material desarrollado por Árboles filogenéticos · usando secuencias de adn para construir...

Árboles Filogenéticos Guía Docente

1

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

USANDO SECUENCIAS DE ADN PARA CONSTRUIR ÁRBOLES FILOGENÉTICOS

RESUMEN

EstalecciónsirvecomocomplementoalcortometrajeLizardsinanEvolutionaryTree(Lagartijasenunárbolevolutivo).Elcortometrajeseenfocaenungrupodelagartijasestrechamenterelacionadasentresíllamadasanolis(géneroAnolis)quevivenenlasislasdelCaribe.Estaslagartijashanevolucionadoparaocupardiferentesnichosenelmedioambiente,yhansidousadasporcientíficosparahacerdescubrimientossorprendentesacercadeadaptaciónporselecciónnatural,evoluciónconvergente,ylaformacióndenuevasespecies.EnestaactividadlosestudiantesexploranlasrelacionesevolutivasentrelaslagartijasanolisdelCaribe.Enlaparte1losestudiantesexaminanladiversaaparienciadelaslagartijasylasagrupanencategoríasdeacuerdoalosdiferentestiposdecuerpo.Lasdiferenciasentrelasespeciesilustranlaradiaciónadaptativa;losestudiantespuedengenerarhipótesisacercadeporquélasdiferentesadaptacioneshanevolucionado,yhacerinferenciassobrelasrelacionesevolutivasentrelaslagartijasenbaseaestasadaptaciones.Enlasegundaparte,secuenciasdeADNmitocondrialdelasmismasespeciesdelagartijassonusadasparageneralelárbolfilogenéticoquerevelasusrelacionesevolutivas.Losestudiantesdebenexplicarporquéelárbolevolutivoobtenidoenlaparte2esdiferentedelagrupamientooriginalpropuestoporellosenlaparte1.Losestudiantesvenpartesdelcortometrajeendiferentespuntosdelaactividad.

CONCEPTOSCLAVEYOBJETIVOSDEAPRENDIZAJE

A. Unaadaptaciónesunaestructuraofunciónqueaumentalacapacidadparasobreviviryreproducirseenunambienteespecífico.

B. Laradiaciónadaptativaocurrecuandounaespecieancestralsediversificaenmuchasespeciesdescendientesqueocupandiferentesnichosmedioambientales.

C. Diferentesgruposdeorganismospuedenevolucionarindependientementeconrasgossimilaresaladaptarseamediosambientesonichosecológicossimilares,enunfenómenoconocidocomoevoluciónconvergente.

D. LacomparaciónenlasecuenciadelADNentrelasdiferentespoblacionesyespeciespermitealoscientíficosdeterminarlasrelacionesentrelasdiferentesespecies.

Despuésdecompletarestaactividad,losestudiantespodrán:• ExplicarporquélosecomorfosdelaslagartijasanolisdelCaribesonejemplostantode

radiaciónadaptativacomodeevoluciónconvergente.• Usaralineamientosdesecuenciasyprogramasfilogenéticosparacompararsecuencias

mitocondrialesdeADN.• Analizarárbolesfilogenéticosydeterminarsilosdatosapoyanunahipótesisevolutiva

determinada.

CONEXIONES CURRICULARES

Árboles Filogenéticos Guía Docente

2

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Plan de estudios

Gran idea de la ciencia Ejes temáticos Habilidades científicas

1º medio La evolución es la causa

de la diversidad de los

organismos vivientes y

extintos

Analizar e interpretar datos para

proveer de evidencias que apoyen

que la diversidad de organismos es

el resultado de la evolución.

Habilidades de investigación

científica (transversales);

Comprensión y reflexión para

generación de nuevos

conocimientos; Comprensión

de las etapas del proceso de

investigación: pregunta a partir

de la observación, formulación

de conclusión, evaluación y

reflexión de procedimientos y

resultados, buscar evidencia,

replicar experimentos, evaluar

confiabilidad y validez,

contrastar hipótesis con

evidencias, etc.

Comunicación de resultados

Alfabetización científica

3º medio Explicar la evolución orgánica,

apoyándose en evidencias y en

conceptos genéticos y

ambientales.

Analizar relaciones de

parentesco entre los seres

vivos relacionándolas con el

concepto de ancestro común.

TIEMPO REQUERIDO

Dandotiempoparadebateyparaverelcortometraje,estaactividadtomadosperiodosde50minutosenunaclasedebiologíaavanzada.PresupuestemástiemposisenecesitacubrirlosprincipiosdealineacióndelADN.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Antesdehacerestaactividad,losestudiantesdeberántenerunacomprensiónbásicasobreselecciónnatural,evoluciónyadaptación;tenerfamiliaridadconelconceptodequelosorganismosllenannichosespecíficosensushábitats;comprenderquelassecuenciadeADNcambiandurantelaevolución,yquelasespeciesestrechamenterelacionadastienensecuenciassimilaresdeADN;yunacomprensiónbásicasobrequésonlosárbolesfilogenéticos,especialmenteelconceptodequeespeciesrelacionadasentresíestánlocalizadasenramascercanasdelárbol.

MATERIALES

• Unjuegodetarjetasdelagartijasqueacompañanaestedocumento.• ComputadoraconectadaalInternet.• CortometrajedeHHMI“Lagartijasenunárbolevolutivo”.• (Opcional)ComputadoraconelprogramagratuitoClustalXinstalado.

INTRODUCCIÓN

Árboles Filogenéticos Guía Docente

3

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Estasecciónpresentaunbreveresumen.Paramásinformaciónacercadelaslagartijasanolisyelcortometraje,consultelaGuíaparaelcortometrajeDiferentesMorfologíasdelasLagartijasAnolis

LasespeciesdeanolisdelCaribepuedensercategorizadasenseisgruposdeacuerdoconlascaracterísticasdesuscuerpos(morfología)ylosnichosecológicosqueocupan.Aestosgruposselesrefierecomomorfotiposecológicosoecomorfos.EnelCuadro1sedetallanlosseisecomorfosdeanolisencontradosenlasislasdelCaribeylascaracterísticasdesuscuerpos.Elcortometrajehablasolodecuatroecomorfos:copa-gigante,tronco-suelo,deramasangostasyanolisdehierba-arbusto.Enestaactividadseveránanolisrepresentantesdelosgrupostronco-copa,tronco-suelo,ramasangostas,yhierba-arbusto.Estascategoríasestánsombreadasenelcuadro.

Cuadro1:SeisEcomorfosdeLagartijasAnolisEncontradosenlasIslasdelCaribe.Ecomorfo Longitud

Corporal

Longituddelas

extremidades

Almohadillasenlaspatas

Longituddela

cola

Color Hábitat

Copa-gigante 130-191mm Cortas Grandes Larga Engeneral

verde

Troncosaltosyramas

Tronco-copa 44-84mm Cortas Muygrandes Larga Verde Troncos,ramas,hojas

Tronco 40-58mm Intermedias Intermedias Corta Gris Troncos

Ramas

angostas

41-80mm Muycortas Pequeñas Corta Gris Ramasangostas

Tronco-suelo 55-79mm Largas Intermedias Larga Marrón Parteinferiordeltroncoysuelo

Hierba-

arbusto

33-51mm Largas Intermedias Muylarga Marrón Arbustosyhierbas

Figura1:LasislasdelCaribesonelhogardelosanolis.LasespeciesdeanolisquesepuedenobservarenlapelículavivenenCuba,Jamaica,LaEspañola(queabarcaHaitíylaRepublicaDominicana),yPuertoRico.(ReproducidoconpermisodeLosos,J.LizardsinanEvolutionaryTree.UCPress,2009).

Árboles Filogenéticos Guía Docente

4

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Lascaracterísticasdelcuerpodelosecomorfossonadaptacionesparasusnichosparticulares(enlaFigura2seobservaunejemplodeloshábitatsdelosdiferentesecomorfos.)Enlapelícula,seobservaquelosanolisdeextremidadeslargasdetroncosysuelossemuevenmásrápidoenelpisoquelosanolisdeextremidadescortasquevivenenramasangostas.Laadaptacióndetenerextremidadeslargaslesayudanosoloacapturarpresasenelsuelo,sinotambiénaevitaralosdepredadores.Sinembargo,enramasangostas,losanolisderamasangostaspuedenmoversemásfácilmenteconsusextremidadescortas,mientrasquelosanolisdetroncosysuelossontorpes.Losanolisdehierbasyarbustossonpequeños,tienenextremidadeslargasyunacolaimpresionantementelargaquelesayudaaequilibrarseenlasramasdelgadasyenlapuntadelashierbas.Losanolisdetroncosycopas,consus

grandesalmohadillas,estánadaptadosparavivirenlasuperficiedelashojasdelosárboles.EvoluciónConvergenteenlasLagartijasAnolisHaydiferentesexplicacionesposiblesparaelhechodequeecomorfossimilaresseanencontradosenlasdiferentesislas.Unahipótesisesquecadaecomorfoevolucionóunasolavez,yquelasespeciesconelmismoecomorfoestánestrechamenteemparentadasentreellas.Enestecaso,unaposibilidadesquelasislashayansidoadyacentesenelpasado,cuandolosecomorfosevolucionaron,ysubsecuentementelasplacastectónicashayanseparadolasislas.Otraposibilidadesquetodoslosecomorfoshayanevolucionadoenlamismaislayluegohayanmigradoparaestablecerseenlasotrasislas.Sicadaecomorfoevolucionóunasolavezparaluegodistribuirsealasotrasislas,unanálisisdeADNdeberíarevelarquelasespeciesdeanolisderamasangostasestánmáscercanamenteemparentadasentreellasqueconespeciesdeotrosecomorfosquevivenensusmismasislas.Unahipótesisalternativaesquelosecomorfosevolucionaronrepetidaeindependientementeencadaunadelasislas.Enbaseaestahipótesis,sepredicequelosanolisdecadaisladeberíantenerentresíunarelaciónmásestrechaqueconespeciesquetienensusmismosecomorfosperoquehabitanenislasdistintas.

Figura2:Losanolisocupandiversosnichosecológicos.Diferentestiposdelagartijasanolishandesarrolladoadaptacionesquelespermitensobrevivirennichosespecíficos,porejemploendistintaspartesdelosárboles,oenlashierbasyarbustos.EnlaimagenseobservanlosseisecomorfosdelagartijasanolisqueseencuentranenlasIslasdelCaribe.(ReproducidoconpermisodeLosos,J.LizardsinanEvolutionaryTree.UCPress,2009).Crown-giant=copa-gigante,trunk-crown=tronco-copa,twig=ramasangostas,trunk=tronco,trunk-ground=tronco-suelo,grass-bush=hierba-arbusto

Árboles Filogenéticos Guía Docente

5

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

CuandoloscientíficosexaminaronsecuenciasdeADNdedocenasdeespeciesdeanoliscaribeños,descubrieronqueengeneral,larelaciónentrelasespeciesquehabitanenlamismaislatiendeasermásestrechaquelarelaciónentreespeciesconlosmismostiposcorporalesperoquehabitanenislasdiferentes.Estosugierequelasmismasadaptacionesevolucionarondemaneraindependienteenpoblacionesdiferentesdeanolisencadaunadelasislas,unejemplodeevoluciónconvergente.

FOCALIZACIÓN

ObjetivoGenérico:quealumnosexplicitenconcepcionespreviasdelolosconceptosadesarrollarymotivarloshaciaelaprendizaje.Recuerdequeenestaetapanohayrespuestasbuenasnimalas.Losestudiantesdebentenernocionessobrelosconocimientospreviosindicadosenestaguía.

EXPLORACIÓN

EnestaactividadlosestudiantesexploranlasrelacionesevolutivasentrelaslagartijasanolisdelCaribe.Losestudiantespuedentrabajarindividualmenteoengrupospequeñosdedosacuatro,dependiendodeltipodesalóndeclases.Cadaestudiantetendráunsetdeinstruccionesparaguiarestaactividad,perohabrápuntosenlosquesedesearádetenerelcortometrajeyguiarunadiscusióngrupal,mostrarpartesdelcortometrajeatodalaclase,oaclararunconcepto.Alternativamente,sepuederealizarlaactividadcontodalaclaseenunsologrupo,dependiendodeladinámicadesusalón.Parte1:IdentificacióndeEcomorfosyExploracióndelaRadiaciónAdaptativadelosAnolis.Enestepunto,losestudiantesnohanvistoaúnelcortometrajedelaslagartijas.

1. EntreguealosestudianteslaParte1delaGuíadeEstudio(páginas1y2)yunjuegodetarjetasconlasfotografíasdelaslagartijas(unjuegoporgrupo).Dejequelosalumnosexaminenlasfotografíasdelas16especiesdelagartijasyquelasorganicenengruposdeacuerdoasuapariencia.Puedengenerartantosgruposcomodeseen.

Losestudiantespuedenusarcualquierideaquesurjadelasfotografíasparaagruparalaslagartijas.Puedenusarcualquierrasgodelosecomorfos,incluyendocolor,longitudogrosordelasextremidades,formadelcuerpo,largodelacola,tamaño.Talvezelloslosagrupendeacuerdoalhábitatqueobservenenlaimagen,talescomoramas,troncosdeárbolesopasto.

2. Détiempoalosestudiantesparacontestarlapregunta1,despuésdigaalosequiposqueexpliquencómolosagruparonyporquéformaronesosgrupos(pregunta2).Siescogencaracterísticasrelacionadasconlaformadelcuerpo,pídalesqueespeculensobrelasventajasydesventajasdeesascaracterísticasenelhábitatqueocupan.

3. Muestrelaprimerapartedelcortometraje(hastaeltiempo09:48,elfindelexperimentoenlapequeñaisla).

4. Détiempoalosestudiantesparaquecontestenlapregunta4yparaquecambiensusgruposdefotografíassilodesean.

5. Reveleloscuatroecomorfos.Las16especiesrepresentanlos4ecomorfoslistadosacontinuación.ElCuadro1contienemásdetallessobreéstos.

Árboles Filogenéticos Guía Docente

6

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Figura3.Ejemplodefilogeniausandowww.phylogeny.fr.Lafilogeniaquehaganlosestudiantesdebesersimilaraésta,posiblementeconpequeñasdiferencias.

Tronco-copa:verdes,almohadillasenlaspatasRamasangostas:extremidadescortas,morfologíacomounlápizHierba-arbusto:Extremidadesdelgadas,cuerpoycolalargaydelgadaTronco-suelo:Aparienciarobustayfornida,conlargasextremidades

6. Détiempoalosestudiantesparacontestarlaspreguntas5a8.Discutaconlosestudianteslascaracterísticascorporalesdelosecomorfos,cómoseadaptanalmedioambienteendondeviven,yelconceptoderadiaciónadaptativa.Porejemplo,lasgrandesalmohadillasdelosanolisdetronco-copalespermitenadherirsealashojasymoverselibrementeentrelascopasdelosárboles.Lasextremidadescortasdelaslagartijasderamasdelgadassonadaptacionesparavivirenramasdelgadas.ParamásdetallesrefiérasealasecciónDiferentesMorfologíasdelasLagartijasAnolisenlaintroducción.

Parte2:GeneracióndeunafilogeniaapartirdesecuenciasdeADNparadeterminarlasrelacionesevolutivasdelosAnolis.(Opcional)SisusestudiantesnuncahangeneradoeinterpretadofilogeniasenbaseasecuenciasdeADN,puedeusarlossiguientesrecursosdeBioInteractiveparaintroducirlosalosconceptosclave:

a. SigaelprocedimientodelineadoenelarchivoAlineamientodeSecuenciasUsandoClustalX.b. Hagaquesusestudiantesexplorenel“ClickandLearn”CreandoArbolesFilogenéticoscon

secuenciasdeADN.http://www.hhmi.org/biointeractive/creating-phylogenetic-trees-dna-sequences

1. Repartalasprimerasdospáginasdelaparte2delaGuíadeEstudio(páginas3y4).2. Hagaquelosestudiantessiganlasinstruccionesparadescargarelarchivoconlassecuenciasdelos

Anolisyusenwww.phylogeny.frparaalinearlassecuenciasycrearunárbolfilogenético.3. Elsitiowebgeneraráunárbolfilogenéticoquesepuedeguardarenunavariedaddeformatos.

Debidoalanaturalezadelanálisisfilogenético,queinvolucraunmuestreoalazar,cadaestudiantepuedeobtenerunárbolligeramentedistinto,peroelpatróngeneraldeberásermuysimilar.

Árboles Filogenéticos Guía Docente

7

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Losnúmerosenrojoenlafilogeniarepresentanvaloresde“bootstrap”,ydenotanelniveldeconfianzaquesetieneenelpatrónderamificacióndelárbol.Unvalorde1indicaaltaconfiabilidad;0indicanoconfiabilidad.Valoresmenoresa0.5songeneralmenteconsideradoscomoinciertos.Sinembargo,yaqueelpropósitodeestaactividadessimplementeilustrarelprincipiodelacomparacióndesecuenciasdeADN,losestudiantesnonecesitanprestarmuchaatenciónaestosvalores.

4. Imprimalosárbolesgeneradosporlosestudiantesorepartadoscopiasdeunárbolpreparadoporustedacadagrupodeestudiantes.Hagaqueusenellistadodeespeciesdelagartijas(enlaúltimapáginadelosmaterialesparaelestudiante)paracolorearlosárbolesdelasiguientemanera(paso8enelmaterialparaelestudiante):

a. Enunacopia,colorearcadaramadeacuerdoalaisladeorigen(Cuba,LaEspañola,Jamaica,oPuertoRico).Sidosramasunidasporunnodosondelmismocolor,coloreartambiénlaraízquelasuneycontinuarhacialaizquierdahastaelsiguientenodo.

b. Enlaotracopia,colorearlasramasdeacuerdoalecomorfodecadaespecie.

5. Repartaalosestudianteslaspáginas5y6delaguíayhagaqueexaminenlosárbolesfilogenéticoscoloreadosparacontestarlaspreguntasdeanálisis.Discutacontodoelgruposilodesea.

6. Losestudiantespodríanpreguntarsihayejemplosdeevoluciónconvergenteenotrosgruposapartedelosanolis.Pidaalosestudiantesquemencionenanimalesconunaformaparecidaauntiburón.Algunasrespuestaspodríanincluirelatún,losdelfines,losmanatíeseictiosauros.Lasalasenvertebradossonotroejemploclásico:pájaros,murciélagos,ypterosauros.Extremidadesreducidasoausentestambiénpuedenserejemplos:víboras,cecílidos,sirenios,lagartijasgusano.

7. (Opcional)Descargueelarchivo(http://media.hhmi.org/biointeractive/activities/lizard/Reference-Phylogeny.pdf)yrefiérasealárbolfilogenético.Encuentrelas16especiesusadasenestaactividad,yveasihaydiferenciasentreesteárbolylosárbolesgeneradosporlosestudiantes.

Algunasrazonesparalasdiferencias:Elárbolquesemuestraenelarchivoesdeunapublicacióncientífica,yeneseestudioseincluyeronmuchasmásespecies,locualpuedeinfluenciarlospatronesdelárbol;enelartículotambiénseusandiferentescálculosparaalinearlassecuenciasygenerarfilogenias.

Árboles Filogenéticos Guía Docente

8

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

LISTA DE ESPECIES DE LAGARTIJAS

NombredelaEspecie Isla Ecomorfo

Anolisalutaceus Cuba Hierba-Arbusto

Anolisangusticeps Cuba RamasAngostas

Anolischlorocyanus LaEspañola Tronco-Copa

Anoliscristatellus PuertoRico Tronco-suelo

Anoliscybotes LaEspañola Tronco-suelo

Anolisevermanni PuertoRico Tronco-copa

Anolisgrahami Jamaica Tronco-copa

Anolislineatopus Jamaica Tronco-suelo

Anolisoccultus PuertoRico Ramasdelgadas

Anolisolssoni LaEspañola Hierba-arbusto

Anolisophiolepis Cuba Hierba-arbusto

Anolisporcatus Cuba Tronco-corona

Anolispulchellus PuertoRico Hierba-arbusto

Anolissagrei Cuba Tronco-suelo

Anolisshelpani LaEspañola Ramasdelgadas

Anolisvalencienni Jamaica Ramasdelgadas

Leiocephalusbarahonensis Grupoexterno

Árboles Filogenéticos Guía Docente

9

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Figura4:Filogeniacoloreadadeacuerdoconladistribucióngeográficadelaslagartijas.Rojo=Cuba,Verde=Jamaica,Azul=PuertoRico,Amarillo=LaEspañola.TodaslasespeciesdeJamaicaseagrupanjuntas,ymuchasespeciesdePuertoRicotambiénseagrupanjuntas.EspeciesdeCubayLaEspañolaestánunpocomásdispersasalrededordelárbol.

RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS DE EXPLORACIÓN

Parte1:IdentificacióndeEcomorfosyExploracióndelaRadiaciónAdaptativadelosAnolisPreguntas1-6:lasrespuestasdelosestudiantespuedenvariar.Esimportantequeellospuedanexplicarsusrespuestas.7. Expliqueporquélosdiferentesecomorfossonunejemploderadiaciónadaptativa.

Laradiaciónadaptativaocurrecuandounaespecieancestralsediversificaenmuchasespeciesdescendientes,lascualesseadaptanadiferentesnichosambientales.Losecomorfospuedenhabersurgidoapartirdeesteprocesodeespeciaciónyadaptación,yaquecadaecomorfoposeecaracterísticasmorfológicasquelohacemásaptoparaelnichoqueocupa.

8. DesarrolleunahipótesisqueexpliquecómoecomorfossimilaresevolucionaronparaestarpresentesendiferentesislasdelCaribe.Lasrespuestasdelosestudiantesvariarán.

Parte2:GeneracióndeunafilogeniaapartirdesecuenciasdeADNparadeterminarlasrelacionesevolutivasdelosAnolis.Uselalistadeespeciesdelagartijasycoloreelosárbolesfilogenéticosparatenerunarepresentaciónvisualdecómolasespeciesevolucionaron:

a. Coloreecadaramadeacuerdoconlaisladeorigen(Cuba,LaEspañola,Jamaica,oPuertoRico).Sidosramasunidasporunnodosondelmismocolor,coloreetambiénlaraízdelaramaycontinúehacialaizquierdahastaelsiguientenodo.Escribaunaleyendaparalafigura.

Árboles Filogenéticos Guía Docente

10

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

Figura5:Filogeniacoloreadadeacuerdoaecomorfo.Rojo=Tronco-suelo,Verde=Tronco-copa,Azul=Hierba-arbusto,Amarillo=Ramadelgada.

b.Coloreecadaramadeacuerdoalecomorfodecadaespecie.Escribaunaleyendaparalafigura.

APLICACIÓN Y ANÁLISIS

1. ¿Quépatronesgeneralesveenelárbol?Engeneral,lasfilogeniasdebenmostrarquelasespeciesdelamismaislaestánmásestrechamenterelacionadasentresíquelasespeciesquepertenecenalmismotipodeecomorfo.Porejemplo,lastresespeciesdeJamaicaestánagrupadas,asícomotresdelascuatroespeciesdePuertoRico.LasespeciesdeCubaydeLaEspañolatambiénseagrupan,peroelpatrónesmáscomplicado.

2. ¿Lasespeciesconelmismoecomorfoseagrupanjuntasenelárbol?Describalaevidenciaqueapoyasurespuesta.Losgruposenelárbolestánformadosporespeciesquepertenecenadiferentesecomorfos.Exceptopordosespeciesderamasdelgadas,ningunodelosecomorfosestánagrupados.

3. ¿Lasespeciesdelamismaislaseagrupanjuntasenelárbol?Describalaevidenciaqueapoyasurespuesta.TodaslasespeciesdeJamaicaseagrupanjuntas,ymuchasespeciesdePuertoRicoseagrupanjuntas.EspeciesdeCubayLaEspañolatambiénseagrupan,peroelpatrónesmáscomplicado.

4. Basándoseenlosárbolescoloreados,escribaunaafirmaciónacercadesilasespeciesquepertenecenalmismoecomorfoolasespeciesquevivenenlamismaislaestánmásestrechamenterelacionadasentresí.Justifiquesuafirmaciónconevidenciaobtenidadelosárbolesfilogenéticoscoloreados.Lasespeciesquevivenenlamismaislaestánmásestrechamenterelacionadasentresíqueconotrasespeciesdesumismoecomorfoquevivenenislasdiferentes.Cuandosecoloreanlasramasdeacuerdoalaisladeorigenseobservangruposdelmismocolorconespeciesquecompartennodos,mientrasqueenelárbolcoloreadodeacuerdoaecomorfo,losgruposcontienenespeciesdedistingoscolores(esdecir,dedistintosecomorfos).

Árboles Filogenéticos Guía Docente

11

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

5. Revisemoslasdoshipótesisdiscutidasanteriormente.Unahipótesisesquecadaecomorfoevolucionóunasolavez.Lahipótesisalternativaesquelosecomorfosevolucionaronrepetidaeindependientementeencadaunadelasislas.¿Cuálhipótesisesapoyadaporelanálisisfilogenético?Justifiquesurespuestayexpliquesurazonamiento.Lahipótesisconmásapoyoenbasealárbolfilogenéticoesquelosecomorfosevolucionaronrepetidaeindependientementeencadaisla.Esporestoqueespeciesquevivenenlamismaislasemuestranmásestrechamenterelacionadasentreellasqueconespeciesdeislasdiferentes,esdecircompartenunancestrocomúnmásrecientequeconespeciesdeotrasislas.

6. ExaminelarelaciónentreAnolisshelplaniyAnolisaugusticeps.¿Encajaestarelaciónconlahipótesisqueescogióenlapreguntaanterior?Expliquesurespuesta.Propongaunahipótesisadicionalquepuedaexplicarestarelación.Larelaciónentreestasdosespeciesnoencajaconlahipótesisseleccionada.AnolissheplaniesunaespeciederamasdelgadasdelaislaLaEspañolacuyoparientemáscercanoesotraespeciederamasdelgadasdeCuba,Anolisangusticeps.UnahipótesisadicionalparaexplicarestarelaciónesqueA.sheplanievolucionóapartirdeunaespeciederamasdelgadasquecolonizóLaEspañoladesdeCuba.

7. ¿Losresultadoscoincidenconloquesemuestraenelcortometraje?¿Cuálessonlassimilitudesylasdiferencias?Losresultadosengeneraldebencoincidirconloquesemuestraenelcortometraje.Elcortometrajeexplicaquelasespeciesenunaislaestánmásestrechamenterelacionadasentresíqueconlosmiembrosdelmismoecomorfoquevivenenotrasislas.Losestudiantesnotaránquelosdatosconlosqueestuvierontrabajandosugierenunarelaciónmáscompleja(notansimplecomoenelcortometraje).Laexplicaciónquemásseajustaalosdatosesengenerallamisma,perohayalgunoscasos(verpregunta6)quenoencajan.Además,elcortometrajediscutecuatroecomorfos(anolisdecopa-gigante,tronco-suelo,deramasdelgadasyhierba-arbusto),unodeloscualesesdiferentealosdiscutidosenestaactividad.

EVALUACIÓN

¿Puedeunamismaespecieevolucionarteniendoradiaciónadaptativayalmismotiempotenerevoluciónconvergente?Sí.LosecomorfosdelaslagartijasanolisdelCaribesonejemplostantoderadiaciónadaptativacomodeevoluciónconvergente.Larelaciónentrelasespeciesquehabitanenlamismaislatiendeasermásestrechaquelarelaciónentreespeciesconlosmismostiposcorporalesperoquehabitanenislasdiferentes.

Árboles Filogenéticos Guía Docente

12

Material desarrollado por

Adaptado por

Con el apoyo de

Recursos disponibles en www.loligo.cl/educacion

Página

REFERENCIAS

Losos,J.(2009)LizardsinanEvolutionaryTree.UniversityofCaliforniaPress,Berkeley,CA.Rabosky,D.L.,andGlor,R.E.(2010)Equilibriumspeciationofdynamicsinamodeladaptiveradiationofislandlizards.PNAS107,22178-22183.ClustalX:Larkin,M.A.,Blackshields,G.,Brown,N.P.,Chenna,R.,McGettigan,P.A.,McWilliam,H.,Valentin,F.,Wallace,I.M.,Wilm,A.,Lopez,R.,Thompson,J.D.,Gibson,T.J.,Higgins,D.G.. (2007)ClustalWandClustalXversion2.0.Bioinformatics,23,2947-2948.Phylogeny.fr:Dereeper,A.,Guignon,V.,Blanc,G.,Audic,S.,Buffet,S.,Chevenet,F.,Dufayard,J.F.,Guindon,S.,Lefort,V.,Lescot,M.,Claverie,J.M.,Gascuel,O.(2008)Phylogeny.fr:robustphylogeneticanalysisforthenon-specialist.NucleicAcidsRes.2008Jul1;36(WebServerissue):W465-9.Epub2008Apr19.

AUTORES

EscritoporSatoshiAmagai,PhD,HHMIGuíadeestudiocreadaporValerieMay,WoodstockAcademy,AnnBrokaw,RockyRiverHighSchool,SusanDodge,consultorEditadoporLauraBonetta,PhD,LauraHelft,PhD,HHMI;chequeadoporLindaFelacoRevisadoporJonathanLosos,PhD,HarvardUniversity.AdaptaciónChile:KarinGonzálezAllende,ProfesoradeBiologíayCs.Naturales.AcadémicaDEP,FacultaddeFilosofíayHumanidades,UniversidaddeChile.EmbajadoraHHMI.