Clasificación y evolución

1. Clasificación y evolución Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez Biol 3052L Gloriner Morell Rodríguez

2. 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

3. 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.

4. Evidencias que indican que ha ocurrido evolución • Biología molecular • Biogeografía • Record fósil • Anatomía comparada

5. Biología molecular • Células: estructuras, componentes, nutrición, y material genético similares o idénticos. • Célula animal y vegetal difieren en tres organelos: centriolo, pared celular, cloroplasto.

6. 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

7. 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.

8. Record fósil • Son los restos o vestigios dejados por organismos antiguos típicamente en roca sedimentaria. • Proviene del latín fossilis, que significa “algo desenterrado”.

9. 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.

10. 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.

11. Incrustado en ámbar • En el siglo XVII, el ámbar fue reconocido como una resina vegetal fósil, que secretaban ciertos árboles en el pasado.

12. 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.

13. Preservación por frío • Conservación de cuerpos de organismos bajo circunstancias especiales, por ejemplo; el mamut lanudo en los hielos de Siberia.

14. Evidencia de evolución • Características heredadas de un ancestro común • Homologías estructurales: Huesos de extremidades en vertebrados

15. 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.

16. Anatomia comparada • Características heredadas de un ancestro común • Anatomía comparada: comparación de las formas corporales y estructuras de organismos vivos.

17. 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.

18. Clasificación • Asignación de objetos a categorías definidas. • Ordenación en grupo de tamaño creciente, dispuestos de forma jerárquica.

19. 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.

20. 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.

21. 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 Eleutherodactylusjasperi • Jerarquica : Dominio- Reino- Filo (Filum)- Clase- Orden- Familia- Género- Especie Especie Género

22. Sistemática • Basa sus estudios en análisis cladísticos. • Utiliza: • Record fósil • Comparando la anatomía • DNA o proteínas

23. 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.

24. 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

26. Construcción de cladogramas • 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. • Identificar características compartidas derivadas del ancestro común. Identificar cuales son primitivas y cuales son derivadas.

27. 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.

28. 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.

29. 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 Figura3. La ilustración es un ejemplo. • Clasificarlos en genero- familia- orden- clase. La especie será el numero y el filo será Caminalcula. • Comenzar la clasificación estableciendo los géneros, los cuales deben poseer características únicas.

30. 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.

31. 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.

32. 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

33. Materiales para la proxima semana • Traer: • Anticépticos (Agua oxigenada, Yodo) • Antibióticos (triple antibiotico) • Desinfectantes ( Clorox, Lestoil, Lysol) • Recordar traer: • bata • gafas • zapatos cerrados.