Princípios integrados de zoologia Cap 10 questões de revisão - filogenia e taxonomia

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Revisão filogenia e taxonomia 
 
1- Liste em ordem, do mais inclusivo para menos inclusivo, as principais categorias 
linnaeunianas (táxons) atualmente aplicadas aos animais. 
R: São as seguintes: Reino → Filo → Classe → Ordem → Família → Gênero → Espécie. 
Mas dentre todas as mais utilizadas são: Gênero e Espécie. 
 
2- Explique por que o sistema para nomear espécies que se originou com Linnaeus é 
“binomial”. 
R: Porque consiste em dois termos (binomial) que são usados para nomear cada 
espécie. O primeiro termo é o nome genérico, que se refere ao gênero ao qual a 
espécie pertence. O segundo termo é o epíteto específico, que é único para cada 
espécie dentro de um gênero. Juntos, esses dois termos formam o nome científico. O 
objetivo era tornar o nome único para evitar confusões devido a variação dos nomes 
populares dados em cada região. 
 
3- Como o conceito biológico de espécie se diferencia dos conceitos iniciais tipológicos de 
uma espécie? Por que os biólogos evolutivos preferem o conceito biológico aos 
conceitos tipológicos de espécie? 
R: O conceito fenotípico diz que indivíduos muito semelhantes entre si e diferentes de 
outros são da mesma espécie, mesmo que estejam impedidos de se reproduzir. Já o 
conceito filogenético explica que organismos da mesma espécie compartilham uma 
única característica derivada que não está presente em outros grupos. Porque o 
conceito biológico é racional, organizado e exato como ciência, o tipológico não, pois 
pode adquirir características subjetivas e isso não interessante ao estudo evolutivo. 
 
4- Que problemas foram identificados no conceito biológico de espécie? Como os outros 
conceitos de espécie tentam superar esses problemas? 
R: O conceito biológico de espécie é baseado na capacidade de indivíduos de uma 
população se reproduzirem entre si e gerarem descendentes férteis. No entanto, este 
conceito enfrenta alguns problemas, tais como: 
Híbridos: o conceito biológico não leva em consideração espécies que podem se 
reproduzir com outras, gerando híbridos férteis. Isso pode dificultar a identificação de 
limites claros entre espécies. 
Reprodução assexuada: algumas espécies se reproduzem assexuadamente, o que não 
se encaixa no conceito biológico de espécie. 
Fósseis: o conceito biológico é difícil de aplicar a fósseis, uma vez que é impossível 
observar a capacidade de reprodução de organismos extintos. 
 
Para superar esses problemas, foram propostos outros conceitos de espécie, como: 
Conceito de espécie filogenética: este conceito se baseia na análise de árvores 
filogenéticas, que mostram a relação evolutiva entre espécies. Uma espécie é definida 
como um grupo de organismos que compartilham um ancestral comum exclusivo. 
Conceito de espécie morfológica: este conceito se baseia nas características 
morfológicas dos organismos, ou seja, sua aparência externa e interna. Uma espécie é 
definida como um grupo de organismos que compartilham características morfológicas 
distintas. 
Conceito de espécie ecológica: este conceito se baseia na relação entre organismos e 
seu ambiente. Uma espécie é definida como um grupo de organismos que 
compartilham uma mesma função ecológica dentro de um ecossistema. 
 
Embora cada um desses conceitos tenha suas vantagens e desvantagens, o conceito de 
espécie filogenética é amplamente utilizado atualmente por permitir a inclusão de 
híbridos e considerar a evolução das espécies ao longo do tempo. 
 
5- Como são reconhecidos os caracteres taxonômicos? Como esses caracteres são 
utilizados para construir um cladograma? 
R: Os caracteres taxonômicos e a fonte básica de informações para a elucidação da 
filogenia e/ou construção de uma classificação para um táxon são atributos* dos 
próprios organismos em estudo, e os atributos empregados na sistemática são 
chamados de caracteres. Os cladogramas são construídos a partir de três elementos 
básicos: os organismos de interesse (ou clados), isto é, aqueles sobre os quais deseja-
se compreender a história e relações evolutivas; linhas, que representam o tempo 
evolutivo; e nódulos, que correspondem ao ponto de encontro entre duas linhas, 
revelando o ancestral comum entre dois grupos de organismos. Em alguns 
cladogramas, as linhas também são utilizadas como escala de tempo evolutivo, isto é, 
seu tamanho representa o maior (linhas maiores) ou menor (linhas menores) tempo 
entre o surgimento dos diferentes grupos. 
 
6- Qual a diferença entre grupos monofiléticos, parafiléticos e polifiléticos? Como essas 
diferenças afetam a validade desses táxons para as taxonomias evolutiva e cladística? 
R: Os grupos monofiléticos são aqueles que incluem todos os descendentes de um 
ancestral comum. Já os grupos parafiléticos incluem alguns, mas não todos, os 
descendentes de um ancestral comum. Por fim, os grupos polifiléticos incluem 
espécies que não têm um ancestral comum recente. 
Na taxonomia evolutiva, apenas os grupos monofiléticos são considerados válidos, 
uma vez que representam um clado, ou seja, um grupo de espécies que compartilham 
um ancestral comum exclusivo e todas as suas descendentes. Os grupos parafiléticos e 
polifiléticos são considerados inválidos, pois não refletem a verdadeira relação 
evolutiva entre as espécies. 
Na cladística, a validade dos táxons é baseada apenas na presença de características 
derivadas compartilhadas (sinapomorfias), que são usadas para construir cladogramas. 
Os grupos monofiléticos são os únicos válidos na cladística, uma vez que refletem um 
clado. Grupos parafiléticos e polifiléticos são considerados inválidos na cladística 
porque não formam clados. 
 
7- Quantos clados diferentes de duas ou mais espécies são possíveis para as espécies A-H, 
mostradas na Figura 10.6A? 
 
8- Qual a diferença entre um cladograma e uma árvore filogenética? Dado um 
cladograma para um grupo de espécies, que tipo de interpretação adicional é 
necessário para transformá-lo em uma árvore filogenética? 
R: Um cladograma é um tipo de diagrama que representa as relações evolutivas entre 
um grupo de organismos, mostrando a história de seu surgimento e diversificação ao 
longo do tempo. Ele é construído a partir de características compartilhadas entre os 
diferentes grupos de organismos, chamados de clados. 
Já uma árvore filogenética é uma representação gráfica das relações evolutivas entre 
os organismos, indicando as distâncias evolutivas entre eles e a ordem de surgimento 
dos clados. Diferentemente do cladograma, a árvore filogenética incorpora 
informações sobre a cronologia da evolução, mostrando não apenas quais grupos 
estão relacionados, mas também quando se separaram e quanto tempo se passou 
desde então. 
Para transformar um cladograma em uma árvore filogenética, é necessário incluir 
informações sobre a divergência temporal entre os clados representados. Isso pode ser 
feito, por exemplo, utilizando dados de fósseis ou estimativas de divergência molecular, 
que permitem determinar a ordem e a duração das ramificações ao longo do tempo 
evolutivo. Com essa informação adicional, é possível construir uma árvore filogenética 
mais precisa e completa, que retrata de forma mais fiel a história evolutiva dos 
organismos estudados. 
 
 
 
9- Qual a diferença na interpretação de taxonomistas evolutivos e cladistas quanto à 
declaração de que os humanos evoluíram dos símios, os quais evoluíram dos outros 
macacos? 
R: Taxonomistas evolutivos e cladistas podem ter diferentes interpretações em relação 
à declaração de que os humanos evoluíram dos símios, os quais evoluíram dos outros 
macacos. Os taxonomistas evolutivos, geralmente, classificam os organismos com base 
em suas características morfológicas e evolutivas e tendem a criar categorias 
taxonômicas tradicionais. Eles podem, portanto, classificar os humanos, símios e 
outros macacos em diferentes táxons, dependendo das características que 
considerarem relevantes. Por outro lado, os cladistas se concentram nas relações 
filogenéticas entre os organismos e buscam criar gruposmonofiléticos com base em 
caracteres compartilhados derivados. Assim, para os cladistas, a declaração de que os 
humanos evoluíram dos símios, que evoluíram dos outros macacos, significa que esses 
organismos devem ser colocados em um grupo monofilético, ou seja, um clado. 
Portanto, eles tendem a agrupar humanos, símios e outros macacos em um único 
táxon, o que pode não ocorrer na taxonomia evolutiva tradicional. 
 
10- Que práticas taxonômicas baseadas no conceito tipológico de espécie ainda são, 
atualmente, utilizadas em sistemática? Como mudou sua interpretação? 
R: Algumas práticas taxonômicas baseadas no conceito tipológico de espécie ainda são 
utilizadas atualmente em sistemática, especialmente em grupos de organismos fósseis 
ou em que a distinção entre espécies é difícil. Por exemplo, a descrição de novas 
espécies baseia-se muitas vezes em uma análise morfológica, que pode ser 
interpretada como uma abordagem tipológica. No entanto, a interpretação desses 
dados evoluiu, e hoje há uma ênfase maior na variação dentro das espécies e em uma 
abordagem integrada que combina dados morfológicos, moleculares e ecológicos. 
Outra prática que ainda é utilizada é a atribuição de um único nome científico para 
cada táxon, embora existam diferentes variações morfológicas ou filogenéticas dentro 
dele. Isso pode levar à criação de táxons parafiléticos ou polifiléticos, que são 
rejeitados pela sistemática filogenética, mas ainda são usados em algumas áreas da 
biologia. 
Em resumo, embora o conceito tipológico de espécie não seja mais considerado válido 
na sistemática moderna, algumas práticas associadas a esse conceito ainda são 
utilizadas, mas sua interpretação mudou para incorporar uma abordagem mais 
integrada e evolutiva. 
 
11- Quais são os cinco reinos determinados por Whittaker? Como sua determinação está 
em conflito com os princípios da taxonomia cladística? 
R: Whittaker propôs um sistema de classificação de seres vivos em cinco reinos em 
1969, que são: 
• Monera (bactérias e cianobactérias) 
• Protista (protozoários, algas unicelulares e fungos unicelulares) 
• Fungi (fungos) 
• Plantae (plantas) 
• Animalia (animais) 
Esse sistema de classificação é baseado em características morfológicas, fisiológicas e 
ecológicas. No entanto, a determinação dos reinos de Whittaker está em conflito com 
os princípios da taxonomia cladística, que se baseia em relações filogenéticas. Por 
exemplo, os protistas são um grupo muito diverso e polifilético, que inclui organismos 
que compartilham poucas características além de serem unicelulares. Além disso, 
muitos grupos que são considerados monofiléticos pelos cladistas (como os fungos, 
por exemplo) são incluídos em um mesmo grupo nos reinos de Whittaker. Portanto, 
embora os reinos de Whittaker tenham sido uma importante contribuição para a 
classificação de seres vivos, eles não refletem a filogenia e a evolução dos organismos 
de forma precisa e adequada. 
 
 
 
 
Para aprofundar seu raciocínio. Se um taxonomista constrói uma árvore filogenética enraizada 
para um grupo de espécies atuais, a estrutura da árvore em si pode ser utilizada para distinguir 
as hipóteses da monofilia e não monofilia de um subgrupo em particular. Se a monofilia é 
rejeitada para um subgrupo em particular, a topologia da árvore em si não pode diferenciar a 
parafilia da polifilia. Que informação adicional é necessária para distinguir a parafilia da 
polifilia? 
R: Para distinguir a parafilia da polifilia, é necessário incluir informações sobre as espécies 
fósseis e seus relacionamentos filogenéticos no grupo em questão. Isso pode ser feito através 
da análise de características morfológicas, genéticas ou moleculares de espécimes fósseis e 
compará-las com as espécies atuais na árvore filogenética. Se as espécies fósseis preencherem 
a lacuna entre as espécies atuais que foram agrupadas em uma hipótese de parafilia, então o 
grupo pode ser considerado monofilético. No entanto, se as espécies fósseis mostram que o 
grupo não é um clado natural, ou seja, não é monofilético, então pode ser considerado um 
grupo polifilético.