Impacto da Sistemática FilogenéticaAula 13 GTB – Roberta Brum

OBJETIVO: Apresentar os principais conceitos utilizados em sistemática filogenética (cladística) e discutir

sua importância no esclarecimento de processos evolutivos.

A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

Sistematas: biólogos voltados para a reconstrução das relações evolutivas entre grupos taxonômicos. Suas tarefas básicas são:

Apontar semelhanças e diferenças entre as espécies; Reconhecer espécies já descritas e descrever novas espécies; Classificar hierarquicamente as espécies segundo relação de parentesco; Propor explicações quanto a processos evolutivos.

Willi Hennig foi um entomólogo (que estuda os insetos) que , na década de 1950, formalizou uma sistemática filogenética. A sistemática biológica nesse período era caracterizada pela falta de metodologia explícita para lidar com relações entre espécies e formalização de grupos taxonômicos. Henning, após criticar atitudes de sistematas neodarwinistas contemporâneos, forneceu uma metodologia rigorosa e consistente, e a Biologia passou a ter um enfoque comparativo e temporal. A classificação biológica passa a oferecer um sistema geral de referência para a atividade do biólogo, ou seja, a sistemática passa a ser a disciplina unificadora das diferentes áreas das ciências biológicas.

As principais contribuições introduzidas por Henning foram:

a) Definição de parentesco em termos de antiguidade do ancestral comum – a tarefa do sistemata passa a ser descobrir grupos irmãos, de forma que as relações de parentesco possuam ancestral comum e não ancestral-descendente, como para os neodarwinistas (uso de fósseis, por exemplo).

b) Criou um método para a recuperação das relações de parentesco – uso de sinapomorfias. Recuperação de informações sobre o grau de parentesco através de estruturas homólogas em estado derivado compartilhadas por táxons, ou seja, sinapomorfias. Já as estruturas homoplásticas mascaram relações de parentesco, pois surgem independentemente do ancestral comum.

c) Criou uma forma gráfica de representar estas relações de parentesco – o CLADOGRAMA. Os cladogramas são fundamentais na recuperação da estrutura da árvore genealógica para a investigação de processos evolutivos (anagênese, especiação, irradiação adaptativa, seleção de espécies etc.).

d) Apontou que somente grupos com genealogia completa (monofiléticos) devem ser admitidos em classificações formais. Esses grupos são reconhecidos por sinapomorfias. Outros grupos, parafiléticos ou polifiléticos, não se prestam a propósitos de classificação biológica.

e) A classificação deve respeitar uma relação de subordinação (hierarquia completa), mostrando as relações evolutivas e devem ser preditivas (indicativas).

f) Para a determinação de condições primitivas e derivadas, alguns critérios passam a ser observados e comparados.

A metodologia hennigiana sofreu reformas consideráveis, resultando na formalização do cladismo numérico. Surgiram escolas divergentes:

Análise de parcimônia – o sistemata desvincula classificação da teoria da evolução. Os estudos de padrão de relacionamento entre os seres vivos devem seguir independentemente de qualquer teoria referente ao processo evolutivo e devem ser feitos em regime de iluminação recíproca.

Inferência estatística – o sistemata advoga que é impossível separar classificação do processo seletivo. O estudo deve ser dependente da teoria vigente de evolução por seleção natural.

Cladística: é um método de análise das relações evolutivas entre grupos de seres vivos, de modo a obter a sua "genealogia".

Relações preditivas (indicativas): devem oferecer informações sobre propriedades dos organismos servindo como sistema geral de referência para o trabalho do biólogo.

Grupos parafiléticos (ou grados): são grupos reconhecidos por caracteres homólogos primitivos compartilhados e que não incluem todos os descendentes de uma espécie ancestral.

Grupos polifiléticos: grupos reconhecidos por homoplasias, ou seja, estruturas não-homólogas cujo ancestral comum mais recente não faz parte do grupo.

EXERCÍCIOS

1- O que você entende por sinapomorfia ?

Sinapomorfia (do grego "forma derivada semelhante”) é uma característica evolutiva que todos os membros de um grupo de espécies aparentadas compartilham e que diferencia esse grupo dos outros grupos. As características sinapomórficas é que permitem a separação dos grupos taxonômicos através do parentesco evolutivo. Ex: a produção de leite é uma sinapomorfia que caracteriza todos os mamíferos e que os diferenciam dos répteis. 

2- O que é um cladograma?

É um diagrama no qual os grupos taxonômicos (táxons) são organizados em função das características homologas que compartilham exclusivamente entre si (sinapomorfias). No cladograma cada bifurcação (nó) representa uma dessas características sinapomórficas compartilhadas. Dessa forma os táxons unidos pelo menor número de nós são os que apresentam parentesco mais próximo. 

3- Quais os critérios utilizados na polarização de caracteres para reconstrução filogenética? 

Para diferenciar (polarizar) quais características surgiram primeiro (primitivas) das que surgiram posteriormente (derivadas) podemos utilizar:  

a) o estudo dos fósseis (paleontologia) pra verificar que características evoluíram primeirob) o estudo do desenvolvimento dos embriões (embriologia), assumindo que a características que aparecem primeiro no desenvolvimento dos embriões são as mais primitivas.       a comparação com um grupo evolutivo mais distante (grupo externo), assumindo que as características não compartilhadas com o grupo externo evoluíram mais tardiamente sendo portanto derivadas. Ex: coluna vertebral seria uma característica mais primitiva do que a presença de pelos nos mamíferos porque os répteis (um grupo externo aos mamíferos) também possuem coluna vertebral, mas não possuem pelos.