Estadísticas de divergencia

Puede calcular varias estadísticas de divergencia de grupos. Por lo general, podría considerar el número de diferencias por pares entre cualquier par de individuos. Por ejemplo, las siguientes dos secuencias

ATATATCCTGTGTCA AAATATCTTGTGTCA

tiene 2 diferencias.

Agrupación obvia u oscura

A menudo, las personas realmente se agrupan de forma bastante natural (si realiza un análisis de componentes principales, verá grupos claramente definidos), pero a veces los grupos son bastante borrosos.

La definición de especie es arbitraria.

Ya sea que la agrupación sea borrosa o no, a menudo es bastante arbitrario cuánto deben ser diferentes dos grupos para clasificarlos en diferentes poblaciones, diferentes subespecies o diferentes especies, diferentes géneros, etc.

El problema aquí es más un problema de definición que un problema técnico. Debería echar un vistazo a esta publicación para comprender el problema detrás de la definición de especie.

Mi intento de una explicación de nivel de escuela secundaria.

Explica qué es un árbol filogenético.

Primero dibuja un árbol filogenético. Explique lo que significan:

• Un nodo es un ancestro común.
• Una hoja es una especie existente (si la hoja llega a la copa del árbol)
• Todas las especies están relacionadas, pero algunas están más relacionadas que otras.
• Introducir el concepto de clado hermano
• Explique que cada especie en un clado hermano está igualmente relacionada con todas las especies en el otro clado hermano resaltando su ancestro común.
• Explique que ninguna especie existente es el ancestro de otra especie ya que los ancestros son los nodos.

Puede obtener una breve introducción a los árboles filogenéticos aquí en Biology.SE o aquí en Comprender la evolución .

Métodos para reconstruir un árbol filogenético

Que se pregunten cómo podríamos llegar a saber cuál es el verdadero árbol filogenético.

Sugiere usar datos fenotípicos y haz que se den cuenta y si juntas todas las flores amarillas o los organismos voladores (insectos, pájaros, murciélagos, ardillas) no funcionará muy bien. Entonces, los datos fenotípicos a veces pueden ser engañosos. Así que explique que podemos usar datos genéticos contando el número de diferencias por pares. Consideremos las tres secuencias diferentes.

especie A: ATCTCTGespecie B: ATCTCTTespecie C:AGGCATT

Parece que las dos primeras secuencias están más estrechamente relacionadas que cualquiera de ellas con la tercera secuencia. Puedes dibujar el árbol para estas tres especies.

reloj molecular (opcional)

Conociendo la velocidad a la que se producen las mutaciones, se puede datar desde cuándo divergieron dos linajes en función de los datos genéticos. Probablemente tendrá que aprender un poco más sobre el reloj molecular por sí mismo. Puede pedir una explicación para la escuela secundaria en otra publicación.

Dentro de la diversidad de la población (opcional)

Reconocer la existencia de diversidad genética dentro de la población es clave para todos los procesos evolutivos, por lo que es bueno hacerles comprender la existencia de dicha diversidad desde el principio.

Por supuesto, existe diversidad genética dentro de una especie que hace que todo sea un poco más complicado. Por ejemplo, algunos de ustedes tienen ojos azules mientras que otros tienen ojos marrones (suponiendo que haya una variación en el color de los ojos entre sus alumnos), esto se debe al hecho de que la secuencia de ADN dentro de cada uno de ustedes es un poco diferente. No tan diferente como lo es entre humanos y chimpancés, pero un poco diferente.

Datos genéticos para agrupar poblaciones en especies

Entonces, puede decir que los datos genéticos pueden permitirnos diferenciar a los grupos. Puede mostrar un tipo de gráfico de PCA (sin explicar realmente qué es realmente un PCA) con colores. Cada color corresponde a una población (insista en el término población y no especie). Algo como

y luego argumentar informalmente que las poblaciones de color amarillo claro, verde y rojo son probablemente especies diferentes, mientras que todas las demás poblaciones parecen pertenecer a la misma especie.

Problema con la definición de especie

Si realmente quieres plantear la cuestión de cómo usar los datos genéticos para diferenciar las especies, ¡entonces primero tendrás que destruir su concepto de especie! Para eso, primero debes echar un vistazo a esta publicación . Tendras que

• Introducir el concepto biológico de especie.
• Explique por qué este concepto no funciona para las especies asexuales (esperemos que sepan que muchas especies son asexuales).
• Dé un ejemplo de otro problema, como el ejemplo clásico (aunque rara vez observado) de especies de anillos (ver aquí en Biology.SE o aquí en wikipedia )

Luego, regrese al PCA y pregunte, ¿qué tan diferentes deben ser dos poblaciones para que se les llame especies diferentes? Y hacerles darse cuenta de que esto es bastante arbitrario. Podemos decir que son linajes diferentes, pero depende de cada uno decidir cómo queremos llamar a una especie. Sin embargo, muy a menudo la vaga intuición acerca de cuán diferente debería ser una especie es suficiente.