¿Qué es un cladograma?

La biología evolutiva ha sido una de las áreas más fascinantes y dinámicas de la ciencia durante siglos, permitiéndonos comprender cómo las especies han cambiado y se han diversificado a lo largo del tiempo. Dentro de este campo, una herramienta fundamental para visualizar y analizar las relaciones evolutivas entre diferentes organismos es el cladograma.

Un cladograma es una representación gráfica que muestra las conexiones entre diferentes grupos de organismos según su ascendencia común, brindándonos una ventana única a la historia evolutiva de la vida en la Tierra.

En este artículo, exploraremos en detalle qué es un cladograma, cómo se construye y por qué es una herramienta esencial en la investigación evolutiva y la clasificación de las especies. Además, discutiremos los principios básicos detrás de la cladística, la metodología utilizada para crear estos diagramas, y algunos ejemplos interesantes de cómo los cladogramas han ayudado a resolver misterios en la historia evolutiva de diversas especies.

Al igual que un diagrama de árbol, los cladogramas son una forma de mostrar las relaciones entre diferentes organismos. Estos dibujos se utilizan en cladística, y no se parecen en nada a un árbol evolutivo; en cambio, se utilizan para trazar el hipotético ancestro común que presenta características similares a los demás organismos de la taxonomía.

Historia de los cladogramas

La historia de los cladogramas es imprecisa. Se cree que se remonta a la época de 1950, cuando Willi Hennig, un entomólogo alemán, introdujo sus ideas sobre la cladística. Hennig escribió un libro en el que discutía la filogenia de los organismos y las formas de descubrir la relación entre ellos. Sin embargo, como el libro no estaba en inglés, permaneció ignorado hasta 1966, tras lo cual se tradujo y se interpretaron sus ideas.

Este autor propuso en su libro la idea de clasificar los organismos mediante un sistema de ramificaciones en lugar de una escalera, que era lo que se utilizaba anteriormente. Desde entonces, Hennig es considerado el fundador de la cladística.

Partes de un cladograma

Un cladograma típico presenta las siguientes características:

1) Raíz

La raíz es un ancestro inicial común y se marca como punto de partida del diagrama. Una línea entrante representa que la raíz procede de clados mayores.

2) Nodos

Un nodo es una región que marca el punto de divergencia en los cladogramas y representa el ancestro hipotético que se divide para bifurcarse en dos o más taxones derivados.

3) Clados

Un clado es una parte específica del cladograma que incluye el ancestro reciente y sus descendientes. Puede indicarse marcando un nodo concreto y todas las ramas asociadas.

4) Ramas

Las ramas indican la bifurcación de la raíz en nodos. Los vínculos entre los organismos pueden deducirse mediante el trazado de las ramas.

5) Taxón/Grupo externo

El taxón o el grupo externo es el organismo relacionado más distante en todo el gráfico. Este grupo no suele formar un clado, sino que ofrece un punto de comparación para el resto del cladograma.

La ventaja más significativa de utilizar un cladograma es la comodidad y facilidad que ofrecen. Sin embargo, la mayor desventaja de utilizar un cladograma es que sólo proporcionan información ancestral hipotética. Aquí se te muestra las ventajas y desventajas detalledas de cladogramas.

Entonces, ¿cuáles son los tipos de cladogramas?

Tipos de cladogramas

Como se ha explicado anteriormente, los clados son un grupo específico de organismos en un cladograma que muestra un ancestro y sus descendientes ramificados. Estos clados se han subdividido en tres categorías principales: monofilia, parafilia y polifilia, que describen las diferentes formas de agrupar los taxones. A continuación, tenemos más información.

1) Monofilético

Tal y como se interpreta del término "mono", estos grupos se refieren a un único clado que constituye la base fundamental de la taxonomía. El grupo monofilético muestra los descendientes de un único ancestro común. Cualquier organismo que descienda de ese linaje ancestral específico se considerará parte de este grupo.

2) Parafilético

Los clados parafiléticos no incluyen a todos los descendientes de un ancestro concreto, sino que se ignora deliberadamente un determinado conjunto de organismos al formar este grupo. Sin embargo, estos clados tienen un gran valor práctico y se utilizan para describir el surrealista linaje de los dinosaurios y las aves.

3) Polifilético

Los grupos polifiléticos son aquellos taxones que no comparten un linaje ancestral común y tienen múltiples orígenes. Se agrupan en función de una característica común que se considera heredada de un ancestro, pero que en realidad no lo es. Los grupos polifiléticos son confusos, y los cladistas y filogenetistas rara vez los utilizan.

Los cladogramas son una forma eficaz de diferenciar los organismos y de trazar un ancestro común. A continuación se presentan algunos ejemplos que te ayudarán a entender mejor estos gráficos.

Ejemplos de cladogramas

A continuación se presentan algunos ejemplos que te ayudarán a entender mejor estos gráficos. Puedes hacer cilc en la imagen para verla en HD y editarla en línea. Si quieres descargar gratis esta plantilla para utilizarla después, haz clic en el icono de descarga.

1) Cladograma de los primates

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Cladograma de los primates

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• Todos los primates elegidos para la comparación aparecen en la parte superior del gráfico.
• Los diferentes nodos del gráfico representan diferentes ancestros hipotéticos.
• Los lémures y los loris son los que menos se parecen al resto de los primates.
• Los lémures y los loris comparten un nodo común y forman un clado separado.
• Los simios, los humanos y todos los nodos marcan un ancestro común formando un clado.

2) Cladograma de vértebras

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Cladograma de vértebras

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• Este cladograma muestra la línea evolutiva desde los peces hasta las aves, partiendo de los peces sin mandíbula, los peces cartilaginosos, los peces óseos, los anfibios, los mamíferos, las tortugas, los lagartos, las serpientes, los cocodrilos y las aves, entre otros.
• Como representan los diferentes ejes, estos árboles filogenéticos de vertebrados se dividen en diferentes estructuras corporales.
• Cuanto más cercano sea el organismo, mayor será el grado de similitud entre ellos.
• Los lagartos, las aves y los cocodrilos forman un clado que termina en un ancestro común.

A menudo confundimos el cladograma con un árbol filogenético; sin embargo, son diferentes.

Ambos diagramas representan un análisis filogenético y pretenden mostrar los vínculos entre los distintos taxones. El proceso de construcción también es similar, e incluso los caracteres utilizados para describir a los organismos son parecidos. Sin embargo, el cladograma es un tipo de diagrama filogenético y se considera un paso esencial para construir diagramas filogenéticos complejos.

A continuación, veamos en qué se diferencian ambos.

Este es un árbol filogenético de la vida. Puedes hacer cilc en la imagen para verla en HD y editarla en línea. Si quieres descargar gratis esta plantilla para utilizarla después, haz clic en el icono de descarga.

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Árbol filogenético de la vida

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Este es un cladograma.

Leer e interpretar un cladograma es muy fácil. Sigue estos pasos para aprender a leerlo.

1) Léelo como un árbol genealógico

Los cladogramas tienen un punto de partida que se ramifica en diferentes direcciones. El punto de partida representa el ancestro en común de todas las especies, mientras que los extremos que se ramifican indican los descendientes.

2) Conoce los puntos de especiación

La especiación se indica en los nodos y marca la llegada de un nuevo rasgo al diagrama. Traza los puntos de intersección y deduce la similitud entre el grupo de animales que se bifurca a partir del punto de intersección específico.

3) Estudia los caracteres filogenéticos

Mientras una parte de la línea de intersección se ramifica para mostrar a los animales, la otra muestra las características que ayudan a agrupar a los organismos. Esto también se puede ver en la siguiente imagen. Marca todos los animales correspondientes a un rasgo específico para interpretar la clasificación.

Los cladogramas se elaboran basándose en sus características estructurales o en rasgos moleculares como el ADN y el ARN. Sin embargo, en los últimos tiempos, los cladogramas se construyen a partir de características moleculares se han hecho más populares que cualquier otro tipo. A continuación, veremos el método de construcción de ambos.

Pruebas estructurales

1. Elige un grupo de organismos y clasifícalos en función de sus características externas. Asegúrate de elegir sólo rasgos fijados por el desarrollo en lugar de los influenciados por el medio ambiente.

2. Luego, agrupa y ordena tus datos para el cladograma. Agrúpalos dibujando un diagrama de Venn o una tabla.

3. Visualiza cada característica en un nodo, y la especie que menos se parezca a cualquier característica se colocará al final como un grupo externo.

Pruebas moleculares

1. Elige un gen, ADN o proteína de ARN que sea común a todos los organismos de un grupo. (por ejemplo, hemoglobina, citocromo C). Selecciona bien la prueba molecular, es decir, la secuencia de ADN o de proteínas. Aunque las proteínas son la prueba preferida, los patrones de ADN son excelentes para estudiar las evoluciones recientes.

2. Organiza los datos genéticos utilizando un software como Clustal Omega y deduce las similitudes y diferencias entre las secuencias de proteínas. Los animales estrechamente relacionados mostrarán un mayor grado de similitud.

3. Una vez realizado el alineamiento de la secuencia, Clustal Omega creará filogramas ramificados.

Sin embargo, la creación de nodos y la conexión de los mismos de manera manual puede ser un proceso laborioso y puede llevar a errores. Para evitar estas limitaciones, te recomendamos utilizar herramientas de diagramas como EdrawMax, que te permite crear cladogramas profesionales y personalizados de manera rápida y sencilla. Con EdrawMax, puedes:

Puedes ver este vídeotutorial para obtener más información.

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Los cladogramas son, en efecto, una gran forma de diferenciar los organismos y descubrir un hipotético ancestro común para ellos. Con una ramificación sencilla y sin grandes complejidades, los cladogramas son fáciles de dibujar y de comprender.

Sin embargo, el proceso de dibujo se simplifica y facilita con EdrawMax. Gracias a una gran variedad de herramientas, una interfaz fácil de usar y atractivas plantillas, construir un cladograma con Edraw es un proceso sencillo. Entonces, ¿qué estás esperando? Agrupa tus datos y regístrate en Edraw para empezar a crear los cladogramas más atractivos en un abrir y cerrar de ojos.

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