julio 4, 2022

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La mayoría de nuestros árboles evolutivos podrían estar equivocados

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Las musarañas elefante están más estrechamente relacionadas con los elefantes que con las musarañas, según los árboles evolutivos moleculares.

Un árbol evolutivo, o árbol filogenético, es un diagrama ramificado que muestra las relaciones evolutivas entre varias especies biológicas basadas en similitudes y diferencias en sus características. Históricamente, esto se ha hecho utilizando sus características físicas: las similitudes y diferencias en las anatomías de varias especies.

Sin embargo, los avances en la tecnología genética ahora permiten a los biólogos utilizar datos genéticos para descifrar las relaciones evolutivas. Según un nuevo estudio, los científicos están descubriendo que los datos moleculares conducen a resultados muy diferentes, a veces anulando siglos de trabajo científico sobre la clasificación de especies por características físicas.

Una nueva investigación dirigida por científicos del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath sugiere que determinar los árboles evolutivos de los organismos comparando la anatomía en lugar de las secuencias genéticas es engañoso. El estudio, publicado en la revista Biología de las Comunicaciones el 31 de mayo de 2022, muestra que a menudo necesitamos derribar siglos de trabajo académico que clasificaron los seres vivos según su apariencia.

«Esto significa que la evolución convergente nos ha estado engañando, incluso a los biólogos y anatomistas evolutivos más inteligentes, ¡durante más de 100 años!» — testamentos matthew

Desde Darwin y sus contemporáneos en el siglo XIX, los biólogos han tratado de reconstruir los “árboles genealógicos” de los animales examinando cuidadosamente las diferencias en su anatomía y estructura (morfología).

Sin embargo, con el desarrollo de técnicas de secuenciación genética rápida, los biólogos ahora pueden usar datos genéticos (moleculares) para ayudar a reconstruir las relaciones evolutivas de las especies de manera muy rápida y económica, lo que a menudo demuestra que los organismos que alguna vez pensamos que estaban estrechamente relacionados, en realidad pertenecen. a regiones completamente diferentes. ramas de los árboles.

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Por primera vez, los científicos de Bath compararon árboles evolutivos basados ​​en morfología con aquellos basados ​​en datos moleculares y los mapearon según su ubicación geográfica.

Encontraron que los animales agrupados por árboles moleculares vivían más juntos geográficamente que los animales agrupados usando árboles morfológicos.

Matthew Wills, profesor de Paleobiología Evolutiva en el Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath, dijo: “Resulta que tenemos muchos de nuestros árboles evolutivos equivocados.

“Durante más de cien años, hemos clasificado los organismos según su apariencia y forma anatómica, pero los datos moleculares a menudo nos cuentan una historia muy diferente.

“Nuestro estudio prueba estadísticamente que si construyes un árbol evolutivo de animales basado en sus datos moleculares, a menudo encaja mucho mejor en su distribución geográfica.

“El lugar donde viven las cosas, su biogeografía, es una fuente importante de evidencia evolutiva que era familiar para Darwin y sus contemporáneos.

“Por ejemplo, diminutas musarañas elefante, osos hormigueros, elefantes, topos dorados y manatíes nadadores, todos provienen de la misma gran rama de la evolución de los mamíferos, a pesar de verse completamente diferentes entre sí (y vivir de maneras muy diferentes).

“Los árboles moleculares los juntaron en un grupo llamado Afrotheria, llamado así porque todos provienen del continente africano, por lo que el grupo corresponde a la biogeografía”.

Musaraña elefante de árboles evolutivos moleculares

Los árboles evolutivos moleculares muestran que las musarañas elefante están más estrechamente relacionadas con los elefantes que con las musarañas. Crédito: Danny Ye

El estudio encontró que la evolución convergente, cuando un rasgo evoluciona por separado en dos grupos de organismos genéticamente no relacionados, es mucho más común de lo que pensaban los biólogos.

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El profesor Wills dijo: “Ya tenemos muchos ejemplos famosos de evolución convergente, como el vuelo que evoluciona por separado en aves, murciélagos e insectos, o ojos de cámara complejos que evolucionan por separado en calamares y humanos.

“Pero ahora, con los datos moleculares, podemos ver que la evolución convergente ocurre todo el tiempo: las cosas que pensábamos que estaban estrechamente relacionadas a menudo terminan más abajo en el árbol de la vida.

“Las personas que se ganan la vida como dobles a menudo no están relacionadas con la celebridad que representan, y las personas dentro de una familia no siempre son similares; lo mismo sucede con los árboles evolutivos.

“Esto prueba que la evolución sigue reinventando las cosas, llegando a una solución similar cada vez que el problema se encuentra en una rama diferente del árbol evolutivo.

«Esto significa que la evolución convergente nos ha estado engañando, incluso a los biólogos y anatomistas evolutivos más inteligentes, ¡durante más de 100 años!»

Dr. Jack Oyston, investigador asociado y primer autor del artículo, dijo: “La idea de que la biogeografía puede reflejar la historia evolutiva fue una gran parte de lo que llevó a Darwin a desarrollar su teoría de la evolución a través de la selección natural, por lo que es bastante sorprendente que no haya sido así. realmente se ha considerado directamente como una forma de probar la[{» attribute=»»>accuracy of evolutionary trees in this way before now.

“What’s most exciting is that we find strong statistical proof of molecular trees fitting better not just in groups like Afrotheria, but across the tree of life in birds, reptiles, insects, and plants too.

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“It being such a widespread pattern makes it much more potentially useful as a general test of different evolutionary trees, but it also shows just how pervasive convergent evolution has been when it comes to misleading us.”

Reference: “Molecular phylogenies map to biogeography better than morphological ones” by Jack W. Oyston, Mark Wilkinson, Marcello Ruta and Matthew A. Wills, 31 May 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03482-x

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