Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-525

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Comprensión de la diversidad: sistemática 491
que producen leche para las crías, tres pequeños huesos en el oído medio 
y un diafragma muscular. Se considera que todos los mamíferos evolu-
cionaron a partir de un mamífero ancestral común que tenía estos carac-
teres derivados compartidos y todos los descendientes de este ancestro 
son mamíferos. Los taxones monofi léticos se llaman clados. Se trata de 
grupos naturales porque representan verdaderas relaciones evolutivas e 
incluyen a todos los parientes cercanos. Los taxones hermanos, o gru-
pos hermanos, comparten entre ellos un ancestro común más reciente 
que lo que cualquier taxón comparte con algún otro grupo mostrado en 
tres dominios se basó, en gran medida, en la comparación de ARN ribo-
somal por parte de Carl Woese y su equipo de investigación.
Los ribosomas de arqueas y bacterias contienen tres tipos de ARN, 
llamados en orden de tamaño creciente: 5S, 16S y 23S. (Estos números 
son coefi cientes de sedimentación, medidas de tamaño relativo, que se 
utilizan para caracterizar el comportamiento de una partícula cuando
se centrifuga). Los ARN 5S y 16S se han usado ampliamente para deter-
minar relaciones evolutivas entre bacterias. Estas secuencias genéticas 
de ARNr son útiles porque el número de pares de bases es manejable 
y porque dichas moléculas se transcriben desde regiones de ADN al-
tamente conservadas. Además, dichas secuencias genéticas contienen 
regiones variables que son específi cas de la especie para varios tipos de 
bacterias y arqueas.
Los investigadores también han empleado la comparación de se-
cuencias de ARN ribosomal para desafi ar la idea, alguna vez bastante 
aceptada, de que los hongos están estrechamente relacionados con las 
plantas. De acuerdo con el análisis de ARN ribosomal, los hongos están 
más cercanamente emparentados con los animales que con las plantas; 
esto es, animales y hongos comparten un ancestro común más reciente, 
acaso un fl agelado.
Dado que los genes pueden evolucionar a ritmos diferentes, los in-
vestigadores ahora suelen comparar secuencias subunitarias de muchos 
genes diferentes de los organismos en estudio. Se han tomado muestras 
de datos de secuencias moleculares de más de 10% de todas las especies 
conocidas. Las herramientas muy precisas que proporciona la biología 
molecular ha puesto a la sistemática a la vanguardia de la investigación 
biológica.
Los científi cos del programa Broad’s Genome Sequencing and 
Analysis (Secuenciación y análisis del genoma de Broad), en el MIT y 
Harvard, recientemente ofrecieron otro ejemplo de la sistemática mo-
lecular aplicada (FIGURA 23-6). Los investigadores secuenciaron el ge-
noma del perro doméstico y compararon regiones de codifi cación de 
más de 13,000 genes de perro con genes de humano y ratón. Luego, 
seleccionaron exones e intrones y compararon sus secuencias de nu-
cleótidos en 30 cánidos vivos (miembros de la familia Canidae, a la que 
pertenece el perro). Los datos recolectados permitieron a estos investi-
gadores construir un cladograma de las relaciones fi logenéticas de los 
cánidos. Confi rmaron investigaciones anteriores que mostraban que el 
pariente más cercano del perro es el lobo gris. Estos datos de nucleóti-
dos se usan para identifi car genes responsables de enfermedades especí-
fi cas y pueden compararse con el genoma humano con la intención de 
comprender mejor las muchas enfermedades que los cánidos tienen en 
común con los humanos.
Los taxones se agrupan con base
en sus relaciones evolutivas
Los biólogos clasifi caron a la mayoría de los organismos conocidos an-
tes de los días de la fi logenética. Los sistemáticos modernos usan análi-
sis fi logenéticos para poner a prueba estas relaciones hipotéticas entre 
grupos de organismos. Con apoyo cada vez mayor de datos moleculares 
confi rman o modifi can la obra de los biólogos anteriores. Con sus datos, 
los sistemáticos construyen cladogramas para refl ejar las relaciones entre 
clados. Los cladogramas muestran tres tipos de relaciones taxonómicas: 
monofi lética, parafi lética y polifi lética.
Un grupo monofi lético incluye una especie ancestral y todos sus 
descendientes (FIGURA 23-7a). Se defi ne mediante caracteres derivados 
compartidos. Por ejemplo, los mamíferos tienen glándulas mamarias 
E X P E R I M E N TO C L AV E
PREGUNTA: ¿Cómo se relaciona el perro con otros cánidos?
HIPÓTESIS: Análisis de datos moleculares de varios cánidos acla-
rarán sus relaciones evolutivas.
EXPERIMENTO: El investigador Kerstin Lindblad-Toh y sus co-
laboradores secuenciaron el genoma del perro doméstico. Compararon 
regiones de codifi cación de más de 13,000 genes de perro con genes 
correspondientes de humano y ratón. Luego seleccionaron 12 exones 
y 4 intrones y los secuenciaron en 30 de 34 cánidos vivos.
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RESULTADOS Y CONCLUSIÓN: Los análisis de las compara-
ciones de las secuencias de nucleótidos de exones e intrones per-
mitieron a los investigadores construir un cladograma de la especie 
Canidae. Los datos indicaron que el perro está más cercanamente 
emparentado con el lobo gris. (La divergencia secuencial de las 
secuencias de exón e intrón nucleares es 0.04% y 0.21, respectiva-
mente). Los dos chacales africanos (rama a la izquierda) son el grupo 
hermano de este clado, lo que sugiere un origen africano para estos 
cánidos.
Lindblad-Toh, K. et al. “Genome Sequence, Comparative Analysis and Haplotype 
Structure of the Domestic Dog”. Nature, vol. 438, 8 de diciembre de 2005.
FIGURA 23-6 Filogenia molecular
Las semejanzas moleculares indican que el perro está cercanamente 
emparentado con el lobo gris. Observe que algunos biólogos mencio-
nan el nombre científi co del perro doméstico como Canis familiaris 
y otros, incluidos el Instituto Smithsoniano y la American Society of 
Mammalogists, consideran al perro como una subespecie del lobo 
gris y citan su nombre como Canis lupus familiaris.
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	Parte 5 La diversidad de la vida 
	23 Comprensión de la diversidad: sistemática
	23.3 Reconstrucción de la historia evolutiva
	Los taxones se agrupan con base en sus relaciones evolutivas