CATEDRA DE BIOLOGIA GENERAL Y METODOLOGIA DE LAS CIENCIAS Trabajo Práctico Nº 6 ANALISIS FILOGENÉTICO Ejercicio 1. Unir con flechas. Ejercicio 2. Dados los siguientes árboles filogenéticos 2.a-. Indicar sobre los árboles: nodo interno, rama, nodo terminal. 2.b-. Listar todos los grupos monofiléticos presentes en cada árbol 2.c-. ¿Cuál es el grupo hermano del clado ( 1 2 3 ) en el árbol de la izquierda ? 2.d-. ¿Qué par de taxa presentan una relación filogenética más cercana en el árbol de la izquierda, 1 y 2 ó 2 y 3? 2.e-. ¿Qué par de taxa presentan una relación filogenética más cercana en el árbol de la derecha, 4 y 6 ó 4 y 3? 2.f-. Indique sobre el árbol de la derecha el ancestro hipotético del clado (4 5 6). Ejercico 3. El criterio de parsimonia elige la hipótesis filogenética que: - Hace más probables las observaciones - Permite explicar por ancestralidad común la mayor cantidad de similitudes - Sea la más probable. Ejercicio 4. En el siguiente gráfico se presentan 6 animales hipotéticos (a-f). 4.a-. Definir al menos 6 caracteres y sus estados. 4.b-. Generar una tabla donde se presenten las observaciones de manera ordenada. Cada fila debe corresponder a una especie y cada columna a un carácter. Asigne un número a cada estado. Por ejemplo si el primer carácter tiene dos estados, largo y corto, asigne 0 para el estado largo y 1 para el estado corto. ¿Qué nombre recibe esta tabla en el contexto de un análisis filogenético? 4.c. En la siguiente figura se presentan dos hipótesis filogenéticas alternativas para estos organismos. Un alumno realizo una matriz de 12 caracteres a partir de la observación de los mismos. El número de pasos de esos caracteres sobre el árbol 1 es de 17 y para el árbol 2 es de 15. Bajo el criterio de parsimonia, ¿Cuál es el mejor árbol? ¿Por qué el criterio de parsimonia prefiere ese árbol? ÁRBOL 1 ÁRBOL 2 Ejercicio 5 . La siguiente figura representa el árbol filogenético obtenido a partir de una matriz morfológica para la familia Tucumanceae. Dos investigadores habían planteado dos esquemas diferentes de clasificación para esta familia. En función de la filogenia de la figura siguiente, indicar que esquema de clasificación debería elegirse. Justifica tu respuesta. Esquemas alternativos de clasificación Roberto Petorutti: Subfamilia Surtidoidea: Generos Famaillanus Simoquensis, Amaichanus Subfamilia Juancitoidea: Géneros Sanpedrinus, Tafinistus, Racoensis John Lockhead: Subfamilia Surtidoidea: Generos Famaillanus Simoquensis, Racoensis Subfamilia Juancitoidea: Géneros Sanpedrinus, Tafinistus, Amaichanus Ejercicio 6. Indicar si los grupos definidos por los recuadros son compatibles con los principios de la sistemática filogenética. Justifica tu respuesta. Ejercicio 7. Una filogenia es un marco de referencia que permite, entre otras cosas, evaluar hipótesis sobre la evolución de caracteres a lo largo de la historia de un grupo de organismos. Presentamos aquí parte de los resultados de un estudio realizado por la Dra. Carrizo y la Dra. Abdala sobre evolución de caracteres esqueletales en un grupo de roedores: los sigmodontinos (Carrizo & Abdala 2014). Las especies de este grupo se encuentran ampliamente representados en Argentina, presentando diferente tipos de locomoción: saltadores, caminadores, nadadores, trepadores, etc. En general es posible asociar cada tipo de locomoción con determinadas morfologías y anatomías. Por ejemplo las especies trepadoras suelen tener cambios anatómicos que hace que la columna vertebral sea más rígida y estable, característica que permite los movimientos en un plano vertical. En el ejemplo mostrado las investigadoras se propusieron analizar la relación existente entre la anatomía esqueletal y el tipo de locomoción en sigmodontinos. Para ello analizaron la morfología de diferentes huesos y a partir de un análisis bibliográfico determinaron el tipo de locomoción de cada una de las especies estudiadas. Uno de los caracteres que analizaron las investigadoras fue el proceso neural del axis. El axis es la primera vértebra cervical y el proceso neural es una prolongación de esta vértebra (Ver figura adjunta). Se considera que un proceso neural corto implica un menor desarrollo de los músculos nucales, limitando la fuerza para realizar movimientos de rotación del cuello; mientras que un proceso neural alto incrementa la fuerza de movimiento de rotación del cuello. Carrizo y Abdala pudieron ver que las únicas dos especies saltadoras presentaban un proceso neural corto, algo que estaba de acuerdo con lo observado en otros grupos de animales. Luego se interesaron por saber si tal morfología se había originado una sola vez o si había surgido independientemente a lo largo de la historia de este grupo. Para ello analizaron la distribución y cambio de la altura del proceso neural del axis a lo largo de su filogenia. Esta hipótesis filogenética había sido obtenida por Martínez y colaboradores (2012). a-. Ubica a las especies saltadoras en el árbol. ¿Esta evidencia está a favor de un único origen del hábito saltador? b-. Analiza la distribución del proceso neural reducido a lo largo de la filogenia. ¿Considera que tal característica surgió una sola vez en la historia del grupo? c-. Según la figura, que tipo de locomoción tenían los ancestros de las especies saltadores? d-. Una pregunta con trampa: ¿El estado “proceso neural en forma de tubérculo” es primitivo o derivado? e-. Indicar si el estado “Proceso neural alargado” es una sinapomorfia para el grupo (Abrotrix Chelemys Geoxus). ¿Y para el grupo (Akodon Necromys Thaptomys)? f-.Indicar en que ramas del árbol ocurren cambios de estados.