Filogenética y Macroevolución
La filogenética reconstruye las relaciones evolutivas entre organismos, y la macroevolución estudia los patrones a gran escala de diversificación, extinción e innovación que se desarrollan por encima del nivel de especie.
Definition
La filogenética es la inferencia y el análisis de árboles evolutivos que representan la ascendencia de los taxones. La macroevolución es el estudio del cambio evolutivo en y por encima del nivel de especie, incluyendo las tasas de especiación, la extinción y las tendencias a largo plazo, vistas en el marco que proporcionan las filogenias.
Scope
Esta área abarca la inferencia de árboles filogenéticos a partir de datos moleculares y morfológicos, el uso de relojes moleculares para datar divergencias, el estudio de patrones macroevolutivos como la radiación adaptativa, la extinción masiva y las tendencias en el registro fósil, y la evolución de los programas de desarrollo que subyacen a los principales cambios morfológicos.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se infieren los árboles evolutivos a partir de datos moleculares y morfológicos?
- ¿Cómo se pueden estimar los tiempos de divergencia a partir de evidencia molecular y fósil?
- ¿Qué patrones a gran escala caracterizan la diversificación y la extinción en el registro fósil?
- ¿Cómo generan los cambios en los programas de desarrollo innovaciones evolutivas importantes?
Key theories
- Inferencia de árboles filogenéticos
- Los caracteres derivados compartidos y los modelos estadísticos de cambio de caracteres permiten la reconstrucción de la historia de ramificación de la vida, con métodos de distancia, parsimonia, verosimilitud y bayesianos que proporcionan enfoques complementarios.
- Dinámica macroevolutiva
- La diversidad refleja el equilibrio entre especiación y extinción a lo largo del tiempo profundo, puntuado por radiaciones adaptativas y extinciones masivas y moldeado por tendencias visibles solo a través del registro fósil.
Mechanisms
Las filogenias se infieren modelando cómo los caracteres, especialmente las secuencias de ADN, cambian a lo largo de las ramas, y luego encontrando los árboles que mejor explican los datos bajo criterios de distancia, parsimonia, máxima verosimilitud o bayesianos. Las longitudes de las ramas combinadas con puntos de calibración convierten los árboles en escalas de tiempo a través de relojes moleculares. A escala macroevolutiva, la diversidad de linajes se rige por las tasas de especiación y extinción, que varían entre clados y a lo largo del tiempo, produciendo radiaciones adaptativas cuando la oportunidad ecológica es alta y pérdidas repentinas durante las extinciones masivas. La evolución del desarrollo proporciona el vínculo mecanicista entre el cambio genético y las grandes transiciones morfológicas observadas en el registro fósil.
Clinical relevance
Los métodos filogenéticos rastrean el origen y la propagación de patógenos, reconstruyen las cadenas de transmisión en brotes y datan la aparición de cepas resistentes a los medicamentos, mientras que los marcos filogenéticos comparativos guían la búsqueda de rasgos biomédicamente útiles entre especies.
History
Hennig formalizó la cladística en las décadas de 1950 y 1960, basando la clasificación en caracteres derivados compartidos. La filogenética estadística creció a partir de la década de 1980 con métodos de distancia, máxima verosimilitud e inferencia bayesiana, mientras que Simpson y, posteriormente, los paleobiólogos establecieron la macroevolución como el estudio cuantitativo de la diversificación y la extinción en el registro fósil.
Debates
- ¿Es la macroevolución simplemente microevolución extrapolada?
- Todavía se debate si los patrones evolutivos a gran escala pueden explicarse completamente por los procesos microevolutivos dentro de las poblaciones, o si requieren procesos de nivel superior adicionales, como la selección de especies.
Key figures
- Willi Hennig
- Joseph Felsenstein
- Masatoshi Nei
- George Gaylord Simpson
Related topics
Seminal works
- felsensteinBook2004
- saitouNei1987
- futuyma2017
Frequently asked questions
- ¿Cuál es la diferencia entre microevolución y macroevolución?
- La microevolución se refiere a los cambios en las frecuencias alélicas dentro de las poblaciones, mientras que la macroevolución se refiere a patrones a gran escala en y por encima del nivel de especie, como el origen de grupos importantes, las extinciones masivas y las tendencias de diversidad a largo plazo.
- ¿Cómo construyen los científicos los árboles evolutivos?
- Comparan caracteres heredables, con mayor frecuencia secuencias de ADN, entre taxones y utilizan métodos estadísticos como la parsimonia, la máxima verosimilitud o la inferencia bayesiana para encontrar el árbol que mejor explica las similitudes y diferencias observadas.