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Articulo de referencia

Corchetes filogenéticos

El método de inferencia filogenética es una técnica empleada en las ciencias biológicas . Se utiliza para inferir la probabilidad de rasgos desconocidos en organismos a partir d...

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El método de inferencia filogenética es una técnica empleada en las ciencias biológicas . Se utiliza para inferir la probabilidad de rasgos desconocidos en organismos a partir de su posición en un árbol filogenético. Una de sus principales aplicaciones se centra en organismos extintos, conocidos únicamente a partir de fósiles, que se remontan al último ancestro común universal (LUCA). Este método se emplea frecuentemente para comprender rasgos que no se fosilizan bien, como la anatomía de los tejidos blandos, la fisiología y el comportamiento . Al considerar los organismos más cercanos y los segundos más cercanos bien conocidos (generalmente existentes ), se pueden afirmar rasgos con un grado razonable de certeza, si bien el método es extremadamente sensible a los problemas derivados de la evolución convergente .

Método

Al igual que muchos otros laberintodontes , Stenotosaurus stantonensis solo se conoce a partir de su cráneo. El artista ha reconstruido el cuerpo basándose en Paracyclotosaurus y Mastodonsaurus , ambos conocidos a partir de especímenes casi completos.

El método de acotación filogenética con especies existentes requiere que las especies que lo componen sean actuales. Las formas más generales de acotación filogenética no requieren este requisito y pueden utilizar una combinación de taxones actuales y extintos. Estas formas más generalizadas tienen la ventaja de poder aplicarse a una gama más amplia de casos filogenéticos. Sin embargo, dado que también son más generalizadas y pueden basarse en la inferencia de rasgos en animales extintos, ofrecen un menor poder explicativo en comparación con el método de acotación filogenética con especies existentes.

Acotación filogenética existente (EPB)

Esta es una forma popular de delimitación filogenética introducida por primera vez por Witmer en 1995. [ 1 ] Funciona comparando un taxón extinto con sus parientes vivos más cercanos. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Por ejemplo, Tyrannosaurus , un dinosaurio terópodo , se delimita entre aves y cocodrilos . Una característica presente tanto en aves como en cocodrilos probablemente estaría presente en Tyrannosaurus , como la capacidad de poner un huevo amniótico , mientras que una característica de la que carecen tanto las aves como los cocodrilos, como el pelo , probablemente no estaría presente en Tyrannosaurus . A veces, este enfoque también se utiliza para la reconstrucción de rasgos ecológicos. [ 4 ]

Niveles de inferencia

El método de corchetes filogenéticos existentes permite a los investigadores inferir rasgos en animales extintos con distintos niveles de confianza. Esto se conoce como niveles de inferencia. [ 1 ] Existen tres niveles de inferencia, y cada nivel superior indica una menor confianza en la inferencia. [ 1 ]

Inferencias basadas en correlaciones osteológicas

Nivel 1 : La inferencia de un carácter que deja una huella ósea en el esqueleto de ambos miembros de los grupos hermanos existentes. Ejemplo: Decir que el Tyrannosaurus rex tenía un globo ocular es una inferencia de nivel 1 porque ambos miembros existentes de los grupos que incluyen al Tyrannosaurus rex tienen globos oculares y órbitas oculares (excavaciones orbitales) en el cráneo, cuya homología está bien establecida, y los fósiles de cráneos de Tyrannosaurus rex tienen una morfología similar. [ 1 ]

Nivel 2 : La inferencia de un carácter que deja una huella en el esqueleto de solo uno de los grupos hermanos existentes. [ 1 ] Por ejemplo, decir que Tyrannosaurus rex tenía sacos de aire que recorrían su esqueleto es una inferencia de nivel 2, ya que las aves son el único grupo hermano existente de Tyrannosaurus rex que muestra tales sacos de aire. Sin embargo, las fosas neumáticas subyacentes, los sacos de aire, en los huesos de las aves existentes son notablemente similares a las cavidades que se ven en las vértebras fósiles de Tyrannosaurus rex . El alto grado de similitud entre las fosas neumáticas en Tyrannosaurus rex y las aves existentes hace que esta sea una inferencia bastante fuerte, aunque no tan fuerte como una inferencia de nivel 1.

Nivel 3 : La inferencia de un carácter que deja una huella ósea en el esqueleto, pero que no está presente en ninguno de los grupos hermanos existentes del taxón en cuestión. [ 1 ] Por ejemplo, afirmar que los dinosaurios ceratópsidos, como el Triceratops horridus, tenían cuernos en vida sería una inferencia de nivel 3. Ni los cocodrilos ni las aves actuales tienen cuernos, pero la evidencia osteológica de cuernos en los ceratópsidos es indiscutible. Por lo tanto, una inferencia de nivel 3 no recibe apoyo del grupo filogenético existente, pero aún puede utilizarse con confianza basándose en los méritos de los datos fósiles.

Inferencias que carecen de correlatos osteológicos

El marco filogenético existente puede utilizarse para inferir la presencia de tejidos blandos incluso cuando estos no interactúan con el esqueleto. Como antes, existen tres niveles de inferencia diferentes. Estos niveles se denominan niveles primarios . Su confianza disminuye a medida que se asciende de nivel. [ 1 ]

Nivel 1′ — La inferencia de un carácter que comparten ambos grupos hermanos existentes, pero que no deja rastro óseo. [ 1 ] Por ejemplo, decir que Tyrannosaurus rex tenía un corazón de cuatro cámaras sería una inferencia de nivel 1′ ya que ambos grupos hermanos existentes (Crocodylia y Aves) tienen corazones de cuatro cámaras, pero este rasgo no deja ninguna evidencia ósea.

Nivel 2′ — Inferencia de un carácter que se encuentra únicamente en un grupo hermano del taxón en cuestión y que no deja rastro óseo. [ 1 ] Por ejemplo, afirmar que el Tyrannosaurus rex era de sangre caliente sería una inferencia de nivel 2′, ya que las aves actuales son de sangre caliente, pero los cocodrilos actuales no lo son. Además, dado que la sangre caliente es un rasgo fisiológico y no anatómico, no deja rastros óseos que indiquen su presencia.

Nivel 3′ — La inferencia de un carácter que no se encuentra en ninguno de los grupos hermanos del taxón en cuestión y que no deja rastros óseos. [ 1 ] Por ejemplo, decir que el gran dinosaurio saurópodo Apatosaurus ajax daba a luz crías vivas similares a los mamíferos y muchos lagartos [ 5 ] sería una inferencia de nivel 3′ ya que ni los cocodrilos ni las aves dan a luz crías vivas y estos rasgos no dejan impresiones en el esqueleto.

En general, los números primos siempre tienen menos confianza que sus niveles subyacentes; sin embargo, la confianza entre niveles no es tan clara. Por ejemplo, no está claro si un nivel 1′ tendría menos confianza que un nivel 2. Lo mismo ocurriría con un nivel 2′ frente a un nivel 3. [ 1 ]

Ejemplo de delimitación con un grupo extinto y otro existente.

El Kryptobaatar del Cretácico Superior y los monotremas actuales (familias Tachyglossidae y Ornithorhynchidae) presentan espolones extratarsales en sus patas traseras. De forma muy simplificada, la filogenia es la siguiente, con los taxones que se sabe que tienen espolones extratarsales en negrita: [ 6 ]

Suponiendo que los espolones de los Kryptobaatar y los monotremas sean homólogos, y que formaran parte de su último ancestro común mamífero, podemos concluir tentativamente que también estaban presentes entre los Eobaataridae del Cretácico Inferior —sus descendientes— .

Ejemplo de delimitación con solo grupos extintos

Un fósil fragmentario con una filogenia conocida puede compararse con un espécimen fósil más completo para hacerse una idea de su constitución y hábitos generales. El cuerpo de los laberintodontos suele deducirse como ancho y rechoncho, con una cola comprimida lateralmente, aunque en muchos taxones solo se conoce el cráneo , basándose en la forma de los hallazgos de laberintodontos más conocidos.

Ejemplo de fallo al utilizar el método de corchetes filogenéticos

La clasificación filogenética se basa en la noción de conservadurismo anatómico. La forma general del cuerpo de un animal puede ser bastante constante en grandes grupos, pero no siempre.

Hasta 2014, el gran dinosaurio terópodo Spinosaurus solo se conocía a partir de restos fragmentarios, principalmente del cráneo y las vértebras. Se suponía que el esqueleto restante se parecería más o menos al de animales emparentados como Baryonyx y Suchomimus , que poseen una anatomía terópoda tradicional con patas traseras largas y fuertes y patas delanteras relativamente pequeñas. Sin embargo, un hallazgo de 2014 incluyó un par de patas traseras. [ 7 ] La nueva reconstrucción indica que las reconstrucciones anteriores de Spinosaurus eran erróneas, y que el animal era principalmente acuático y tenía patas traseras relativamente débiles. Es posible que caminara a cuatro patas en tierra, siendo el único terópodo que lo hacía. [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Witmer, LM 1995. El marco filogenético existente y la importancia de reconstruir los tejidos blandos en los fósiles. En Thomason, JJ (ed). Morfología funcional en paleontología de vertebrados. Nueva York. Cambridge University Press. págs.: 19–33.
  2. ↑ Bryant, HN; Russell, AP (1992). "El papel del análisis filogenético en la inferencia de atributos no conservados de taxones extintos". Philosophical Transactions of the Royal Society of London B . 337 (1282): 405– 418. Bibcode : 1992RSPTB.337..405B . doi : 10.1098/rstb.1992.0117 .
  3. ↑ Witmer, LM (1998). "Aplicación del enfoque del corchete filogenético existente (EPB) al problema de la novedad anatómica en el registro fósil". Journal of Vertebrate Paleontology . 18 (3 Suppl): 87A. doi : 10.1080/02724634.1998.10011116 .
  4. ↑ Joyce, WG; Gauthier, JA (2004). "La paleoecología de las tortugas basales del Triásico arroja nueva luz sobre los orígenes de las tortugas" . Proc . R. Soc. Lond. B. 271 ( 1534): 1– 5. doi : 10.1098/rspb.2003.2523 . PMC 1691562. PMID 15002764 .  
  5. ↑ Bakker, RT 1986. Las herejías de los dinosaurios: nuevas teorías que desvelan el misterio de los dinosaurios y su extinción. Nueva York. Kensington Publishing Corp.
  6. ↑ Kielen-Jaworowska, Zofia; Hurum, Jørn (2001). "Filogenia y sistemática de mamíferos multituberculados" (PDF) . Paleontología . 44, Parte 3 (3): 389– 429. Bibcode : 2001Palgy..44..389K . doi : 10.1111/1475-4983.00185 . S2CID 83592270 . 
  7. ^ Ibrahim, N.; Sereno, PC; Dal Sasso, C.; Magánuco, S.; Fabbri, M.; Martil, DM; Zouhri, S.; Myhrvold, N.; Iurino, DA (11 de septiembre de 2014). "Adaptaciones semiacuáticas en un dinosaurio depredador gigante" . Ciencia . 345 (6204): 1613– 1616. Bibcode : 2014Sci...345.1613I . doi : 10.1126/ciencia.1258750 . PMID 25213375 . S2CID 34421257 .  
  8. ↑ Switek, Brian (11 de septiembre de 2014). "El nuevo Spinosaurus " . Lealaps . National Geographic. Archivado del original el 11 de septiembre de 2014. Recuperado el 21 de noviembre de 2014 .