29.1C: La evolución de craneatas y vertebrados
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- Explicar cómo la genómica informa a los científicos sobre la evolución cordada
Puntos Clave
- El clado Craneata incluye animales que tienen un cráneo: una estructura ósea, cartilaginosa o fibrosa que rodea el cerebro, la mandíbula y los huesos faciales.
- Los miembros de Craneata incluyen los vertebrados y el pez regazo.
- La evidencia genómica sugiere que los vertebrados divergieron de cefalocordados (lanceletas), que previamente habían divergido de urocordados (tunicados).
- La evidencia fósil sugiere que la mayor diversidad de vertebrados se originó en la explosión cámbrica hace 540 millones de años.
- Dos duplicaciones del genoma completo ocurrieron en la historia temprana de vertebrados.
Términos Clave
- cráneo: la parte del cráneo que encierra el cerebro, el cerebro
- genómica: el estudio del genoma completo de un organismo
- Explosión cámbrica: la aparición relativamente rápida (durante un período de muchos millones de años), hace alrededor de 530 millones de años, de la mayoría de los filos animales principales como se demuestra en el registro fósil
Craneata y Vertebrados
El clado Craneata es una subdivisión de Chordata. Los miembros de Craneata poseen un cráneo, que es una estructura ósea, cartilaginosa o fibrosa que rodea el cerebro, la mandíbula y los huesos faciales. El clado Craneata incluye a todos los vertebrados y a los hagfish (Myxini), que tienen un cráneo pero carecen de columna vertebral. Los peces hagfish son los únicos animales vivos conocidos que tienen cráneo, pero no columna vertebral.
Los vertebrados son miembros del subfilo Vertebrata, el clado Craneata y el filo Chordata. Los vertebrados muestran los cuatro rasgos característicos de los cordados, pero se llaman así por la columna vertebral compuesta por una serie de vértebras óseas unidas como columna vertebral. En vertebrados adultos, la columna vertebral reemplaza a la notocorda embrionaria.
Evolución de los Vertebrados
En el filo Chordata, los parientes más cercanos de los vertebrados son los cordados invertebrados. Con base en el análisis molecular de los genomas de vertebrados e invertebrados (genómica), los científicos pueden determinar la historia evolutiva de diferentes grupos filogenéticos.
Según estos análisis genómicos, los vertebrados parecen estar más estrechamente relacionados con las lanceletas (cefalocordados) que con los tunicados (urocordados). Esto sugiere que los cefalocordados primero divergieron de los urocordados, y que los vertebrados posteriormente divergieron de los cefalocrodados. Esta hipótesis se sustenta además en el fósil de un organismo de 530 millones de años de antigüedad con cerebro y ojos como un vertebrado, pero sin el cráneo encontrado en un craneado. Una comparación de los genomas de una lanceleta, tunicado, lamprea, pescado, pollo y humano confirmó que dos duplicaciones de genoma completo ocurrieron en la historia temprana del Vertebrata subphylum.
Tanto la evidencia fósil como la genómica sugieren que los vertebrados surgieron durante la explosión del Cámbrico. La explosión del Cámbrico fue el lapso de tiempo relativamente breve durante el período cámbrico durante el cual muchos grupos de animales aparecieron y se diversificaron rápidamente. La mayoría de los filos animales modernos se originaron durante la explosión del Cámbrico.