La evolución de caracteres es el proceso por el cual un carácter o rasgo (una determinada parte del cuerpo o propiedad de un organismo) evoluciona a lo largo de las ramas de un árbol evolutivo. La evolución de caracteres generalmente se refiere a cambios individuales dentro de un linaje que hacen que este linaje sea único respecto de otros. Estos cambios se denominan cambios de estado de carácter y se utilizan a menudo en el estudio de la evolución para proporcionar un registro de ascendencia común. Los cambios de estado de carácter pueden ser cambios fenotípicos, sustituciones de nucleótidos o sustituciones de aminoácidos . Estos pequeños cambios en una especie pueden ser características que identifican cuándo exactamente un nuevo linaje se separó de uno anterior.
En el estudio de la filogenética o cladística , los investigadores pueden observar los caracteres compartidos por un conjunto de especies y luego agruparlos en lo que se llama clado . El término clado fue acuñado en 1957 por el biólogo Julian Huxley para referirse al resultado de la cladogénesis , un concepto que Huxley tomó prestado de Bernhard Rensch . [1] Un clado es por definición monofilético , lo que significa que contiene un ancestro (que puede ser un organismo, una población o una especie ) y todos sus descendientes. [2] [3] [4]
La selección natural es el proceso por el cual los organismos que se adaptan mejor a su entorno son seleccionados para sobrevivir y reproducir más descendencia. La selección natural selecciona el fenotipo o las características de un organismo que le otorgan una ventaja reproductiva que lo convierte en el acervo genético de una población. Además, también surgen mutaciones en el genoma de un organismo individual y la(s) descendencia(es) puede heredar dichas mutaciones. Esta variación genética permite que más organismos se adapten a un entorno cambiante.
En el estudio de las filogenias, la gran mayoría de los organismos de interés se extinguieron hace mucho tiempo . Por lo tanto, es una cuestión de especulación reconstruir qué organismos ancestrales existían mucho antes de la época actual, cómo el proceso evolutivo condujo de un organismo a otro y qué organismos actuales están más estrechamente relacionados. La evolución de los caracteres y los cambios de estado de los caracteres que impulsan este tipo de evolución son lo que ayuda a los investigadores a construir estos árboles de una manera conocida como parsimonia máxima . Cuando se habla de filogenética, la parsimonia máxima se refiere a un método para inferir un árbol filogenético de una manera que minimiza el número de transformaciones de estado de caracteres implícitas en los datos observados (de ahí la denominación de parsimonia máxima ). Las ideas básicas fueron presentadas por James S. Farris [5] en 1970.
Aunque es bastante eficaz, la parsimonia máxima (como cualquier método de inferencia filogenética) puede no recuperar el verdadero curso de la evolución para una característica dada. Por varias razones, dos organismos pueden poseer un rasgo que no está presente en su último ancestro común. Los fenómenos de evolución convergente , evolución paralela y reversiones evolutivas (denominados colectivamente homoplasia ) son fuerzas evolutivas que pueden alterar la eficacia del método de parsimonia máxima para inferir relaciones filogenéticas. Sin embargo, Rindal y Brower [6] demostraron que la gran mayoría de las veces, la parsimonia y los análisis filogenéticos basados en modelos de los mismos conjuntos de datos dieron resultados que no eran significativamente diferentes entre sí, lo que implica que si la parsimonia está produciendo hipótesis falsas de relaciones debido a la homoplasia, entonces los métodos de máxima verosimilitud o bayesianos también lo están haciendo.
Lamarck es más conocido por su teoría de la herencia de las características adquiridas de 1801. Su teoría afirma que las características que un organismo adquiere a lo largo de su vida para adaptarse a su entorno se transmiten a su descendencia. Por ejemplo, Lamarck creía que los cuellos largos de las jirafas evolucionaron a medida que generaciones de jirafas intentaban alcanzar hojas cada vez más altas de un árbol. Su descendencia y las generaciones posteriores heredaron los cuellos largos resultantes.