Cuando las especies bajo un paraguas taxonómico se han enfrentado a bifurcaciones en el camino, lo que lleva a la extinción o la adaptación, el camino tomado ha sido difícil de seguir. En un artículo recientemente publicado, dos científicos argumentan que los enfoques utilizados durante mucho tiempo para reconstruir estos caminos son profundamentedefectuoso
Si bien la evidencia paleontológica proporciona información sobre cómo y por qué los patrones de biodiversidad han cambiado con el tiempo geológico, los hallazgos de fósiles para muchos tipos de organismos son demasiado escasos para decir algo, dijo el biólogo de la Universidad de Oregon, Stilianos Louca, autor principal de un artículo publicado en línea en abril.15 antes de imprimir en el diario Naturaleza .
Señaló que un enfoque alternativo se basa en el uso de cambios identificables en la composición genética de un organismo, pero la señal en este tipo de datos puede ser engañosa.
"Nuestro hallazgo arroja serias dudas sobre literalmente miles de estudios que utilizan árboles filogenéticos de datos existentes para reconstruir el historial de diversificación de los taxones, especialmente para aquellos taxones donde los fósiles son raros, o que encontraron correlaciones entre factores ambientales como el cambio de temperaturas globales ytasas de extinción de especies ", dijo Louca, quien es miembro del Instituto de Ecología y Evolución de la UO.
En su artículo, Louca y Matthew W. Pennell, biólogo evolutivo de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, también ofrecen un camino a seguir: un modelo matemático que introduce variables alternativas para caracterizar escenarios evolutivos a largo plazo que pueden ser precisosidentificado a partir de datos filogenéticos.
"He estado trabajando con estos tipos tradicionales de modelos durante una década", dijo Pennell. "Soy uno de los principales desarrolladores de un paquete de software popular para estimar las tasas de diversificación de los árboles filogenéticos. Y, como tal, penséTenía una muy buena idea de cómo funcionaban estos modelos. Me equivoqué ".
En su artículo, los investigadores señalan que los métodos utilizados durante mucho tiempo extraen información sobre la evolución de organismos vivos, utilizando variantes de un proceso matemático de nacimiento y muerte. Sin embargo, estos no pueden extraer información sobre las tasas de especiación y extinción, especialmentepara la mayoría de los taxones, como las bacterias, que no han dejado registros fósiles.
El enfoque paleontológico estima el número de especies que han aparecido y desaparecido en varios intervalos en función de los fósiles descubiertos y sus edades mínimas y máximas estimadas. En el enfoque filogenético, la información se extrae de las relaciones evolutivas entre las especies existentes, utilizando principalmente datos genéticos,y estructurado en árboles filogenéticos conocidos como timetrees.
Esto se hace a menudo encontrando un escenario de especiación / extinción que habría sido el más probable para generar un árbol filogenético dado.
"Si bien se ha desarrollado un impresionante conjunto de métodos computacionales en las últimas décadas para extraer cualquier información que quede, hasta ahora no teníamos una buena comprensión de qué información queda exactamente en estos árboles y qué información se pierde para siempre", Loucadijo.
El enfoque matemático de Louca y Pennell aclara con precisión qué información se puede extraer de los tiempos existentes bajo el modelo generalizado de nacimiento y muerte. Los investigadores introducen nuevas variables identificables y fácilmente interpretables que contienen toda la información disponible sobre dinámicas de diversificación pasadas y cómo se pueden estimar.
"Sugerimos que medir y modelar estas variables identificables ofrece una forma más sólida de estudiar la dinámica de diversificación histórica", escriben en el documento. "Nuestros hallazgos también dejan en claro que los datos paleontológicos continuarán siendo cruciales para responder algunas preguntas macroevolutivas"."
"El futuro depende de sintetizar información de conjuntos de datos de moléculas y fósiles", dijo Pennell.
Los investigadores enfatizan que sus resultados no invalidan la teoría de la evolución en sí misma, simplemente imponen restricciones sobre qué tipo de información puede extraerse de los datos genéticos para reconstruir el camino de la evolución.
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Materiales proporcionado por Universidad de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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