Relaciones evolutivas

Los seres humanos han clasificado y organizado organismos biológicos durante miles de años. Originalmente, ordenaba principalmente los objetos necesarios para la supervivencia. A medida que avanzaba la historia de la humanidad, también lo hacía la habilidad y el detalle de estas clasificaciones. En el siglo IV a.C., Aristóteles fue pionero en las clasificaciones formales, delineando plantas y animales en diferentes grupos y luego dividiéndolos aún más en función de sus características físicas y rasgos, como los hábitats que ocupan. Más tarde, a mediados del siglo XVIII, Linneo construyó sobre el sistema de Aristóteles. Su nivel más alto de agrupación fue los reinos y, a partir de ahí, dividió los grupos usando sinapomorfias, una característica física definitoria que divide una rama. Por ejemplo, si un animal posee una columna vertebral o una estructura similar, debe colocarse en el filo cordada. Si no es así, entonces hay muchos otros filos, en los que se pueden dividir los animales sin columna vertebral, incluidos los artrópodos, un gran grupo que incluye insectos. Linneaus continuó dividiendo grupos de organismos en función de sus sinapomorfias en niveles subsiguientes a través de la clase, el orden, la familia y el género, hasta llegar a la designación final, generalmente, la especie. Nos referimos al tipo de clasificación de Linneo como cladística, la clasificación de los organismos basada en las diferencias en las características físicas.

Hoy en día, los científicos comúnmente construyen árboles llamados dendrogramas para dar representaciones visuales de estas divisiones y grupos. Esta forma particular de dendrograma, el cladograma, visualiza las relaciones cladísticas entre las especies, de modo que las puntas del árbol representan las especies y las ramas muestran cómo se relacionan entre sí. Por ejemplo, aquí el chimpancé y el oso están más estrechamente relacionados entre sí y comparten características más comunes que cualquiera de ellos con el pez luna. Los lugares donde se unen las ramas se denominan nodos y denotan ancestros comunes para las especies que siguen. Un segundo tipo importante de dendrograma es el filograma. Estos se diferencian de los cladogramas porque la longitud de las ramas entre especies varía, representando el grado de cambio entre ellas. Por lo tanto, cuanto más larga es la rama, más tiempo ha pasado desde que la especie divergió de su último ancestro común.

Los dendrogramas se construyeron simplemente analizando la morfología de los organismos. Con el advenimiento de la tecnología moderna, la comparación del ADN también se ha convertido en una forma común de construir árboles. El ADN está formado por nucleótidos asociados a una de cuatro bases diferentes. Adenina, guanina, citosina o timina. El orden de estas bases es el código de ADN. Este código se transmite de padres a hijos. En consecuencia, si nos fijamos en una sola especie como los humanos, hay un alto grado de similitud en nuestro código genético, alrededor del 99,9%. También compartimos parte de nuestro código de ADN con otras especies, como los chimpancés y los ratones, pero el grado de similitud general entre nuestro ADN y el suyo es muy diferente. Esto significa que podemos crear árboles, que agrupan especies en función de las similitudes o diferencias entre sus códigos genéticos. Este campo de análisis, que combina estadística, modelado matemático y ciencias de la computación, se conoce como bioinformática. Para comparar las secuencias de ADN, los investigadores a menudo utilizan una herramienta bioinformática llamada Herramienta Básica de Búsqueda de Alineación Local, o BLAST, que fue creada y es mantenida por el Centro Nacional de Información Biotecnológica.

En este laboratorio, primero creará un cladograma de animales utilizando información morfológica y, a continuación, colocará una especie fósil en este cladograma en función de su morfología. A continuación, utilizará secuencias de ADN de varios parientes modernos diferentes del fósil y la base de datos BLAST para verificar la posición del fósil en el árbol.