Aula2 Tempo Forma Conceito

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Instituto de Biociências
Setor de Zoologia / Laboratório de Ictiologia
Sistemática
- Tempo, Forma e Conceitos -
Árvore da Vida
Como explicar a diversidade da vida?
Quais são os mecanismos evolutivos 
envolvidos na diversidade biológica? 
https://www.youtube.com/watch?v=hOfRN0KihOU
https://www.youtube.com/watch?v=hOfRN0KihOU
Mecanismos evolutivos
Como organizar essa 
diversidade?
Organizando a diversidade…
 Desde os grandes filósofos gregos - Aristóteles
 Inicialmente organizada de acordo com as semelhanças
observadas na natureza - Linneu
 Depois passou a ser mais científica, sistemática - Hennig
Carl Nilsson Linnæus
• Systema Naturae - 1735
• Primeira organização - baseados em
similaridades dos organismos
• Sistema Lineano - utilizado até hoje
• Visão Horizontal - não levava em conta
relacionamento entre os grupos
Charles Robert Darwin
 A origem das espécies – 1859
 Apresenta a Teoria da Evolução
 Mudança no conceito da ocorrência das
espécies, passada e presente, no planeta
 Visão vertical - levando em conta o
relacionamento que os organismos tinham
entre si
Emil Hans Willi Hennig
 Sistemática Filogenética (1950)
– versão em inglês 1966
 Método de análise das relações de
parentesco baseada em padrões evolutivos
 Classifica hierarquicamente táxons baseado
no princípio filogenético
– Premissa: as relações evolutivas entre táxons
• Cada grupo deve ser monofilético
– o mundo natural ordena-se sob uma estrutura
hierárquica resultante do processo evolutivo
• O monofiletismo é fundamental na
sistemática filogenética
Emil Hans Willi Hennig
Hennig
Como ocorre a 
diferenciação dos 
organismos na história 
evolutiva?
Diversificação das linhagens
Anagênese
• Conjunto de processos que alteram a forma
em um ramo filético
• Ocorre apenas no nível de espécie
• Mutação, recombinação, seleção natural,
deriva genética e fixação de alelos
• Processo contínuo na evolução dos
organismos
Cladogênese
 Conjunto de processos que resulta na
divisão de uma espécie em duas ou mais,
que passam a evoluir independentemente.
 Os processos mais comuns responsáveis
por divisões cladogenéticas são
vicariância e dispersão.
Extinção
Dispersão
Vicariância
 Todas as espécies viventes têm uma linhagem não
interrompida de descendência, remontando a um único
ancestral comum na origem da vida.
Time
Diversidade ao longo do tempo...
Sistemática Filogenética
• Método objetivo para a reconstrução da
história evolutiva dos grupos (relação
ancestral-descendente) através de uma
análise diferenciada das características do
grupo estudado
Como recuperar a história 
evolutiva?
Através da comparação de homologias, podemos
recuperar a história evolutiva dos organismos
Espécies com ancestrais recentes em comum
compartilham mais características e são assim
agrupadas
Sistemática
Estruturas
• Anatômicos (fósseis e viventes)
• Cromossômicos
• Moleculares (DNA)
• Bioquímicos
• Comportamentais
Reconstrução da 
Filogenia
Estruturas e Caracteres
Caráter: aquilo que foi modificado da estrutura; é a diferença entre uma condição
apomórfica e uma condição plesiomórfica. Fala-se em caráter quando há
modificações envolvidas.
Estrutura: qualquer parte do corpo (fenotípica – morfologia, comportamento,
fisiologia) ou porção de DNA, por exemplo, um cromossomo, um gene... Estrutura
é uma entidade concreta.
Estruturas, caracteres e homologia
• Toda estrutura é uma hipótese de homologia.
• Quando a estrutura é encontrada em uma 
única linhagem, ele é considerado homóloga.
• Quando a estrutura se repete em outras 
linhagens, ela é considerada homoplásica; há 
homoplasia.
Homologia
• do grego ομοως, "igualmente" e λοlÄγος,
"ciência", “estudo".
• Envolve a relação de estruturas entre
organismos diferentes.
• Estruturas homólogas implicam que as
espécies têm um ancestral comum.
 Estruturas homólogas podem ser iguais ou
não
Homologia
Estruturas derivadas de um ancestral
comum são homólogas
Homologia
 Homologia é baseada em evidências indiretas
 Homologia pode ser inferida pela:
– Forma (semelhança estrutural das partes ou o 
conjunto da estrutura)
– Posição (semelhança na topologia da estrutura)
– Ontogenia (estruturas que têm a mesma origem 
embrionária)
Homologia
 Homologia primária: são hipóteses de
homologias feitas com base em critérios
auxiliares (topológicos ou ontogenéticos)
 Homologia secundária: são as
sinapomorfias que resultam de uma análise
filogenética
Homologia
# Asa de morcego vs. Asa de pombo
# Semelhança superficial
# Ancestral destes não possui asa
# Característica é apenas Análoga
# Característica análoga pode ser homóloga ou
não
Homologia
Apomorfia e Plesiomorfia
• Dizer que dois organismos possuem uma
característica homóloga não resolve a questão
do parentesco entre elas.
• Série de transformações de caracteres
(plesiomórfico -> apomórfico)
a b
a  a’  a’’  a’’’  a’’’’
a b d
c
e
Apomorfia
• Estado derivado de um caráter em uma série
de transformação.
• Conceito que envolve tempo e forma.
• Uma apomorfia é uma condição mais recente
de uma homologia.
• Condição de uma estrutura que resultou da
ocorrência de uma ou mais mutações
alterando a forma plesiomórfica
correspondente.
Plesiomorfia
 Condição mais basal de uma série de transformações
–Sinapomorfia
 característica homóloga apomórfica compartilhada
por todos os descendentes de um ancestral comum.
–Simplesiomorfia
 característica homóloga plesiomórfica compartilhada
por dois ou mais táxons.
• Autapomorfia: Apomorfia restrita a um único táxon
terminal em determinado conjunto de dados.
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Como representamos as 
relações históricas?
Através de um cladograma ou árvore
Tipo de representações
Sinapomorfias
Carácter derivado compartilhado por 
um grupo de organismos com um 
ancestral comum. Ele define uma 
linhagem evolutiva (ou clado)
Caráter derivado
Apomorfia
Simplesiomorfia
Carácter ancestral compartilhado por 
um grupo de organismos. NÃO define 
uma linhagem evolutiva (ou clado)
Caráter ancestral
Plesiomorfia
Ex. Pelos e glândulas mamárias em
Mamíferos
Ex. Vértebras em Mamíferos
Conceitos em Filogenia
Interpretando uma árvore filogenética
Hickman et al. (2016)
Reconstrução da Filogenia
• Mais evoluído/ menos evoluído?
• NUNCA USEM ESSE TERMO
•Basal e Derivado!
 Relacionado as características
• Organismos apresentados como táxons
terminais em uma árvore filogenética
possuem acúmulos de mutações.
Entendendo uma árvore filogenética
