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    Cladística: definición, método y ejemplos

    Hace millones de años, una sola célula comenzó una evolución que dio origen al árbol de la vida y sus tres dominios principales: Archaea, Bacteria y Eukaryota.

    Cada rama es un ejemplo de un clade
    . Un clado representa un grupo que incluye un ancestro común y todos los descendientes. Cladistics
    es una forma moderna de taxonomía
    que coloca a los organismos en un diagrama ramificado llamado cladograma
    (como un árbol genealógico) basado en rasgos como similitudes de ADN y filogenia .
    Historia temprana de los sistemas de clasificación

    En el campo de la biología, la cladística es un sistema de taxonomía que implica clasificar y organizar los organismos en un árbol filogenético de la vida. Antes del análisis de ADN, la clasificación dependía en gran medida de observaciones de rasgos y comportamientos similares y diferentes.

    Las sociedades occidentales han utilizado la clasificación desde los días de Aristóteles en la antigua Grecia, cuando los organismos vivos simplemente se dividían en categorías de plantas y animales para propósitos del estudio.

    En la década de 1700, Carolus (Carl) Linnaeus desarrolló una taxonomía de la biología sistemática basada en la clasificación de organismos por aspectos externos y rasgos compartidos. Desarrolló un esquema para colocar el organismo en un taxón jerárquico
    (un grupo; singular) que incluía varios taxa
    (grupos; plural). Linneo también desarrolló la nomenclatura binomial, un sistema de asignación de nombres científicos como Homo sapiens
    (humano) a organismos.

    Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la idea de la selección natural, y Darwin formalizó el La teoría de la evolución a mediados del siglo XIX. El sobre el origen de las especies de Darwin sacudió a la comunidad científica al sugerir que todos los organismos descendían de un ancestro común y podían clasificarse según sus relaciones evolutivas.
    Sistemas de clasificación del siglo XX

    El ornitólogo Ernst Mayr fue un biólogo evolutivo preeminente del siglo XX que estudió extensamente la taxonomía de las aves mientras viajaba y trabajaba como curador en el Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. Su innovador libro Sistemática y el origen de las especies
    fue publicado en 1942 por la Columbia University Press.

    Mayr es conocido por su trabajo sobre genes, herencia, variación y especiación de poblaciones en áreas aisladas. , que se puede utilizar con fines de clasificación.
    Emergencia de cladística

    La cladística es un sistema de clasificación biológica basado en el análisis de rasgos, composición genética o fisiología que se compartieron con un ancestro común hasta que se produjo algún tipo de divergencia. , produciendo nuevas especies. El taxonomista alemán Willi Hennig inició la clasificación cladística de en 1950 cuando escribió su libro sobre sistemática filogenética .

    El libro fue traducido al inglés y ampliamente leído en América después de ser publicado por la University of Illinois Press en 1966.

    La teoría de la sistemática filogenética de Hennig desafió los enfoques contemporáneos de la taxonomía introducidos por Darwin y Wallace.

    Argumentó que las especies deberían identificarse y clasificarse en función de la genética y relaciones cladas, particularmente grupos monofiléticos. Hennig se concentró en la ascendencia reciente y la identificación de rasgos evolucionados y modificados de organismos que compartían un linaje directo, incluso si las características derivadas no se parecían en nada a las del ancestro común.
    ¿Qué es la sistemática filogenética?

    < em> Phylogenetics
    es el estudio de relaciones evolutivas conocidas o hipotéticas basadas en la filogenia
    (linaje) de organismos agrupados. El árbol filogenético de la vida ilustra cómo los taxones (grupos de organismos) evolucionaron en un orden específico a medida que la vida se diversificó y se ramificó a partir de un ancestro común.

    El proceso de especiación evolutiva se parece a las ramas de un árbol genealógico. Debido a que no hay una forma segura de saber lo que sucedió hace tanto tiempo, las ciencias deben hacer inferencias sobre cómo evolucionó la vida con base en registros fósiles, anatomía comparada, fisiología, comportamiento, embriología y datos moleculares. La biología evolutiva es un campo dinámico donde continuamente se hacen nuevos descubrimientos. Cladística Definición

    Los biólogos evolutivos infieren relaciones evolutivas hipotéticas entre taxones basadas en una comparación detallada de características similares y diferentes.

    Estudiar el descenso evolutivo ayuda a determinar cuándo surgieron ciertos rasgos y se transmitieron a las generaciones posteriores. El análisis cladista, como la sistemática filogenética, examina los patrones evolutivos de descendencia que ayudan a reconstruir la historia evolutiva de las especies al tiempo que explica la diversidad de la vida y las extinciones de especies.
    Supuestos básicos de clasificación cladista

    La cladística trabaja en el premisa central de que la vida en la Tierra se originó solo una vez, lo que significa que toda la vida se remonta a ese primer organismo ancestral. El siguiente supuesto es que las especies existentes se dividen en dos grupos demarcados por un nodo en la rama de un árbol. Por último, los organismos presumiblemente cambian, se adaptan y evolucionan.

    El punto de divergencia representa el comienzo de dos nuevos linajes que se ramifican y forman dos nuevas especies.
    ¿Qué es un cladograma?

    Cladogramas se usan para hacer comparaciones significativas entre grupos.

    En biología, un cladograma es una representación visual de características relacionadas en varios organismos. Por lo general, la agrupación se realiza de acuerdo con ciertos rasgos de interés específicos. Sin embargo, se pueden combinar diferentes puntos de datos para crear un árbol evolutivo más preciso que explique relaciones complejas.

    Se puede hacer una distinción entre un cladograma y un árbol filogenético, pero a veces los términos también se usan indistintamente. Los cladogramas se centran en las características a nivel macro y molecular que indican la relación. Un cladograma sugiere relaciones evolutivas probables entre grupos de organismos o taxones que pueden ser pequeños o grandes en número:

  • Taxón monofilético. Un grupo de organismos que incluye su ancestro común más reciente y todos los descendientes vivos y extintos. Por ejemplo, hay tres clados de mamíferos: monotremas
    , marsupiales
    y eutherianos
    . Los mamíferos comparten muchas características, pero difieren en la forma en que se reproducen.



  • Taxón parafilético. Un grupo de organismos que incluye al antepasado más común de todos los miembros, pero excluye a algunos de los descendientes que se remontan a ese mismo antepasado común. Bryophyta
    son parafiléticos porque el grupo incluye hornworts
    , hepáticas
    y musgos
    pero excluye las plantas vasculares.


  • Taxón polifilético. Un grupo de organismos que no tienen mucho en común aparte de algunos rasgos similares. En un momento, los paquidermos como los elefantes y los hipopótamos se agruparon debido a su tipo de piel, aunque en realidad pertenecen a diferentes familias de mamíferos.


    Ejemplos de cladística

    Los eucariotas multicelulares dieron lugar a una abundancia de organismos cada vez más complejos.

    Por ejemplo, los peces y los humanos se remontan a un ancestro común hace millones de años. Esa complicada relación se puede representar en un cladograma simple que ilustra las relaciones cladísticas. Comience imaginando un eucariota ancestral en la base del árbol.

    A medida que el ancestro común evolucionó, un nodo en el árbol se ramificó en vertebrados acuáticos como peces sin mandíbula. En el siguiente nodo, la rama divergió en tetrápodos de cuatro patas.

    El siguiente nodo muestra una divergencia cuando los animales desarrollaron huevos amnióticos, seguido de una división cuando los animales desarrollaron pelaje o pelo. Mucho más tarde, los humanos y los primates divergieron y evolucionaron por caminos separados.
    Terminología de clasificación cladista

    La clasificación cladista examina ciertas características de los organismos que influyen directamente en los estados ancestrales de la biología evolutiva. Hennig desarrolló muchos términos científicos para describir su enfoque de categorización, que fueron fundamentales para sus ideas y teorías. Los términos describen grupos de organismos en relación con un nodo específico en un árbol filogenético o cladograma:

  • Plesiomorphy. Este es un rasgo ancestral transmitido y retenido de especies ancestrales a especies descendientes durante la evolución entre uno o múltiples taxones.


  • Apomorfía. Este es un rasgo derivado que describe un clado específico.


  • Autapomorphy. Este es un rasgo derivado que solo se encuentra en uno de los grupos que se comparan.


  • Sinapomorfia. Este es un rasgo derivado compartido por dos o más grupos de organismos descendientes de un ancestro común.


    Estados de carácter de los organismos

    Los estados de carácter
    son rasgos derivados a través de El proceso de selección natural, adaptación y varianza heredada que conducen a la biodiversidad en la vida. Como tal, solo las sinapomorfías
    son relevantes al discernir las relaciones evolutivas. Las sinapomorfias múltiples en organismos con un ancestro compartido son monofiléticas
    :

  • Las autapomorfias son rasgos que se encuentran en una sola especie o grupo que proviene de un ancestro común, como el taxón de serpiente que tiene sin patas funcionales, mientras que los siguientes taxones más cercanos tienen dos o más patas.


  • Las sinapomorfias se refieren a un rasgo visto en un clado completo, como los pulgares oponibles en humanos y primates.



  • La homoplasia es un rasgo compartido por múltiples grupos, especies y taxones que no se deriva de un ancestro común compartido. Las aves y los mamíferos son de sangre caliente, pero no tienen un ancestro compartido directamente que tuviera ese rasgo, que es un ejemplo de evolución convergente.


    Métodos de cladística

    Los científicos llamados cladistas organizan los taxones en un árbol filogenético que puede revelar nuevas relaciones evolutivas. Las agrupaciones se realizan en función de características físicas, moleculares, genéticas y de comportamiento.

    Un diagrama llamado cladograma muestra la relación, siempre que las especies se ramificaron de un ancestro común en varios puntos de la historia evolutiva.

    Cladogramas son diagramas ramificados de datos cladísticos que organizan ciertas características usando conjuntos de datos físicos comparativos o datos moleculares, por ejemplo. Los investigadores de hoy a menudo usan programas de computadora para combinar conjuntos de datos para crear cladogramas más precisos que muestren relaciones coherentes e integrales entre organismos.

    La metodología básica no es difícil, pero cada paso debe hacerse meticulosamente:

      < li> Elija taxa para estudiar, como varias especies de aves.

    1. Elija y marque las características que desea estudiar.

    2. Determine si las similitudes son homólogas o el producto de evolución convergente.

    3. Analice si las características compartidas se derivan de un antepasado común o derivadas más tarde.

    4. Agrupe las sinapomorfías (rasgos homólogos derivados compartidos).

    5. Construya un cladograma organizando grupos de organismos en un diagrama en forma de árbol.

    6. Use nodos en las ramas para representar puntos donde dos especies divergen.

    7. Lugar taxones en los puntos finales de las ramas, no en los nodos.


      Clasificación evolutiva tradicional

      Los orígenes del evo tradicional Los métodos revolucionarios de clasificación datan de la antigüedad. Se suponía que todos los organismos vivos eran plantas o animales. Los métodos clásicos no hicieron distinción entre si los rasgos observados se heredaron de un antepasado lejano o uno más reciente.

      El objetivo era diseñar un mapa de cómo la vida en la Tierra pudo haber evolucionado desde el mar.

      Las características utilizadas para la clasificación están determinadas por expertos que observan diferencias obvias como el pelaje, las escamas o las plumas. El enfoque funcionó mejor para clasificar los vertebrados que los invertebrados. La clasificación evolutiva coloca a los organismos en grupos de tamaño decreciente en tres dominios que se dividen en reino, filo /división, clase, orden, familia, género y especie.

      Los métodos cladísticos no están vinculados al sistema de clasificación de Linne, y exploran más a fondo la conectividad.

      La sistemática tradicional organiza los organismos en un árbol evolutivo de acuerdo con cuándo y cómo cambió una especie como una adaptación a un nuevo estilo de vida o hábitat, por ejemplo. El árbol muestra la dirección de la evolución en el tiempo. Las evaluaciones subjetivas de rasgos y características en los métodos tradicionales pueden sesgar los resultados y hacer que un estudio sea difícil o imposible de replicar.
      Clasificación cladística moderna

      Los métodos cladísticos y filogenéticos de clasificación son preferidos hoy en día sobre los métodos tradicionales de clasificación. en las ciencias naturales El enfoque más nuevo es más científico, basado en evidencia e irrefutable. Por ejemplo, la secuenciación de ADN y ARN se está utilizando para estudiar organismos a nivel molecular para la colocación matizada en un cladograma.

      Los organismos se organizan de acuerdo con sus características derivadas compartidas.
      Direcciones futuras en cladística

      La cladística en el campo de la biología permite a los científicos identificar patrones, formar una hipótesis, probar hipótesis y hacer predicciones.

      "La cladística, entonces, se trata del descubrimiento", según lo descrito por los cladistas contemporáneos, David M. Williams y Malte C. Ebach, en 2018. Williams y Ebach visualizan la cladística como un proceso de clasificación natural que no requiere una base en la teoría evolutiva.

      La tecnología agrega un nivel de precisión y sofisticación a los métodos de cladística. En particular, la secuencia de ADN de los genes indica un grado de relación y ascendencia compartida con un alto grado de confianza. Las diferencias en el ADN pueden proporcionar información sobre cuánto tiempo atrás las especies compartían un ancestro común.

      Los nuevos hallazgos pueden corroborar o corregir supuestos anteriores sobre cómo evolucionaron los organismos y ayudar a clasificar nuevas especies a medida que se descubren.

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