Evolução e Sistemática

A sistemática é a área da Biologia que se preocupa principalmente em compreender a Filogenia (história evolutiva das espécies de seres vivos).

A filogenia só pode ser reconstruída com base em caracteres derivados compartilhados (características comuns).

História da classificação biológica

Por que classificar?

Primeiros registros de classificação: Aristóteles sec.IV a.C;

Dicotomia : Planta e Animal

Ideia que permaneceu até idade contemporânea

Dicotomia: Sistema de dois Reinos

A visão de Aristóteles da Grande Cadeia do ser. Essencialista

E as Euglenas? Fotossintetizantes e que se movem

Os 3 Reinos de Haeckel (1894-1904)

Os 4 reinos de Copeland (1938)

Margulis (2001)

Monera: Eubacteria

e Archaea

Proctista:Algas

Era da Biologia Molecular:A partir de 1970- Filogenia Molecular

Sistemática Filogenética ou Cladística

Entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos ocorrem por anagênese e por cladogênese.

Anagênese: processo pelo qual um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo,

sendo responsável pelas novidades evolutivas nos grupos (fixação de mutações e recombinações

gênicas).

Cladogênese: processo responsável pela ruptura de uma população, gerando duas ou mais populações que não mais se comunicam, não ocorrendo fluxo

gênico entre elas (ex: barreiras geográficas).

Sistemática Filogenética ou Cladística

As relações evolutivas entre os seres vivos são representadas por diagramas denominados cladogramas (clado = ramo).

Cladogramas

Partes que compõem um cladograma:

raiz, ramos, nós e terminais.

Os ramos são as linhas do cladograma.

Os nós são os pontos de onde partem as ramificações. Representam o ancestral comum para todos os grupos acima dele. Cada nó simboliza um evento cladogenético.

Os grupos acima de cada nó são denominados grupos monofiléticos.

Os grupos de seres vivos compõem os terminais nos cladogramas.

Grupo externo – é o grupo de seres vivos aparentados, que surgiram antes da história evolutiva de um determinado grupo analisado.

Grupo monofilético – inclui todos os descendentes de um ancestral exclusivo.

Surgiu antes da história

evolutiva do grupo

analisado

Princípio da parcimônia

Marcar o menor número possível de passos no

cladograma: características que ocorrem em um

número maior de organismos são as primeiras a

serem colocadas no cladograma a partir da raiz e

assim sucessivamente.

O princípio da parcimônia sugere que uma

determinada característica derivada deve ter

surgido uma única vez na evolução. Por isso deve

ser apontada no cladograma uma única vez.

Cladograma

Allosaurus Stegosaurus Parasauroloph

us

PachycephalosaurusTriceratops

Quadril

Púbis

Dente

Crânio

Chifre

FILOGENIA

A Filogenia nasceu em 1966, com a publicação do livro “Phylogenetic Systematics” (Hennig);

É a história genealógica de um grupo de organismos e uma representação hipotética das relações ancestral/descendente,

Filogenia

O processo da evolução produz um padrão de relacionamentos entre

espécies.

Conforme as linhagens evoluem e separam-se, e alterações são

herdadas, seus caminhos evolutivos divergem. Isso produz um padrão

ramificado de relações evolutivas.

Estudando características de espécies herdadas e outras evidências

históricas, nós podemos reconstruir os relacionamentos evolutivos e

representá-los em uma “Árvore genealógica”, chamada Filogenia.

Especiação Peripátrica

Entender uma filogenia é bem parecido com ler uma árvore genealógica. A raiz da árvore representa a linhagem ancestral, e as pontas das ramificações representam os

descendentes desse ancestral. Conforme você avança da raiz para as pontas, você está avançando no tempo.

CLADO

É um agrupamento que inclui um ancestral comum

e todos os descendentes (viventes e extintos)

desse ancestral.

Clados

Clados são representados uns dentro dos outros – eles formam uma hierarquia.

Um clado pode incluir milhares de espécies ou só algumas.

Usando uma filogenia, é fácil dizer se um grupo de linhagens forma um clado.

Observe como clados estão aninhados dentro de clados

maiores.

A evolução produz um padrão de relações, A B C D, entre linhagens que é similar a uma árvore, não a

uma escada.

Só porque nós tendemos a ler filogenias da esquerda para a

direita, não significa que há relação com nível de “avanço”.

Equívocos sobre seres Humanos

Humanos não evoluíram de chimpanzés. Humanos e chimpanzés são primos evolutivos e compartilham um ancestral comum recente que não era nem humano tampouco chimpanzé.

Linha 1 Linha 2 Linha 3 Linha 4

0

2

4

6

8

10

12

Coluna 1

Coluna 2

Coluna 3

Humanos não são “superiores” ou “mais evoluídos” do que qualquer outra linhagem existente. Desde que nossas linhagens se separaram, humanos e chimpanzés desenvolveram traços únicos para suas próprias linhagens.

Representação esquemática da filogenia consenso dos eucariontes.

Modificado de Baldauf, 2003.

Algas

verdes e

vermelhas

Algas

pardas

dinoflagelados

diatomaceas

Euglenas

Filogenia dos animais

Atividades

1) O que uma árvore filogenética nos permite perceber e qual a sua importância?

2)

3)