Politomía

Un nodo interno de un árbol filogenético se describe como una politomía o multifurcación si (i) está en un árbol enraizado y está vinculado a tres o más subárboles secundarios o (ii) está en un árbol sin raíces y está adherido a cuatro o más ramas. Un árbol que contiene multifurcaciones puede describirse como un árbol multifurcado.

Politomías blandas versus politomías duras

Se reconocen dos tipos de politomías, las politomías blandas y las duras.

politomías blandas son el resultado de una información filogenética insuficiente: aunque los linajes divergieron en diferentes momentos, lo que significa que algunos de estos linajes son parientes más cercanos que otros, y los datos disponibles no permiten reconocer esto. . La mayoría de las politomías son suaves, lo que significa que se resolverían en un árbol típico de dicotomías si se dispusiera de mejores datos.

Por el contrario, una politomía dura representa un verdadero evento de divergencia de tres o más linajes.

Aplicaciones

Las interpretaciones de una politomía dependen de los individuos que están representados en el árbol filogenético.

Politomías de especies

Si los linajes en el árbol filogenético representan especies, una politomía muestra la especiación simultánea de tres o más especies. En situaciones particulares pueden ser comunes, por ejemplo cuando una especie que ha expandido rápidamente su área de distribución o es altamente panmíctica sufre especiación peripátrica en diferentes regiones.

Un ejemplo es el complejo de especies de Drosophila simulans. Aquí, el ancestro parece haber colonizado dos islas al mismo tiempo pero de forma independiente, dando lugar a dos especies hijas igualmente antiguas pero con evolución divergente.

Politomías moleculares

Si se reconstruye un árbol filogenético a partir de datos de secuencia de ADN de un gen en particular, surge una politomía dura cuando tres o más genes muestreados rastrean su ascendencia hasta un solo gen en un organismo ancestral. Por el contrario, una politomía blanda surge de ramas de árboles genéticos de duración temporal finita pero para las cuales no se han producido sustituciones.

Reconocer politomías duras

Como la evolución de la secuencia de ADN suele ser mucho más rápida que la evolución de rasgos fenotípicos complejos, puede ser que los linajes genéticos diverjan poco tiempo entre sí, mientras que el organismo real no ha cambiado si se considera toda la población ancestral. Dado que pocos o ningún individuo en una población son genéticamente iguales en una misma población (especialmente si la clasificación de linajes no ha progresado ampliamente), es posible que las politomías duras sean realmente raras o inexistentes si se considera el genoma completo de cada organismo individual, pero más bien están muy extendidas. en el nivel genético de la población si especies enteras se consideran poblaciones entrecruzadas (ver también el concepto de especie).

"Eventos de especiación o divergencia de linaje que ocurren al mismo tiempo" se refiere al tiempo evolutivo medido en generaciones, ya que es el único medio por el que se pueden transmitir rasgos nuevos (por ejemplo, mutaciones puntuales de la línea germinal). En términos prácticos, la capacidad de distinguir entre politomías duras y blandas es limitada: si, por ejemplo, se analiza una kilobase de secuencias de ADN que mutan aproximadamente un 1% cada millón de años, no se pueden distinguir de forma fiable los linajes que divergen del mismo ancestro dentro de los mismos 100.000 años. en cuanto a cuál divergió primero.

Los efectos fundadores y la deriva genética pueden dar lugar a diferentes ritmos de evolución. Esto puede confundir fácilmente los algoritmos del reloj molecular hasta el punto de que las politomías duras se vuelvan irreconocibles como tales.