En la biología , la filogenética / ˌ f aɪ l oʊ dʒ ə n ɛ t ɪ k s , - l ə - / [1] [2] (de griego φυλή / φῦλον ( phyle / phylon ) "tribu, clan, raza", y γενετικός ( genetikós ) "origen, fuente, nacimiento") [3] es una parte de la sistemática que aborda la inferencia de la evoluciónhistoria y relaciones entre o dentro de grupos de organismos (por ejemplo , especies o taxones más inclusivos). Estas relaciones se plantean como hipótesis mediante métodos de inferencia filogenética que evalúan rasgos hereditarios observados , como secuencias de ADN , secuencias de aminoácidos de proteínas o morfología , a menudo bajo un modelo específico de evolución de estos rasgos. El resultado de tal análisis es una filogenia (también conocida como árbol filogenético), una hipótesis diagramática 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 presente, en un linaje evolutivo. Un diagrama filogenético puede estar enraizado o desarraigado. Un diagrama de árbol con raíces indica el antepasado común hipotético, o linaje ancestral, del árbol. Un diagrama de árbol sin raíces (una red) no hace suposiciones 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 adecuado para inferir patrones filogenéticos entre taxones, los análisis filogenéticos se emplean a menudo para representar relaciones entre copias de genes u organismos individuales. Dichos usos se han convertido en fundamentales para comprender la biodiversidad, la evolución, la ecología y los genomas. En febrero de 2021, los científicos informaron, por primera vez, de la secuenciación de ADN de restos de animales , un mamut en este caso, de 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 organismos. Las clasificaciones ahora se basan generalmente en datos filogenéticos, y muchos sistemáticos sostienen que solo los taxones monofiléticos deben reconocerse como grupos nombrados. 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 de representar la similitud entre organismos; la cladística (sistemática filogenética) intenta reflejar la filogenia en sus clasificaciones reconociendo únicamente grupos basados en caracteres derivados compartidos ( sinapomorfias ); taxonomía evolutiva trata de 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 los 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 en función de la similitud general en la morfología o rasgos observables similares (es decir, en el fenotipo o la similitud general del ADN , no en la secuencia de ADN ) , que a menudo se suponía que se aproximaba a las relaciones filogenéticas.
Antes de 1950, las inferencias filogenéticas se presentaban generalmente como escenarios narrativos . Estos métodos suelen ser ambiguos y carecen de criterios explícitos para evaluar hipótesis alternativas. [8] [9] [10]
El término "filogenia" deriva de la filogenia alemana , introducida por Haeckel en 1866, [11] y el enfoque darwiniano de la clasificación se conoció como el enfoque "filético". [12]