- [Istruttore] Gli alberi
filogenetici rappresentano
l'evoluzione delle
relazioni tra organismi.
Le relazioni assumono
la forma di un albero
con cime, rami, nodi e una radice.
In particolare, le punte
dell'albero rappresentano taxa
esistenti o viventi.
E i rami indicano cambiamenti evolutivi
tra antenati e discendenti,
come il cambiamento
nella sequenza del DNA, o l'evoluzione
di una caratteristica come le piume.
Gruppi che condividono un
antenato comune immediato,
taxa sorelle, sono i parenti più stretti
e condividono nodi, punti
in cui i rami si incontrano
come lucertole e uccelli,
roditori e umani.
Un nodo basale corrisponde
all'antenato comune più recente
di tutti gli organismi nell'albero.
Gli alberi filogenetici
raggruppano gli organismi che sono
discendenti di un antenato comune.
Quando un gruppo contiene
l'antenato comune più recente
e tutti i suoi discendenti,
si chiama clade
o un gruppo monofiletico.
Ad esempio, tutti i
vertebrati viventi con piume
sono considerati uccelli.
Un gruppo parafiletico
comprende una specie ancestrale
comune alcuni dei suoi discendenti.
Ad esempio, tutti gli animali
squamosi con quattro zampe
sono rettili
con l'esclusione di mammiferi e uccelli.
Storicamente, anche i
biologi si sono classificati
alcuni organismi polifletici.
Questa designazione abbandonata
raggruppava gli organismi
che non condividono un
antenato comune immediato.
Ad esempio, gli insettivori
sono senza denti,
mammiferi che mangiano insetti.
Le relazioni evolutive tra gli organismi
possono essere determinate
confrontando le caratteristiche
morfologiche o genetiche.
Per costruire alberi filogenetici precisi,
gli scienziati si sono rivolti
a metodi, come la massima
parsimonia e la massima verosimiglianza.
Usando la massima parsimonia,
si assume la minima quantità
di cambiamento tra organismi.
Considerare la disposizione
di alci, salmoni e balene
su un albero filogenetico.
Sia il salmone che la
balena sono animali marini.
La spiegazione più semplice sembrerebbe
che il salmone e le balene
sono un gruppo monofiletico.
Uno sguardo più attento alla
loro anatomia, tuttavia, rivela
che la balena e l'alce sono
più strettamente correlate.
Mettere insieme alci e balene presuppone
meno cambiamenti evolutivi,
uno scenario meno complicato
è l'obiettivo dell'analisi
di massima parsimonia.
Un approccio alternativo,
la massima verosimiglianza,
tiene conto del fatto che
non tutte le modifiche
sono ugualmente probabili.
Quindi si può costruire un
albero filogenetico basato
sullo scenario più probabile che porta
agli organismi osservati.
Ad esempio, gli scienziati
che stanno costruendo
l'albero filogenetico
delle sequenze di DNA,
potrebbero prendere in
considerazione che l'adenina è
più facilmente sostituibile
dalla guanina che dalla tiamina.
Algoritmi informatici sofisticati
aiutano la costruzione
degli alberi filogenetici più
parsimoniosi e verosimili.
