Ejercicios: Filogenia, ancestro común y especiación

Define clado y explica qué representa un punto de ramificación (nodo) en un árbol filogenético.

Un árbol filogenético se describe así: el linaje de los peces se ramifica primero; luego se ramifica el linaje de las ranas; luego el de las lagartijas; el último punto de ramificación se divide en ratón y humano. (a) ¿Cuáles dos organismos están más estrechamente emparentados? (b) ¿Qué organismo podría servir como grupo externo para la lagartija, el ratón y el humano? (c) ¿El humano está más emparentado con la lagartija o con la rana? Explica.

Clasifica cada par de estructuras como homólogas o análogas y nombra el tipo de evidencia que aporta cada una:

(a) el ala de un murciélago y el brazo de un humano;

(b) el ala de un ave y el ala de un insecto;

(c) la aleta de un delfín y la aleta de un tiburón.

La tabla muestra el número de diferencias de aminoácidos de una proteína en comparación con la versión humana (valores hipotéticos con fines ilustrativos).

(a) Ordena las especies de la más a la menos emparentada con los humanos. (b) Describe con palabras cómo se ramificaría el árbol. (c) Explica por qué los datos moleculares, como las secuencias de ADN y de proteínas, son una evidencia sólida de ancestro común.

Dos especies de ardillas viven en bordes opuestos del Gran Cañón. Se cree que descienden de una sola población ancestral que fue dividida por el cañón. (a) Nombra el modo de especiación. (b) Describe los pasos desde la población inicial hasta dos especies. (c) Explica por qué las dos poblaciones pueden haberse aislado reproductivamente aunque nada les impidiera encontrarse más tarde.

Clasifica cada barrera reproductiva como precigótica o poscigótica:

(a) dos especies de ranas se reproducen en estaciones distintas;

(b) un caballo y un burro se aparean, pero su descendiente (una mula) es estéril;

(c) dos especies de aves responden solo a su propio canto de cortejo;

(d) un embrión híbrido se forma pero deja de desarrollarse pronto.

Luego explica por qué un híbrido estéril no encaja con el concepto biológico de especie como parte de una sola especie.

La tabla muestra rasgos presentes (+) o ausentes (−) en cinco animales.

(a) Construye un cladograma e indica dónde aparece por primera vez cada rasgo. (b) Un fósil recién descubierto tiene columna vertebral, mandíbulas, cuatro extremidades, huevo amniótico y no tiene pelo. ¿Dónde lo colocarías y por qué? (c) Explica por qué la lamprea es el mejor grupo externo en este caso.

Dos formas de pez espinoso viven juntas en el mismo lago: una se alimenta cerca de la superficie y otra cerca del fondo. En pruebas de apareamiento, el 90% de los apareamientos dentro de una misma forma produce descendencia, pero solo el 5% de los apareamientos entre formas lo hace, y los híbridos tienen menor supervivencia. (a) Evalúa si las dos formas deben considerarse especies distintas, usando evidencia de los datos. (b) Explica cómo esto podría ser un ejemplo de especiación simpátrica y compárala con la especiación alopátrica. (c) Explica por qué un aumento del flujo génico entre las dos formas tendería a reducir su divergencia.