Sistemática Filogenética: Reconstruindo a História Evolutiva

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A sistemática filogenética, 
método de reconstrução de 
árvores evolutivas criado 
por Willi Hennig em 1955 
É frequentemente 
considerada um novo 
paradigma que revolucionou 
as classificações biológicas 
quando comparado às 
escolas de sistemática 
anteriores 
Sistemática Filogenética ou Cladística 
• Mais objetivo, reproduzível e 
estatisticamente embasado 
●Mudanças evolutivas  são extremamente restritas, 
e que novas estruturas raramente surgem do nada, 
 
● São produto de modificações adquiridas por 
estruturas já existentes 
 
● Hennig concluiu que poderia ser reconstruída 
baseada nas similaridades e diferenças nas 
características dos organismos relacionados 
 Hennig desenvolveu um método que 
permitia reconstruir a história de uma 
linhagem e as relações hierárquicas entre 
os taxa. 
 
 O resultado se representa em um 
cladograma  reflitir a verdadeira história 
evolutiva 
 Sistemática Filogenética, portanto, é o 
campo da biologia que reconstrói a 
história evolutiva e estuda as relações 
entre os organismos 
Interpretando uma árvore 
filogenética 
 
ELEMENTOS DE FILOGENIA: 
Muito se diz da contribuição 
de Darwin e Wallace quanto à 
mutabilidade das espécies e do 
surgimento delas pela seleção 
natural. 
A grande relevância do trabalho de Darwin e 
Wallace se centra na robusta descrição do processo 
de seleção das espécies através da seleção natural e 
da grande sacada de que todos os organismos (eu 
repito com maior ênfase: TODOS) evoluíram do 
mesmo ancestral comum 
Ancestral 
Comum 
A árvore de Darwin em seus cadernos de notas, com a poética inscrição “I think”, “Eu 
penso” 
Ou seja, todas as espécies estão interconectadas por 
meio de espécies ancestrais e, portanto, integram a 
mesma árvore evolutiva. 
Esta árvore filogenética, criada por 
David Hillis, Derreck Zwickil e 
Robin Gutell, retrata as relações 
evolutivas de cerca de 3.000 
espécies. Menos do que 1 por 
cento das espécies conhecidas 
estão representadas. 
Este é o ponto chave que vai de encontro à visão 
criacionista do mundo: 
● Escala crescente “Scala Naturae ” 
 
 
 
 
A ideia de uma única árvore da vida 
Na contramão de Darwin e Wallace  
mutabilidade das espécies e seleção natural. 
Imutabilidade das espécies 
Entretanto a teoria de Darwin e Wallace não somente 
dizia que as espécies não eram imutáveis 
As variações fazem parte do processo de evolução das 
espécies e são imprescindíveis ao trabalho da seleção 
natural. 
Surgimento de novas espécies 
Desaparecimento de 
 espécies antigas 
Interconexão de (ou conexão 
entre) todas as espécies 
Mesma árvore de descendência 
A ideia central de Darwin e Wallace é a filogenia 
A existência de uma filogenia de raiz única para todos os organismos, 
que os interconecta. Falar em ancestralidade de espécies e falar em 
filogenia é a mesma coisa. 
Única figura de “A origem das espécies” em sua primeira edição (1859) 
mostrando inter-relações entre espécies 
HISTÓRICO DAS ÁRVORES FILOGENÉTICAS 
● As representações diagramáticas de espécies ou clados, 
conhecidas atualmente como árvores filogenéticas, são 
razoavelmente antigas. 
● Até 1950, as árvores filogenéticas eram utilizadas 
como diagramas ramificados que expressavam como os 
autores achavam que os táxons relacionavam-se em 
termos de ancestralidade 
● As árvores não eram acompanhadas de 
uma explicação sobre a escolha da 
utilização daqueles critérios 
Ninguém se preocupava em averiguar a existência 
de homoplasias e em garantir que os critérios selecionados 
refletissem homologia, não havia preocupação com a seleção 
satisfatória de grupos internos e grupos externos, com hipótese 
prévia de ancestralidade comum… 
Nada disso existia 
Essas árvores refletiam a opinião intuitiva dos autores 
quanto à semelhança entre os táxons. Portanto, são 
pouquíssimo informativas e interpretá-las é um 
trabalho duro e, em certos aspectos, impossível 
a homologia de uma estrutura sugere um 
ancestral comum 
uma homoplasia sugere evolução 
independente da mesma estrutura. 
O primeiro diagrama representando relações entre seres 
vivos foi publicado em 1801 pelo botânico Augustin Augier. 
Lamarck publicou a primeira representação 
diagramática dos animais em 1809 em seu “Philosophie 
Zoologique”. 
Em 1840 o geólogo americano Edward Hitchcock publicou a 
primeira árvore da vida baseada em dados paleontólogicos em seu 
“Elementary Geology”. 
Diagrama de Hitchcock em “Elementary Geology” 
Ernest Haeckel construiu várias árvores após a 
publicação de “A origem das espécies”. 
Nenhuma dessas representações apresentadas 
até agora são baseadas no método filogenético 
(que sequer existia)  São ditas árvores “pré-
hennigianas”. 
 
 
Com o aperfeiçoamento da filogenia, as árvores 
agora podem sistematizar e representar uma 
vasta gama de informações e tornar acessíveis 
detalhes da evolução dos grupos. 
 
Existem dois tipos básicos de Árvores 
Filogenéticas: os cladogramas e os filogramas. 
CLADOGRAMAS são simplesmente uma topologia de relações entre 
os táxons terminais, ou seja, o comprimento de seus ramos não 
representa unidades de tempo ou mudanças decorridas. 
Exemplos de cladogramas. A, B e C nos fornecem a mesma informação, a 
diferença entre eles é estética. B é outro tipo de representação gráfica de A. 
Em C houve o alinhamento dos ramos terminais no topo por estética. 
Retirado de Lopes e Ho. 
 FILOGRAMAS se diferenciam nesse quesito, visto que 
seus ramos de diferentes tamanhos podem representar 
tanto as linhagens em relação ao tempo geológico, 
quanto o número de mudanças ocorridas entre elas 
ou o tempo gasto em sua divergência. 
 
 
 
 
 
**** O filograma que representa as linhagens no tempo 
geológico terá todos os ramos viventes (não extintos) 
terminando na mesma altura, pois esta representa o 
tempo atual, enquanto que os táxons extintos serão 
representados por um ramo que termina em 
determinada época geológica 
 
Filograma de ordens extintas e viventes de insetos em relação aos períodos geológicos e 
informações dos principais eventos de cada período 
Os filogramas de tempo de divergência entre clados 
terão uma escala de tempo transcorrido entre as 
separações dos ramos 
 Nessa representação há uma escala de 
tempo indicada pela linha (0,2 milhão 
de anos). O tamanho de cada ramo 
representa o tempo envolvido na 
diferenciação da espécie em questão. 
Assim interpretamos que a espécie A 
levou um pouco mais de 0.4 mi anos 
para se divergir do ancestral a’; que a” 
levou menos de 0.2 mi anos para se 
divergir de a’; que B levou cerca de 0.6 
mi anos para se divergir do ancestral 
a” e por aí em diante. 
Modificado de Lopes e Ho 
As árvores que somente expressam semelhanças 
fenotípicas sem supor filogenia do grupo são chamadas 
de fenogramas . 
As primeiras árvores que apareceram quase sempre são 
simplesmente fenogramas. 
 
 
Exemplo de Fenograma com quociente de semelhança que indica 
somente a divergência de formas (morfologia) entre organismos 
Como interpretar as árvores filogenéticas 
1. Primeira coisa a ser compreendida: 
A árvore não indica linearidade nos eventos de 
evolução. Presumir isso é errado. 
Uma árvore não é uma escada: 
2. Segunda coisa a ser compreendida: 
Árvores mostram relações de ancestralidade comum dos 
táxons terminais e sua história evolutiva em relação ao 
tempo. 
Cladogênese é o evento da quebra de uma espécie 
ancestral em duas espécies descendentes 
Terminologia 
Clados: Agrupamento que inclui um ancestral comum e todos os 
seus descendentes (viventes e extintos). Os clados são grupos 
monofilético 
Boa noite!