Analisando cladogramas

7/25/2019 Analisando cladogramas

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Analisando cladogramasProf. Fabio Dias Magalhães

Objetivos: 1) Compreender como interpretar um cladograma2)Conceituar: clado, grupos monofilético/parafilético/polifilético3)Diferenciar analogia x homologia, convergência adaptativa x divergência adaptativa, apomorfia x plesiomorfia

Evolução é mudança nas características hereditárias de uma população de uma geração para outra. Essas mudaçaspodem impedir que populações reproduzam entre si, processo chamado de especiação. Charles Darwin, observando avariedades de espécies, rascunhou uma árvore que representava as relações de parentesco entre os seres:

Na foto, a partir da espécie 1, surgiram outras espécies,como A, B, C e D. Acima do desenho, Darwin escreve "I think",algo como "acredito que é assim que devem se originar as espécies".

Aevolução não pode ser representada como uma escada, em que organismos são organizados como inferiores ousuperiores, mas sim como uma árvore que indica os ancestrais comuns e as divergências:

O parentesco dos seres vivos deve ser representado como uma árvore, e não como uma escada. Veja, acima, que ohomem não está no " final da escala evolutiva", mas está apenas em um dos galhos da árvore da vida.

"A evolução produz padrões de parentesco, não uma escada de organismos inferiores e outros superiores"

A representação das relações evolutivas deve, portanto, se assemelhar a uma árvore genealógica:



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Construindo um cladograma

Em um cladograma, as especiações produzem os ramos da ávore evolutiva. Cada divergência é chamada decladogênese. O tronco comum a cada ramo representa a linhagem ancestral:

Abaixo, os nós entre as linhagens B e C representam o ancestral comum de B e C:

Assim, um cladograma é diagrama que mostra os eventos de cladogênese (ou seja de formação de novos ramos):



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Monofilético, parafilético e polifilético

A cladogênese forma clados ( ou grupos monofiléticos), que são grupos de organismos que apresentam ancestraiscomuns e exclusivos. Por exemplo, vertebrados são exemplo de clados, pois é o único grupo que apresenta um ancestralvertebrado. Os amniotas também são um clado, porque só eles descendem de ancestral com amnio. Da mesma forma,os mamíferos são um clado já que só eles descendem de ancestral com glândulas mamárias. Percebemos assim que: 1)Clados são grupos dentro de grupos:mamíferos são um clado dentro do clado amniotas que é um clado dentrode vertebrados. Esses grupos são chamados de monofiléticos, pois apresentam ancestral comum e exclusivo e todos osseus descendentes. Abaixo, os grupos amarelo, azul e vermelho são clados.

2)A comparação de características permite o estudo do parentesco. Essas características sãoevidênciasevolutivas. Entretanto, nem sempre um agrupamento reflete relações evolutivas. Grupos tradicionais como repteis nãosão clados, pois não apresentam um ancestral exclusivo e todos os seus descendentes. Aves e mamíferos descendemde repteis, mas não são agrupados nessa classe. Assim, dizemos que repteis são um grupo parafilético , ou seja, grupoque apresenta ancestral comum mas nem todos os descendentes. Um grupo parafilético reflete a retirada artificial decomponentes, porque esses aparentemente são bem diferentes dos indivíduos daquele grupo.

Nem sempre uma característica comum reflete parentesco, podendo ser apenas convergência adaptativa, tambémchamadas de analogias (características com a mesma função mas origem diferente). Por exemplo, o formatohidrodinâmico da baleia e do peixe não indicam parentesco entre eles. Entretanto, vertebras são indicativo deparentesco. Chamamos de características homólogas aquelas que tem a mesma origem e, por isso, indicam parentesco.

Acima, barbatana do tubarão são convergências adaptativas, tem origens diferente e,por isso não indicam parantesco.

Entretanto, ossos de cavalo, homem, baleia e ave são homologia, isto é, apresentam a mesma origem e indicamparentesco. No caso abaixo, temos um exemplo de divergência adaptativa, ou seja, homologias que assumem funções



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diferentes:

Se utilizamos analogias como critério de agrupamento, não produziremos clados, ou seja, grupos monofiléticos. "Animaisalados" é um grupo polifilético, ou seja, apresenta representantes com ancestrais diferentes, já que moscas tem

ancestral artrópode e aves tem ancestral cordado.

"Endotérmicos" não é um grupo monofilético (ou clado) porque a endotermia surgiu de maneira independente emmamíferos e aves, ela é uma convergência adaptativa que, por isso, não indica parentesco. Assim, Endotérmicos seria umexemplo de grupo polifilético.

Abaixo, em verde e azul, a representação de clados (grupos monofiléticos). Em vermelho, grupo polifilético e em laranjagrupo parafilético; ambos não são clados.

Abaixo: Repteis (em azul) não são um clado porque exclui aves. Já o clado Dinosauria (em roxo) inclui aves.



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Alguns exemplos de grupos monofiléticos: testudines, squamata, archosauria e Crocodylomorpha:

Observe os cladogramas abaixo é responda: por que os grupos são considerados monofiléticos, parafiléticos epolifiléticos?

Apomorfia e plesiomorfia

Como vimos, mamíferos é um clado dentro do clado vertebrados. Vimos que o parentesco dos seres é definido pelocompartilhamento de homologias, como glândulas mamárias e vertebras e que um clado é definido por uma homologiaexclusiva, que indica um ancestral exclusivo. Apomorfia é uma homologia exclusiva que define um grupo, indicando queos componentes do grupo apresentam um ancestral exclusivo. Glândulas mamárias é uma das apomorfias que define ogrupo mamíferos, assim como vertebras é apormofia de vertebrados. Apomorfias definem, então, grupos monofiléticos.

Apesar de vertebras serem apomorfia de vertebrados, elas não são apomorfias de mamíferos, pois não são exclusivasdesses. Dizemos que vertebras são plesiomorfias de mamíferos. Pleisiomorfia é umahomologia não exclusiva de umgrupo, indicando ancestralidade comum entre esse grupo e outros. Mamíferos e aves apresentam vertebras, caracter

plesiomórfico dos dois grupos.

Questões

1)Os tigres de dentes-de-sabre são mamíferos extintos. Esses animais possuíam caninossuperiores muito desenvolvidos, em forma de sabre. Um fato menos conhecido é que houve váriasespécies de mamíferos placentários com dentes-de-sabre. O diagrama a seguir mostra a filogeniaprovável dos tigres de dentes-de-sabre placentários Barbourofelis e Smilodon.



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A presença da característica dentes-de-sabre em Barbourofelis e Smilodon representa um caso dehomologia ou de analogia? Justifique sua resposta.

2)Um táxon é classificado como parafilético quando inclui alguns mas não todosdescendentes de um ancestral comum. Um táxon polifilético contém membros com mais de um ancestral e um táxonmonofilético inclui todos os descendentes de um único ancestral comum. Observe o diagrama a seguir:

No diagrama, o conjunto DEF é exemplo de uma dessastrês classificações; BCD de outra; e AB representa um exemplo de terceiro grupo. Identifique-as.

Respostas

1) Analogia, pois os dentes de sabre surgiram de forma independente. COMENTÁRIO:O grupo dentes-de-sabre é, por isso, polifilético, por apresentar ancestrais distintos.

2)DEF monofilético; BCD polifilético; AB parafilético.

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