Filogenia Animal y el Árbol de la Vida

La filogenia animal reconstruye el patrón de ramificación del descenso que conecta todos los filos animales, cada vez más resuelto al comparar datos moleculares a escala genómica entre muchos linajes.

Definition

La filogenia animal es la historia evolutiva reconstruida del reino animal, expresada como un árbol ramificado en el que la ascendencia compartida entre los filos se infiere a partir de caracteres morfológicos y moleculares.

Scope

Este tema explica cómo se infieren y representan las relaciones evolutivas entre los filos animales como un árbol de la vida. Cubre el uso de caracteres morfológicos y, especialmente, datos de secuencias moleculares para agrupar a los bilaterales en Deuterostomia y los superclados protóstomos Ecdysozoa y Lophotrochozoa, así como la ubicación de los filos no bilaterales de ramificación temprana. También aborda cómo se leen los árboles filogenéticos y por qué algunas ramas profundas permanecen inciertas.

Core questions

• ¿Cómo se infieren las relaciones evolutivas entre los filos animales a partir de la morfología y los datos moleculares?
• ¿Cuáles son los principales clados de los animales bilaterales?
• ¿Qué linaje se ramifica más temprano entre los animales y por qué esto es controvertido?
• ¿Cómo se debe leer un árbol filogenético de animales?

Key theories

Tres grandes clados bilaterales

La filogenética molecular agrupa a los animales bilaterales en Deuterostomia y los dos superclados protóstomos Ecdysozoa, los animales que mudan, y Lophotrochozoa, los animales espiralios y portadores de lofóforos, reemplazando esquemas más antiguos basados en el tipo de celoma.

Resolución filogenómica

El muestreo de muchos genes en muchos taxones mejora la precisión del árbol animal, recuperando clados bien respaldados y exponiendo dónde los datos limitados o las rápidas divergencias antiguas dejan ramas sin resolver.

Mechanisms

Los árboles filogenéticos se infieren comparando caracteres que se espera que reflejen una ascendencia común. Las características derivadas compartidas, ya sean anatómicas o, de manera más potente, secuencias de nucleótidos y aminoácidos, se analizan con métodos como la máxima verosimilitud y la inferencia bayesiana para encontrar el árbol que mejor explica los datos. Los estudios filogenómicos concatenan o modelan conjuntamente cientos de genes de muchas especies, lo que aumenta el soporte estadístico para los clados, pero también puede exponer conflictos cuando los linajes antiguos divergieron en rápida sucesión o cuando las secuencias han evolucionado de manera desigual.

Clinical relevance

Un árbol animal resuelto permite a los biólogos predecir los rasgos de animales poco estudiados a partir de sus parientes, elegir organismos modelo cuyos hallazgos se extrapolen apropiadamente e interpretar la distribución de genes, parásitos y mecanismos de desarrollo en todo el reino animal. Este es un contexto educativo, no un consejo clínico.

History

Haeckel dibujó los primeros árboles de la vida animal en el siglo XIX. El método cladístico de Hennig en el siglo XX sentó las bases rigurosas para la reconstrucción de árboles basándose en caracteres derivados compartidos. A partir de la década de 1990, las secuencias de ARN ribosomal reorganizaron a los bilaterales en Ecdysozoa y Lophotrochozoa, y amplios estudios filogenómicos en la década de 2000, como el de Dunn y sus colegas, agudizaron la resolución en todo el árbol.

Debates

Grupo hermano de todos los demás animales

Si las esponjas o los ctenóforos se ramifican más temprano entre los animales sigue siendo controvertido, porque diferentes conjuntos de datos y modelos de evolución de secuencias arrojan respuestas contradictorias con importantes implicaciones para la evolución de los tejidos y los sistemas nerviosos.

Key figures

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

Seminal works

• dunn2008
• hickman2020

Frequently asked questions

¿Qué son Ecdysozoa y Lophotrochozoa?

Son los dos grandes clados de animales protóstomos: Ecdysozoa son animales que mudan, como artrópodos y nematodos, y Lophotrochozoa incluye moluscos, anélidos y otros filos espiralios y portadores de lofóforos.

¿Por qué los árboles animales siguen cambiando?

A medida que se dispone de conjuntos de datos moleculares más grandes y mejores y de modelos analíticos mejorados, algunas relaciones se confirman, mientras que otras, especialmente las divergencias antiguas profundas y rápidas, se revisan.