junio 27, 2022

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La mayoría de nuestros árboles evolutivos pueden estar equivocados

Según los árboles filogenéticos moleculares, las musarañas elefante están más estrechamente relacionadas con los elefantes que con las musarañas.

Un árbol evolutivo, o árbol filogenético, es un diagrama ramificado que muestra las relaciones evolutivas entre diferentes especies biológicas basadas en similitudes y diferencias en sus características. Históricamente, esto se hizo utilizando sus características físicas: las similitudes y diferencias en la anatomía de diferentes 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 han descubierto que los datos moleculares conducen a resultados muy diferentes, a veces trastocando siglos de trabajo científico en la clasificación de especies por rasgos físicos.

Una nueva investigación dirigida por científicos del Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath sugiere que definir los árboles evolutivos de los organismos comparando la anatomía en lugar de la secuencia genética es engañoso. El estudio publicado en la revista biología de la comunicación El 31 de mayo de 2022 muestra que a menudo necesitamos revertir siglos de trabajo académico que ha estado clasificando a los seres vivos según su forma.

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

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

Sin embargo, con el desarrollo de tecnologías 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 están estrechamente relacionados pertenecen en Realidad a un conjunto completamente diferente de ramas de árboles.

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Por primera vez, los científicos de Bath compararon árboles filogenéticos basados ​​en la morfología con aquellos basados ​​en datos moleculares, graficados según la ubicación geográfica.

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

«Resulta que muchos de nuestros árboles evolutivos están equivocados», dijo Matthew Wells, profesor de paleobiología evolutiva en el Centro Milner para la Evolución de la Universidad de Bath.

“Durante más de cien años, hemos estado clasificando organismos según su forma y agrupados anatómicamente, pero los datos moleculares a menudo cuentan una historia algo diferente.

“Nuestro estudio prueba estadísticamente que si construyes un árbol evolutivo de animales basado en sus datos moleculares, a menudo encaja mejor con 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, las musarañas jóvenes, las pieles de cerdo, los elefantes, los topos dorados y los manatíes nadadores provienen de la misma gran rama de la evolución de los mamíferos, a pesar del hecho de que se ven muy diferentes entre sí (y viven de maneras completamente diferentes).

«Los árboles moleculares los juntaron en un grupo llamado Afrotheria, que se llama así porque todos vienen del continente africano, por lo que el grupo coincide con la biogeografía».

Elefante Molecular Evolutivo Tigre

Los árboles filogenéticos 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 más común de lo que pensaban los biólogos.

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

“Pero ahora, con los datos moleculares, podemos ver que la evolución convergente está ocurriendo todo el tiempo: las cosas que pensábamos que estaban estrechamente relacionadas a menudo están muy separadas en el árbol de la vida.

«Las personas que se ganan la vida como imitadores no suelen relacionarse con la celebridad que imitan, y las personas dentro de una familia no siempre se parecen; lo mismo sucede con los árboles evolutivos.

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

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

El Dr. Jack Auston, 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 muy sorprendente que no lo haya hecho». visto como un método realmente sencillo.[{» 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