Clado

¿Qué es un clado?

Secciones

Un clado consta de un organismo y todos sus descendientes. Por ejemplo, el antepasado compartido de los simios y todas las especies descendientes de esa especie comprenderían un «clado».

El término «clado» proviene del griego » klados «, que significa «rama». Es útil pensar en un clado como una «rama» en el árbol de la vida, donde el antepasado común es el lugar donde la rama se separó del tronco principal.

Debido a que los clados son una forma de pensar sobre las «ramas del árbol de la vida», un clado solo puede contener organismos que comparten un ancestro común. Un clado también contiene todos los descendientes de esa rama, sin excluir ninguno.

Los clados son útiles en el estudio de la biología porque los biólogos estudian cómo funciona la vida y cómo cambia con el tiempo. Ver cómo las diferentes especies descienden de un ancestro común, y cómo son similares o diferentes, puede ayudar a los biólogos a comprender cómo evolucionan las diferentes características de la vida.

Este gráfico a continuación ilustra cómo se identifican y definen los clados. La caja verde no representa un verdadero clado, porque no se incluyen todos los antepasados del antepasado común más antiguo. Las cajas azul y naranja, por el contrario, son verdaderos clados porque contienen un ancestro común y todos los descendientes de ese ancestro.

El estudio de la cladística es el estudio de clasificar los organismos en función de sus relaciones entre sí.

Históricamente, los biólogos intentaron determinar qué tan estrechamente estaban relacionados los organismos mediante el estudio de sus características físicas, como el pelaje, las plumas y la estructura ósea en busca de similitudes. Por ejemplo, varias ramas importantes de los mamíferos se clasificaron por primera vez basándose en estructuras óseas compartidas heredadas de un ancestro común.

Hoy en día, los científicos pueden secuenciar el ADN de un organismo directamente, leyendo literalmente el «plano» del organismo y viendo dónde se han producido las mutaciones. Esto ha llevado a una comprensión mucho más precisa de qué organismos están relacionados y qué tan cercanos.

Función de Clado

Los clados se utilizan para ayudar a los científicos a comprender las similitudes y diferencias entre las formas de vida y cómo la vida cambia y se desarrolla con el tiempo.

La idea de clasificar los organismos en función de su relación se originó con la teoría de la evolución de Darwin. Cuando Darwin descubrió que las poblaciones de animales podían cambiar sus características físicas con el tiempo, se dio cuenta de que las poblaciones podían dividirse en diferentes especies con el tiempo.

Luego planteó la hipótesis de que especies con características similares, como los humanos y los simios, podrían haber descendido en algún momento del mismo antepasado común.

Hasta la teoría de la evolución de Darwin, los biólogos habían intentado comprender y clasificar las especies según rasgos superficiales. Por ejemplo, los mamíferos se definieron como organismos que tenían pelo, cuatro extremidades y amamantaban a sus crías, pero los biólogos predarwinianos no creían que los mamíferos estuvieran relacionados, solo que eran similares.

Bajo este sistema, la pregunta de por qué hay tantas especies diferentes, y por qué algunas son muy similares entre sí, mientras que otras son bastante diferentes, no había sido respondida.

La teoría de la evolución de Darwin trajo respuestas a esas preguntas. Había tantas especies de organismos porque había muchos entornos diferentes y muchos «nichos» diferentes dentro de esos entornos para sobrevivir. Con el tiempo, los organismos desarrollaron muchos rasgos diferentes que les permitieron sobrevivir y reproducirse con éxito.

Asimismo, esto explicaba por qué algunas especies de animales eran tan diferentes, mientras que otras eran muy similares. Los leones y los tigres, por ejemplo, probablemente se habían separado recientemente de un ancestro común; Los leones y los monos probablemente tenían un ancestro común que tenía pelaje y amamantaba a sus crías, pero claramente, eso fue hace mucho tiempo y desde entonces han ocurrido muchos cambios en ambas especies.

Hoy, el estudio de la cladística continúa ayudándonos a comprender de dónde venimos. Los desarrollos recientes en genética nos han permitido encontrar similitudes y diferencias microscópicas entre formas de vida, lo que ha llevado a algunas sorpresas.

Algunos descubrimientos interesantes que han surgido del enfoque de biología molecular a la cladística incluyen:

Los hongos están más relacionados con los animales que con las plantas. Al estudiar nuestro genoma, los científicos ahora piensan que los antepasados de los hongos y los animales se habían separado después de que el antepasado de las plantas ya era un linaje separado. Esto responde a preguntas sobre las intrigantes diferencias entre hongos y plantas y nos ayuda a comprender cómo evolucionaron las características de nuestras propias células.
Las arqueobacterias, previamente clasificadas como simplemente “un tipo extraño de bacteria ”, son en realidad una rama de la vida completamente separada de las bacterias modernas. Son genética y molecularmente muy diferentes de las bacterias y los organismos multicelulares modernos.
El análisis del genoma sugiere que los organismos multicelulares como nosotros en realidad pueden haber evolucionado a partir de antiguas arqueobacterias. Aunque sus células se ven muy diferentes a las nuestras ahora, algunos genes que se encuentran en nuestras propias células se han encontrado en arquebacterias que no se encuentran en las bacterias modernas.

Ejemplos de clados

Arqueobacterias

Las arqueobacterias son una «rama» del árbol de la vida que incluye a todos los miembros de un antiguo linaje de bacterias. Las arquebacterias son muy diferentes de otras células, utilizan diferentes componentes moleculares en sus membranas y tienen genomas muy diferentes.

Una vez que se pensó que eran solo «bacterias extrañas», ahora se ha descubierto que las arqueas son una rama de la vida totalmente diferente, cuyos miembros están adaptados de manera única para vivir en condiciones extremas y que pueden realizar algunas funciones vitales que los miembros de otros linajes no pueden.

Se ha descubierto, por ejemplo, que solo las arqueobacterias producen metano como subproducto de su metabolismo. Las arqueobacterias también se encuentran comúnmente en ambientes muy cálidos, muy salados y muy ácidos. Su bioquímica única, invisible hasta el advenimiento de la biología molecular, lo hace posible.

Apoikozoa

El origen de los animales es de especial interés para los biólogos por razones obvias: ¡somos animales! Por eso, el descubrimiento de Apoikozoa, que ocurrió en 2015, fue importante.

Los animales se habían definido durante mucho tiempo por sus características obvias: somos multicelulares, nos movemos, comemos, bebemos y respiramos, etc. Pero cómo nuestros primeros ancestros se separaron de otras ramas de la vida como hongos, plantas, etc. no había sido claro.

Apoikozoa es la «rama» de la vida que nos incluye tanto a nosotros mismos como a un grupo de organismos unicelulares llamados Choanoflagellatea.

Los primeros biólogos notaron ya en la década de 1840 que estos organismos unicelulares se parecían a las células que se ven en las esponjas, un animal primitivo. Pero no se descubrió hasta el advenimiento de la biología molecular moderna que es casi seguro que estamos relacionados.

Además de las características celulares que se podían observar al microscopio, se encontró que los organismos unicelulares de Choanoflagellatea tienen algunos genes que habrían sido vitales para el desarrollo de la multicelularidad en los animales.

Es muy probable que Choanoflagellatea y Animalia divergieran después de que el primer ancestro de los animales desarrolló la multicelularidad. A partir de ahí, los animales evolucionaron para ser cada vez más complejos, mientras que el linaje de Choanoglatellatea permaneció unicelular.

Así como la rama de un árbol puede tener muchas ramas más pequeñas saliendo de ella, un clado puede contener muchas otras ramas más pequeñas. Tal es el caso de Apoikozoa y su clado «hija», Metazoa, también conocido como Animalia.

Animalia / Metazoa

Durante milenios, » animalis » ha sido el nombre en el idioma griego para las criaturas que se mueven y respiran.

En la década de 1870, el biólogo Ernst Haeckel acuñó un nuevo término para los animales multicelulares para distinguirnos de los organismos eucariotas unicelulares que se habían descubierto con la reciente llegada del microscopio. Llamó a los animales multicelulares «Metazoa».

Los estudios de biología molecular han confirmado que todos los organismos que Haeckel clasificó como Metazoa están relacionados, probablemente todos descendientes del mismo ancestro que desarrolló la multicelularidad.

Se ha descubierto que los «animales» unicelulares de Haeckel son celularmente diferentes de nosotros en aspectos importantes y se han trasladado a un clado diferente; por lo que «Metazoa» y «Animalia» ahora se refieren a la misma «rama» del árbol de la vida.

El estudio de Metazoa / Animalia ha tipificado los desafíos y recompensas de la biología y de la ciencia en general. Los filósofos comenzaron a intentar comprender la naturaleza de los » animales «, seres vivos que respiran, hace milenios, y hoy, la biología molecular nos ha permitido comenzar a aprender exactamente qué mutaciones nos permitieron desarrollar rasgos diferentes a los de las plantas y otras formas de vida.

Genoma: el «modelo» molecular o el «código fuente» de un ser vivo. Los avances de las últimas dos décadas han permitido a los científicos leer el genoma de una célula; leyendo literalmente el código fuente de los seres vivos al pie de la letra.
Reino: un sistema tradicional de clasificar la vida en categorías amplias, como » planta «, «animal» y «hongos».
Biología molecular: el estudio de los seres vivos al nivel de las moléculas que los componen, como el ADN y las proteínas.

Echa un vistazo también a los cladogramas.