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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS PROGRAMA DE BIOLOGÍA MANUAL DE PRÁCTICAS SISTEMÁTICA Y TAXONOMÍA MANUAL DE PRÁCTICAS DE SISTEMATICA Y TAXONOMIA COMPILADORES: Principal: Dr. Pablo Lavin Murcio Colaboradores: Dr. Pablo Lavin Murcio Revisado por: Academia de Biología 2011 Ciudad Juárez, Chihuahua Universidad Autónoma de Ciudad Juárez 2011 p. 8 M. en C. Emilio Clarke Crespo Coordinador de la Academia de Biología D. Ph. Antonio de la Mora Covarrubias Coordinador del Programa de Biología Dr. Alejandro Martínez Martínez Jefe del Departamento de Ciencias Químico-Biológicas M.C. Hugo Staines Orozco Director del Instituto de Ciencias Biomédicas Aprobados por la Academia de Biología, 2011 MANUAL DE PRÁCTICAS DE SISTEMÁTICA Y TAXONOMÍA Práctica 1. Reconocimiento de la diversidad biológica a través de las colecciones científicas. Práctica 2. Caracteres taxonómicos y Claves Dicotómicas. Práctica 3. Búsqueda de información taxonómica Práctica 4. Revisión de una diagnosis y la descripción de un taxón. Práctica 5. Observación y registro de caracteres de importancia taxonómica. Práctica 6. Taxonomía numérica Práctica 7. Análisis cladista. Práctica 1. Reconocimiento de la Diversidad Biológica a través de las colecciones científicas. Introducción: La función de las colecciones científicas es la de documentar la diversidad de especies y grupos taxonómicos, reconociendo además la riqueza en las diferentes escalas geográficas mediante la colección, identificación y preservación de especímenes. Todo sistema de clasificación tiene dos funciones principales: facilitar la recuperación de información y servir de base para estudios comparativos. La clasificación es la clave del sistema de almacenamiento de información en todos los campos. En biología, este sistema de almacenamiento de información está formado por las colecciones de los museos y la vasta literatura científica contenida en libros, revistas y otras publicaciones Objetivos: 1) Identificar de forma general el proceso de colección, tratamiento e identificación de especímenes biológicos. 2) Reconocer los distintos grupos taxonómicos. Metodología: Se realizará una visita a distintas colecciones científicas de la Universidad (y/o la región o el país) para familiarizarse con los distintos grupos biológicos, así como de las técnicas de captura, identificación y conservación de especímenes. Observaciones: Práctica 2. Caracteres taxonómicos y Claves Dicotómicas. Introducción: Las claves dicotómicas de identificación permiten ubicar a los organismos con base en sus características en un determinado taxón. Estos caracteres, principalmente de índole morfológica pueden ser categorizados de acuerdo a su origen y condición. Por ejemplo, un carácter puede ser discreto o continuo y puede presentar varios estados. Cuando éstos se comparan entre organismos filogenéticamente relacionados, puede ser definida su polaridad y ordenación. En otras palabras, se puede, al menos teóricamente, definir los estados ancestrales y derivados de estos caracteres y así agrupar mas naturalmente a los organismos. Objetivo: Conocer los caracteres de importancia taxonómica de distintos grupos biológicos mediante la utilización de claves dicotómicas. Metodología: Se hará uso de claves dicotómicas para la identificación de diversos organismos que serán facilitados por el instructor. Observaciones: Práctica 3. Búsqueda de información taxonómica. Introducción: La información disponible con aplicaciones en la Sistemática y la Taxonomía está dispersa y requiere de ser ubicada. Gracias a la tecnología mucha de esa búsqueda se facilita en amplitud y precisión. La localización de bases de datos, colecciones y sociedades científicas es un recurso indispensable para el conocimiento y estudio de la biodiversidad. Objetivo: Búsqueda de información taxonómica en Internet sobre colecciones de especimenes y sociedades científicas dedicadas a la Sistemática de distintos grupos. Metodología: Se realizará una búsqueda educada de información para ubicar sociedades científicas y diferentes grupos taxonómicos: http://www.ucmp.berkeley.edu/help/taxaform.html http://tolweb.org/tree/phylogeny.html Observaciones: http://tolweb.org/tree/phylogeny.html Práctica 4. Revisión de una diagnosis y la descripción de un taxón Introducción: Se conocen alrededor de 1.5 millones de especies descritas por la ciencia. Sin embargo, se calcula que falta por descubrir más de 20 millones más, aproximadamente. El proceso de identificar y declarar a un taxón como nuevo requiere de un proceso metódico y dictado por los distintos códigos de nomenclatura. Objetivo: Familiarizarse con la realización de diagnosis y descripción de distintos taxa. Metodología: Se revisará distintos artículos científicos para reconocer el proceso de escritura de la diagnosis y descripción de taxa nuevos para la ciencia. Observaciones: Práctica 5. Observación y registro de caracteres de importancia taxonómica. Introducción: Los taxónomos han examinado cada vez más de cerca los organismos al tiempo que aumenta su conocimiento y, lo que es más importante, el poder de su instrumentación. La Taxonomía moderna seria le debe mucho al microscopio óptico y al electrónico, a la química y a la biología molecular, y a los métodos de la física nuclear que permiten datación precisa de fósiles. Los datos que consideramos "caracteres" se han basado (aproximadamente en orden histórico de aparición) en la estructura macroscópica o morfología; en la estructura detallada, o ultraestructura; en el estudio del desarrollo, o embriología; en la evidencia fósil, o paleontología; en los estudios de comportamiento, que en general son etología; en la química somática, o bioquímica; y, finalmente en el estudio del ADN que conforman los genes, o biología molecular. El primer paso para cualquier análisis taxonómico es conocer, seleccionar y priorizar (“pesar”) los caracteres de importancia. Existen numerosos criterios reconocidos por las 3 Escuelas Taxonómicas para dar dicha valoración a los caracteres. Objetivo: Conocer y seleccionar caracteres para realizar análisis taxonómicos. Metodología: Se observarán macro y microscópicamente diversos organismos para conocer y describir su morfología. Posteriormente se utilizarán los distintos criterios para seleccionar aquellos caracteres que serán utilizados en los análisis de las prácticas 6 y 7. Observaciones: Práctica 6. Taxonomía Numérica Introducción: La taxonomía fenética o numérica se basa en el reconocimiento de la cantidad de similitud fenotípica, que incluye características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas o etólogicas (Sokal y Sneath, 1966). Su metodología en general ha sido desarrollada para aplicarse a cualquier nivel taxonómico, el cual una vez definido recibe el nombre de unidad taxonómica operacional (OTU, por sus siglas en inglés). Una vez definidas estas unidades, el segundo paso consiste en elegir una serie de caracteres fenéticos, recomendándose un número no menor de 60, con los cuales se describirá cada OTU. El tercer paso es formar la matriz de OTU vs carácter y comparar cada OTU con los otros y finalmente determinar los grupos o clustersde unidades taxonómicas operacionales. Objetivo: Conocer e interpretar un análisis de máxima similitud con los caracteres seleccionados en la práctica 5. Metodología: Utilizar los distintos paquetes estadísticos disponibles para llevar a cabo el ejercicio. Observaciones: Práctica 7. Análisis Cladista. Introducción: La escuela cladista o filogenética ha postulado que las relaciones que permiten la cohesión de organismos y especies, vivientes o extintas, son relaciones genealógicas (Hennig, 1966). De acuerdo con esto, la identificación de las unidades taxonómicas se basa en el reconocimiento de grupos monofiléticos que deben estar constituídos por la especie ancestral y todas las descendientes directas que comparten una serie de caracteres derivados (sinapomorfias). Para establecer estas relaciones genealógicas, el método cladista postula al menos tres posibles técnicas: la comparación con un grupo externo, el recurrir a datos embriológicos y utilizar el registro paleontológico. La primera es la principal. Objetivo: Realizar un análisis filogenético con los datos morfológicos y anatómicos obtenidos en las práctica 5 e interpretar los cladogramas obtenidos. Metodología: Utilizar los distintos paquetes estadísticos disponibles para llevar a cabo el ejercicio: PAUP (http://paup.csit.fsu.edu/ ) Phylip (free, http://evolution.gs.washington.edu) MEGA (free, http://www.megasoftware.net) Observaciones: http://www.megasoftware.net/
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