Uno de los grupos más llamativos dentro de los vertebrados han sido la Clase Aves, mucho tiene que ver su plumaje llamativo, sus cantos, su comportamiento reproductivo y hasta su uso como modelo bio-indicadores, sin embargo, la historia evolutiva y su relación con grupos ancestrales de vertebrados los han colocado en el centro de la discusión biológica-evolutiva; a partir de lo anterior si consideramos los estudios clásicos en aves y los trabajos desarrollados por Darwin podríamos asegurar que desde entonces se han hecho propuestas sobre su evolución y las posibles relaciones con otros grupos. Es por ello
que algunas ramas de la biología como lo es la sistemática filogenética o cladística es un paradigma actual de la taxonomía, la que considera que una clasificación “natural” es aquella basada en las relaciones genealógicas (Morrone 2001).
Varios autores alemanes fueron los primeros y más entusiastas seguidores de Darwin. En 1866, Ernst Häckel propuso árboles filogenéticos para los reinos de seres vivos, plantas, cnidarios, equinodermos, articulados, moluscos y vertebrados. Tres años más tarde, Fritz Müller
aplicó las ideas evolucionistas al estudio sistemáticos de los crustáceos y analizó el problema planteado por el conflicto entre caracteres que sustentan hipótesis filogenéticas diferentes, la distinción entre caracteres primitivos y derivados, y el uso de la ontogenia para polarizar tales caracteres. Müller fue el primero en proponer filogenias basadas en caracteres y no tan solo especulativas como las propuestas por Häckel (Morrone 2001).
La sistemática es la disciplina que estudia la clasificación de los seres vivos. También se la conoce como taxonomía, aunque algunos autores prefieren reservar este último término para cuestiones teóricas, referidas a los principios y procedimientos clasificatorios y emplear el nombre de sistemática para un campo del conocimiento más amplio (Morrone 2001).
El objetivo principal de la investigación sistemática es obtener una clasificación de los seres vivos estudiados. Pero ¿para qué construimos clasificaciones? Básicamente, porque ellas nos permiten manejar una gran cantidad de información y recuperarla fácilmente. Cuando decimos que una determinada especie pertenece a la Clase Mammalia – como se denominan científicamente al grupo de los mamíferos – automáticamente estamos asumiendo que tendrán glándulas mamarias, pelos y algunas características óseas particulares, sin necesidad de detallarlas. Además, las clasificaciones permiten predecir información desconocida. Por ejemplo, si descubrimos una
75 nueva especie de mamífero, aunque solo podamos analizar algunos de sus caracteres, es posible predecir que esa especie también tendrá algunos caracteres no observados (Morrone 2001). Las clasificaciones no son meros archivos de información, sino hipótesis acerca de los patrones de la biodiversidad (Morrone 2001).
Finalmente la sistemática filogenética o cladística considera que la clasificación de los seres vivos debe basarse en el reconocimiento de sus relaciones genealógicas, a través de un cladograma (Morrone 2001).
Actividad práctica actualizada 2017-2018. Técnico Académico: Manuel Becerril González.
PROPÓSITOS Y OBJETIVOS
Esta actividad práctica apoya algunos aspectos de Biología IV, Unidad 1. ¿Cómo explica la evolución el desarrollo y mantenimiento de la biodiversidad? Tema III. Filogenia e historia de vida: Árboles filogenéticos.
Que el alumno:
Comprenda que los árboles filogenéticos son modelos explicativos de las relaciones temporales entre especies.
PROBLEMAS O PREGUNTAS A RESOLVER A TRAVÉS DE LA ACTIVIDAD
EXPERIMENTAL.
¿Qué es Taxonomía y Sistemática?
¿Por qué es importante hacer clasificaciones en Biología? ¿Qué es un caracter biológico?
¿Qué papel tiene el ADN actualmente en los criterios de clasificación?
SUGERENCIA DE ACTIVIDAD PREVIA
Realiza una investigación documental previa en donde se aborden las ventajas y desventajas de los árboles filogenéticos desde el punto de vista evolutivo.
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MATERIAL NECESARIO PARA LA ACTIVIDAD
Material
10 Imágenes impresas a color de aves (cuerpo completo) Tijeras
Lápiz adhesivo resistol Pliego de cartulina Una hoja blanca
Lápices de colores o marcadores de colores
ACTIVIDADES
La actividad consta de dos etapas, una primera en donde se observa con detalles los tipos de picos, colas y patas de las aves, y una segunda en donde se dan los criterios para la elaboración del árbol filogenético o cladograma. Si el profesor lo desea puede utilizar diversos ejemplos con otros materiales o grupos de animales o plantas para realizar un ejercicio similar.
PROCEDIMIENTO
1. Seleccionar los taxones que serán las unidades de nuestro estudio, eso dependerá si previo acuerdo con el profesor decide un taxón diferente al propuesto en esta actividad.
2. Elegir los caracteres que brindarán la evidencia sobre las relaciones genealógicas de los taxones estudiados.
3. Descubrir las relaciones genealógicas de los taxones analizados y representarlas en un cladograma.
4. Traducir las relaciones genealógicas del cladograma en una clasificación formal.
¡CON LAS IMÁGENES TAMBIÉN SE APRENDE! (Uso de las TIC)
Antes de iniciar la actividad práctica, recuerda que puedes hacer uso de tu celular para capturar fotografías con las que puedes ilustrar y enriquecer tu reporte de la actividad.
III. ¿QUÉ TENGO? ¿QUÉ HAGO?... (Método)
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REGISTRO DE OBSERVACIONES, DATOS Y EVIDENCIAS PRÁCTICAS
Durante la actividad registra tus observaciones en una tabla (Matriz de datos) para que posteriormente con dicha información construyas tus ramas y finalmente el árbol filogenético o cladograma, ya que posteriormente esta información te permitirá apoyar tus análisis, discusión y conclusiones.
En equipos colaborativos y con las imágenes de aves ya recordadas observar las siguientes características: tipo de picos, colas y patas, tal y como se aprecia en las imágenes identifica los tipos de picos, colas y patas de cada una de tus imágenes. Para elaborar el cladograma se requiere: observar, analizar, ordenar y proponer bajo el criterio de mayor simplicidad.
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79 Una vez identificados en las imágenes de aves los tipos de picos, patas y colas, ordenalas en hoja blanca a través de una Matriz de Datos como la que aparece abajo, en este caso se utiliza el método de Hennig que es el que establece el criterio de mayor simplicidad para clasificar y ordenar los caracteres de las especies en cuestión.
A partir de los caracteres tomados en la matriz de datos se construyen una por una las siguientes ramas.
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Una vez que se han construido las ramas, en la cartulina se puede elaborar el árbol o cladograma completo, es importante mencionar que puede haber más de un posible resultado, sin embargo, bajo el criterio de mayor simplicidad se debe considerar el que tenga menos “pasos” para su elaboración.
Para tus análisis, discusión y conclusiones del ejercicio debes considerar que cada uno de los nodos y ramas representa y tiene relación con algunos caracteres como los que a continuación se presentan, no olvides que en este paso es importante que tu profesor (a) colaboré con una explicación básica sobre cada caracter.
ESTADO PLESIOMÓRFICO: Caracter que surge primero en el tiempo, se infiere que se encontraba en el antecesor.
ESTADO APOMÓRFICO: Caracter que surge del estado plesiomórfico, es una transformación.
SIMPLESIOMORFÍA: Caracter plesiomórfico que presentan dos o más taxones.
AUTAPOMORFÍA: Caracter apomórfico o novedad evolutiva que presenta un único taxón. SINAPOMORFÍA: Caracter apomórfico que se presenta en dos o más taxones.
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PARALELISMO: Compartición de un caracter en taxones no asociados.
OBSERVACIONES Y EVIDENCIAS PRÁCTICAS
Dibuja o toma fotografías de tus observaciones realizadas para ilustrar tu cladograma en cada rama, de tal forma que se pueda identificar a cada especie y dar una posible explicación y conclusión del ejercicio.
¡LLEGÓ EL MOMENTO DE ELABORAR EL INFORME (REPORTE)
ESCRITO DE LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL! (del punto a 1 al 12)
Con el cladograma elaborado en la cartulina puedes presentar el producto final y explicarlo a los demás compañeros de cómo se llegó a la elaboración, y lo más importante qué es lo que representa en términos evolutivos, así como la importancia del surgimiento de ciertos caracteres en cada taxón, así como la importancia en el escenario evolutivo.
Ejemplo sobre el uso actual de cladogramas en la Familia Corvidae (cuervos) en América.
V. ¿POR QUÉ PASA?... (La explicación científica escolar)
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ANÁLISIS, CONTRASTACIÓN, EXPLICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE
OBSERVACIONES, RESULTADOS Y/O EVIDENCIAS PRÁCTICAS
El alumno (a):
Da respuesta a la (s) pregunta (s) o problema (s) planteado (s) con base en las evidencias prácticas y el análisis de sus resultados.
Por la naturaleza de la actividad se recomienda a los alumnos considerar lo siguiente: Variación individual en el tiempo: cambios con la edad o estaciones.
Variación social: insectos sociales.
Variación ecológica: cambios asociados al ambiente.
Variación traumática: cambios morfológicos debidas por ejemplo a marcas por enfermedad o accidente.
Variación asociada al sexo: dimorfismo sexual.
ELABORACIÓN DE CONCLUSIONES
En este apartado, los alumnos (as) construyen sus propias conclusiones; para ello, considera la (s) pregunta (s) problema (s) a resolver (posibles respuestas) y los resultados logrados. Es importante incluir en este apartado la importancia del ADN como herramienta para las interpretaciones evolutivas de diversos grupos, además de los caracteres morfológicos que se evalúan con los árboles filogenéticos y cladogramas.¿QUÉ APRENDÍ?
De manera breve los alumnos expresan los conocimientos, habilidades y actitudes logrados a través de la actividad.
REFERENCIAS CONSULTADAS. (BIBLIOGRÁFICAS, HEMEROGRÁFICAS O
CIBERGRÁFICAS
El profesor solicita a los alumnos que utilicen el formato APA para citar las referencias consultadas.
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