El coral de la vida es una metáfora o un modelo matemático útil para ilustrar la evolución de la vida o la filogenia en varios niveles de resolución, incluidos organismos individuales, poblaciones, especies y grandes grupos taxonómicos. Su uso en biología resuelve varias dificultades prácticas y conceptuales asociadas con el árbol de la vida .
En el contexto biológico, el "coral de la vida" como metáfora es casi tan antiguo como el "árbol de la vida". Después de regresar de su viaje alrededor del mundo, Darwin sugirió en sus cuadernos que:
El árbol de la vida tal vez debería llamarse coral de la vida, base de ramas muertas; para que no se puedan ver los pasajes
—Charles Darwin [1]
con obvia referencia a los corales ramificados cuyas colonias muertas pueden formar depósitos muy espesos en el océano ( que representan vidas pasadas ) con animales vivos que se encuentran solo en la parte superior ( vida reciente ). Este comentario fue ilustrado por dos diagramas simples, las primeras metáforas coralinas de la evolución jamás dibujadas en la historia de la biología. Sin embargo, Darwin abandonó más tarde su idea, y en El origen de las especies [2] se refirió al árbol de la vida como el medio más apropiado para resumir las afinidades de los organismos vivos, probablemente gracias a las obvias connotaciones de esta metáfora con la religión, la antigüedad y la cultura. arte popular y mitología.
Las primeras reflexiones de Darwin fueron redescubiertas por varios autores más de un siglo después, [3] [4] [5] a principios de este siglo se volvieron a trazar esquemas gráficos como simples heurísticas, [6] y los corales se elevaron al nivel de objetos definidos matemáticamente incluso más recientemente. [7]
La imagen de la derecha explica las diferentes partes de un coral. El eje vertical es el tiempo, el eje horizontal puede ser la riqueza, la diversidad morfológica, alguna otra medida de población o incluso escalarse arbitrariamente. Cada punto x del diagrama corresponde a un individuo, una población o un taxón. En el momento h, hay una partición de equivalencia de puntos en clases C. Una clase Cg1 es el antepasado de toda la rama superior a ella, Cr1 es la clase de antepasado común más cercana de dos segmentos. Un segmento S está definido por dos clases de modo que no hay ramificaciones entre ellas. En la parte superior, en el centro, se visualiza un evento horizontal, como la hibridación entre miembros de diferentes clases, que conduce a un nuevo segmento y, por tanto, a un coral abanico. [7] [8]
Los árboles botánicos y (muchos) corales comparten sólo una propiedad fundamental, a saber, la ramificación, lo que los hace adecuados para ilustrar la divergencia evolutiva. En cuanto a otras características, los corales son superiores a los árboles como metáforas de la filogenia porque: [7]
Los árboles como construcciones teóricas de grafos se componen de vértices (nodos) que representan entidades biológicas y bordes de conexión (vínculos) correspondientes a relaciones entre entidades. Al ser un caso especial de diagramas de siluetas ramificadas, los corales también pueden definirse matemáticamente; se trata de formas geométricas incrustadas en un espacio bidimensional o tridimensional con el tiempo como eje y alguna otra propiedad significativa, como la riqueza de taxones, como el otro (uno o dos). En cuanto a su aplicabilidad para representar filogenias, corales y árboles se comparan de la siguiente manera:
Cuando los nodos de árboles y redes representan individuos, de modo que los gráficos demuestran relaciones entre padres e hijos para poblaciones asexuales y sexuales, respectivamente, se puede alejar el zoom para que los detalles menores (nodos y bordes) del diagrama desaparezcan y el gráfico discreto se suavice. en un coral, que lamentablemente a menudo se llama “árbol”.
Si bien los corales pueden designarse para cualquier grupo taxonómico particular, por ejemplo, “coral de plantas”, el término “coral de la vida” se refiere específicamente a toda la vida celular, excluidos los virus.
La figura de la derecha es un primer intento de mostrar un coral de vida. [8]
La última característica, pero no la menos importante, del coral de la vida es que requiere una clasificación válida para la vida pasada y presente considerada en conjunto. Para ver cómo es posible, podemos referirnos nuevamente a Darwin, quien advirtió que el sistema de rangos de Linneo funciona sólo gracias a nuestro conocimiento insuficiente de la vida pasada. Se debe a la ausencia de formas extintas.
y a las consiguientes grandes lagunas en las series, que podemos dividir las especies existentes en grupos definibles, como géneros, familias y tribus.
— Charles Darwin [11]
Anteriormente, en El origen de las especies , [2] comentó que los grupos que son claramente separables en la actualidad, basándose en muchos caracteres, tienen muchas menos diferencias entre sus miembros antiguos, que por lo tanto están más cerca entre sí en el pasado que sus descendientes. En el presente. Es decir, las brechas observadas entre taxones recientes desaparecen paradójicamente cuando volvemos a los antepasados, cuestionando el significado de las filas linneanas. En consonancia con esto, Darwin sugirió además que el sistema de clasificación natural
debe ser, en la medida de lo posible, de disposición genealógica, es decir, los codescendientes de la misma forma deben mantenerse juntos en un grupo, aparte de los codescendientes de cualquier otra forma; pero si las formas parentales están relacionadas, también lo estarán sus descendientes, y los dos grupos juntos formarán un grupo más grande...
— Charles Darwin [12]
El sistema puede volverse genealógico si abandonamos el sistema de rangos y consideramos las ramas de coral como taxones, de manera análoga a los clados derivados de representaciones arbóreas de la filogenia. Es decir, cada rama del coral es un grupo monofilético cuyos miembros derivan de la misma clase de equivalencia, de modo que no surgen otras ramas de esa clase.