Análisis filogenético de Octobrachia (Mollusca: Cephalopoda ...

Análisis filogenético de Octobrachia (Mollusca: Cephalopoda)
basado en datos morfológicos y moleculares
Sandra Liliana Parra Ortega, Facultad de Ciencias, Escuela de Biología, UIS, 2008
Introducción
Cephalopoda es la tercera clase más amplia dentro de los moluscos (después
de gastropoda y bivalvia), abarca más de 800 especies marinas, habitando
una variedad de ecosistemas, extendiéndose de costeros a profundidades
abisales. La mayoría de los análisis filogenéticos apoyan la monofilia de
Cephalopoda (Nautiloidea y Coleoidea); Coleoidea se divide en dos subgrupos:
Decabrachia y Vampyropoda. Dentro de Vampyropoda, se reconocen
Vampyromorpha y Octobrachia (Cirroctopoda + Octopoda), sin embargo, la
monofilia de Octobrachia es refutada debido a la ausencia de soporte en el
grupo (Lindgren et al. 2004). El presente estudio se basa en el análisis de la
clase Cephalopoda, enfocado en la relación de los linajes cirroctopoda y
octopoda, utilizando una combinación de caracteres morfológicos y datos
moleculares (gen ribosomal 18s y gen mitocondrial citocromo oxidasa
subunidad I (COI)).
Materiales y Métodos
El análisis filogenético incluye 4 taxa como outgroup, representados por las
clases Aplacophora, Polyplacophora, Bivalvia y Gastropoda y 16 taxa ingroup
pertenecientes a la clase Cephalopoda, teniendo para todos los taxa 101
caracteres morfológicos descritos por Lindgren et al. (2004) anexo1. Los datos
moleculares corresponden a los genes 18s (nuclear) y gen COI (mitocondrial)
(Lindgren et al. 2004) anexo 2. Se realizo análisis de parsimonia implementado
WINCLADA ver 1.00.08 (Nixon, 1999) para el set de datos morfológico.
Bootstrap para parsimonia se realizo usando PhyML (Guindon & Gascuel,
2003) y soporte de Bremer con NONA ver. 2.0 (Goloboff, 1993). Se efectúo un
análisis de sensibilidad en POY 4.O BETA (Varón et al. 2007) para determinar
el costo óptimo de los datos, de acuerdo al ILD (Farris, 1985) aplicado a seis
matrices de transformación (Anexo3), Los alineamientos se realizaron en

MUSCLE3.6 (Robert, 2004); con los resultados obtenidos se hallaron los
modelos evolutivos implementando R como plataforma para APE (Paradis et
al., 2008), y PhyML (Guindon & Gascuel, 2003). Por último, se llevo a cabo un
análisis Bayesiano con el modelo seleccionado anteriormente, utilizando el
programa Mr.Bayes ver. 3.1.2. (Huelsenbeck & Ronquist, 2001) para evidencia
total.
Resultados y discusión
Para el test de incongruencia (ILD) de Farris, el menor valor se obtuvo con la
matriz de costos Ts3Tv4G5 con un valor de ILD= 0,00425281 (Anexo 3). El
análisis de soporte de Bremer, solo genero un árbol, tanto para evidencia total
(figura 1 a) como para datos moleculares y morfología (anexo 5 b, c y d), por lo
que se obtuvo un soporte de 100 en cada clado, donde se muestran a
octopoda y Decabrachia, como grupos monofileticos.
En el soporte de Bremen para los datos moleculares y bootstrap 18s (Anexo 4
a), se observa que Cirroctopoda no se anida dentro de Octopoda. Para el gen
COI mediante análisis con bootstrap se observa que los nodos basales no se
encuentran resueltos de una forma optima, aquí se incluye al taxa Nautilus
pompilus dentro del outgroup (anexo 4 b).
a) b)
Figura 1. Árboles evidencia total. a) Soporte de Bremer para parsimonia. b) Análisis Bayesiano.

El modelo de evolución obtenido para la construcción de la filogenia de
evidencia total generada mediante inferencia bayesiana y bootstrap de datos
moleculares (genes 18s y COI) fue JC69. Con los resultados obtenidos para
análisis bayesiano se puede inferir que Octopoda, Decabraquia y Nautilida se
mantienen como grupos monofileticos en la mayoría de los análisis,
presentando una alta evidencia (100%) (Figura 1 b). La topología obtenida bajo
el criterio de parsimonia es congruente con los resultados presentados por
Lindgren et al. (2004), donde octopoda y cirroctopoda guardan relación.
Aunque entre los taxas que conforman cirroctopoda se presente un valor alto
de soporte, resultados semejantes con respecto a la posición de este suborden
fueron encontrados donde se anida fuera de octopoda, tanto en los análisis
realizados para evidencias total (bremen y análisis bayesiano figura 1 a y b),
como para bootstrap en gen18s, por lo cual se concluye que las relaciones
entre cirroctopoda y octopoda no están totalmente definidas.
Bibliografía
Goloboff, P.A. (1993) NONA, Versión 1.6. Published by the Author, Instituto Miguel
Lillo, Miguel Lillo 205, 400 Sierra Madre de Tucuman, Argentina
Guindon S., Gascuel O. (2003) A simple, fast, and accurate algorithm to estimate large
phylogenies by maximum likelihood. Systematic Biology, 52(5):696-704.
Huelsenbeck, JP & Ronquist, F. (2001) Bioinformatics 17, 754–755.
Lindgren, A.R., Giribet, G., Nishiguchi, M.K. (2004) A combined approach to the
phylogeny of Cephalopoda (Mollusca). Cladistics 20, 454–486.
Nixon,1 K.C. (1999) WINCLADA (BETA), Version 0.9.9. Published by the author,
Cornell University, Ithaca, New York. Nixon, K.C. & Carpenter, J.M. (1993) On
Outgroups. Cladistics, 9, 413–426.
Robert C, E. (2004) MUSCLE: multiple sequence aligment with high accuracy and high
throughput, Nucleic Acids Research 32(5). 1792-97
Varón, A., L. S. Vinh, I. Bomash, W. C.Wheeler. (2007) POY 4.0 Beta 2398. American
Museum of Natural History.

Anexo 1 - Matriz Morfológica
Anexo 2 - Números de acceso Genbank
Anexo 3 - Análisis de Sensibilidad

a)
b)
Anexo 4 - Bootstrap (18s y COI )

Anexo 5 - Árboles obtenidos para Parsimonia y Bremer
a) Parsimonia Winclada
(0 (1 (3 (2 (4 (((8 (5 6))(9 (10 ((11 12)(7 (13 14))))))((19 (16 18))(15 17))))))))
b) Bremer Molecular (18s + COI)
(0 ((1 (2 3 ))(4 (19 ((18 ((6 8 )(10 (5 (9 (7 (11 12 )))))))((17 (13 14 ))(15 16 )))))))
c) Bremer Morfología
(0 (1 (3 (2 (4 (((15 17 )(19 (16 18 )))(5 (8 (6 (9 (11 (12 (10 (7 (13 14 )))))))))))))))
d) Bremer Evidencia Total
(0 ((1 (2 3 ))(4 ((13 14 )((8 ((5 6 )(10 (9 (7 (11 12 ))))))(18 ((15 16 )(17 19 ))))))))