sistemática molecular biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...uso de...

40
Sistemática molecular Biogeografía Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio de los patrones de distribición de plantas y animales en el tiempo y espacio junto con los factores que causan estos patrones

Upload: others

Post on 26-Jun-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Sistemática molecular Biogeografía

Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos

Estudio de los patrones de distribición de plantas y animales en el tiempo y espacio junto con los factores que causan estos patrones

Page 2: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Relaciones de parentesco

Tiempos de divergencia

Patrón de distribución actual de taxa

Origen grupos taxonómicos

Disyunciones: vicarianza vs dispersión

Mecanismos de especiación

Respuesta a cambios climáticos

Sistemática molecular

Biogeografía

Page 3: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Sistemas de Clasificación

Page 4: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

SistemáticaEstudio de las relaciones evolutivas

entre los taxa

Orden natural basado en las relaciones evolutivas (ancestro común)

Page 5: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Análisis cladístico: agrupación según caracteres derivados compartidos

sp1 sp2 sp3 sp4 a a h h

sp1 sp2 sp3 sp4 a a b b

a: estado ancestralh: estado derivado

Page 6: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 7: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 8: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Morfológicos versus MolecularesMorfológicos versus Moleculares

Page 9: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Marcadores Moleculares: ubicación

Nuclear Biparental Lineal, Poliploide 2 copias por cel

Cloroplastidial: cpDNA Maternal (angiospermas) Paternal (gimnospermas) DNA circular Múltiples copias

Mitocondrial: mtDNA Paternal DNA circular Múltiples copias

Page 10: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

SustituciónDeleciónInserción Transposición

Bases del Polimorfismo

Page 11: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Reloj Molecular

Page 12: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Calibración

Años de divergencia

Page 13: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Ventajas Datos Moleculares

Secuencias evolucionan en forma regular

Menos confusión entre homología y analogía

Abundancia de caracteres , presentes en todos los organismos

Permite estimar tiempos de divergencia

Pueden ser utilizados para estudiar relaciones a muchos niveles evolutivos

Resumiendo

Page 14: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 15: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Diferencias cpDNA-ADN nuclear

Premoli et al, 2010. Evidencia de captura de cloroplasto

Page 16: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 17: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 18: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

1

2

3

4

1

3

2

4

Máxima Parsimonia: árbol que explique los datos con el menor número de pasos

Page 19: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

1

3

2

4

1

3

2

4

ext2

4

3

1

ext

Raíz árbol

Page 20: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Relaciones de parentesco

Tiempos de divergencia

Patrón de distribución actual de taxa

Origen grupos taxonómicos

Disyunciones: vicarianza vs dispersión

Radiaciones evolutivas

Respuesta a cambios climáticos

Sistemática molecular

Biogeografía

Page 21: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 22: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Acantisítidos Clamadores(Tyranni)340 sp

Origen de los Paseriformes73 familias

5700 sp

Cantores(Passeri)4000 sp

Page 23: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Barker et al, 2004

Page 24: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

1 sp; NC

69 sp; Cos

fósil 120MA; Chen 2004

Page 25: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio
Page 26: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Distribuciones disyuntas

Page 27: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Disyunciones con Australasia

Page 28: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Crisp et al., 2011

Page 29: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Knapp et al, 2005; Crisp et al. 2005

Page 30: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Disyunciones neotropicales

Page 31: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Myrceugenia (Myrtaceae)

Photos: ChileBosques

Page 32: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Murillo et al, 2012; Murillo, 2011

Page 33: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

A. violaceae

Chacón et al., 2012

Page 34: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Byrsonima (Malphigiaceae)

Disyunciones África-Sudamérica

Dinemagonum gayanum

Malphigiaceae

Page 35: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

•Puente Noratlántico terciario (clima más cálidoI

•Dispersión a larga distancia reciente

•Dispersión antropogénica

• Vicarianza: ruptura Gondwánica

• Dispersión terciaria:

•Atlántico larga distancia (continentes más cerca, nivel más bajo)

Page 36: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Malphigiaceae

63MA

55MA

Davis et al 2002

fossil species of Tetrapterys recovered from the early Oligocene(33 mya; ref. 17

Page 37: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Sigmodontinos (400 especies)

Page 38: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Parada et al. 2013

Page 39: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio

Radiaciones adaptativos: procesos de especiación rápido

Page 40: Sistemática molecular Biogeografíabiogeografiadechile2014.weebly.com/uploads/2/5/6/0/...Uso de DNA, RNA y/o proteínas para inferir relaciones evolutivas entre los organismos Estudio