Cladogramas: ¡Interpretemos cladogramas!

Para desarrollar la siguiente actividad es necesario que te hayas documentado sobre lo que es un cladograma. Si no lo sabes te recomendamos leer Cladogramas: Ilustrando el parentesco evolutivo. Si tienes duda sobre algún término presente en este taller te recomendamos consultar el glosario que se encuentra al final del presente texto o a tu profesor.

Resuelve las preguntas 1 - 4 con base en la siguiente información:

En biología evolutiva se considera que las características anatómicas más generalizadas en un grupo taxonómico son más antiguas, mientras que las que se encuentran restringidas a grupos más pequeños son más recientes. La gráfica que se muestra a continuación ejemplifica esta situación para los vertebrados:

1. Según lo anteriormente expuesto se puede afirmar correctamente que:

   1. La aparición del pulgar oponible precedió a la aparición del pelo.

   2. La aparición del pelo en los mamíferos se dio mucho antes que la aparición del pulgar oponible en los primates.

   3. La evolución de la placenta fue anterior a la evolución de un mentón en la mandíbula.

   4. La presencia de cuatro extremidades en los vertebrados es una característica de evolución más reciente que la del cráneo.

2. Según la información proporcionada por el cladograma se puede afirmar correctamente que

   1. el canguro posee pelo pero no un pulgar oponible.

   2. los orangutanes y los humanos tienen mandíbula con mentón.

   3. el atún carece de un cráneo óseo

   4. el canguro es un mamífero placentario.

3. Son características comunes al canguro y al orangután

   1. el pulgar oponible, placenta y pelo

   2. el cráneo, cuatro extremidades y el pelo.

   3. El mentón en la mandíbula y los omoplatos en la espalda.

   4. ninguna.

4. El tener los omoplatos en la espalda, y no a los lados del cuerpo, es una característica común a

   1. el orangután y el ser humano.

   2. el cercopiteco y el orangután.

   3. a la lagartija y el canguro.

   4. al canguro y la ardilla.

Resuelve las preguntas 5 y 6 con base en la siguiente información:

En la clasificación de los seres vivos se pueden encontrar dos tipos de estructuras: las estructuras análogas y las estructuras homólogas. Las primeras tienen una función similar, pero sus antecedentes evolutivos son completamente distintos. Las estructuras homólogas por su parte, tienen un origen común (vienen de un mismo ancestro) aunque su función y aspecto pueden ser diferentes.

Como ejemplo de lo anterior se presenta el siguiente cladograma:

5. El anterior cladograma muestra las relaciones evolutivas entre siete especies de vertebrados. Según lo expresado en este se puede afirmar que

   1. el pelo es una estructura análoga entre la zarigüeya y el mono araña

   2. el amnios separa evolutivamente al topo marsupial y al topo europeo

   3. el marsupio es una estructura homóloga para la zarigüeya y el topo marsupial

   4. el brazo adaptado para cavar es una característica que heredaron los topos marsupiales y los topos europeos de un mismo ancestro.

6. La extremidad anterior aves y murciélagos es considerada una estructura homóloga porque

   1. cada linaje evolucionó por separado la extremidad anterior.

   2. el vuelo de las aves es más eficiente que el de los murciélagos

   3. las alas fueron heredadas de un mismo ancestro de ambos linajes

   4. la extremidad fue heredada de un mismo ancestro, lo que se evidencia en la secuencia de huesos.

7. El aspecto similar de la extremidad anterior y del cuerpo en general del topo marsupial y el topo europeo se puede explicar por

   1. la adaptación a modos de vida similares.

   2. la herencia desde un mismo ancestro de la mano apta para cavar.

   3. la adquisición de estructuras homólogas en ambos grupos.

   4. la adaptación a ambientes diferentes.

El siguiente cladograma muestra cuatro especies con el cuerpo hidrodinámico:

8. Por lo indicado en el cladograma se puede inferir que la forma fusiforme de los ictiosaurios y delfines:

   1. es resultado de divergencia evolutiva

   2. fue heredada de un antepasado común

   3. es resultado de convergencia evolutiva

   4. es inexplicable en la biología evolutiva

9. En biología se considera que conforman un grupo natural todos los contenidos en un clado que comparte un ancestro común (uno que no compartan con ningún otro organismo del diagrama). Si en una clasificación se colocan al buitre leonado, al buitre americano, al rey de los gallinazos y demás aves de carroña en una misma familia. Este intento de clasificación:

   1. Es acorde con que todos los buitres forman un grupo natural.

   2. Demuestra que características como el cuello sin plumas evolucionó una sola vez.

   3. Ignora que dos linajes de aves llegaron por convergencia evolutiva a parecerse.

   4. Deja de lado que el buitre leonado está más cercanamente emparentado con las cigüeñas.

10. Los invertebrados son la mayoría de los animales. Entre ellos podemos encontrar una enorme diversidad de formas anatómicas. Durante mucho tiempo se ha estudiado la relación evolutiva entre los diferentes grupos. Hoy se considera que los animales protostomados (en los que el embrión desarrolla primero una boca) que incluye a los moluscos, anélidos, nematodos y artrópodos, entre otros se dividen en dos grandes grupos: Los que tienen exoesqueletos que deben mudar, los ecdisozoos y los que no poseen exoesqueleto: los lofotrocozoos. Otras características como la metamería, o el hecho de tener circulación cerrada (en la que el líquido circulante siempre está dentro de vasos sanguíneos) parecen haber evolucionado varias veces en grupos diferentes. Algunos grupos de animales presentan metamerismo, es decir tienen su cuerpo organizado en una serie de elementos que se repiten. Los anélidos y los artrópodos son grupos de animales que presentan metamería, mientras que los moluscos no.

    

    Si sabemos que las características homólogas de los organismos reflejan un antepasado común se puede afirmar que el diagrama que mejor refleja las relaciones evolutivas entre artrópodos, moluscos y anélidos es:

    

11. Uno de los logros más grandes del naturalista Charles Darwin fue el de descubrir que todas las especies de la Tierra tienen antepasados en común. Unas especies están más emparentadas con otras, y esto se puede evidenciar al comparar sus secuencias de ADN y la anatomía comparada. El siguiente cladograma muestra la historia evolutiva de un grupo de especies clasificadas en el Orden Carnívora. Se muestran solo cinco especies.

    

    De acuerdo con esto podría afirmarse que correctamente que

    1. existen más características esqueléticas en común entre el puma y el fosa que entre el fosa y el suricato.

    2. las secuencias de ADN serán más similares entre la civeta y le hiena, que entre la hiena y el suricato.

    3. existen más características esqueléticas en común entre la hiena y el suricato, que entre el suricato y el fosa.

    4. las secuencias de ADN serán más similares entre el fosa y el suricato, que entre el suricato y el puma.

12. Un clado está dado por todas las especies que descienden de una misma ancestral. El siguiente cladograma muestra las relaciones evolutivas de las aves modernas, representadas por el correcaminos con aves fósiles y otros dinosaurios manirraptores, ya extintos.

    

    Los números en el cladograma indican un antepasado común con una característica que define cada clado.

    Se puede afirmar correctamente que

    1. 4 es antepasado de Archaeopteryx y del correcaminos.

    2. El antepasado común más próximo entre el correcaminos y Anchiornis es 2.

    3. 1 es antepasado de todos los organismos presentes excepto el Velociraptor.

    4. 5 es antepasado de Confuciosornis, Icthyoronis y el Geococcyx.

13. En la clasificación sistemática las novedades evolutivas de un grupo reciben el nombre de sinapomorfías. El siguiente cladograma muestra cuatro clados y las características que lo definen.

    

    Teniendo en cuenta las características de cada grupo se puede afirmar que

    1. El clado 1 es el de los vertebrados, el clado 2 el de los mamíferos, el clado 3 el de los rumiantes y el clado 4 el de los equídos.

    2. El clado 1 es el de los amniotas, el clado 2 el de los marsupiales, el clado 3 el de los rumiantes y el clado 4 el de los bovídos.

    3. El clado 1 es el de los vertebrados, el clado 2 el de los mamíferos, el clado 3 el de los rumiantes y el clado 4 el de los perisodáctilos.

    4. El clado 1 es el de los amniotas, el clado 2 el de los mamíferos, el clado 3 el de los perisodáctilos y el clado 4 el de los rumiantes.

Responde las preguntas 14 y 15 teniendo en cuenta el siguiente información.

En América hay una familia de ranas tropicales llamada Dendrobatidae conocidos como ranas venenosas de dardo o ranas punta de flecha. Este familia incluye más de 180 especies agrupadas en unos 13 géneros (en número de estos taxones puede variar).

14. Las siguientes imágenes muestran la relación entre algunos géneros de la familia Dendrobatidae.

    

    Según el anterior cladograma es posible afirmar que

    1. Las especies de ranas venenosas de dardo no están evolutivamente emparentadas entre sí.

    2. El género Oophaga no pertenece a la familia Dendrobatidae

    3. El género Oophaga está más relacionado con el género Ranitomeya que con el género Dendrobates

    4. Todos los dendrobátidos descienden de un mismo antepasado común.

15. La rana flecha roja y azul (Oophaga pumilio) es una especie de dendrobátido que tiene una gran diversidad en su coloración a lo largo de su distribución geográfica en Nicaragua, Costa Rica y Panamá. Por esta razón un biólogo ha comparado secuencias de ADN mitocondrial de diferentes poblaciones de Costa Rica y Panamá para intentar dilucidar las relaciones evolutivas entre estas.

    Los resultados de este análisis se presentan en el siguiente cladograma:

    

    En el cladograma se muestra una gran similitud entre las secuencias genéticas mitocondriales entre las poblaciones de O. pumilio de Siquirres, Costa Rica y la especie O. arboreus. Una situación similar se presenta al ver las similitudes de las secuencias de las poblaciones de O. pumilio de Escudo Veraguas, Panamá y la de la especie O. especiosus. Lo anterior indica que:

    1. La diversidad genética y de coloración de las especies rana dardo es muy alta.

    2. Las poblaciones de esta especie muestran cómo se forman nuevas especies.

    3. Genéticamente se pueden encontrar dos grandes grupos que separan poblaciones de la especie hoy conocida como Oophaga pumilio.

    4. Todas las anteriores.

Responde las preguntas 16 y 17 teniendo en cuenta el siguiente cladograma:

16. Según el diagrama se puede afirmar todo EXCEPTO que

    1. Las angiospermas poseen ovarios.

    2. Los musgos carecen de xilema y de floema para transportar el agua y los nutrientes.

    3. Los helechos se reproducen por semillas.

    4. Las angiospermas también son espermatofitas.

17. De la gráfica se puede inferir que

    1. todas las plantas descienden de las algas carales.

    2. el lirio es el organismo más evolucionado.

    3. todas las plantas comparten una comunidad de descendencia.

    4. las plantas con flores son el grupo más antiguo de vegetales.

Teniendo en cuenta el anterior cladograma califica los siguientes enunciados como falsos o verdaderos:

18. El ginkgo comparte con el helecho la característica de poseer vasos conductores. (F/V)

19. Se puede decir que toda planta de girasol posee flores, semillas y sistema vascular. (F/V)

20. Los musgos carecen de xilema y de floema para transportar el agua y los nutrientes. (F/V)

21. Un musgo carece de semillas, pero tiene protegidos sus embriones. (F/V)

Ubica los organismos que se relacionan a continuación en el cladograma que se ilustra abajo. Ten en cuenta que las características compartidas ya están indicadas.

Según el anterior cladograma responde:

22. ¿Qué características son más antiguas en la evolución del linaje humano?

23. ¿Qué características de las señaladas en el cladograma comparten el hombre y el gorila?.

24. ¿Es correcto afirmar que las percas son “más evolucionadas” que los tiburones por estar ubicadas a la derecha de estos en el cladograma?

25. ¿Qué organismos del cladograma son eucariotas?

26. ¿Por qué crees que todos los seres vivos se pueden ubicar en grupos anidados dentro de otros grupos?