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Consensos, soporte y confiabilidad de los cladogramas Taxonomía VII Morfología Comparativa • Comparaciones de la forma de los cuerpos y estructuras de las líneas evolutivas principales. Caracter ancestral A – evolucionado A´ • Principio: – Cuando se introduce un cambio en la morfología la evolución tiende a seguir la vía de menor resistencia Divergencia Morfológica • Homología 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 Reptil primitivo Pterosauro Pollo Murciélago Marsopa Pinguino Humano Homoplasia Convergencia Morfológica • Individuos de diferentes líneas evolucionan de similar manera por presiones medioambientales. • Producción de estructuras análogas similares en forma y función. oOcotillo sp. Allauidia sp. plesiomorfia sinapomorfia autapomorfia Bioquímica Comparativa • Los tipos y porción de rasgos bioquímicos de una especie es una pista a qué tan estrechamente está relacionada con otras especies • Puede comparar ADN, ARN, o proteínas • Más similitud significa mayor relación filogenética Comparación de Proteínas • Compara la sucesión del aminoácido de proteínas producida por el mismo gen • El citocromo humano c, posee aminoácidos idénticos en la proteína del chimpancé • La proteína del pollo difiere por 18 aminoácidos • La proteína de levadura difiere por 56 Secuencia Conservada • Citochromo c funciona en el transporte del electrón • Los déficits en esta proteína es letal • Las sucesiones son idénticas en el trigo, levadura y similar con los primates (5) Citocromo c Levadura Trigo Primate Hibridización ADN • Usa cadenas simples de ADN • Se crean las moléculas híbridas, entonces se calientan • A mayor calor exigido para romper híbrido, las especies están más estrechamente relacionadas. • El descenso de 1ºC corresponde al 1% de bases no complementarias, es decir que hay una diferencia de por lo menos un 1% entre el ADN de una especie y otra. Los resultados estiman las diferencias relativas entre las dos moléculas. Reloj Molecular • Pauling y Zuckerkandl fueron los primeros que dedicaron sus esfuerzos al problema de la estructura de las proteínas, usando la hemoglobina como su principal molécula de estudio. • Al comparar la bioquímica entre el hombre y los grandes simios, encontraron que la del gorila sólo era diferente en un aminoácido (posteriormente se conoció que la del chimpancé es igual a la del hombre). Reloj Molecular 1. La molécula debe cambiar a lo largo del tiempo. Esto lo hacen tanto el ADN como las proteínas que son su producto. 2. La molécula debe ser accesible a la investigación de forma rápida y sencilla. Hibridación del ADN y estudio de proteínas cumplen con esta exigencia. 3. La molécula debe cambiar con una frecuencia igual en las especies estudiadas, es decir las mutaciones o los cambios en las proteínas deben suceder, a largo plazo, a un mismo ritmo. 4. Lo que se mide es la tasa del cambio. Es decir, que los cambios sí tienen que ver con el tiempo que ha pasado desde que aparece la mutación. ADN cambia a una velocidad aproximada de una base cada 25 millones de años, para esta proteína en particular Kimura - teoría neutralista de la selección (Kimura 1987), para que el reloj funcione es necesario que las mutaciones neutras sean constantes en la escala del tiempo evolutivo. • Actualmente esta metodología es la que ha dado mejores resultados para obtener una mayor precisión en la elaboración de los árboles genealógicos o en los clados en la sistemática moderna cladísta. Construcción matrices Cladograma Mand Extre Pelo Pulmón cola Exoes - - - - + - + + - + + + + + + + + - + + + + - - + - - + + - + - - - + - + + + + - - Lamprea Gato Gorila Peces pul Trucha Humano Taxon Caracteres) 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 Taxon Caracteres Mand Extre Pelo Pulmón cola Exoes Lamprea Tortuga Gato Gorila Peces pul Trucha Humano Construcción del cladograma gorila humano tortuga Pez pulmonado trucha mandibula lamprea pulmones extremidades pelo Pérdida de cola gato Paranthropus sp. Australopithecus sp. Homo sp. Confiabilidad y Conceso • Índice de consistencia IC. Grado de homoplasia • Exceso relativo de homoplasia (Homoplasy excess ratio) • Índice de retención IR (Retention index, Farris 1989) Árbol de Conceso • El árbol de consenso trata de resolver el problema de la comparación entre árboles que tienen una misma longitud o igualmente parsimoniosos, tratando de optimizar las diferentes topologías y no de optimizar la matriz de datos. La búsqueda de este árbol, se condensa en una única representación en la que se diferencian claramente las partes concordantes entre los distintos árboles, de las de las partes discordantes.
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