Transcript Clasificación y evolución Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez Biol 3052L

Clasificación y evolución
Universidad de Puerto Rico
Recinto de Mayagüez
Biol 3052L
Gloriner Morell Rodríguez
Objetivos
• Definir, explicar y diferenciar los
términos de filogenia, sistemática y
taxonomía
• Discutir los principios para la
construcción de cladogramas
• Practicar lo aprendido sobre la
clasificación y la constricción de
cladogramas
Evolución
• Es un cambio genético acumulativo en
una población de organismos en el
transcurso de las generaciones.
• La evolución causa diferencias en las
poblaciones y explica el origen de todos
los organismos que existen o han
existido.
Evidencias que indican que ha ocurrido evolución
• Biología molecular
• Biogeografía
• Record fósil
• Anatomía comparada
Biología molecular
– Células: estructuras, componentes,
nutrición, y material genético similares o
idénticos.
– Célula animal y vegetal difieren en tres
organelos: centriolo, pared celular,
cloroplasto.
Biología molecular
– Similaridad genética entre especies: 63
genes compartidos
– Igual código genético: 21 aminoácidos
– Genes pueden ser pasados de una especia a
otra
25% genes
compartidos
Biogeografía
• Biogeografía: Estudia la distribución de los organismos
en el Planeta y por qué se encuentran en sus
respectivos hábitats. Un ejemplo de estudio es la
distribución de los marsupiales que se pueden
encontrar en Australia y en América. Se han
encontrado fósiles de marsupiales en Australia,
América del Sur y Antártica.
Record fósil
• Son los restos o vestigios dejados por
organismos antiguos típicamente en
roca sedimentaria.
• Proviene del latín fossilis, que significa
“algo desenterrado”.
Impresión
• Aunque algunos fósiles contienen
vestigios de materia orgánica,
todo lo que queda en este fósil de
una hoja es una impresión en la
roca.
• Las huellas de dinosaurio dan
indicios sobre locomoción,
comportamiento y ecología de
estos animales hoy extintos.
Petrificación
• Estas petrificaciones de
madera consisten en
árboles que fueron
sepultados e infiltrados
por minerales.
• Ejemplo de un
yacimiento fósil : El
Bosque Petrificado
Jaramillo en Argentina.
Incrustado en ámbar
• En el siglo XVII, el ámbar
fue reconocido como una
resina vegetal fósil, que
secretaban ciertos árboles
en el pasado.
Molde
• Se forma cuando un
organismo muerto se
descompone, y deja un
hueco que luego se llenará
de minerales disueltos.
• Estos minerales se
solidificarán con el tiempo,
adquiriendo la forma del
organismo que formó el
hueco.
Preservación por frío
• Conservación de
cuerpos de organismos
bajo circunstancias
especiales, por
ejemplo; el mamut
lanudo en los hielos de
Siberia.
Evidencia de evolución
• Características
heredadas de un
ancestro común
– Homologías estructurales:
Huesos de extremidades
en vertebrados
Homologías
• Las fases iniciales del
desarrollo embrionario son casi
idénticas en distintas especies
de vertebrados.
• Estas fases tempranas poseen
muchas semejanzas,
incluyendo la presencia de
sacos branquiales y cola.
Anatomia comparada
• Características
heredadas de un
ancestro común
– Anatomía comparada:
comparación de las
formas corporales y
estructuras de
organismos vivos.
Organos vestigiales
• Características heredadas de un
ancestro común
– Órganos vestigiales: órganos desaparecen por
el desuso. Humano: tetillas en el hombre,
apéndice, cóccix, músculos de las orejas,
pelo corporal, uñas.
Clasificación
• Asignación de objetos a categorías
definidas.
• Ordenación en grupo de tamaño
creciente, dispuestos de forma
jerárquica.
Taxonomía
• Es la ciencia que se encarga de nombrar,
describir y organizar los organismos en
jerarquías de acuerdo a su relación y
clasificación.
• La agrupación es debido a similaridades.
– Arreglo de proteínas.
– Similaridad en formación de compuestos
secundarios.
– Morfología.
Filogenía
• Es la ciencia que estudia las relaciones
evolutivas entre las distintas especies,
reconstruyendo la historia de su
diversificación desde el origen de la
Tierra hasta el presente.
Sistemática
• Crea un sistema de clasificación que expresa de la
mejor manera posible los diversos grados de
similaridad entre los organismos vivos.
• Creado por Lineo
• Basado en:
– Binomio
Eleutherodactylus jasperi
Género
Especie
– Jerarquica : Dominio- Reino- Filo (Filum)- Clase- Orden-
Familia- Género- Especie
Sistemática
• Basa sus estudios en análisis cladísticos.
• Utiliza:
– Record fósil
– Comparando la anatomía
– DNA o proteínas
Sistemática
• La sistemática basa sus estudios en análisis
cladísticos.
• Análisis cladístico: Es la reconstrucción de la
filogenia de un taxón por medio de la
comparación de los caracteres homólogos
de sus representantes actuales y sus casos
fósiles.
– Por esto el análisis utiliza record fósil,
anatomía comparada y homologías genéticas.
– El resultado del análisis es un cladograma de
los taxones comparados.
Cladograma
• Árbol filogenéticocon dicotomías, el cual muestra un
punto de divergencia a partir de un ancestro común.
• Cada rama, o clade, muestra una especie ancestral y
su decendencia, o sea, un grupo monofilético.
• La especie actual en el árbol está representada por
un nodo terminal. Cada cladogramo expresa una
hipótesis científica.
Nodo terminal
Clade o taxón
Nodo
Ancestro común
Construcción de cladogramas
1. Determinar si las similitudes se deben a
un ancestro en común o no. Las
similitudes pueden deberse a
homologías derivadas de un ancestro
común o a evolución convergente de
taxones no relacionados, produciendo
analogías.
2. Identificar características compartidas
derivadas del ancestro común.
Identificar cuales son primitivas y
cuales son derivadas.
Construcción de cladogramas
3. Utilizar un grupo externo o “outgroup”
para ayudarnos en la comparación. Será
un grupo control. Este estará
relacionado a las especies a estudiar,
compartiendo características primitivas
presentes en un ancestro común de
ambos grupos, pero no las
características derivadas del grupo de
especies a estudiar.
Construcción de cladogramas
4. Hacer tabla de características, tanto de
aquellas presentes como ausentes.
5. Realizar el cladograma basándose en los
resultados de los pasos anteriores.
– Parsimonia: cual de los arboles obtenidos
como resultado describe la evolucion de los
caracteres de un grupo con el menor
número de cambios evolutivos. Se favorece
la respuesta simple sobre la compleja.
Parte Experimental I
Clasificación taxonómica de los Caminálculos
vivos
– Crear en un papel la clasificación jerárquica
de las 16 especies vivas utilizando el
formato de la Figura 3. La ilustración es un
ejemplo.
– Clasificarlos en genero- familia- ordenclase. La especie será el numero y el filo
será Caminalcula.
– Comenzar la clasificación estableciendo los
géneros, los cuales deben poseer
características únicas.
Parte Experimental II
Enfoque comparativo del análisis
filogenético
– Basado en la clasificación resultante del
ejercicio anterior, debe realizar un
cladograma de las 14 especies vivas de
Caminálculos.
– Especies de un mismo genero deben
descender de un ancestro en común.
– De haber mas de dos especies, tiene que
determinar cuales están más relacionadas
para establecer los nodos. Lo mismo debe
hacerse para organizar los géneros.
Parte Experimental III
La filogenia de los Caminálculos
– Utilizando una hoja de papel de estraza,
construir el árbol filogenético de los
Caminálculos.
– Hacer 20 líneas horizontales en el papel
comenzando por la base. Estas representan
intervalos de 1 millón de años que van desde 19
millones de años hasta 0 (presente).
– Recortar todas las especies de Caminálculos,
incluyendo las vivas, y organizarlas en un árbol
de acuerdo a la antigüedad del fósil y su
relación evolutiva comenzando por el fósil más
antiguo.
Parte Experimental III
Considere lo siguiente:
– Haga las líneas con lápiz para que las pueda borrar
y no pegue las figuras hasta estar seguro de que es
lo más correcto.
– Las ramificaciones deben ser dicótomas.
– Algunas especies vivas se repiten en el record fósil.
– Existen “lagunas” en algunos taxones y también
especies extintas que no produjeron descendencia.
– Los números están distribuidos al azar y no proveen
ninguna relación evolutiva.
– Solo hay un árbol correcto
Materiales para la proxima semana
• Traer:
– Anticépticos (Agua oxigenada, Yodo)
– Antibióticos (triple antibiotico)
– Desinfectantes ( Clorox, Lestoil, Lysol)
• Recordar traer:
– bata
– gafas
– zapatos cerrados.