Filogènia animal i l'arbre de la vida

La filogènia animal reconstrueix el patró de ramificació de la descendència que connecta tots els fílums animals, cada vegada més resolt mitjançant la comparació de dades moleculars a escala genòmica entre molts llinatges.

Definition

La filogènia animal és la història evolutiva reconstruïda del regne animal, expressada com un arbre ramificat en què l'ascendència compartida entre fílums s'infereix a partir de caràcters morfològics i moleculars.

Scope

Aquest tema explica com s'infereixen les relacions evolutives entre els fílums animals i es representen com un arbre de la vida. Cobreix l'ús de caràcters morfològics i, especialment, dades de seqüències moleculars per agrupar els bilaterals en Deuterostomia i els superclades protòstoms Ecdysozoa i Lophotrochozoa, i la col·locació dels fílums no bilaterals de ramificació primerenca. També aborda com es llegeixen els arbres filogenètics i per què algunes branques profundes romanen incertes.

Core questions

• Com s'infereixen les relacions evolutives entre els fílums animals a partir de la morfologia i les dades moleculars?
• Quins són els principals clades dels animals bilaterals?
• Quin llinatge es ramifica més aviat entre els animals i per què és controvertit?
• Com s'ha de llegir un arbre filogenètic d'animals?

Key theories

Tres grans clades bilaterals

La filogenètica molecular agrupa els animals bilaterals en Deuterostomia i els dos superclades protòstoms Ecdysozoa, els animals que muden, i Lophotrochozoa, els animals espiralians i amb lofòfor, reemplaçant esquemes més antics basats en el tipus de celoma.

Resolució filogenòmica

El mostreig de molts gens en molts tàxons millora la precisió de l'arbre animal, recuperant clades ben suportats mentre exposa on les dades limitades o les ràpides divergències antigues deixen branques sense resoldre.

Mechanisms

Els arbres filogenètics s'infereixen comparant caràcters que s'espera que reflecteixin una ascendència comuna. Les característiques derivades compartides, ja siguin anatòmiques o, més potentment, seqüències de nucleòtids i aminoàcids, s'analitzen amb mètodes com la màxima versemblança i la inferència bayesiana per trobar l'arbre que millor explica les dades. Els estudis filogenòmics concatenen o modelen conjuntament centenars de gens de moltes espècies, la qual cosa augmenta el suport estadístic per als clades, però també pot exposar conflictes quan els llinatges antics van divergir en ràpida successió o quan les seqüències han evolucionat de manera desigual.

Clinical relevance

Un arbre animal resolt permet als biòlegs predir els trets d'animals poc estudiats a partir dels seus parents, triar organismes model els resultats dels quals s'extrapolen adequadament i interpretar la distribució de gens, paràsits i mecanismes de desenvolupament en tot el regne animal. Això és context educatiu, no consell clínic.

History

Haeckel va dibuixar els primers arbres de la vida animal al segle XIX. El mètode cladístic de Hennig al segle XX va establir la reconstrucció d'arbres sobre una base rigorosa basada en caràcters derivats compartits. A partir de la dècada de 1990, les seqüències d'ARN ribosòmic van reorganitzar els bilaterals en Ecdysozoa i Lophotrochozoa, i els amplis estudis filogenòmics de la dècada de 2000, com el de Dunn i col·legues, van millorar la resolució en tot l'arbre.

Debates

Grup germà de tots els altres animals

Si les esponges o els ctenòfors es ramifiquen més aviat entre els animals segueix sent controvertit, perquè diferents conjunts de dades i models d'evolució de seqüències recuperen respostes contradictòries amb grans implicacions per a l'evolució dels teixits i els sistemes nerviosos.

Key figures

• Ernst Haeckel
• Willi Hennig
• Carl Woese
• Gonzalo Giribet

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

Què són els Ecdysozoa i els Lophotrochozoa?

Són els dos grans clades d'animals protòstoms: els Ecdysozoa són animals que muden, com els artròpodes i els nematodes, i els Lophotrochozoa inclouen mol·luscs, anèl·lids i altres fílums espiralians i amb lofòfor.

Per què els arbres animals segueixen canviant?

A mesura que es disposa de conjunts de dades moleculars més grans i millors i de models analítics millorats, algunes relacions es confirmen mentre que altres, especialment les divergències antigues profundes i ràpides, es revisen.