Descripción de la imagen: En el Árbol Filogenético de la Vida, LUCA, acrónimo de Last Universal Common Ancestor (Último Ancestro Común Universal), es una población de organismos ancestrales que representa al organismo hipotético del cual descienden todos los organismos vivos actuales.
La vida es un proceso fisicoquímico del cual se originan los organismos vivos.
El Árbol Filogenético de la Vida es un modelo que ilustra las relaciones evolutivas entre diferentes especies vivas. Esta representación visual es esencial en biología para entender cómo las especies están conectadas entre sí a través de ancestros comunes.
La filogenia es el estudio de la historia evolutiva y las relaciones entre organismos. Los árboles filogenéticos se utilizan para representar estas relaciones en forma de diagramas ramificados. Los nodos de estos árboles representan ancestros comunes, mientras que las ramas representan linajes evolutivos.
La evolución es el proceso por el cual las especies cambian a lo largo del tiempo a través de la selección natural, la mutación, la deriva genética y otros mecanismos. Las especies que comparten un ancestro común reciente están más cerca en el árbol filogenético que aquellas que comparten un ancestro común más antiguo.
La integración de secuencias de ADN, ARN y proteínas en estudios filogenéticos ha transformado nuestra comprensión de las relaciones evolutivas. Su uso permite construir árboles filogenéticos más precisos, explorar los mecanismos de la evolución con una resolución fina, y aplicar este conocimiento a diversos campos, desde la biología evolutiva hasta la medicina. Gracias a los avances tecnológicos en secuenciación y análisis bioinformático, los investigadores pueden ahora estudiar la diversidad biológica a una escala sin precedentes, revelando los vínculos complejos que unen a todas las formas de vida en la Tierra.
En los datos filogenéticos, los científicos buscan el árbol que requiere el menor número de cambios evolutivos.
Calculan la distancia genética entre pares de especies y construyen un árbol basado en estas distancias. La distancia genética es una medida de la divergencia entre las secuencias de ADN, ARN o proteínas de diferentes especies. Cuantifica las diferencias acumuladas a lo largo del tiempo debido a mutaciones y otros mecanismos evolutivos.
Una vez calculadas las distancias para cada par de especies, se organizan en una matriz de distancias. Cada elemento de esta matriz representa la distancia genética entre dos especies. Supongamos que tenemos tres especies A, B, C ya alineadas.
Especie A: ATCG
Especie B: ATGG
Especie C: TTGG
Distancia A-B: 1 (una sustitución: C → G)
Distancia A-C: 2 (dos sustituciones: A → T y C → G)
Distancia B-C: 1 (una sustitución: A → T)
| Matrice de distance | |||
| A | B | C | |
| A | 0 | 1 | 2 |
| B | 1 | 0 | 1 |
| C | 2 | 1 | 0 |
El par más cercano es A y B con una distancia de 1. Agrupar A y B en un clúster, luego calcular la distancia de este clúster a C. La nueva distancia es el promedio ponderado de las distancias: (2+1)/2=1.5. El árbol resultante muestra que A y B están más cerca entre sí que de C.
El árbol filogenético puede estar enraizado o no enraizado. Un árbol enraizado muestra la dirección de la evolución, indicando el último ancestro común. Un grupo monofilético, o clado, incluye un ancestro común y todos sus descendientes. Estos grupos son cruciales para entender las relaciones evolutivas y la clasificación de especies.
La robustez de los árboles filogenéticos se evalúa a menudo mediante técnicas de bootstrap, donde los datos se re-muestrean para estimar la estabilidad de las ramas. Los análisis de congruencia con conjuntos de datos independientes también refuerzan la confianza en los árboles inferidos.
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