Ancestros comunes y árboles filogenéticos

Un lagarto se parece más a una rana que a un ratón; sin embargo, en el árbol genealógico de los vertebrados, el lagarto y el ratón son parientes más cercanos.

Los mismos huesos, distintas funciones

El brazo de una persona, la pata delantera de un perro, el ala de un ave y la aleta de una ballena cumplen funciones muy distintas, pero están formados por el mismo conjunto de huesos en el mismo orden. Los biólogos llaman estructuras homólogas a partes como estas: se parecen porque los animales las heredaron de un ancestro común, y desde entonces la evolución ha cambiado su forma y su tamaño. Algunas estructuras parecen no tener ninguna utilidad, como las alas de las aves que no vuelan o los pequeños huesos de las patas traseras dentro del cuerpo de las ballenas. Estas estructuras vestigiales son restos de ancestros en los que sí cumplían una función.

Parecido no siempre significa emparentado. Los insectos y los murciélagos vuelan con alas, pero esas alas se formaron a partir de partes de origen completamente distinto. Los rasgos como estos, que evolucionan por separado en grupos no emparentados porque enfrentan problemas parecidos, son estructuras análogas, y el proceso se llama evolución convergente. El pelaje blanco de invierno del zorro ártico y el plumaje blanco de invierno de la perdiz nival son otro caso: los dos se camuflan en la nieve, pero no porque compartan un ancestro reciente.

Otras pruebas apuntan en la misma dirección. Los embriones de los vertebrados, incluidos los humanos, tienen arcos faríngeos y cola en una etapa temprana. En los humanos, estos arcos contribuyen a formar estructuras de la cabeza y el cuello, no branquias funcionales. Todos los seres vivos usan ADN con un código genético casi idéntico, que es justo lo que cabría esperar si toda la vida comparte un ancestro, y cuanto más emparentados están dos grupos, más se parecen sus secuencias de ADN. Los lugares donde viven los animales también encajan: los grupos que evolucionaron antes de que se fragmentara el supercontinente Pangea, hace unos 200 millones de años, se encuentran en todo el mundo, mientras que Australia, aislada durante mucho tiempo, está llena de marsupiales que no existen en ningún otro lugar.

Cómo leer un árbol

Un árbol filogenético es un diagrama que muestra quién está emparentado con quién. Darwin dibujó uno en un cuaderno en 1837, y un diagrama ramificado es la única ilustración de El origen de las especies. En un árbol con raíz, la raíz, a la izquierda en el laboratorio de abajo, representa al ancestro de todo lo que hay en el árbol. Cada punto de ramificación es un linaje que se divide en dos. Los nombres de los extremos son grupos actuales. Dos grupos que salen del mismo punto de ramificación son taxones hermanos, y un grupo que se separa cerca de la raíz y queda solo es un taxón basal. Un punto de ramificación con más de dos ramas, una politomía, indica que todavía no se conoce el orden de las divisiones.

Para saber qué tan emparentados están dos grupos, sigue los dos hacia la raíz hasta que los caminos se junten. Ese punto de encuentro es su ancestro común más reciente. Cuanto más reciente es, más cercano es el parentesco. Hay tres costumbres que confunden a mucha gente. El orden de los nombres en los extremos no significa nada, porque un punto de ramificación se puede girar como un móvil colgante sin cambiar quién está emparentado con quién. Salvo que el árbol lo indique, la longitud de una rama no muestra el tiempo. Y ningún grupo actual del árbol es ancestro de otro: los grupos hermanos comparten un ancestro, y ninguno dio origen al otro.

En el árbol de arriba, el lagarto y el ratón se juntan en el punto de ramificación marcado por el huevo amniótico, un huevo con membranas que le permiten desarrollarse en tierra firme. La rana se separa antes, así que es pariente más lejana de ambos, aunque a nosotros las ranas y los lagartos nos parezcan similares. Los cocodrilos y las aves se juntan en un punto de ramificación propio, lo que los convierte en los parientes vivos más cercanos uno del otro. Los árboles se construyen a partir de fósiles, de la anatomía y, cada vez más, del ADN, y son hipótesis que se revisan cuando llegan datos nuevos. Una de esas revisiones sorprendió a mucha gente: el hipopótamo se parece más a un cerdo, pero podría ser el pariente vivo más cercano de las ballenas.