En biología , filogenética / ˌ f aɪ l oʊ dʒ ə ˈ n ɛ t ɪ k s , - l ə -/ [1] [2] (del griego φυλή / φῦλον ( phylé/phylon ) "tribu, clan, raza", y γενετικός ( genetikós ) "origen, fuente, nacimiento") [3] es el estudio de la historia evolutiva y las relaciones entre o dentro de grupos de organismos. Estas relaciones están determinadas por métodos de inferencia filogenética que se centran en los rasgos hereditarios observados , como secuencias de ADN , secuencias de aminoácidos de proteínas o morfología . El resultado de tal análisis es un árbol filogenético, un diagrama que contiene una hipótesis de relaciones que refleja la historia evolutiva de un grupo de organismos. [4]
Las puntas de un árbol filogenético pueden ser taxones vivos o fósiles y representan el "fin" o el tiempo presente en un linaje evolutivo. Un diagrama filogenético puede estar arraigado o desarraigado. Un diagrama de árbol enraizado indica el ancestro común hipotético del árbol. Un diagrama de árbol sin raíces (una red) no hace ninguna suposición sobre la línea ancestral y no muestra el origen o la "raíz" de los taxones en cuestión o la dirección de las transformaciones evolutivas inferidas. [5]
Además de su uso para inferir patrones filogenéticos entre taxones, los análisis filogenéticos a menudo se emplean para representar relaciones entre genes u organismos individuales. Dichos usos se han vuelto fundamentales para comprender la biodiversidad, la evolución, la ecología y los genomas. En febrero de 2021, los científicos informaron sobre la secuenciación del ADN de un mamut que tenía más de un millón de años, el ADN más antiguo secuenciado hasta la fecha. [6] [7]
La taxonomía es la identificación, denominación y clasificación de los organismos. Las clasificaciones ahora generalmente se basan en datos filogenéticos, y muchos sistemáticos sostienen que solo los taxones monofiléticos deben reconocerse como grupos con nombre. El grado en que la clasificación depende de la historia evolutiva inferida difiere según la escuela de taxonomía: la fenética ignora por completo la especulación filogenética, tratando en cambio de representar la similitud entre organismos; la cladística (sistemática filogenética) trata de reflejar la filogenia en sus clasificaciones reconociendo únicamente grupos basados en caracteres derivados compartidos ( sinapomorfias ); taxonomía evolutivaintenta tener en cuenta tanto el patrón de ramificación como el "grado de diferencia" para encontrar un compromiso entre ellos.
Los métodos habituales de inferencia filogenética implican enfoques computacionales que implementan los criterios de optimización y métodos de parsimonia , máxima verosimilitud (ML) e inferencia bayesiana basada en MCMC . Todo esto depende de un modelo matemático implícito o explícito que describe la evolución de los caracteres observados.
La fenética , popular a mediados del siglo XX pero ahora en gran parte obsoleta, utilizó métodos basados en matrices de distancia para construir árboles basados en la similitud general en la morfología o rasgos observables similares (es decir, en el fenotipo o la similitud general del ADN , no la secuencia del ADN ) , que a menudo se suponía que se aproximaba a las relaciones filogenéticas.