Crean "árbol de la vida" digital

Actualizado a las 24/09/2015 - 10:29

Palabras clave：vida,árbol de la vida,árboles

Fuente:agencias

EEUU.,24/09/2015(El Pueblo en Línea)-Científicos acaban de lanzar un proyecto de "árbol de la vida" que incluye 2,3 millones de especies nombradas y existentes, convirtiéndolo en el más grande y completo. Es el primer intento de combinar automáticamente los árboles evolutivos (filogenia) en un árbol integral de la vida.

La publicación, lanzada a través de una plataforma digital (tree.opentreeoflife.org), es sólo el principio. El árbol de la vida será actualizado basado en la retroalimentación y las contribuciones de nuevos datos publicados, es decir, que crecerá constantemente incluyendo nuevas especies o hallazgos.

El primer borrador del "árbol de la vida" incluye a las aproximadamente 2,3 millones de especies nombradas de animales, plantas, hongos y microbios.

En un esfuerzo de colaboración entre 11 instituciones, incluyendo la Universidad de Michigan y la Universidad de Duke, el árbol representa las relaciones entre los seres vivos a medida que cambiaron desde el comienzo de la vida en la Tierra hace más de 3,5 millones de años.

Decenas de miles de árboles más pequeños se han publicado en los últimos años para selectas ramas del árbol, algunas con más de 100.000 especies, pero esta es la primera vez que esos resultados se han combinado en un solo árbol que abarca toda la vida. El resultado final es un recurso digital que está disponible gratis en línea para que cualquier persona utilice o modifique, muy similar a una “Wikipedia” para los árboles evolutivos, informó un comunicado de la Universidad de Michigan.

La comprensión de cómo las millones de especies en la Tierra están relacionadas entre sí ayudará a los científicos a descubrir nuevos fármacos, aumentar la productividad de los terrenos, y trazar los orígenes y la propagación de enfermedades infecciosas como el VIH, el Ébola y la gripe, explicó.

“Este es el primer intento real de conectar los puntos y poner todo junto”, dijo el investigador principal Karen Cranston, de la Universidad de Duke. “Imagínatelo como la versión 1.0.”

Un documento que resume los hallazgos fue publicado en línea en la revista "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)", el 18 de septiembre.

El biólogo evolutivo de la Universidad de Michigan Stephen Smith encabeza el grupo que abordó los detalles esenciales de juntar todas las ramas, tallos y troncos de árbol de la vida en un solo diagrama. Cody Hinchliff, anteriormente investigador postdoctoral en el laboratorio de Smith, que ahora está en la Universidad de Idaho, hizo gran parte del trabajo pesado en el proyecto y comparte créditos de primer autor con Smith en la publicación de las revista PNAS.

En lugar de construir el árbol de la vida a partir de cero, los investigadores lo reconstruyeron mediante la compilación de miles de fragmentos más pequeños que ya habían sido publicados en línea y su fusión dio como resultado un gigantesco “superárbol” que abarca todas las especies citadas.

“Muchos de los participantes en el proyecto aportaron buscando miles de árboles en la literatura, y después seleccionando 484 de ellos que se utilizaron para generar el proyecto de árbol de la vida”, dijo Hinchliff.

“Además del proceso de combinar árboles existentes, gran parte de lo que se hizo en la Universidad de Michigan fue el desarrollo de herramientas y técnicas y el análisis del árbol en sí”, dijo Smith. “Para completar este proyecto, hemos tenido que codificar nuestras propias soluciones. No había ya nada hecho que podíamos usar”, agregó.

El objetivo era crear herramientas de software y algoritmos que equilibraran rendimiento y eficiencia al combinar una gran cantidad de árboles, señaló por su parte Hinchliff.

“Nuestro software, que se llama ‘treemachine,’ tomó unos días para generar el proyecto de árbol actual de la vida en una estación de trabajo de escritorio moderadamente equipado en la oficina de Stephen”, dijo, añadiendo que otros programas hubieran demorado semanas para hacer el mismo trabajo.

La investigación fue financiada por una beca de tres años de 5,7 millones de dólares de la Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos.

La versión del árbol, junto con los datos subyacentes y de la fuente de código, está disponible para navegar y descargar.

Los científicos superaron varios desafíos para construir el árbol. Uno de los mayores retos fue definir los nombres exactos de las especies que a veces tienen nombres alternativos, faltas de ortografía comunes y abreviaturas. El murciélago rojo del este, por ejemplo, a menudo aparece bajo dos nombres científicos, Lasiurus borealis y boreal Nycteris. Los osos hormigueros espinosos compartieron por mucho tiempo su nombre científico con un grupo de murénidos, una familia de peces anguiliformes conocidos como morenas.

"Este proyecto del árbol de la vida representa sólo un primer paso", dijeron los investigadores.

Por un lado, sólo una pequeña fracción de los árboles está digitalmente disponible.

Una investigación realizada a más de 7.500 estudios filogenéticos publicados entre 2000 y 2012 en más de 100 revistas encontró que sólo uno de cada seis estudios había depositado sus datos en un formato digital, descargable, que los investigadores podrían utilizar.

La gran mayoría de los árboles evolutivos se publican en formato PDF y otros archivos de imagen son imposibles de ingresar en una base de datos o fusionarse con otros árboles. "Hay una muy gran diferencia entre la suma de lo que los científicos saben sobre cómo se relacionan los seres vivos, y lo que está realmente disponible digitalmente", señaló Cranston, según un comunicado de la Universidad de Duke.

Como resultado, las relaciones que se muestran en algunas partes del árbol, como las ramas que representan a las familias de guisantes y de girasoles, no siempre están de acuerdo con la opinión de los expertos.

Otras partes del árbol, particularmente de insectos y microbios, están siendo difíciles de estructurar porque incluso el archivo en línea más popular de secuencias genéticas primas –de las que se construyeron muchos árboles evolutivos–contiene datos de ADN de menos del 5 por ciento de las decenas de millones de especies que se estima existen en la Tierra.

"Tan importante como mostrar lo que sabemos acerca de las relaciones, este primer árbol de la vida también es importante en la revelación de lo que no sabemos", dijo el coautor Douglas Soltis de la Universidad de Florida.

"Hace 25 años se decía que este objetivo de lograr un gran árbol era imposible", dijo Soltis. "Este árbol de la vida es un punto de partida importante que otros investigadores ahora pueden perfeccionar", agregó.