Apomorfía y sinapomorfía

En filogenética , una apomorfía (o rasgo derivado ) es un carácter o estado de carácter novedoso que ha evolucionado a partir de su forma ancestral (o plesiomorfía ). ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Una sinapomorfía es una apomorfía compartida por dos o más taxones y, por lo tanto, se hipotetiza que evolucionó en su ancestro común más reciente . ^{[ 1 ] [ 5 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

En cladística , la sinapomorfía implica homología . ^{[ 5 ]}

Ejemplos de apomorfía son la presencia de la marcha erguida , el pelaje , la evolución de tres huesos del oído medio y las glándulas mamarias en los mamíferos , pero no en otros animales vertebrados , como anfibios o reptiles , que han conservado sus rasgos ancestrales de una marcha extendida y la ausencia de pelaje. ^{[ 10 ]} Por lo tanto, estos rasgos derivados también son sinapomorfías de los mamíferos en general, ya que no son compartidos por otros animales vertebrados. ^{[ 10 ]}

La palabra sinapomorfía —acuñada por el entomólogo alemán Willi Hennig— deriva de las palabras griegas antiguas σύν ( sún ), que significa "con, juntos"; ἀπό ( apó ), que significa "lejos de"; y μορφή ( morphḗ ), que significa "forma, figura".

La polaridad de un carácter se define como derivada o ancestral. Dado que las clasificaciones genealógicas se basan en sinapomorfías, debe existir una manera de determinar qué carácter es derivado y cuál ancestral (o qué es especial y qué es general, para usar una terminología menos cargada de connotaciones evolutivas) sin recurrir a dichas clasificaciones, evitando así un razonamiento circular. Algunas características se han reconocido como exclusivas de taxones particulares durante miles de años (por ejemplo, las plumas en las aves o un esqueleto óseo interno en los vertebrados), y este tipo de caracteres de presencia/ausencia, basados ​​en el sentido común, proporcionan una base sobre la cual se puede inferir la polaridad de otros caracteres: los animales con plumas forman un grupo natural; los que carecen de plumas son simplemente el complemento: todo lo demás (mamíferos, tiburones, plantas, bacterias). Una vez que se reconoce un taxón llamado "aves", definido por la sinapomorfía "presencia de plumas", se puede descubrir y evaluar la polaridad de otros caracteres presentes en mayor o menor grado de inclusividad. Esto puede permitir identificar clados más amplios, como el cráneo diápsido que define a los diápsidos, o clados menos inclusivos, como la siringe que define a los pájaros cantores.

Las lampreas y los tiburones comparten algunas características, como un sistema nervioso , que no son sinapomórficas porque también las comparten los invertebrados . En cambio, la presencia de mandíbulas y apéndices pares ^{[ 11 ]} tanto en tiburones como en perros, pero no en lampreas ni en parientes invertebrados cercanos, identifica estos rasgos como sinapomorfías. Esto apoya la hipótesis de que los perros y los tiburones están más emparentados entre sí que con las lampreas.

El concepto de sinapomorfía depende de un clado determinado en el árbol de la vida. Los cladogramas son diagramas que representan las relaciones evolutivas dentro de grupos de taxones. Estas ilustraciones son una herramienta predictiva precisa en la genética moderna. Generalmente se representan en forma de árbol o escalera. Las sinapomorfías crean evidencia de relaciones históricas y su estructura jerárquica asociada. Evolutivamente, una sinapomorfía es el marcador del ancestro común más reciente del grupo monofilético que consta de un conjunto de taxones en un cladograma. ^{[ 12 ]} Lo que se considera una sinapomorfía para un clado bien puede ser un carácter primitivo o plesiomorfía en un clado menos inclusivo o anidado. Por ejemplo, la presencia de glándulas mamarias es una sinapomorfía para los mamíferos en relación con los tetrápodos , pero es una simple plesiomorfía para los mamíferos en relación entre sí, por ejemplo, roedores y primates. Así pues, el concepto puede entenderse también en términos de "un carácter más reciente que" ( autapomorfía ) y "un carácter más antiguo que" ( plesiomorfía ) la apomorfía: las glándulas mamarias son evolutivamente más recientes que la columna vertebral, por lo que las glándulas mamarias son una autapomorfía si la columna vertebral es una apomorfía, pero si las glándulas mamarias son la apomorfía que se está considerando, entonces la columna vertebral es una plesiomorfía.

Estos términos filogenéticos se utilizan para describir diferentes patrones de estados de caracteres o  rasgos ancestrales y derivados  , como se indica en el diagrama anterior, en asociación con apomorfías y sinapomorfías. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

• Simplesiomorfía : un rasgo ancestral compartido por dos o más taxones.
  • Plesiomorfía: una simplesiomorfía analizada en referencia a un estado más derivado.
  • Pseudoplesiomorfía: un rasgo que no puede identificarse ni como plesiomorfía ni como apomorfía, que es una inversión. ^{[ 15 ]}
• Reversión: pérdida de un rasgo derivado presente en el ancestro y restablecimiento de un rasgo plesiomórfico.
• Convergencia: evolución independiente de un rasgo similar en dos o más taxones.
• Apomorfía: un rasgo derivado. La apomorfía compartida por dos o más taxones y heredada de un ancestro común se denomina sinapomorfía. La apomorfía exclusiva de un taxón determinado se denomina autapomorfía. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}
  • Sinapomorfía/ homología : un rasgo derivado que se encuentra en algunos o en todos los grupos terminales de un clado y que se hereda de un ancestro común, para el cual era una autapomorfía (es decir, no estaba presente en su ancestro inmediato).
  • Sinapomorfía subyacente : una sinapomorfía que se ha perdido nuevamente en muchos miembros del clado. Si se pierde en todos menos en uno, puede ser difícil distinguirla de una autapomorfía.
  • Autapomorfía : un rasgo derivado distintivo que es único para un taxón o grupo determinado. ^{[ 20 ]}
• La homoplasia en sistemática biológica se refiere a la adquisición o pérdida independiente de un rasgo en linajes distintos durante la evolución. Esta evolución convergente da lugar a que las especies compartan de forma independiente un rasgo diferente al que se infiere que estaba presente en su ancestro común. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}
  • Homoplasia paralela : rasgo derivado presente en dos grupos o especies sin un ancestro común debido a la evolución convergente . ^{[ 24 ]}
  • Homoplasia inversa : rasgo presente en un ancestro pero no en sus descendientes directos que reaparece en descendientes posteriores. ^{[ 25 ]}
• La hemiplasia es el caso en que un carácter que parece homoplásico dado el árbol de especies en realidad tiene un único origen en el árbol genético asociado. ^{[ 26 ] [ 27 ]} La hemiplasia refleja la discordancia entre el árbol genético y el árbol de especies debido a la coalescencia multiespecie .

• Cladística , Berkeley