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Árbol de la vida aviar mejor resuelto

Los investigadores dirigidos por Manfred Gahr del Instituto Max Planck de Ornitología en Seewiesen han investigado la relación de las familias de aves. 


por Max Planck Society


Por primera vez han podido aclarar la relación de todas las familias de aves no paseriformes y casi todas las familias de aves paseriformes. El nuevo árbol genealógico se basa en secciones de genes que no codifican proteínas, pero contienen secuencias que son específicas de las familias y sus géneros.

Los primeros árboles de la vida en el reino animal se basaron en comparaciones de la anatomía. Hoy, sin embargo, los científicos analizan la filogenia con datos moleculares. Utilizando métodos complejos, se estudian y comparan segmentos del genoma de diferentes especies entre sí.

La diversidad de especies de aves aumentó rápidamente por primera vez después de la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años. Hace entre 35 y 33 millones de años, durante el Oligoceno, el número de órdenes y familias de aves volvió a aumentar considerablemente. El nuevo árbol genealógico también muestra que el último aumento en el Mioceno, hace 23 a 15 millones de años, afectó casi exclusivamente al orden de las aves paseriformes.(Passeriformes), a la que pertenecen las especies, el género y la familia de aves canoras. Sin embargo, apenas se desarrollaron nuevas familias en los otros órdenes de aves. Manfred Gahr, director del Instituto Max Planck de Ornitología, considera la invención del aprendizaje del canto como la fuerza impulsora detrás de la diversidad de los pájaros cantores: «Con muchos pájaros cantores, el canto del macho determina la voluntad de la hembra para aparearse. Es posible que las nuevas canciones han contribuido al surgimiento de nuevas especies «.

Secuencias no codificantes

El equipo de Max Planck descubrió que un determinado método de biología molecular puede ayudar a diferenciar claramente los grupos de aves. Se basa en el análisis de todos los genes activos de una célula, el llamado transcriptoma. Además de las secuencias que se traducen en proteínas, los genes también contienen varias secuencias no codificantes. «Estos tienden a ser descuidados. Sin embargo, se ha demostrado que las secuencias no codificantes pueden resolver el árbol genealógico de las aves», dice Heiner Kuhl, primer autor del estudio, que ahora está investigando en el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce e Inland Pesca.

«Las secciones no codificantes contienen secuencias que son típicas de toda una familia de aves. Se pueden usar para determinar exactamente a qué familia pertenece un ave. Además, también encontramos secuencias que eran específicas de los géneros dentro de la familia», enfatiza Carolina Frankl, coautora del estudio.

De este modo, los investigadores pudieron dilucidar la relación de las 106 familias de aves no paseriformes y casi todas (115 de 130) familias de aves paseriformes. Esto último es particularmente complicado, ya que en los últimos años los nuevos géneros se han categorizado continuamente en familias, algunas de las cuales contienen solo una o unas pocas especies y, por lo tanto, son difíciles de estudiar.

Resolución del árbol genealógico de las aves

Los Paleognaths (por ejemplo, avestruces) se separan bastante temprano en el árbol genealógico. Los Neognaths luego se dividen en Galloanserae (pollos y patos) y Neoaves (pájaros nuevos). Dentro de las nuevas aves, se ha descubierto que las Mirandornithes (flamencos y somormujos) son el clado hermano de todas las demás órdenes. «El extraño hoatzin, que no pudo ser clasificado durante mucho tiempo, tuvo un último ancestro común con los Caprimulgiformes (chotacabras, marineros, colibríes) hace unos 64 millones de años», dice Carolina Frankl. En la parte superior de la familia del árbol son los Australaves, que incluyen los paseriformes, loros y halcones. Esto ya se sabía.

La ventaja de este método basado en transcriptomas es que permite el análisis eficiente de relaciones, utilizando una gran cantidad de genes que se encuentran en todas las especies de aves. «No tenemos que descifrar y reensamblar todo el genoma en un proceso que requiere mucho tiempo. Además, una pequeña gota de sangre o un pequeño trozo de piel es suficiente para el análisis. Los estudios previos basados ​​en las secuencias de genomas completos requerían supercomputadoras para calcular el árbol de la vida, pero con nuestra metodología es suficiente un servidor potente ”, dice Heiner Kuhl.


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