, it should be mentioned that, in order to be able to infer more precisely the 
phylogenetic relationships between Mexican species of Manihot, it will be needed to 
add not only more DNA regions to posterior analyses, but also more taxa from South 
America. 
 
Key words: Manihot, life forms, phylogenetic reconstruction, parsimony, Bayesian 
inference 
 
 
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 5 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
 
Una de las principales preguntas sobre la diversidad morfológica, fisiológica o 
fenológica de los miembros de una comunidad biológica es la relacionada con el origen de 
esa diversidad. Cabría preguntarse si las diferentes variantes morfológicas, fisiológicas o 
fenológicas que caracterizan a un área geográfica pero que están presentes también en otras, 
se originaron de manera independiente en cada una de ellas o si, por el contrario, surgieron 
una sola vez en una de las áreas y después se extendieron, como consecuencia de eventos 
de dispersión, a las demás. 
Una de las maneras de abordar esta interrogante consiste en el estudio de clados cuyos 
miembros habitan las mismas áreas geográficas y exhiben papeles ecológicos 
caracterizados por una gran variabilidad. Así, el conocimiento de las relaciones 
filogenéticas de los miembros de dichos clados permite abordar aspectos como la 
velocidad a la que han evolucionado los diferentes papeles ecológicos, la relación entre el 
ambiente y las formas de vida, cómo está relacionada la presencia de una cierta forma de 
vida con la presencia de las demás y en qué medida impulsa la diversificación de los 
papeles ecológicos o formas de vida la interacción entre las especies. 
En el caso de las plantas, por largo tiempo se ha sabido que existen taxa caracterizados 
por exhibir una gran diversidad de hábitos de crecimiento. Sin embargo, no hansido 
obtenidas hipótesis filogenéticas para la mayoría de ellos. Por ejemplo, Carlquist (1974) 
reportó una gran diversidad de hábitos de crecimiento en las familias Asteraceae (e.g. 
Sonchus, Fitchia, Scalesia, Espeletia), varios géneros incluidos en lo que previamente era 
la familia Scrophulariaceae (e.g. Hebe), la familia Rubiaceae (e.g. Coprosma) y los 
géneros Pelea (Rutaceae), Euphorbia (Euphorbiaceae), Limonium (Plumbaginaceae), 
Echium (Boraginaceae) y Banskia (Proteaceae). No obstante, sólo se tiene hipótesis 
filogenética para uno de los taxa mencionados (Sonchus; Kim et al., 1996). 
Sin embargo, a partir de la década de los noventa empezó a ser generado un gran 
número de hipótesis filogenéticas de taxa altamente diversos en formas de vida. La mayoría 
de tales hipótesis correspondió a géneros hawaianos o a las especies hawaianas de géneros 
de distribución más amplia. Así, se tienen hipótesis filogenéticas de los géneros Cyanea, 
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 6 
Delissea, Rollandia, Clermontia, Brighamia (Campanulaceae) (Givnish et al., 1995), 
Tetramolopium (Asteraceae, Asterae) (Lowrey, 1995), Schiedea, Alsinidendron 
(Caryophyllaceae) (Wagner et al., 1995), Viola (Violaceae) (Ballard y Sytsma, 2000) y 
Bidens (Asteraceae) (Ganders, Berbee y Pirseyedi, 2000). También se realizó una hipótesis 
filogenética, aunque sólo parcialmente resuelta, de la subtribu Madiinae (Asteraceae), el 
linaje que constituye el caso paradigmático de diversificación morfológica precedida por la 
dispersión a hábitats insulares. Esta subtribu está compuesta por los géneros 
Argyroxiphium, Dubautia y Wilkesia (Baldwin et al., 1995), siendo su pariente vivo más 
cercano el género Arnica. Los géneros que componen esta subtribu descendieron, 
aparentemente, de un ancestro montañoso y herbáceo similar a los miembros del género 
Raillardella, a partir del cual surgieron 28 especies caracterizadas por presentar una 
variedad sorprendente de hábitos de crecimiento (Baldwin, 2003a). Así, las cinco especies 
de Argyroxiphium son arbustos roseta ramificados a escasa distancia del suelo (Carlquist, 
1974). Las dos especies de Wilkesia son arbustos roseta caulescentes cuyas hojas brotan a 
mayor distancia del piso (hasta a 5 m del mismo; Purugganan et al., 2003). Dubautia 
contiene 21 especies que incluyen plantas cojín compactas, subarbustos formadores de 
tapete, grandes arbustos rastreros, arbustos leñosos erectos, árboles y una liana (Baldwin et 
al., 1995; Purugganan et al., 2003). Paralelamente, fueron obtenidas hipótesis filogenéticas 
de algunos taxa, que también se caracterizan por exhibir diversos hábitos de crecimiento, 
pero que son encontrados en archipiélagos distintos al hawaiano. Tal es el caso de Sideritis 
(Lamiaceae; Barber et al., 2000), que habita en Macaronesia, y de Dendroseris (Lactuceae), 
que habita en las Islas Juan Fernández (Sang et al., 1994). 
El propósito de las investigaciones mencionadas en el párrafo previo no fue, sin 
embargo, evaluar detalladamente cómo evolucionaron las diferentes formas de vida en los 
taxa en cuestión, aunque algunas de ellas evidenciaron que la labilidad en el hábito de 
crecimiento es un fenómeno común. Un número más reducido de reconstrucciones 
filogenéticas tuvo como objetivo, por el contrario, evaluar la manera en la que 
evolucionaron los hábitos de crecimiento en taxa que exhiben una alta diversidad en este 
aspecto, tales como Streptocarpus (Gesneriaceae; Möller y Cronk, 2001), la tribu 
Sinningiae (géneros Sinningia, Vanhouttea y Paliavana; familia Gesneriaceae) (Perret et 
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 7 
al., 2003), la subfamilia Calamoideae (Arecaceae; Baker et al., 2000), y Adenia 
(Passifloraceae; Hearn, 2006). 
No obstante, es probable que el grupo biológico en el que la diversificación de 
caracteres morfológicos ha sido investigada más recurrentemente sea el de los peces 
lacustres. Respecto a éstos, se ha encontrado que la selección divergente ha propiciado la 
evolución repetida de fenotipos similares en varias especies de Coregonus y de otros 
géneros de peces nativos de Canadá y del norte de Europa (Turgeon y Bernatchez, 2003; 
Østbye et al., 2005). Así, fue encontrado que los morfos con un bajo número de 
branquioespinas (cuya dieta no incluye porciones significativas de plancton) tienen una 
relación genética más cercana con los morfos simpátricos con números elevados de 
branquioespinas (que se alimentan primordialmente de plancton) que con otros morfos que 
exhiben números bajos de esta estructura. Lo anterior indica que el morfo con bajo número 
de branquioespinas evolucionó repetidamente (Turgeon y Bernatchez, 2003). 
Los cíclidos (Teleostei: Cichlidae) de los Grandes Lagos del Este de África constituyen, 
probablemente, el caso más sorprendente de diversificación morfológica en peces. Los 
conjuntos de especies del Lago Malawi y del Lago Victoria son monofiléticos, hermano 
uno del otro, y se han derivado de los cíclidos del Lago Tanganyika, los cuales constituyen 
un grupo polifilético (Givnish, 1997). El Lago Victoria y el Lago Malawi están poblados 
por conjuntos de especies que contienen cientos de ellas. Cada conjunto incluye una gama 
sorprendente de peces especializados morfológica y conductualmente, los cuales 
constituyen gremios que son encontrados en todos los lagos (como raspadores de escamas, 
rompedores de moluscos o raspadores de algas). Lo anterior implica que respuestas 
morfológicas y conductuales similares surgieron frente a problemas ecológicos semejantes, 
puesto que las especies simpátricas de cada lago están más cercanamente relacionadas unas 
con las otras que con sus especies ecológicamente equivalentes situadas en otras áreas del 
lago o en otros lagos (Reinthal y Meyer, 1997). 
Sin embargo, el ejemplo posiblemente más destacado de una investigación en la que 
haya sido empleado un clado para abordar preguntas relacionadas con el origen de la 
diversidad morfológica lo constituye el trabajo de Losos (2001), efectuado con especies de 
lagartijas del género Anolis de las Antillas. Esta investigación fue motivada por la 
observación de que en cada una de las islas de mayor área del Caribe existen ensamblajes 
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de especies de lagartijas muy parecidos en su composición. Así, en cada conjunto de 
especies existen Anolis con formas de vida muy diversas y, paralelamente, con usos del 
hábitat diversos también. La composición de estos ensamblajes o conjuntos, no obstante, 
varía poco de isla a isla, lo que puede ser atribuido a un solo evento de aparición de cada 
forma de vida y a su posterior dispersión por todas las islas, o a la aparición de cada forma 
de vida en cada una de las islas. Tal como sucedió con los cíclidos de los Grandes Lagos 
del Este de África, la identificación de la respuesta más probable requirió una 
reconstrucción filogenética, la cual indicó que el escenario más factible era el segundo. 
Como fue mencionado, el uso de reconstrucciones filogenéticas para poner a prueba 
hipótesis comparativas es relativamente reciente y escaso, particularmente en las plantas. 
Posiblemente, esto es debido a la escasez de sistemas que constituyan modelos apropiados. 
Un sistema particularmente útil para el estudio de la evolución de formas de vida es 
Manihot, uno de los géneros fenotípicamente más diversos en la familia Euphorbiaceae, 
debido a la sorprendente variedad de formas de vida que lo caracteriza (Rogers y Appan, 
1973). Manihot fue incluido en la subfamilia Crotonoideae, una de las cinco en las que fue 
dividida la familia Euphorbiaceae (Webster, 1994). Más tarde se encontró que esta 
subfamilia constituye un grupo que posiblemente no es monofilético, por lo que Wurdack et 
al. (2005) incluyeron a Manihot, Cnidoscolus y Hevea en el linaje de las crotonoides 
articuladas. Las sinapomorfías de este linaje, compuesto por las tribus Manihotae, 
Micrandreae, Elateriospermumy por el género Glycydendron, son los laticíferos articulados 
y el polen trinucleado (Wurdack et al., 2005). Por otro lado, las características de Manihot 
y Cnidoscolus, los miembros de la tribu Manihotae, son las siguientes: látex blanco, 
indumento simple, hojas alternas, flores apétalas, número base de cromosomas x = 9 y 
endospermo almidonoso; las flores estaminadas presentan cáliz sinsépalo y 5 sépalos 
imbricados y más o menos petaloides; los granos de polen son globosos, periporados y 
presentan sexina con el patrón de Croton; las flores pistiladas presentan 5 sépalos, disco 
anular y estilos libres; el fruto es capsular, las semillas carunculadas y la testa seca. Por otra 
parte, las características que diagnostican a Manihot son la carencia de pelos urticantes 
(presentes en Cnidoscolus), la presencia de estambres libres, de disco estaminado 
intraestaminal, de perianto estaminado usualmente amarillento o verdoso, de láminas de las 
hojas estipeladas en la base y de inflorescencia racemosa o racemosa-paniculada (Webster, 
Neevia docConverter 5.1
 9 
1994). Como se recordará, la tribu Manihotae incluye, además de a Manihot, a 
Cnidoscolus, otro género confinado al Nuevo Mundo. La cercana afinidad entre estos dos 
taxa fue independientemente confirmada, con base en caracteres palinológicos, por Punt 
(1962 in Webster, 1994) y Miller y Webster (1962, in Webster, 1994), por lo que 
Cnidoscolus fue utilizado como grupo externo en las reconstrucciones filogenéticas 
realizadas en este trabajo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como fue mencionado, Manihot es un género exclusivo del continente americano. Está 
compuesto por alrededor de cien especies y presenta una sorprendente variedad de formas 
de vida, que van desde grandes árboles hasta pequeñas hierbas tuberosas (Fig. 1) El área de 
distribución de las especies abarca desde el sur de Arizona hasta Argentina. Hay dos 
concentraciones principales de taxa, una en México y la otra en Brasil. Las especies 
encontradas en las dos áreas están notablemente aisladas geográficamente y ninguna de las 
especies norteamericanas se encuentra en Sudamérica. Alrededor de ochenta de las especies 
que constituyen este género son sudamericanas, siendo encontrada la mayor parte de ellas 
en los estados brasileños de Goias, Minas Gerais y Bahía, correspondientes a la parte 
oriental del centro de Brasil. La mayoría de las especies de Manihot, sin importar si son del 
Neevia docConverter 5.1
 10 
norte o del sur de América, son encontradas en regiones relativamente secas. Sólo algunas 
de ellas se han reportado en bosques húmedos, siendo típicamente encontradas en los claros 
de dichos bosques. Todas las especies son relativamente escasas en su área de distribución 
y nunca constituyen elementos dominantes de la vegetación local. Asimismo, todas ellas 
son sensibles a las heladas, por lo que el límite de su distribución altitudinal es de 2,000 
msnm (Rogers y Appan, 1973). 
En México existen 20 especies pertenecientes a este género, las cuales posiblemente 
constituyen un grupo monofilético (Schaal et al., 1994). Dichas especies son encontradas 
en una variedad de hábitats que incluye desde las selvas tropicales secas y los Desiertos 
Chihuahuense y Sonorense hasta las selvas subdeciduas de Oaxaca y Chiapas, no obstante 
lo cual dichas especies no están distribuidas homogéneamente en el territorio mexicano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Fig. 2 y Tabla 1). Lo anterior crea una situación análoga a la abordada por Losos (2001), 
ya que cada forma de vida podría haber surgido en reiteradas ocasiones, correspondiendo 
Neevia docConverter 5.1
 11 
cada una de ellas a las áreas geográficas en las que dichas formas son encontradas, o cada 
forma de vida podría haber surgido sólo una vez y, posteriormente, haberse distribuido en 
las diferentes áreas geográficas en las que existe. La elección de cuál de estas dos hipótesis 
es la más probable requiere una reconstrucción filogenética. 
Sin embargo, las relaciones filogenéticas entre las especies de Manihot han sido poco 
estudiadas, a pesar del interés de este género para la biología evolutiva. La intención del 
trabajo presentado en esta tesis consistió en inferir tales relaciones dentro del clado 
mexicano de Manihot, a partir de la utilización de caracteres moleculares, para determinar 
si en este género las formas de vida o hábitos de crecimiento fueron el resultado de 
procesos de evolución convergente en diferentes áreas geográficas o si dichas formas o 
hábitos fueron el resultado de un solo proceso evolutivo y, posteriormente, de eventos de 
dispersión a otras áreas. Adicionalmente, la hipótesis filogenética producida como resultado 
de este trabajo podría contribuir a la realización de estudios comparativos de diversificación 
morfológica y funcional relacionados con la evolución de la anatomía del tallo y de las 
características biomecánicas del tejido conductor y de los tejidos adyacentes. 
Rogers y Appan (1973) dividieron a Manihot en 19 secciones y describieron 98 
especies basándose exclusivamente en caracteres morfológicos. Desde entonces, varias 
nuevas especies fueron descritas (Nassar, 1985; Allem, 1999). Por ejemplo, en 1990 fue 
descrita M. obovata, pequeña especie caracterizada por presentar hojas de una forma 
totalmente nueva, en el Cañón del Zopilote, Guerrero (Jiménez Ramírez, 1990). En 2005 
fue descrita una nueva especie, llamada Manihot mcvaughii (Steinmann, 2005), encontrada 
en Michoacán, y en 2005 fue descubierta una nueva población de hábito arbóreo en la 
Sierra Mixteca de Oaxaca (J. Jiménez, com. pers.). Aunque el status taxonómico de esta 
población no está bien definido aún, en lo sucesivo se hará referencia a ella como Manihot 
sp. nov. 
Por lo tanto, habría que decir que, además de contribuir a la evaluación de preguntas 
relativas a los patrones evolutivos relacionados con la forma de vida en este grupo, la 
intención del presente trabajo fue también contribuir al esclarecimiento de las relaciones 
entre la totalidad de las especies mexicanas de este género, incluyendo a aquellas 
recientemente descubiertas. Entre las relaciones que este trabajo permitirá aclarar está 
aquella entre Manihot crassisepala (especie de la que sólo es conocido un número muy 
Neevia docConverter 5.1
 12 
limitado de poblaciones en estado silvestre) y Manihot foetida (especie de la que no se 
tienen noticias de poblaciones silvestres), caracterizadas por presentar una gran similitud 
morfológica, difiriendo sólo por la presencia de ovario glabro en la primera y de ovario 
tomentoso en la segunda (Rogers y Appan, 1973). Adicionalmente, este trabajo dará 
elementos para establecer la posición apropiada de Manihotoides pauciflora, puesto que 
Webster (1994) consideró que debía ser tratada como otra especie de Manihot a raíz del 
hallazgo de M. obovata. 
 
2. OBJETIVOS 
 
General 
 
- Determinar si las formas de vida en este género son producto de procesos de 
diversificación repetidos en situaciones ecológicas similares (es decir, producto de 
evolución convergente) (Fig. 3(a)), o si cada una de estas formas es producto de un solo 
proceso de innovación evolutiva seguido de eventos de dispersión (Fig. 3(b)). 
 
Particulares 
 
 - Inferir las relaciones filogenéticas entre las especies mexicanas del género 
Manihot a fin de poder cumplir el objetivo general de este proyecto. Posteriormente, dichas 
relaciones permitirán realizar estudios comparativos de carácter morfológico y funcional. 
 
 - Contribuir a una revisión taxonómica de Manihot y, paralelamente, evaluar si el 
género Manihotoides y las dos secciones del género Manihot reconocidas por Rogers y 
Appan (1973) son apoyados por caracteres moleculares. 
 
 
 
Neevia docConverter 5.1
 13Figura 3. Las dos posibles hipótesis sobre el origen de la diversidad de formas de vida 
en Manihot. (a) Las formas de vida surgieron repetidamente en respuesta a 
condiciones ecológicas similares (hipótesis que invoca convergencia). (b) Cada forma 
de vida es producto, exclusivamente, de un proceso de innovación evolutiva (hipótesis 
que invoca dispersión). 
Neevia docConverter 5.1
 14 
Tabla 1. Especies mexicanas de Manihot seguidas por su forma de vida, su distribución, sus circunferencias y el número de individuos de 
los que dichas circunferencias o radios fueron medidos. Las medidas fueron obtenidas en la base del tallo o tronco de individuos de todas 
las edades, lo que explica la amplitud de los errores estándar (valores que siguen al signo +) en algunas especies. 
 
 
Especie Forma de vida Distribución Circunferencia (cm) Individuos medidos 
 Máxima Promedio 
 
M. aesculifolia (Kunth) Pohl 
 
(M. aesc) 
 
 
Arbusto 
 
México: Sinaloa, Nayarit, 
Jalisco, Colima, Michoacán, 
Guerrero, México, Veracruz, 
Oaxaca, Chiapas, Yucatán y 
Quintana Roo. Centroamérica: 
Belice, Guatemala, Honduras, El 
Salvador, Nicaragua, Costa Rica 
y Panamá 
 
 
15.71 
 
 
11.96 + 2.59 
 
 
6 
 
M. angustiloba (Torr.) Müll 
Arg. 
 
(M. angu/M. angus) 
 
 
 
Arbusto 
 
 
México: Sonora, Chihuahua, 
Sinaloa, Nayarit y Baja 
California Sur. Estados Unidos: 
Arizona 
 
 
6.59 
 
 
4.26 + 1.29 
 
 
8 
M. auriculata McVaugh 
 
(M. auri) 
 
Arbusto México: Nayarit 
 
16.34 
 
15.13 + 7.54 
 
3 
 
 
M. caudata Greenm. 
 
Árbol 
 
México: Nayarit, Jalisco, 
 
123 
 
67.66 + 30.25 
 
12 
N
eevia docC
onverter 5.1
 15 
 
Especie Forma de vida Distribución Circunferencia (cm) Individuos medidos 
 Máxima Promedio 
 
(M. cau/M. caud) 
 
Michoacán, Aguascalientes, 
Guanajuato, Zacatecas, Sonora y 
Chihuahua 
 
 
M. chlorosticta Standley & 
Goldman 
 
(M. chlo/M. chlor) 
 
Trepadora 
 
México: Baja California Sur, 
Sinaloa, Nayarit, Jalisco, 
Colima, Michoacán y Guerrero 
11.47 
 
7.15 + 3.37 
 
12 
M. crassisepala Pax & Hoffm. 
 
(M. cras/M. crassis) 
 
Árbol México: Jalisco, Michoacán, 
Estado de México y Morelos, 
44 33.69 + 2.97 8 
 
M. davisiae Croizat 
 
(M. davi/M. davis) 
 
 
Arbusto 
 
 
México: Sonora, Chihuahua y 
Sinaloa 
Estados Unidos: Arizona 
 
 
7.46 
 
 
3.83 + 1.73 
 
 
10 
M. foetida (Kunth) Pohl 
 
(M. foe/M. foet) 
 
 
Árbol 
 
México: Morelos y Guerrero 
 
106 90 + 22.63 
 
2 
 
M. mcvaughii V. W. Steinmann 
 
(M. mcva) 
Arbusto 
 
México: Michoacán 
 
9.89 
 
6.01 + 2.16 
 
8 
 
N
eevia docC
onverter 5.1
 16 
 
Especie Forma de vida Distribución Circunferencia (cm) Individuos medidos 
 Máxima Promedio 
 
M. michaelis McVaugh 
 
(M. mich) 
 
Árbol 
 
 
México: Jalisco, Colima y 
Michoacán 
 
 
56.5 
 
 
28.78 + 17.26 
 
 
5 
 
Manihot sp. nov. 
 
(M. sp. nov./Mspnov) 
 
 
Árbol 
 
 
México: Oaxaca 
 
 
------ 
 
------ 
 
 
No se colectaron 
 
M. obovata J. Jiménez Ram. 
 
(M. obov) 
 
 
Arbusto 
 
México: Guerrero 
 
17.59 11.78 + 4.72 
 
5 
 
M. oaxacana D.J. Rogers & 
Appan 
 
(M. oaxa) 
 
 
Arbusto 
 
México: Oaxaca 
 
15.39 
 
10.65 + 3.01 
 
9 
M. pringlei S. Watson 
 
(M. prin) 
 
 
Arbusto 
 
México: Tamaulipas, San Luis 
Potosí, Querétaro y Guanajuato 
 
8.325 
 
4.58 + 2.41 
 
7 
M. rhomboidea Müll. Arg. 
 
Hierba 
 
México: Sinaloa, Nayarit, 
Aguascalientes, Guanajuato, 
4.08 
 
3.45 + 0.63 
 
3 
 
N
eevia docC
onverter 5.1
 17 
 
Especie Forma de vida Distribución Circunferencia (cm) Individuos medidos 
 Máxima Promedio 
 
(M. rhom) 
 
 
Querétaro, Jalisco, Colima, 
Michoacán, Estado de México, 
Morelos, Puebla, Guerrero, 
Oaxaca y Chiapas 
Centroamérica: Guatemala, 
Honduras, Nicaragua y El 
Salvador 
 
 
M. rubricaulis I.M. Johnston 
 
(M. rubr/M. rubri) 
 
Arbusto 
 
México: Sonora, Chihuahua, 
Sinaloa, Nayarit y Durango 
 
5.34 
 
3.24 + 1.40 
 
7 
 
M. subspicata D.J. Rogers & 
Appan 
 
(M. subs/M. subsp) 
 
Hierba 
 
México: Coahuila, Nuevo León 
y Tamaulipas 
 
2.51 
 
1.44 + 0.56 
 
10 
 
M. tomatophylla Standl. 
 
(M. toma) 
 
Árbol 
 
México: Michoacán 
 
100.5 
 
69.7 + 19.87 
 
5 
 
M. walkerae Croizat 
 
(M. walk) 
 
 
Arbusto 
 
México: Tamaulipas 
Estados Unidos: Texas 
 
------ 
 
------ 
 
No se colectaron 
 
N
eevia docC
onverter 5.1
 18 
Especie Forma de vida Distribución Circunferencia (cm) Individuos medidos 
 Máxima Promedio 
 
M. websterae D.J. Rogers y 
Appan 
 
(M. webs) 
 
 
Árbol 
 
México: Puebla y Oaxaca 
 
84 
 
57.50 + 17. 65 
 
6 
 
Manihotoides pauciflora 
(Brandegee) D.J. Rogers y 
Appan 
 
(Manihotoides/M pauci) 
 
Arbusto 
 
México: Puebla y Oaxaca 
 
32 
 
31.5 + 9.81 
 
4 
 
 
 
 
 
 
 
N
eevia docC
onverter 5.1
 19 
3. METODOLOGÍA 
 
 3.1 Colecta del material biológico 
 
Las localidades en las que fueron colectadas los individuos de Manihot usados en el 
presente trabajo fueron obtenidas de los ejemplares depositados en el Herbario Nacional 
(MEXU), situado en el Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de 
México. 
Diecisiete especies mexicanas de Manihot, así como una especie sudamericana de 
este género y dos especies de Cnidoscolus fueron colectadas entre abril de 2005 y 
febrero de 2007, al tiempo que una especie mexicana de Manihot (M. walkerae) y un 
ejemplar de M. esculenta fueron provistas por Kenneth Olsen. Las colectas consistieron, 
en todos los casos, en hojas jóvenes y no completamente desarrolladas (en el caso de 
aquellas especies que fueron colectadas en época de lluvias) o en fragmentos de 
felodermo provenientes de las ramas más jóvenes (en el caso de las especies colectadas 
en época de secas). En todos los casos, el material biológico fue preservado en sílica gel 
contenida en bolsas de plástico con cierre hermético. 
La identificación de los especímenes colectados en época de secas fue realizada con 
extremo cuidado utilizando el mayor número posible de caracteres morfológicos, los 
cuales fueron comparados con las descripciones de Rogers y Appan (1973). Asimismo, 
siempre que se tuvieron dudas acerca de la identidad de un ejemplar se recurrió a Jaime 
Jiménez Ramírez (del Herbario de Plantas Vasculares de la Facultad de Ciencias de la 
UNAM) o a Víctor Steinmann (del Centro Regional del Bajío, perteneciente al Instituto 
de Ecología A.C.), que son dos taxónomos especializados en la familia Euphorbiaceae. 
Paralelamente, en las localidades en las que fueron colectadas las muestras de tejido 
utilizadas para la extracción de ADN, fueron tomadas muestras de la base del tallo a la 
altura en la que éste se junta con el suelo. A dichas muestras les fueron medidos los 
diámetros, a partir de los cuales fueron calculadas las circunferencias de la porción del 
tallo de la que provenían. En los casos en que no fue posible obtener pedazos de los 
tallos, las circunferencias de los individuos fueron medidas en el campo, con una cinta 
métrica, también a la altura en la que el tallo se junta con el suelo. Las muestras de los 
tallos o las circunferencias de los mismos fueron obtenidas de entre 2 y 12 individuos 
pertenecientes a cada una de las especies. Normalmente estos individuos correspondían 
Neevia docConverter 5.1
 20 
a la misma población que el individuo del que fue obtenido el ADN. En otras ocasiones, 
las muestras de la base del tallo fueron tomadas de individuos pertenecientes a 
poblaciones que fueron encontradas en viajes de colecta posteriores. En el caso de la 
mayoría de las especies, las muestras de la base del tallo fueron tomadas en un número 
reducido de localidades debidoa que el propósito original de dichas muestras fue la 
realización de estudios morfológicos y anatómicos exploratorios. Dado que los estudios 
anatómicos serán de carácter ontogenético, las muestras de los tallos o las 
circunferencias de los mismos fueron tomadas de individuos elegidos aleatoriamente 
que exhibían diversos tamaños y que, por consiguiente, posiblemente correspondían a 
diferentes edades. Los datos de alturas y de circunferencias (Tabla 1) fueron 
posteriormente usados para efectuar análisis relacionados con la asignación de las 
formas de vida en Manihot. 
 
 3.2 Extracción y amplificación de ADN 
 
El ADN de todas las especies fue extraído con el DNAeasy Plant Mini kit, de 
Qiagen. Una vez que el ADN de las especies fue obtenido, se intentó la amplificación 
de cinco regiones del genoma, tres de ellas nucleares y dos del cloroplasto. En todos los 
casos, fue utilizado el kit de amplificación de Invitrogen y, para mejorar la reacción de 
amplificación, solución Q de Qiagen. Los volúmenes utilizados son mencionados en el 
Apéndice 1. 
 
 3.2.1 Regiones nucleares 
 
Todos los genes nucleares cuyo uso fue considerado constituyen regiones con un 
bajo número de copias. Dichas regiones son: 
 
 - el gen de la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa o G3-pdh (Strand et 
al., 1997) 
 - el gen de la nitrato reductasa o NIA (Howarth y Baum, 2002) 
 - el cuarto intrón de la fosfoenolpiruvato carboxilasa o PEPC (Olson, 
2002) 
 
Neevia docConverter 5.1
 21 
Las dos primeras regiones no fueron empleadas para la realización del análisis 
filogenético puesto que, si bien fue posible amplificarlas, las secuencias que de ellas se 
obtuvieron fueron de muy mala calidad. Dicha calidad no pudo ser incrementada 
modificando el protocolo o los volúmenes de los reactivos. En cuanto a la tercera 
región, fue posible amplificarla y obtener varias secuencias legibles y de buena calidad 
usando el protocolo sugerido por Olson (2002) (Apéndice 1). Sin embargo, cuando la 
totalidad de las especies fue secuenciada, se encontró que en diez de ellas la calidad de 
las secuencias era tan baja como las de aquellas correspondientes a los otros dos 
marcadores. Se intentó mejorar la calidad de las secuencias sin éxito, por lo que todas 
las reacciones de amplificación contuvieron los mismos volúmenes de casi todos los 
reactivos en todas las especies (Apéndice 1). Siempre fue usado Hot Start, por lo que la 
polimerasa era añadida a cada reacción de amplificación una vez que transcurría la 
primera fase de desnaturalización a 94 °C. 
Como fue mencionado en el párrafo anterior, las secuencias resultaron de muy mala 
calidad en diez especies sin que este problema pudiera ser resuelto modificando los 
volúmenes de los reactivos de la reacción de amplificación. Por lo anterior, se procedió 
a realizar la clonación de los fragmentos de ADN de mayor longitud que fueron 
extraídos de geles de agarosa al 2% tras ser realizadas electroforesis de entre tres y tres 
horas y media de duración. La extracción de las amplificaciones de los geles de agarosa 
fue hecha utilizando el QIAquick Gel Extraction Kit (Qiagen). La clonación de las 
amplificaciones fue realizada con el kit de ligamiento pGEM-T Easy Vector System I 
(Promega) y el protocolo utilizado se menciona en el Apéndice 2. 
Las amplificaciones de PEPC obtenidas mediante el procedimiento convencional de 
PCR fueron purificadas con el QIAquick PCR Purification Kit (Qiagen), habiendo sido 
diluidas en 30 µl de agua inyectable y no en 50 µl de uno de los buffers incluidos en el 
kit. Después de haber sido purificadas, se hicieron con ellas las reacciones de 
secuenciación usando el Big Dye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit. Los volúmenes 
usados de cada uno de de los reactivos, así como el programa de secuenciación 
empleado, aparecen en el Apéndice 1. 
En cuanto a las amplificaciones de PEPC que tuvieron que ser clonadas, una vez 
que los plásmidos fueron purificados, se realizaron las reacciones de secuenciación 
correspondientes. También fue utilizado el Big Dye Terminator v3.1 Cycle Sequencing 
Kit (Applied Biosystems), pero los primers empleados (T7 y 157 -Promega 
Corporation-) fueron dos de los correspondientes al plásmido utilizado. Los volúmenes 
Neevia docConverter 5.1
 22 
de cada uno de los reactivos y el programa de secuenciación empleados aparecen en el 
Apéndice 1. Las reacciones de secuenciación fueron purificadas utilizando columnas 
Centri-Sep (Princeton Separations P/N CS-901) rellenadas con Sephadex
TM
 G-50 Fine 
(GE Healthcare Biosciences AB). Las secuencias fueron obtenidas utilizando un 
secuenciador automático de 16 capilares ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer (Applied 
Biosystems). 
 
 3.2.2 Regiones de cloroplasto 
 
Las siguientes son las regiones de cloroplasto cuyo uso fue considerado: 
 
- región espaciadora intergénica trnG-trnS (Hamilton, 1999) 
 
 - región espaciadora intergénica psbA-trnH (Sang et al., 1997) 
 
A la primera de estas regiones no fue posible amplificarla a pesar de las múltiples 
modificaciones efectuadas en el protocolo de amplificación y en los volúmenes de los 
distintos reactivos. En cuanto a la segunda región mencionada, ésta fue amplificada con 
relativa facilidad usando los volúmenes y el protocolo de amplificación mencionados en 
el Apéndice 1. En el caso de psbA-trnH, al igual que en el de PEPC, en todas las 
reacciones se utilizó Hot Start. 
Las amplificaciones obtenidas fueron purificadas utilizando el mismo kit y el mismo 
procedimiento empleado con las secuencias de PEPC conseguidas mediante el 
procedimiento convencional de PCR. Asimismo, la reacción de secuenciación fue 
realizada con el mismo kit, los mismos volúmenes de casi todos los reactivos y el 
mismo protocolo empleados con las secuencias de PEPC (Apéndice 1). Las reacciones 
de secuenciación de psbA-trnH fueron limpiadas de la misma manera que las reacciones 
de PEPC y las secuencias fueron obtenidas utilizando el mismo secuenciador. 
 
 3.3 Análisis de los datos 
 
Las secuencias obtenidas para cada marcador fueron editadas y limpiadas con el 
programa Sequencher 4.6 (Gene Codes Corporation), tras lo cual fueron enviadas, en 
Neevia docConverter 5.1
 23 
formato FASTA y en un archivo para cada uno de los marcadores, a la dirección 
http://www.drive5.com/muscle. Una vez ahí, las secuencias correspondientes a cada 
marcador fueron alineadas preliminarmente por el programa Muscle (Edgar, 2004). Los 
alineamientos hechos por este programa fueron revisados y corregidos manualmente 
usando el programa Se-Al v2.0a11 Carbon (http://www.tree.bio.ed.ac.uk). 
Con los alineamientos ya corregidos fue realizado un análisis bayesiano inicial 
(Huelsenbeck y Ronquist, 2001) con PEPC. En dicho análisis, al igual que en el resto 
de los análisis realizados, fueron utilizados como grupos externos Cnidoscolus egregius, 
una especie no identificada del mismo género, Manihot brachyloba y Manihot 
esculenta. Las dos especies sudamericanas de Manihot empleadas como grupos 
externos constituyeron las únicas de las cuales fue posible conseguir tejido fresco. 
En este análisis inicial fueron utilizadas todas las secuencias de PEPC con el 
propósito primordial de verificar si las clonas de cada una de las especies coalescían o 
se anidaban con las secuencias provenientes de otras especies. Como resultado de dicho 
análisis (Fig. 10) y de la inspección subsecuente que fue hecha del alineamiento 
correspondiente, fue determinada la manera en que serían elegidas las secuencias que 
fueron usadas en los análisis posteriores. En este sentido, se encontró que las diferencias 
entre las clonas provenientes de cada especie eran muy pequeñas, así como también las 
diferencias entre las secuencias obtenidas con clonación y las secuencias conseguidas 
sin necesidad de clonar.Estas diferencias consistieron en algunas sustituciones y en 
algunas deleciones e inserciones de pequeña longitud. Dado este grado de relativa 
homogeneidad entre las secuencias, se consideró apropiada la selección aleatoria de una 
de las clonas en cada especie, con la cual fueron realizados los análisis definitivos. Los 
casos de las secuencias que fueron eliminadas utilizando un criterio distinto serán 
abordados detalladamente en la sección RESULTADOS. 
La decisión de incluir exclusivamente una secuencia por ejemplar en los análisis 
definitivos obedeció al hecho de que el objetivo particular de este trabajo fue la 
realización de la genealogía de las especies de Manihot y no la realización de la 
genealogía de algunos de sus genes. Adicionalmente, esta medida posibilitó la 
realización de análisis que requirieron menos tiempo. 
 
 
 
Neevia docConverter 5.1
 24 
 3.3.1 Análisis de parsimonia 
 
Se realizaron tres análisis de parsimonia en el programa NONA. El primero fue 
hecho con las secuencias de PEPC, el segundo con las secuencias de psbA y el tercero 
con los dos marcadores conjuntamente. En las búsquedas heurísticas el número máximo 
de árboles retenidos fue 50,000, el número de réplicas fue 1,000 y el número inicial de 
árboles por repetición fue 100; los gaps fueron tratados en todos los análisis como datos 
faltantes y fueron efectuadas búsquedas heurísticas utilizando TBR como algoritmo de 
intercambio de ramas. En cuanto al bootstrap, el número de réplicas fue 1,000, el 
número de repeticiones por búsqueda fue 100, el número de árboles iniciales por 
repetición fue 20 y el número máximo de árboles fue 5,000. 
 
 3.3.2 Análisis bayesianos 
 
Además del análisis mencionado en la sección previa, cuatro análisis bayesianos 
fueron realizados posteriormente. El primero fue hecho con las secuencias de PEPC, el 
segundo con las secuencias de psbA-trnH y el tercero y el cuarto con los dos marcadores 
conjuntamente. En el primero de los análisis realizados con ambos marcadores, fue 
especificado para las dos regiones el mismo modelo evolutivo, mientras que en el 
segundo de dichos análisis se permitió que cada marcador exhibiera su propio modelo. 
La selección de los modelos de mejor ajuste para cada marcador y para el conjunto de 
los dos marcadores fue hecha con el programa Modeltest 3.7 (Posada y Crandall, 1998) 
usando el Criterio de Información de Akaike. Los análisis bayesianos fueron realizados 
con el programa MrBayes 3.1.2. En los cuatro análisis fueron corridas 1,500,000 
generaciones, habiéndose usado cuatro cadenas y una frecuencia de muestreo de 100 
generaciones (Huelsenbeck y Ronquist, 2001). El número de generaciones previas a la 
estabilización de las probabilidades posteriores (burn-in) y que, por lo tanto, fue 
eliminado, varió entre los análisis filogenéticos y fue determinado tras observar las 
gráficas del número de generaciones contra el logaritmo natural de las probabilidades 
posteriores. 
 
Neevia docConverter 5.1
 25 
 3.3.3 Análisis de la estructura filogenética de la 
reconstrucción realizada con los dos marcadores y análisis de la 
congruencia existente entre éstos 
 
Una vez realizados todos los análisis previamente descritos, fue iniciada una prueba 
de permutación (o Permutation Tail Probability test; Faith, 1991), con la matriz que 
incluía a los dos marcadores, en el programa PAUP* 3.1 (Swofford, 1993). El objetivo 
de esta prueba fue determinar la probabilidad de que la filogenia obtenida usando los 
dos marcadores hubiera sido producida exclusivamente por el azar (Faith y Trueman, 
1996) 
Utilizando también dicha matriz, fue realizada posteriormente una prueba de 
incongruencia en la diferencia de longitudes (o ILD –Farris et al., 1994) en el programa 
NONA. Dicha prueba fue efectuada después de realizar el análisis conjunto de los dos 
marcadores debido a que su propósito no fue determinar la conveniencia del análisis 
conjunto, sino evaluar si tales marcadores tienen diferentes historias evolutivas 
(Ramírez, 2006). 
 
 3.4 Evaluación de la categorización de formas de vida 
 
En este proyecto fueron identificadas, para las especies de Manihot, cuatro formas 
de vida. La primera de ellas corresponde al hábito arbóreo, la segunda al hábito 
arbustivo, la tercera al hábito lianescente o trepador y la cuarta al herbáceo. La 
distinción de las categorías correspondientes a plantas trepadoras y a hierbas fue 
relativamente sencilla y no plantea conflictos si se utilizan ciertos criterios que serán 
mencionados en la sección RESULTADOS. La delimitación y la separación de los 
hábitos arbóreo y arbustivo fueron, en cambio, más complicadas. Estas categorías 
pueden constituir una representación adecuada de la realidad biológica o una división 
arbitraria. A fin de evaluar su grado de representatividad de la realidad biológica, fue 
efectuada una prueba de t en el Minitab 15 Statistical Software para determinar si 
existían diferencias significativas entre las circunferencias máximas en la base del tallo 
de las especies asignadas a la categoría de arbustos y las correspondientes a las especies 
incluidas en la categoría de árboles (como se recordará, las circunferencias fueron 
medidas o calculadas a partir del radio o diámetro medidos en la base del tallo). Las 
Neevia docConverter 5.1
 26 
circunferencias de las dos especies clasificadas como herbáceas y de la especie 
catalogada como trepadora no fueron incluidas en este análisis porque el pequeño 
número de taxa asignado a estas categorías no hubiera permitido la realización de un 
análisis estadístico robusto, además de que, tal como fue mencionado al principio de 
este párrafo, la delimitación de estas dos formas de vida fue relativamente sencilla. 
Hay que mencionar que el hecho de que fueran utilizadas las circunferencias 
máximas de las especies arbóreas y arbustivas, y no sus circunferencias promedio, 
obedece a que los valores de las circunferencias promedio están fuertemente 
determinados por los valores exhibidos por los individuos juveniles de cada categoría, 
que tienden a ser más numerosos en las poblaciones naturales que los individuos 
adultos. Estos individuos juveniles exhiben tallas muy semejantes entre sí, sin importar 
si provienen de especies arbóreas o arbustivas, por lo que no representan 
apropiadamente los límites que pueden ser alcanzados por los sistemas ontogenéticos de 
las especies pertenecientes a cada categoría. Por otro lado, los individuos que exhiben 
las circunferencias máximas posiblemente son individuos adultos y, por lo tanto, están 
más próximos a los límites antes mencionados. Y es precisamente en esos límites en los 
que las especies de una u otra categoría probablemente exhiben las mayores diferencias 
en el uso que hacen de los recursos ambientales. 
 
 3.5 Evaluación de la posible relación entre las 
circunferencias promedio por especie y ciertas características 
medioambientales 
 
El objetivo general de este trabajo consistió en determinar si las formas de vida en 
Manihot son producto de procesos de diversificación repetidos en situaciones 
ecológicas similares (Fig. 3(a)) o si cada una de éstas es producto de un solo proceso de 
innovación evolutiva (Fig. 3(b)). En consecuencia, a fin de evaluar la posible existencia 
de relaciones significativas entre las circunferencias promedio de las especies de 
Manihot (que, como se mencionará en RESULTADOS, estuvieron relacionadas con las 
formas de vida) y 19 variables ecológicas relacionadas con el clima (cuyos valores en 
las áreas de ocurrencia fueron amablemente proporcionados por la Dra. Teresa Patricia 
Feria Arroyo, de la FES-Zaragoza), se obtuvieron los logaritmos naturales tanto de las 
Neevia docConverter 5.1
 27 
circunferencias promedio como de las variables climáticas, tras lo cual fue realizado un 
análisis de correlación en el programaJMP IN v5.1 (© 1989-2003, SAS Institute, Cary, 
NC). Se eligió hacer un análisis de correlación y no un análisis de estadística 
multivariada puesto que lo que se pretendía era evaluar el efecto de cada una de las 
variables climáticas sobre los valores de la circunferencia en la base del tallo. Dichas 
variables climáticas fueron extraídas de la base de datos WORLDCLIM 
(http://www.worldclim.org). Se trata de las variables que son normalmente utilizadas 
para efectuar simulaciones de nicho ecológico y la lista de las mismas aparece en el 
Apéndice 3. Es importante mencionar que los valores de las variables climáticas 
asignados a cada especie correspondieron a los registrados por WORLDCLIM en las 
coordenadas de las localidades en las que se colectaron los individuos de los que se 
extrajo el ADN. 
Finalmente, fueron realizadas otras pruebas de correlación en el programa JMP. En 
tales pruebas fueron empleadas las circunferencias, las variables climáticas y, como 
variables adicionales, los clados obtenidos en una proporción de los árboles más 
parsimoniosos igual o superior a 50% y con una probabilidad posterior superior a 0.60 
en los análisis bayesianos conjuntos. Cada clado fue codificado como una variable 
binaria presencia-ausencia a la que se le otorgó valor de 1 en el caso de las especies que 
pertenecían a dicho clado o valor de 0 en aquellas especies que no pertenecían al clado 
citado. Si bien es cierto que los clados con estos valores de apoyo no son demasiado 
confiables, el propósito de estos análisis fue evaluar, de manera exploratoria, la posible 
influencia de las relaciones filogenéticas sobre la correlación obtenida entre algunas 
variables climáticas y las circunferencias de las especies. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 28 
4. RESULTADOS 
 
4.1 Análisis de parsimonia 
 
 4.1.1 Análisis de cada marcador por separado 
 
El primer análisis correspondió a PEPC, mientras que el segundo correspondió a 
psbA-trnH. El número de caracteres exhibido por las secuencias, el número de 
caracteres variables y de caracteres informativos correspondiente a cada una de ellas y a 
las dos conjuntamente, el número de árboles más parsimoniosos obtenido en cada 
análisis, así como sus índices de consistencia (CI) e índices de retención (RI) 
correspondientes, son mencionados en la Tabla 2. 
Uno de los resultados más notables obtenidos al realizarse el análisis con PEPC y 
con psbA-trnH separadamente fue la ausencia de coincidencia entre las asociaciones 
obtenidas en los consensos estrictos de uno y otro marcador (Apéndice 4). 
 
Tabla 2. Estadísticos descriptivos correspondientes a los análisis de parsimonia realizados 
con cada marcador por separado y con los dos marcadores conjuntamente. NTS: Número 
total de sitios. SV: Número de sitios variables. SI: Número de sitios informativos para la 
parsimonia (% del número total). AMP: Número de árboles más parsimoniosos. L: 
Longitud de los árboles más parsimoniosos (número de cambios). CI: Índice de 
consistencia. RI: Índice de retención. T: valores correspondientes al conjunto de árboles 
más parsimoniosos; CE: valores correspondientes al consenso estricto. 
 
 
Parámetros 
 
 
L 
 
CI 
 
RI 
 
 
 
Marcador 
 
 
 
NTS 
 
 
 
SV 
 
 
 
SI 
 
 
 
AMP 
 
T 
 
 
CE 
 
T 
 
CE 
 
T 
 
CE 
 
PEPC 
 
 
401 
 
88 
 
54 
(13.44%) 
 
 
128 
 
117 
 
123 
 
87 
 
82 
 
91 
 
88 
psbA-trnH 
 
889 76 53 
(5.96%) 
 
440 103 149 91 63 94 68 
PEPC/psbA-
trnH 
 
1290 107 107 
(8.29%) 
90 229 255 85 76 90 83 
 
Neevia docConverter 5.1
 29 
A continuación serán mencionados los resultados obtenidos con cada región. 
 
 4.1.1.1 PEPC 
 
Con este marcador fueron obtenidas siete asociaciones en el consenso estricto del 
análisis de parsimonia (Tabla 3). Tres de ellas (((Manihot sp. nov.-M. websterae) 
Manihotoides pauciflora)), M. subspicata-M. pringlei, M. angustiloba 1-M. angustiloba 
2-M. davisiae) son congruentes con las áreas de distribución de las especies 
involucradas (Apéndice 5) y, adicionalmente, las asociaciones ((Manihot sp. nov.-M. 
websterae) Manihotoides pauciflora)) y M. subspicata-M. pringlei son particularmente 
interesantes puesto que involucran a especies que presentan diferentes formas de vida 
(Tabla 1). 
 
Tabla 3. Número de asociaciones o clados obtenidos con cada uno de los análisis de 
parsimonia efectuados. Sólo fueron consideradas las relaciones que aparecieron en el 
100% de los árboles más parsimoniosos o que tuvieron un valor de bootstrap igual o 
superior a 50%. P: consenso estricto de los árboles más parsimoniosos; B: consenso de 
mayoría de 50% del análisis de bootstrap 
 
 
Análisis de parsimonia 
 
PEPC 
 
psbA-trnH 
 
PEPC/psbA-trnH 
 
P 
 
B 
 
P 
 
B 
 
P 
 
B 
 
Número de 
asociaciones 
 
 
7 
 
 
6 
 
 
2 
 
 
2 
 
 
8 
 
 
7 
 
La mayoría de las asociaciones obtenidas en el consenso estricto estuvo sustentada 
por un número reducido de caracteres. Así, tres de dichas asociaciones fueron generadas 
exclusivamente por un carácter, dos fueron producidas por dos caracteres y dos 
asociaciones fueron generadas por cuatro (Fig. 4). Seis de las siete asociaciones 
obtenidas en el consenso estricto del análisis de parsimonia fueron conseguidas también 
en el consenso correspondiente del análisis de bootstrap (Tabla 3). De estas seis 
agrupaciones, sólo a tres (M. angustiloba 1-M. angustiloba 2-M. davisiae, Manihot sp. 
nov.- 
 
 
Neevia docConverter 5.1
 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 4 Consenso estricto de los 128 árboles más parsimoniosos obtenidos con PEPC. 
Sobre cada rama aparece el porcentaje de árboles de bootstrap en el que dicha 
relación fue obtenida. Debajo de cada rama aparece el número de sinapomorfías 
que apoyaron la relación en cuestión o el número de autapomorfías y/o caracteres 
homoplásicos exhibidos por los taxa. Los números antecedidos por guiones 
corresponden a clonas; los que siguen a los nombres de las especies sin estar 
antecedidos por guiones corresponden a individuos de cuyas especies se tiene más 
de un ejemplar. Las longitudes de las ramas no reflejan el número de cambios. 
Neevia docConverter 5.1
 31 
nov.-M. websterae y M. foetida-M. tomatophylla) les correspondieron porcentajes de 
apoyo en el análisis de bootstrap superiores a 60% (Fig. 4 y Apéndice 4). 
Lo mencionado en el párrafo anterior condujo a la consideración inicial de que los 
bajos valores de bootstrap de la mayor parte de las relaciones fueron producto del 
escaso número de caracteres que originó a la mayoría de ellas. Sin embargo, al 
compararse cualitativamente el número de caracteres con el porcentaje de bootstrap 
(%B) no se encontró una relación muy clara. Aunque la mayoría de las asociaciones 
obtenidas a partir de un carácter exhibió un %B < 50, a dos de ellas (M. pringlei-M. 
subspicata y M. aesculifolia México-M. aesculifolia Costa Rica) les correspondieron un 
%B = 53 y un %B = 54, respectivamente. En un sentido semejante, mientras que una 
asociación sustentada por dos caracteres ((M. aesculifolia Costa Rica-M. aesculifolia 
México) M. auriculata)) exhibió un %B = 51, otra relación obtenida con el mismo 
número de caracteres (Manihot sp. nov.-M. websterae) contó con un valor de apoyo 
superior (%B = 67) (Fig. 4). Sin embargo, al tiempo que la agrupación Manihot sp. 
nov.-M. websterae involucró a taxa que no exhibieron caracteres homoplásicos con 
otros taxa no incluidos en esta relación, la relación ((M. aesculifolia Costa Rica-M. 
aesculifolia México) M. auriculata)) incluyó a taxa que presentaron caracteres 
exhibidos por otros taxa no incluidos en esta relación. 
En cuanto a la asociación entre las especies mexicanas de Manihot y M. brachyloba, 
este taxónfue separado de las 21 especies presentes en el territorio mexicano en la 
totalidad de los árboles más parsimoniosos. Tal separación fue sustentada por tres 
caracteres. Uno de ellos fue homoplásico respecto a M. chlorosticta y M. oaxacana, lo 
que posiblemente explique porqué no fue obtenida la separación entre M. brachyloba y 
las especies mexicanas de Manihot en el consenso de mayoría de 50% del análisis de 
boostrap (Fig. 4). 
Finalmente, la separación entre M. esculenta y las demás especies de Manihot 
estuvo sustentada por tres caracteres. Uno de éstos fue homoplásico respecto al exhibido 
por M. auriculata y M. rhomboidea. A pesar de lo anterior, la separación entre M. 
esculenta y el resto de las especies de Manihot apareció en el consenso estricto del 
análisis de parsimonia (Fig. 4). 
 
 
 
 
Neevia docConverter 5.1
 32 
 4.1.1.2 psbA-trnH 
 
A diferencia de PEPC, psbA-trnH sólo asoció a individuos pertenecientes a las 
mismas especies, si bien los individuos de M. aesculifolia y de M. angustiloba no 
fueron agrupados en el consenso estricto del análisis de parsimonia (Fig. 5). En dicho 
consenso sólo fueron obtenidas dos asociaciones (Tabla 3), las cuales exhibieron 
porcentajes de bootstrap relativamente altos (Fig. 5 y Apéndice 4). Lo anterior motivó 
la evaluación cualitativa del número de caracteres que sustentó a cada una de estas 
agrupaciones. Así, se encontró que la relación entre M. caudata 23 y M. caudata 38 fue 
sustentada por dos caracteres (Fig. 5). Ambos constituyeron autapomorfías de M. 
caudata, por lo que no es extraño que el valor de bootstrap de esta agrupación haya 
sido elevado. 
En cuanto a la asociación de M. rubricaulis 1 y M. rubricaulis 2, ésta fue sustentada 
por diecisiete caracteres (Fig. 5). Cuatro de éstos fueron homoplásicos respecto a los 
exhibidos por otros taxa. Sin embargo, teniendo en consideración el elevado número de 
autapomorfías, tampoco resulta extraño el alto %B exhibido por esta agrupación (Fig. 5 
y Apéndice 4). 
A diferencia de lo sucedido en la reconstrucción hecha con PEPC, M. brachyloba y 
M. esculenta fueron asociadas con las especies mexicanas de Manihot en el 100% de los 
árboles más parsimoniosos y en el 100% de los árboles derivados del análisis de 
bootstrap (Fig. 5). Lo obtenido con M. brachyloba no es sorprendente si se considera 
que presentó dos caracteres exhibidos por todas las especies de Cnidoscolus (pero sólo 
por unas pocas especies de Manihot) y once caracteres que no fueron exhibidos por 
Cnidoscolus pero sí por un número de especies mexicanas que fluctuó entre 20 y 18. 
En lo referente a M. esculenta, ésta difirió del conjunto formado por las especies 
mexicanas de Manihot en cuatro caracteres (Fig. 5). Sin embargo, uno de ellos fue 
homoplásico respecto al exhibido por M. rubricaulis, mientras que otro constituyó una 
autapomorfía. Por lo tanto, tampoco resulta sorprendente que una asociación entre M. 
brachyloba y las especies mexicanas de Manihot de la que estuviera excluida M. 
esculenta haya sido obtenida en un porcentaje de los árboles más parsimoniosos inferior 
a 50 (Fig. 5). 
Es necesario destacar la capacidad exhibida por psbA-trnH para asociar a individuos 
 
Neevia docConverter 5.1
 33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 5 Consenso estricto de los 440 árboles más parsimoniosos obtenidos con psbA-
trnH. Sobre cada rama aparece el porcentaje de árboles de bootstrap en el que 
dicha relación fue obtenida. Debajo de cada rama aparece el número de 
sinapomorfías que apoyaron la relación en cuestión o el número de autapomorfías 
y/o caracteres homoplásicos exhibidos por los taxa. Los números antecedidos por 
guiones que siguen a los nombres de las especies corresponden a clonas; los que 
siguen a los nombres de las especies sin estar antecedidos por guiones 
corresponden a individuos de cuyas especies se tiene más de un ejemplar. Las 
longitudes de las ramas no reflejan el número de cambios. 
Neevia docConverter 5.1
 34 
 
provenientes de la misma especie, aspecto en el que este marcador fue superior a PEPC. 
En contraste, el marcador nuclear tuvo un desempeño notablemente mayor al de psbA-
trnH en lo referente a las asociaciones formadas por individuos de diferentes especies 
(Apéndice 4). 
 
 4.1.2 Análisis conjunto de los dos marcadores 
 
El análisis de PTP efectuado para determinar el grado de estructura filogenética de 
la reconstrucción realizada con los dos marcadores no fue concluido. La prueba fue 
interrumpida puesto que, a cinco días de haber sido iniciada, sólo habían sido 
concluidas dos permutaciones. 
En cuanto a la prueba de incongruencia de diferencia de longitudes (ILD), ésta 
indicó que los marcadores eran significativamente incongruentes con una P=0.0170, 
una W=1000 y una S=984
1
. A pesar de la incongruencia existente entre las dos regiones, 
fueron realizados análisis de parsimonia empleándolas simultáneamente a fin de 
observar las agrupaciones obtenidas mediante la conjunción de los caracteres. Tal 
análisis respondió, también, a la posibilidad de que dicha conjunción disminuyera el 
efecto de las homoplasias sobre las reconstrucciones obtenidas y brindara una mayor 
resolución. 
En el análisis conjunto de ambos marcadores fueron usados 1290 caracteres, de los 
cuales 107 resultaron informativos filogenéticamente (8.29% del número total). El 
número de árboles igualmente parsimoniosos, los índices de consistencia y los índices 
de retención correspondientes a este análisis aparecen en la Tabla 2. 
En el consenso estricto de los dos marcadores fueron obtenidas ocho asociaciones 
(Tabla 3). De éstas, cuatro fueron también obtenidas, de una u otra manera, en el 
análisis realizado con PEPC. Tales asociaciones fueron M. aesculifolia Costa Rica-M. 
aesculifolia México, M. aesculifolia Costa Rica-M. aesculifolia México-M. auriculata, 
M. angustiloba 1-M. angustiloba 2-M. davisiae y Manihot sp. nov.-M. websterae (Fig. 
4 y Fig. 6). 
 
1 En este caso, W es el número de particiones de los caracteres, aleatoriamente seleccionadas, 
cuyo tamaño es igual al de las dos matrices originales. S es el número de tales particiones en el 
que la suma de las longitudes de los árboles producidos por las matrices aleatoriamente 
generadas es mayor que la suma de las longitudes de los árboles producidos por las dos matrices 
originales. 
Neevia docConverter 5.1
 35 
La relación M. aesculifolia Costa Rica-M. aesculifolia México fue sustentada por 
dos caracteres (Fig. 6). Uno de ellos provino de la secuencia de PEPC (Fig. 4) y el otro 
de la secuencia de psbA-trnH. La asociación entre M. auriculata y los dos ejemplares de 
M. aesculifolia, por su parte, fue sustentada por seis caracteres (Fig. 6), dos de los 
cuales correspondieron a PEPC (Fig. 4) y cuatro a psbA-trnH (habiendo sido tres de 
ellos homoplásicos respecto a los exhibidos por otros taxa). El caso de estos tres 
ejemplares permite afirmar que la conjunción de los dos marcadores reforzó la señal 
filogenética contenida en los mismos, puesto que en la reconstrucción realizada con 
psbA-trnH no fue obtenida la asociación entre los dos ejemplares de M. aesculifolia ni 
la asociación entre éstos y M. auriculata (Fig. 5). A pesar de lo anterior, los caracteres 
compartidos en las dos regiones por estos tres ejemplares se conjuntaron y, 
consecuentemente, los valores de bootstrap de las asociaciones de M. aesculifolia Costa 
Rica-M. aesculifolia México y ((M. aesculifolia Costa Rica-M. aesculifolia México) M. 
auriculata)) se incrementaron apreciablemente respecto a los valores que obtuvieron en 
la reconstrucción correspondiente a PEPC (Apéndice 4). 
La segunda asociación obtenida tanto en el análisis de PEPC como en el análisis 
conjunto fue M. angustiloba 1-M. angustiloba 2. Sin embargo, en el análisis