cladogramas

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CONSTRUINDO CLADOGRAMAS 
 
Vívian Lavander Mendonça e Sônia Lopes (agosto 2002) 
 
TEMA Classificação biológica – critérios modernos 
CONCEITOS 
RELACIONADOS 
• 
• 
• 
Sistemática e evolução 
Zoologia dos vertebrados: representantes dos principais grupos e suas 
características. 
Botânica: representantes dos principais grupos e suas características. 
OBJETIVOS 
Os estudantes poderão compreender: 
• 
• 
• 
O processo de construção de um cladograma, considerando alguns 
grupos de organismos e suas principais características; 
A interpretação de um cladograma, sabendo reconhecer os graus de 
parentesco evolutivo entre os grupos apresentados; 
Como posicionar novos organismos em um cladograma, baseados em 
suas características. 
ESTRATÉGIAS DE 
ENSINO 
• Para a aplicação desta atividade é necessário que o estudante tenha 
algum conhecimento dos principais grupos de organismos atuais e de suas 
características mais importantes. 
• Pode-se iniciar a atividade discutindo com a classe as idéias de parentesco 
evolutivo e de que as espécies se modificam ao longo de gerações. O 
professor pode nomear este processo como “evolução” nesse momento 
inicial ou depois, dependendo da resposta da turma à discussão proposta. 
DURAÇÃO 2 aulas, sendo uma para a ficha de atividade e outra para a atividade complementar e as questões de vestibulares. 
MATERIAIS 
NECESSÁRIOS 
1. Ficha de atividade: lista de características, tabela dos animais cordados e 
orientação para a construção dos cladogramas (anexo 1). 
2. Opcional: figuras ou fotos dos organismos estudados na atividade. 
3. Gabarito da atividade (anexo 2), que pode ser de uso exclusivo do professor 
ou para o aluno fazer sua própria verificação. 
4. Sugestão de variação da atividade (anexo 3) e seu gabarito (anexo 4). 
5. Sugestão de exercícios para avaliação (anexo 5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRINCÍPIOS 
BÁSICOS 
Sistemática 
Na Sistemática procura-se compreender a evolução dos seres vivos e 
classificá-los de maneira a refletir essa evolução. Na formulação das hipóteses 
de evolução, o estudo comparado dos seres vivos é fundamental, devendo-se 
considerar o maior número possível de caracteres, que podem ser 
anatômicos, fisiológicos, comportamentais, moleculares, dentre outros. Para 
cada caráter deve-se procurar saber qual a condição primitiva e qual a 
condição derivada que surgiu a partir dessa condição primitiva. Somente as 
condições derivadas, que correspondem às novidades evolutivas, são usadas 
para definir os agrupamentos. Assim, os grupos são formados apenas por 
organismos que compartilham a condição derivada de um ou mais caracteres 
e que descendem de um ancestral comum exclusivo. Atualmente, as relações 
entre os seres vivos têm sido representadas por meio de diagramas chamados 
cladogramas (clado = ramo). 
Neles, os grupos de seres vivos são colocados nos terminais. 
Os pontos de onde partem as ramificações são chamados nós e representam 
ancestrais comuns hipotéticos para todos os grupos de seres vivos que estão 
acima desse nó. Todos os grupos acima de cada nó compõem grupos 
monofiléticos. As linhas do cladograma são chamadas ramos. 
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Os nós representam pontos onde ocorreram eventos cladogenéticos: 
separação da população em duas outras populações que não trocam mais 
genes (isolamento geográfico ou mutações que provocam grandes 
alterações e que impedem o cruzamento). Com isso, essas populações 
passaram a apresentar características derivadas, que surgiram por eventos 
anagenéticos, como mutação, recombinação gênica e seleção natural. 
A localização dos pontos de ramificação ao longo do cladograma fornece 
uma noção do tempo relativo de origem dos diferentes ramos. 
 
 
 
No cladograma cada um dos terminais poderia representar uma espécie. Os 
terminais dos cladogramas, entretanto, nem sempre são espécies. Eles podem 
representar gêneros, famílias ou outros níveis hierárquicos. 
(Adaptado de: BIO 2, Sônia Lopes, São Paulo, Saraiva, 2002.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Você pode distribuir um texto falando sobre relações evolutivas e 
classificação biológica (como o texto do item Princípios básicos) e depois 
discutir com os estudantes os termos desconhecidos e as idéias principais. 
Analise juntamente com a classe o exemplo oferecido no anexo 1 (item 1) 
de construção de um cladograma e como ele deve ser interpretado. 
2. Exponha para a classe a lista de características derivadas que serão 
analisadas (pode-se escrever no quadro ou mostrar uma transparência). 
Veja a lista de características no anexo 1 (item 2). Mencione que são essas 
características derivadas que deverão ser posicionadas na construção do 
cladograma. 
3. Distribua a Ficha de atividade aos estudantes e reproduza a Tabela dos 
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 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCEDIMENTOS 
animais cordados no quadro, para que todos acompanhem. Escolha um 
organismo qualquer e discuta com a classe cada uma das características 
em relação a esse organismo, marcando com um X ou colocando a 
palavra “presente” no lugar apropriado da tabela se o organismo 
apresentar a condição derivada em discussão. 
4. Peça aos estudantes que completem suas tabelas (individualmente ou em 
pequenos grupos), e em seguida façam seus cladogramas. Para facilitar a 
construção do cladograma, pode-se sugerir aos alunos que utilizem lápis 
ou canetas de cores diferentes no preenchimento da tabela, escolhendo 
uma cor para cada característica derivada. Essas mesmas cores devem 
ser utilizadas na representação das características no cladograma. 
5. Circule pela classe, observando a produção dos estudantes e tirando as 
possíveis dúvidas. 
6. Mostre aos alunos o cladograma correto – você pode colocar na lousa ou 
distribuir uma folha com o cladograma para que eles mesmos façam suas 
observações (o gabarito encontra-se no anexo 2). Se for necessário (caso 
o tempo não seja suficiente), você deve pedir à turma que termine a 
construção do cladograma em casa, e na aula seguinte pode-se fazer a 
correção, a discussão e o item 7 abaixo. 
7. Desafie os estudantes a posicionar corretamente no cladograma um outro 
animal como o dourado, um dos maiores peixes dos rios brasileiros, com 
cerca de 1 m de comprimento. 
• Dourado - condição derivada: nadadeiras pares e esqueleto 
predominantemente ósseo. 
(O anexo 2 contém o gabarito com o posicionamento desse animal no 
cladograma.) 
(Atividade adaptada de Evolution and the Nature of Science Institutes, 
Beth Kramer e Larry Flammer, 1998. www.indiana.edu/~ensiweb) 
VARIAÇÕES 
E 
SUGESTÕES 
Se os estudantes se mostrarem interessados, ou precisarem de um pouco mais 
de prática para compreender o conceito, providencie outro conjunto de 
animais (ou de organismos de outros reinos) e as características derivadas 
compartilhadas pelos organismos e desafie a classe a construir o cladograma 
correspondente. Como sugestão há uma lista de características derivadas 
para grupos vegetais no anexo 3 e gabarito no anexo 4. 
SUGESTÕES PARA 
AVALIAÇÃO 
• Construção do cladograma. 
• Grau de dificuldade na resolução do item 7: este exercício permite verificar 
se os estudantes são capazes de interpretar o cladograma construído. Se 
você perceber a necessidade de esclarecer melhor o tema, repita a 
atividade utilizando outro grupo de seres vivos (por exemplo: grupos 
vegetais), conforme proposto em VARIAÇÕES E SUGESTÕES. Na tabela dos 
grupos vegetais constam as condições derivadas que devem ser 
posicionadas no cladograma. 
• Testes de vestibulares (anexo 5) e respostas dos testes (anexo 6).BIO - Sônia Lopes – Editora Saraiva 
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ANEXO 1 
 
Ficha de atividade 
 
Nome: __________________________________________________ Data: ______________ 
 
Tema: Classificação biológica e evolução 
 
OBJETIVO DA ATIVIDADE: 
Será fornecida a você uma lista de características derivadas encontradas nos animais do Filo dos 
Cordados e um conjunto de organismos representantes deste filo. Você organizará os dados fornecidos 
para construir um cladograma que mostre as relações evolutivas entre os organismos estudados. 
 
PROCEDIMENTOS: 
1) Observe o modelo abaixo antes de construir o seu cladograma: 
 
 Tartaruga Ornitorrinco Gambá Gato 
COLUNA 
VERTEBRAL 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
PRESENÇA DE 
PÊLOS E 
GLÂNDULAS 
MAMÁRIAS 
 
 
Ausente 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
GESTAÇÃO: 
PRESENÇA DE 
PLACENTA 
 
 
Ausente 
 
 
Ausente 
 
 
Presente 
 
 
Presente 
LONGO 
PERIODO DE 
GESTAÇÃO 
 
 
Ausente 
 
 
Ausente 
 
 
Ausente 
 
 
Presente 
Cladograma: 
 
 Longo período de 
 gestação 
 
 Placenta 
 
 
 
 Pêlos e glândulas mamárias 
 
 
 Coluna vertebral 
 
 
Analisando a figura: 
Repare na característica COLUNA VERTEBRAL: ela aparece nos quatro animais em questão, portanto 
deve ser posicionada como primeiro “passo” do cladograma, indicando que tartaruga, ornitorrinco, 
gambá e gato compartilham essa característica. A tartaruga, porém, não compartilha com os outros 
animais a presença de pêlos e de glândulas mamárias; essas duas características, exclusivas de 
mamíferos, devem ser posicionadas depois do ramo evolutivo que deu origem à tartaruga. Dessa 
maneira, o cladograma é utilizado para representar hipóteses sobre o parentesco evolutivo entre seres 
vivos e indica a seqüência do aparecimento de características derivadas ao longo do tempo. 
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2) Observe a lista de características derivadas. Determine qual(is) das características cada animal da 
tabela a seguir apresenta e preencha o espaço correspondente, se o animal possuir a característica 
(siga o exemplo do item 1). Construa um cladograma que represente as relações evolutivas entre os 
animais no espaço abaixo da tabela. Em caso de dúvida quanto às características listadas, consulte 
livros. 
 
LISTA DE CARACTERÍSTICAS DERIVADAS 
 
1 Notocorda 
2 Crânio 
3 Tetrápode (quatro patas) 
 4 Âmnio (anexo embrionário constituído por uma membrana que envolve o líquido amniótico) 
5 Glândulas mamárias 
6 Placenta muito desenvolvida 
7 Coluna vertebral ereta 
 
TABELA DOS ANIMAIS CORDADOS 
 
Caracte-
rísticas Lampréia Arraia Sapo Jabuti Canguru Coelho 
Ser 
Humano 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
 
Cladograma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Agora, acrescente no cladograma o seguinte animal vertebrado: 
• Dourado – característica derivada: nadadeiras pares e esqueleto predominantemente ósseo. 
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 6 
4) Uma maneira de representar as informações dessa tabela é utilizando diagramas que mostram a 
adição de características desde os organismos que têm menor número de características derivadas até 
os que têm maior número de características derivadas. Outra forma, que será a utilizada aqui por melhor 
refletir a classificação, é por meio da especificação de características. Neste caso, define-se um grupo 
maior formado por todos os organismos que possuem uma característica comum. Depois, formam-se 
outros grupos que apresentam outras características mais específicas. Veja o exemplo abaixo e como os 
conjuntos se relacionam com o cladograma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dentre os que possuem notocorda e crânio, 
existem os que têm quatro patas: conjunto dos 
organismos que possuem notocorda, crânio e 
quatro patas. 
Dentre os que possuem notocorda, existem os que possuem crânio: 
conjunto dos organismos que possuem notocorda e crânio. 
Conjunto de todos os organismos que possuem notocorda. 
5) Usando esses exemplos, monte um diagrama de conjuntos com base em todos os dados da tabela e 
desenhe um cladograma: 
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ANEXO 2 
Gabarito da Ficha de atividade 
 
Tema: Classificação biológica e evolução 
 
TABELA DOS ANIMAIS CORDADOS 
 
 
 
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Conjuntos: 
 
 
 
 
 
Lampréia 
Coluna ereta 
 Ser humano Coelho 
 
 
Canguru 
 
 
 
Jabuti 
 
 
 
 
Sapo 
 
 
 
 
Arraia 
BIO - Sônia Lo
www.editorasa
Placenta muito desenvolvida 
Notoc
pes – E
raiva.co
Glândulas mamárias 
Crânio 
orda 
ditora Sar
m.br/bios
 
Quatro p
aiva 
onialopes
Âmnio
atas 
 
 
 
 
 9 
ANEXO 3 
 
Variação para a atividade: Grupos Vegetais 
 
 
1) Observe a lista de características derivadas abaixo e determine qual(is) dela(s) cada planta da 
tabela a seguir apresenta. Preencha a tabela nos espaços correspondentes, se a planta possuir a 
característica. Construa um cladograma que represente as relações evolutivas entre as plantas no 
espaço abaixo da tabela. Em caso de dúvida quanto às características listadas, consulte livros. 
 
LISTA DE CARACTERÍSTICAS DERIVADAS 
1 
Gametângios (estruturas formadoras de gametas) protegidos por uma camada de células 
estéreis e retenção do zigoto e dos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário dentro do 
gametângio 
2 Vasos condutores de seiva 
3 Geração esporofítica duradoura (fase diplóide do ciclo de vida vegetal) e gametofítica menos desenvolvida 
4 Formação de semente 
5 Formação de flor e fruto 
 
TABELA DE PLANTAS 
 
Lista de 
caracterís-
ticas 
Musgo Avenca Araucária Lírio 
1 
2 
3 
4 
5 
Cladograma: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO 4 
 
Gabarito da atividade sobre os grupos vegetais 
 
1) TABELA DE PLANTAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ANEXO 5 
 
Sugestão para avaliação 
 
Testes de vestibulares 
 
1. (Fuvest-SP) A figura mostra uma árvore filogenética dos grandes grupos de animais invertebrados. 
Existe um filo animal, pouco mencionado nos livros de textos, chamado Gnathostomulida, cujos 
representantes atuais vivem entre os grãos de areia de certas praias oceânicas. Os animais desse 
grupo não apresentam corpo segmentado nem cavidade corporal, mas certas espécies têm tubo 
digestivo completo, com boca e ânus. Tais características sugerem que os gnatostomulídeos se 
separaram do tronco principal da árvore filogenética entre os grupos de: 
a) poríferos e cnidários. 
b) cnidários e platelmintos. 
c) platelmintos e nematelmintos. 
d) nematelmintos e moluscos. 
e) moluscos e anelídeos. 
 
2. (Fuvest-SP) 
O diagrama representa as relações filogenéticas entre as algas e os principais grupos de plantas atuais. 
Cada círculo numerado indica uma aquisição evolutiva compartilhada apenas pelosgrupos 
representados nos ramos acima desse círculo. Por exemplo, o círculo 1 representa “embrião dependente 
do organismo progenitor”, característica comum a todos os grupos, exceto ao das algas. Os círculos 2, 3 
e 4 representam, respectivamente: 
a) alternância de gerações; fruto; semente. 
b) alternância de gerações; tecidos condutores; fruto. 
c) tecidos condutores; fruto; flor. 
d) tecidos condutores; semente; fruto. 
e) semente; flor; tecidos condutores. 
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ANEXO 6 
Respostas dos testes de vestibulares 
 
TESTE 1 : Resposta: Alternativa c. 
Para resolver esta questão o estudante deve estar lembrado dos principais filos do Reino Animal e suas 
principais características, bem como saber interpretar a informação contida num cladograma. O 
enunciado da questão cita a ausência de cavidade corporal ou celoma e a presença de tubo 
digestório completo. Observando as informações do cladograma, chega-se à conclusão de que o 
grupo proposto veio de um ancestral que surgiu antes do ancestral dos nematelmintos (que possuem 
pseudoceloma), porém depois do ancestral dos platelmintos (que apresentam boca e ânus em seu 
sistema digestório). 
 
 
 
 
TESTE 2 : Resposta: Alternativa d. 
A resolução desta questão, que não pode ser considerada das mais fáceis, depende do conhecimento 
dos grandes grupos vegetais e de suas principais características. O estudante já deve ter tido aulas de 
Botânica, familiarizando-se com o ciclo de vida dos vegetais e os passos da evolução representados 
pelos grupos atuais (que estão no cladograma). Este exercício bem como a atividade proposta no 
anexo 3 constituem uma boa oportunidade para fazer a revisão deste conteúdo, permitindo que o 
aluno faça uma análise dos grupos vegetais sob um enfoque evolutivo, o que certamente torna o 
assunto mais interessante e objetivo.