SINAPOMORFIA: DEFINICIÓ I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Una sinapomorfia és tot caràcter que és exclusiu d'un grup d'espècies i de l'ancestre comú que els defineix. El terme prové de el grec i significa "amb la base de la manera compartida".

Les sinapomorfias permeten definir els taxons en el camp de la biologia evolutiva. Per tant, tenen valor interpretatiu només dins el nivell taxonòmic en el qual s'està parlant. És a dir, són relatives.

mamífers

Les sinapomorfias són caràcters derivats que defineixen un punt de divergència en el qual un taxó va seguir una trajectòria evolutiva diferent a un tàxon germà. Una sinapomorfia és una homologia entre les espècies de la mateixa taxó que la comparteixen.

Les glàndules mamàries, per exemple, són una sinapomorfia dels mamífers, als quals defineix. És un caràcter compartit per tots els membres de la classe Mammalia, la qual se suposa és monofilética. És a dir, tots els seus membres comparteixen el mateix origen, i cap queda per fora de l'taxó així definit.

La sinapomorfia és un terme emprat per l'escola cladista de la biologia sistemàtica. Segons aquesta, tots els éssers vius pot ser classificats a partir de les seves característiques derivades. A més, d'aquesta anàlisi pot també plantejar-se la història evolutiva de les espècies i les relacions de parentiu entre elles.

Utilitat de les sinapomorfias en l'anàlisi evolutiva

Només les sinapomorfias defineixen la monofilia d'un tàxon donat. Encara que algunes espècies semblessin no mostrar la presència de l'caràcter, hi ha dues maneres com interpretar-lo.

De vegades, en trajectòries evolutives úniques i específiques d'un grup, el caràcter es va perdre de manera secundària. És a dir, l'espècie o grups d'espècies deriven d'ancestres que compartien el caràcter.

Un cas clàssic és el dels cetacis que, tot i ser mamífers, no presenten pèls. Els pèls són una altra sinapomorfia dels mamífers.

Una segona raó és l'aparició d'un estadi avançat de canvi de el caràcter en un grup que semblés no tenir-lo. És a dir, presenten una sinapomorfia modificada. Aquest és el cas de la reducció de les ales posteriors transformades en halteris en els insectes de la classe Díptera.

trajectòria única

En qualsevol cas, les sinapomorfias me dels empleats per definir els grups d'estudi evolutiu en la cladística. Per ser considerat com a tal, una sinapomorfia ha d'haver resultat d'una trajectòria única.

És a dir, la sèrie de complexa de mutacions (a tot nivell i de tot tipus) que va conduir a la seva aparició en l'ancestre i els seus descendents va passar només una vegada.

Si un altre grup semblés mostrar el caràcter es pot analitzar si ho observat no és analogia en lloc d'homologia. És a dir, dos grups diferents poden haver arribat a un caràcter semblant per vies diferents. És el que en biologia evolutiva s'anomena homoplàsia.

caràcters ancestrals

Finalment, les simplesiomorfias representen els caràcters ancestrals. És a dir, aquells que són compartits per dos taxons emparentats per ancestre comú. Les sinapomorfias, òbviament, separen els dos taxons i els defineixen com a tals (és a dir, diferents).

Exemples de sinapomorfias

Els exemples que donarem més endavant concerneixen a dos grans grups d'éssers vius. No obstant això, les sinapomorfias poden ser trobades a qualsevol nivell de l'escala jeràrquica de classificació dels éssers vius.

És a dir, tot taxó és definit així precisament perquè hi ha a l'almenys una sinapomorfia que el defineix.

cordats

Els cordats són un grup d'animals (amb rang de phylum) que es caracteritzen per presentar un notocordi o corda dorsal en algun moment del seu desenvolupament.

Presenten nombrosos avenços evolutius i han estat capaços de colonitzar bàsicament tots els hàbitat disponibles de l'planeta.

El grup més nombrós de cordats és el de la classe Vertebrata. Els cordats posseeixen caràcters únics o exclusius (sinapomorfias) que els defineixen, i que inclouen:

- Presència d'una corda dorsal entre el tub digestiu i el nerviós.

- Presència d'un tub neural dorsal.

- Musculatura longitudinal segmentària.

- Obertures faríngies.

- endostil (tunicats, amfioxs, larves de llamprees): el caràcter homòleg avançat és la glàndula tiroide en els vertebrats.

- Cua postanal.

Moltes d'aquestes sinapomorfias van donar origen a especialitzacions evolutives úniques dins d'aquests grups d'animals. El notocordi, per exemple, va donar origen a la columna vertebral en vertebrats.

espermatòfits

Les espermatòfits representen a el grup monofilètic de plantes vasculars que agrupa totes les que produeixen llavors.

Per tant, la sinapomorfia que defineix a el grup és la producció de llavors, no la presència d'un sistema vascular, ja que altres plantes sense llavors també el tenen. És a dir, tota planta amb llavor és vascular, però no tota planta vascular produeix llavors.

És el grup de plantes que presenta la diversitat biològica més gran, la distribució geogràfica més extensa, i les adaptacions ecològiques més reeixides. Entre les sinapomorfias de les plantes amb llavors trobem:

- Producció de llavors.

- Producció d'un xilema "secundari", a el menys de forma ancestral.

- Ramificació axil·lar.

Les espermatofitas, al seu torn, es divideixen en dos grans grups monofilètics: les gimnospermes, i les angiospermes o plantes amb flors. Cadascuna d'elles presenta sinapomorfias comuns a les espècies que les comprenen.

sinapomorfia molecular

No s'ha d'entendre que tota sinapomorfia és morfològica, estructural o funcional. És a dir, no tota relació de parentiu s'estableix a través de fenotips. Per contra, la sistemàtica molecular i l'evolució molecular han demostrat el poder resolutiu de les seqüències de les macromolècules biològiques.

Això és particularment cert gràcies a l'avanç en tècniques de seqüenciació de l'ADN cada vegada més poderoses i accessibles. L'anàlisi de les seqüències d'ADN i proteïnes han revolucionat completament la nostra visió de les relacions de parentiu entre les espècies. De fet, li han donat una topologia completament nova a el mateix arbre de la vida.

Si comparem la seqüència de nucleòtids d'un gen particular entre diferents espècies podem trobar també sinapomorfias. Les seqüències d'aminoàcids de les proteïnes també poden brindar aquesta informació.

Aquestes han demostrat ser molt útils en els estudis de sistemàtica, filogènia i evolució. De fet, en l'actualitat tota proposta de relació de parentiu filogenètic, vista d'espècies, trajectòria evolutiva, etc., ha d'estar sustentada amb dades moleculars.

Aquesta visió integrativa i multidisciplinària ha permès aclarir molts dels dubtes que la simple morfologia i el registre fòssil no permetien resoldre en el passat.

referències

1. Hall, BK (2003) Descent with modification: the unity Underlying homology and homoplasy es seen through an analysis of development and evolution. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplasy and homology: dichotomy or contínuum? Journal of Human Evolution, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics of the Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
4. Page, RDM, Holmes, EC (1998). Molecular evolution: a Phylogenetic approach. Blackwell Publishing Ltd
5. Scotland, RW (2010) Deep homology: a view from systematics. BioEssays, 32: 438-449.