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Filogénesis

Filogenesis
¿Cuál fue el antepasado de los reptiles (lagartos, serpientes) que viven en la Tierra hoy en día? Estas y otras preguntas sobre el origen de un gran grupo de seres vivos eran difíciles de responder hasta la aparición de la teoría biológica de la evolución por selección natural propuesta por Charles Darwin y Alfred Russel Wallace en 1859. Con una comprensión de ‘cómo’ la evolución biológica ocurre, los biólogos pasaron a sugerir hipótesis para explicar la posible relación de parentesco entre los diversos grupos de seres vivos.

Filogenia, también llamada filogénesis, se utiliza para definir hipótesis de relaciones evolutivas, es decir, relaciones filogénicas, de un grupo de organismos. En otras palabras puede ser definido como el término que trata de determinar las relaciones ancestrales entre especies conocidas.

El estudio filogenético de esos grupos propuestos por Willi Henning, conocido como Sistemática Filogenética, normalmente tiene como objetivo probar la validez de grupos y su taxonomía. Según ese enfoque, apenas son aceptados como naturales los grupos confirmadamente monofiléticos. La Sistemática Filogenética es una base para el desarrollo de nuevos métodos, siendo que en los días de hoy, el dominante es la cladística.

Los métodos comúnmente observados para deducción de filogénesis engloban parsimonia, máxima verosimilitud e Inferencia Bayesiana, por medio del uso del algoritmo Montecarlo basado en cadenas de Markov. Métodos basados en distancia resultan en árboles basados en semejanza global, responsable por aproximar relaciones filogenéticas. Con excepción de la parsimonia, el restante de los métodos depende de un modelo matemático responsable de describir la evolución de los caracteres ponderados en las especies en cuestión, siendo normalmente utilizado para filogenia molecular, en la cual los nucleótidos alineados son tenidos como caracteres.

En el siglo XIX, la ley biogenética de Haeckel fue ampliamente aceptada. Esta teoría ha sido descrita como la ontogenia recapitula la filogenia. En otras palabras, el desarrollo de un organismo refleja con verosimilitud el desarrollo evolucionista de las especies. Muchos dejan de apoyar esa idea a principios del siglo XX por tener incompatibilidades con la evolución y con la genética vigente, respectivamente, por Charles Darwin y Gregor Mendel.

La transferencia de genes entre seres vivos puede ocurrir de dos maneras: por medio de transferencia vertical (de padres a hijos), o por transferencia lateral (migración de genes no relacionados a los organismos establecidos), que es común en los seres procariotas.

En consecuencia del desarrollo de técnicas de biología comparada, se hizo posible la comparación de amplias cantidades de datos morfológicos, ecológicos y comportamentales con la información propia del ADN o secuencias de aminoácidos. Los caracteres analizados son codificados en una matriz y, partiendo de distintas premisas, son concebidos diagramas muchas veces denominados filogenias o árboles filogenéticos. Cuando un grupo de organismos presenta un origen común, es considerado natural; cuando ese grupo representa un taxón reconocido, este es considerado válido o natural.

Diagramas en forma de árbol –elaborados con datos de anatomía y embriología comparadas, además de informaciones derivadas del estudio de fósiles– mostraron el hipotético origen de grupos a partir de supuestos ancestrales. Esos supuestos ‘árboles genealógicos’ simbolizaban la historia evolutiva de los grupos que eran comparados, además de sugerir una probable época de origen para cada uno de ellos.

Actualmente con un mayor número de datos sobre los grupos taxonómicos se pasaron a utilizar ordenadores para crear árboles filogenéticos y los cladogramas para establecer las numerosas relaciones entre los seres vivos.

Estableciendo filogenias con cladogramas

Al tener un gran número de características comparativas más fiables –anatómicas, embriológicas, funcionales, genéticas, comportamentales… – los biólogos interesados en la clasificación de los seres vivos pueden elaborar hipótesis más consistentes al respecto de la evolución de los grandes grupos.

Influenciados por el trabajo de Henning –científica alemán especializado en insectos– pasaron a presentar las características en cladogramas. En este tipo de diagrama, se utiliza una línea, cuyo punto de origen –la raíz– simboliza un probable grupo (o especie) ancestral. De cada nodo surge una rama que conduce a uno o varios grupos terminales. Con los cladogramas se puede establecer una comparativa entre las características primitivas –que existían en grupos ancestrales– y las derivadas –compartidas por los grupos sucesores.

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