Estudo dirigido Filogenia

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1) Explique o que são filogenias e comente sobre a sua importância. 
Filogenia é o estudo da relação evolutiva entre grupos de organismos (por exemplo, espécies, 
populações), que é descoberto por meio de sequenciamento de dados moleculares e matrizes de dados 
morfológicos. As árvores filogenéticas são diagramas que representam essas relações de ancestralidade e 
descendências, consistindo em linhas que se bifurcam de acordo com a existência no passado de um evento 
que transformou uma espécie em duas novas espécies. 
2) Explique como devemos ler uma árvore filogenética, levando-se em conta que existem diversas 
formas de representação possíveis de diagramas. 
Entender uma filogenia é bem parecido com ler uma árvore genealógica. A raiz da árvore representa a 
linhagem ancestral, e as pontas das ramificações representam os descendentes desse ancestral. Conforme 
você avança da raiz para as pontas, você está avançando no tempo. Quando uma linhagem se divide 
(especiação), é representada como uma ramificação na filogenia. Quando um evento de especiação ocorre, 
uma única linhagem ancestral dá origem a duas ou mais linhagens filhas. Filogenias traçam padrões de 
ancestralidade compartilhados entre linhagens. Cada linhagem tem uma parte de sua história que é única e 
outra parte que é compartilhada com outras linhagens. Similarmente, cada linhagem tem ancestrais que são 
únicos para aquela linhagem e ancestrais que são partilhados com outras – ancestrais comuns. 
3) Defina: nó, terminais, raiz, ramo, clado, grupo monofilético, grupo não monofilético, 
plesiomorfia, apomorfia, simplesiomorfia, sinapomorfia, autapomorfia, grado evolutivo. 
Nós:​ (nó ancestral e nós internos): cada nó representa um ancestral hipotético comum compartilhado. 
Terminais: representam as entidades em estudo. Que pode ser um indivíduo (haplótipo), uma 
população, uma espécie, um gênero, uma família. 
Raiz: é a representação hipotética da mais antiga linhagem do grupo, é o nó que deu origem a todos 
os terminais. A polarização dos caracteres permite determinar a raiz da árvore. 
Ramos:​ representam as linhagens descendentes do ancestral. 
Clado: é um agrupamento que inclui um ancestral comum e todos os descendentes (viventes e 
extintos) desse ancestral. Usando uma filogenia, é fácil dizer se um grupo de linhagens forma um clado. 
Imagine recortar um único ramo da filogenia – todos os organismos desse ramo podado formam um clado. 
Clados são representados uns dentro dos outros – eles formam uma hierarquia. Um clado pode incluir 
milhares de espécies ou só algumas. Alguns exemplos de clados em diferentes níveis estão marcados nas 
filogenias abaixo. Observe como clados estão aninhados dentro de clados maiores. 
Grupo Monofilético:​ quer dizer que o grupo tem um ancestral comum imediato a todos. 
Grupo não monofilético: podem ser formados por espécies ou táxons que não apresentam uma 
espécie ancestral comum exclusiva delas. 
Plesiomorfias: ​a condição plesiomórfica é a condição mais antiga e que estava presente no ancestral. 
Apomorfia: é a condição mais recente, surgida por modificação na condição plesiomórfica.Por 
exemplo, em tetrapoda a condição plesiomórfica do membro anterior é ‘pata’ e a condição apomórfica 
derivada em aves é ‘asa’. 
Simplesiomorfias: compartilhamento de condição plesiomórfica. Por exemplo, o homem, o jacaré, a 
sapo e a tartaruga compartilham a condição antiga para ‘membro anterior de tetrapoda’ que é a ‘pata’, 
portanto para todos esses animais e todos os demais tetrápodes que compartilham essa estrutura, a ‘pata 
dianteira’ é condição simplesiomórfica. 
Sinapomorfia: ​Compartilhamento de condição apomórfica. Por exemplo, dentre o grupo dinosauria, 
as aves e alguns terópodes possuem (e possuíam) penas... assim ‘pena’ é uma sinapomorfia do grupo. 
Autapomorfia: é um tipo especial de sinapomorfia. São caracteres apomórficos compartilhados por 
um grupo terminal em um cladograma. Assim, ‘asa’ é uma autapomorfia de aves porque somente esse grupo, 
dentro de archosauria (precisamos de uma escala, lembrem-se), possui essa estrutura e esse é um grupo 
terminal. 
Grados: ​Táxons que reuniram organismos em um mesmo "estágio ou grau de evolução" 
4) Explique o que é a ciência da sistemática, sua importância e seu objetivo. 
A ​sistemática é a área da biologia que se preocupa em organizar, compreender e classificar os seres 
vivos. Estuda principalmente a relação da diversidade, como por exemplo, a espécie C é a mais aparentada 
com a espécie D do que esta é com B, definidos como grupos irmãos. A sistemática tem como principais 
objetivos mostrar a diversidade dentro do gênero, também descrever a biodiversidade, que é a parte da 
taxonomia, ordenar as espécies e biodiversidade, subjacentes a esta sistemática. Ela está preocupada em 
construir classes, fazer classificação, sobre as quais poderemos fazer generalizações. 
5) O que são táxons? Quais são os níveis hierárquicos que usamos para classificar os seres 
vivos? 
Táxon é uma unidade taxonómica, essencialmente associada a um sistema de classificação científica. 
O táxon pode indicar uma unidade em qualquer nível de um sistema de classificação: um reino, género e uma 
espécie são taxa assim como qualquer outra unidade de um sistema de classificação dos seres vivos. 
Categorias taxonômicas ​(apresentadas em ordem decrescente de abrangência): 
Reino -► Filo -► Classe -► Ordem -► Família -► Gênero -► Espécie 
6) Apresente os 3 domínios existentes e as principais características de cada um deles. 
Os três domínios existentes são: ​Archaea, Bacteria e Eukarya. 
O domínio ​Archaea é representado por organismos geralmente quimiotróficos e procariontes, que não 
possuem membrana nuclear. Muitos dos representantes são extremófilos, ou seja, organismos que são 
capazes de viver em condições extremas. Esses seres, normalmente, vivem em ambientes como fontes 
termais e locais ricos em enxofre, extremamente quentes ou repletos de sal. Por viverem em muitos locais 
consideráveis inabitáveis pela maioria dos seres vivos, alguns autores afirmam que os organismos do domínio 
Archaea estabelecem os limites da tolerância dos seres vivos às condições ambientais. Diante dessa 
particularidade, pesquisadores consideram o estudo desses micro-organismos essencial para se entender 
mais a respeito da origem da vida no planeta. 
O domínio ​Bacteria ​abarca organismos unicelulares e procariontes que anteriormente eram 
classificados como eubactérias. Esse domínio engloba bactérias que causam doenças ao homem e também 
aquelas encontradas em ambientes como a água e o solo. 
O domínio ​Eukarya engloba organismos unicelulares, como é o caso dos protozoários, ou 
multicelulares, como ocorre em animais, fungos e plantas. Nesse domínio são encontrados apenas 
organismos eucariontes, ou seja, que possuem núcleo delimitado por membrana nuclear. 
7) Como surgiram as mitocôndrias? E os cloroplastos? 
Mitocôndrias são geralmente chamadas de usinas de energia ou fábricas de energia da célula. A 
função delas é produzir um suprimento constante de adenosina trifosfato (ATP), a principal molécula 
carregadora de energia da célula. O processo de fabricar ATP usando energiaquímica de combustíveis, tais 
como os açúcares, é chamado de respiração celular, e muitos desses passos acontecem dentro da 
mitocôndria. ​As ​mitocôndrias​, organelas celulares responsáveis pela respiração celular, teriam surgido há 
cerca de 2,5 bilhões de anos a partir de bactérias aeróbias, ou seja, que necessitam de oxigênio para o 
processo de respiração celular. 
Cloroplastos são encontrados somente em plantas e algas fotossintetizantes. (Humanos e outros 
animais não possuem cloroplastos.) O papel do cloroplasto é realizar um processo chamado fotossíntese. Os 
cloroplastos teriam se originado de uma cianobactéria ancestral vivendo em simbiose dentro da célula 
eucariótica precursora. 
8) Apresente os reinos de eucariotos e as principais características de cada uma deles. 
O domínio taxonômico ​eucariotas inclui todos os seres vivos com células eucarióticas, ou seja, 
organismos vivos unicelulares ou pluricelulares constituídos por células dotadas de núcleo, distinguindo-se 
dos procariotas, cujas células são desprovidas de um núcleo bem diferenciado. 
Fazem parte desta categoria de seres vivos, os Reinos: ​Animalia, Plantae, Fungi, Protista e 
Chromista. 
Animalia: reino biológico composto por seres vivos pluricelulares, Eucariontes, heterotróficos, cujas 
células formam tecidos biológicos, com capacidade de responder ao ambiente (possuem tecido nervoso) que 
os envolve ou, por outras palavras, pelos ​animais​. 
Plantae: um dos maiores grupos de seres vivos na Terra (com cerca de 400.000 espécies conhecidas, 
incluindo uma grande variedade de ervas, árvores, arbustos, plantas microscópicas, etc). São, em geral, 
organismos autotróficos cujas células incluem um ou mais organelos especializados na produção de material 
orgânico a partir de material inorgânico e da energia solar, os cloroplastos. 
Fungi: grupo de organismos eucariotas, que inclui micro-organismos tais como as leveduras, os 
bolores, bem como os mais familiares cogumelos. Os fungos são classificados num reino separado das 
plantas, animais e bactérias. Uma grande diferença é o facto de as células dos fungos terem paredes 
celulares que contêm quitina e glucanos, ao contrário das células vegetais, que contêm celulose. 
Protista: caracterizado por organismos eucariontes, autótrofos ou heterótrofos e unicelulares ou 
pluricelulares, compreendem os protozoários e as algas. Existem ainda os mixomicetos, organismos 
semelhantes aos fungos, mas classificados como protistas. 
Chromista: engloba diversos grupos de algas com Clorofila A e C, cloroplasto com quatro 
membranas, localizado no lúmen do retículo endoplasmático rugoso e adquirido por endossimbiose 
secundária. Secundariamente, podem apresentar fucoxantina e crisolaminarina como pigmentos acessórios. 
São também caracterizados pela presença de célula heterokonta em algum estágio da vida. 
9) Diferencie célula haplóide de célula diplóide. 
Células haplóides (n) são aquelas que possuem apenas um conjunto cromossômico​. O 
processo responsável por formar células com metade do número de cromossomos de uma espécie é a 
meiose. Nos animais, as células haploides formam apenas os gametas, mas, em outros organismos, como as 
algas do gênero ​Chlamydomona, ​observa-se a fase haplóide durante grande parte do ciclo de vida. Nos seres 
humanos, as células haplóides são o espermatozóide e o ovócito: as células reprodutivas. O número de 
cromossomos da nossa espécie é 46, portanto, as células reprodutivas, ou seja, nossas células haplóides, 
possuem 23 cromossomos. A presença da metade de cromossomos nas células garante que, após a 
fecundação, o número de cromossomos seja restabelecido. 
Células diploides (2n) são aquelas que possuem dois conjuntos cromossômicos​, ou seja, os 
cromossomos nessas células estão dispostos aos pares. Cada par possui cromossomos iguais (no que diz 
respeito ao tamanho e formato) e com os mesmos genes. Esses cromossomos iguais são chamados de 
homólogos. As células diplóides, na maioria dos animais, proliferam-se e formam um organismo multicelular. 
Isso quer dizer que todas as células do nosso corpo, com exceção dos gametas, apresentam 46 
cromossomos. Em alguns organismos, no entanto, a fase diplóide é apenas a do zigoto, como é o caso de 
algumas algas e leveduras. 
10) Diferencie e explique detalhadamente os 3 tipos básicos de ciclos de vida. 
CICLO HAPLOBIONTE HAPLONTE 
No ciclo haplobionte haplonte os indivíduos adultos são haplóides.Seus gametas, também haplóides, 
fundem-se dois a dois para originar zigotos diplóides. O zigoto sofre meiose logo após se formar, produzindo 
células haplóides. Estas originam indivíduos haplóides, fechando o ciclo. Como a divisão reducional ocorre no 
zigoto, ela é denominada meiose zigótica. O ciclo é denominado "haplobionte" porque há, quanto à ploidia, 
somente um tipo de organismo adulto. Como esse organismo é haplóide, o ciclo leva também o nome de 
"haplonte". A alga verde ​Chlamydomonas​, por exemplo, tem esse tipo de ciclo de vida. 
CICLO HAPLOBIONTE DIPLONTE 
No ciclo haplobionte diplonte os indivíduos adultos são diplóides. A meiose ocorre em certas células 
desses indivíduos, levando à formação de gametas haplóides. Por isso, a meiose é gamética. Da fusão de um 
par de gametas surge o zigoto, diplóide, que se desenvolve e origina um indivíduo diplóide, que repetirá o 
ciclo. O ciclo é denominado "haplobionte" porque há, quanto à ploidia, apenas um tipo de organismo adulto. 
Como esse adulto é diplóide, o ciclo leva também o nome de "diplonte". Algumas algas verdes apresentam 
esse tipo de ciclo, além da maior parte dos animais, inclusive nossa espécie. 
CICLO DIPLOBIONTE OU ALTERNANTE 
No ciclo diplobionte existem indivíduos adultos haplóides e diplóides. Os diplóides são chamados 
esporófitos e produzem, através da meiose, células haplóides, os esporos. Estes, ao germinar, produzem 
indivíduos haplóides. Os indivíduos haplóides formam gametas, sendo por isso denominados gametófitos. A 
fusão de um par de gametas dá origem a um zigoto diplóide, que se desenvolve em um indivíduo diplóide. A 
meiose, neste ciclo de vida, leva à formação de esporos e é denominada meiose espórica. O ciclo é chamado 
diplobionte porque existem dois tipos de indivíduo adulto, que se alternam: diplóide e haplóide. Fala-se, 
também, em alternância de gerações ou metagênese. 0 ciclo alternante ocorre em muitos grupos de algas. A 
alga verde Ulva, por exemplo, apresenta esse tipo de ciclo de vida. 
11) Apresente os 5 principais grupos de algas estudados, seu relacionamento filogenético, 
classificação geral, principais características e importância ecológica. 
Cianobactéria: grupo de bactérias que obtêm energia por fotossíntese. São chamadas também de 
algas azuis ou ​algas verde-azuladas​, embora alguns autores considerem estes nomes inadequados, uma 
vez que cianobactérias são procariontes, e algas deveriam ser apenas eucariontes. No entanto, há outras 
definições de algas que abrangem também organismos procarióticos. Inclui organismos aquáticos, 
unicelulares, coloniais ou filamentosos fotossintéticos. Possuem forma de cocos,bastonetes, filamentos ou 
pseudofilamentos, apresentando coloração azul em condições ótimas, mas são frequentemente encontradas 
apresentando coloração de verde oliva a verde-azulado. As cianobactérias foram tradicionalmente 
classificadas pela morfologia em cinco seções, referidos pelo numerais I-V. Os três primeiros - 
Chroococcales, Pleurocapsales e Oscillatoriales - não são suportados por estudos filogenéticos. No entanto, 
os últimos dois – Nostocales e Stigonematales – são monofiléticos, e compõem as cianobactérias 
heterocísticas. Os membros do Chroococales são unicelulares e, geralmente, agregados em colônias. O 
critério taxonômico clássico tem sido a morfologia das células e o plano de divisão celular. Em 
Pleurocapsales, as células têm a capacidade de formar esporos internos (baeocytes). As cianobactérias 
foram os principais produtores primários da biosfera durante mais ou menos 1.500 milhões de anos, e 
continuam sendo nos oceanos. 
Fitoplâncton: ​conjunto dos organismos aquáticos microscópicos que têm capacidade fotossintética e 
que vivem dispersos flutuando na coluna de água. O fitoplâncton encontra-se na base da cadeia alimentar 
dos ecossistemas aquáticos, uma vez que serve de alimentação a organismos maiores. Está na base porque 
pertence ao nível trófico dos produtores​. ​Além disso, acredita-se que o fitoplâncton é responsável pela 
produção de cerca de 70% do oxigênio da atmosfera terrestre. 
Algas pardas: ​é uma classe de algas sempre pluricelulares, conhecidas por feofíceas, algas 
castanhas ou algas pardas, complexas do ponto de vista vista anatômico e morfológico, fundamentalmente 
marinhas, ainda que 6 géneros sejam de água doce, que privilegiam habitats de águas frias e bem 
oxigenadas. O táxon agrupa cerca de 265 gêneros, com umas 1500-2000 espécies, com dimensões que 
variam desde organismos microscópicos até outros com frondes de 60 m de comprimento. Estas algas 
apresentam uma característica cor castanho-esverdeada devido à presença das ​clorofilas a ​e c em conjunto 
com o pigmento fucoxantina e outras xantofilas e carotenos. Entre os membros deste grupo estão os 
principais produtores primários que suportam várias comunidades de animais e protistas, sendo os mais 
importantes as bodelhas e as laminárias (os kelps), incluindo-se entre estas últimas as algas de maiores 
dimensões que se conhecem. 
Algas vermelhas: Estas algas são predominantemente multicelulares e também podem atingir 
dimensões consideráveis. É comum o seu talo apresentar diversas ramificações, sendo que a sua base é 
diferenciada e presa a algum substrato por estruturas de fixação. Possuem os pigmentos ​clorofila ​a ​e d​, 
ficocianina e ficoeritrina, celulose e hidrocolóides na composição da parede celular, e amidodas florídeas, 
como substância reserva. 
Algas verdes: tanto podem possuir estrutura unicelular como multicelular. Os talos das clorófitas 
multicelulares apresentam uma organização relativamente complexa. Possuem os pigmentos clorofila a e b, 
carotenos e xantofilas, a parede celular é constituída por celulose e o amido e sua substância de reserva. 
12) Comente sobre a importância econômica de macroalgas marinhas. 
Alimentação: Muitas algas apresentam um conteúdo rico em proteínas, vitaminas e sais minerais, 
polissacarídeos e são amplamente utilizadas na alimentação, principalmente por povos orientais, há cerca de 
10.000 anos. 
Os alginatos são utilizados como emulsificantes, estabilizantes e gelificante. São utilizados em tintas 
para tecidos e produção de espuma de cerveja. Os carragenanos são substâncias encontradas na parede 
celular de algumas algas vermelhas. São utilizados na indústria farmacêutica, alimentícia e cosmética. O ágar 
é encontrado em algas vermelhas e é um poderoso gel. É utilizado na produção de meios de cultura. Através 
dele também se produz a agarose. 
As algas têm sido utilizadas como fertilizantes graças às suas concentrações de nitrogênio e potássio. 
Servem também para a correção do pH do solo. 
Algumas algas possuem beta-caroteno, que é utilizado como complemento alimentar. Várias algas são 
utilizadas como medicamento, por exemplo, a ​Laminaria​, que cura o bócio. 
13) Cite as sinapomorfias das Embriófitas. 
Esporângios e gametângios protegidos por células estéreis; embrião; cutícula; parênquima; 
esporopolenina (esporos). 
14) Compare as principais características dos ciclos de vida das três linhagens de “Briófitas”. 
Nas briófitas, os gametófitos em geral têm sexos separados. Em certas épocas, os gametófitos 
produzem uma pequena estrutura, geralmente na região apical - onde terminam os filoides. Ali os gametas 
são produzidos. Os gametófitos masculinos produzem gametas móveis, com flagelos: os anterozóides. Já os 
gametófitos femininos produzem gametas imóveis, chamados oosferas. Uma vez produzidos na planta 
masculina, os anterozóides podem ser levados até uma planta feminina com pingos de água da chuva que 
caem e respinga. 
Na planta feminina, os anterozóides nadam em direção à oosfera; da união entre um anterozoide e 
uma oosfera surge o zigoto, que se desenvolve e forma um embrião sobre a planta feminina. Em seguida, o 
embrião se desenvolve e origina uma fase assexuada chamada esporófito, isto é, a fase produtora de 
esporos. 
No esporófito possui uma haste e uma cápsula. No interior da cápsula formam-se os esporos. Quando 
maduros, os esporos são liberados e podem germinar no solo úmido. Cada esporo, então, pode se 
desenvolver e originar um novo musgo verde - a fase sexuada chamada gametófito. 
15) Em relação às primeiras linhagens de Embriófitas (“briófitas”) e às traqueófitas, descreva e 
compare as características morfológicas dos sistemas dérmico, vascular e reprodutivo, 
interpretadas como adaptações ao ambiente terrestre em cada grupo. 
Briófitas: compreende vegetais terrestres com morfologia bastante simples, conhecidos popularmente 
como "musgos" ou "hepáticas". São organismos eucariontes, pluricelulares, onde apenas os elementos 
reprodutivos são unicelulares, enquadrando-se no Reino Plantae, como todos os demais grupos de plantas 
terrestres. 
Possuem rizoides, cauloides e filoides porque não têm a mesma organização de raízes, caules e 
folhas dos demais grupos de plantas (a partir das pteridófitas). Faltam-lhes, por exemplo, vasos condutores 
especializados no transporte de nutrientes, como a água. Na organização das raízes, caules e folhas 
verdadeiras verifica-se a presença de vasos condutores de nutrientes. Nos musgos e em todas as briófitas, a 
metagênese envolve a alternância de duas gerações diferentes na forma e no tamanho. Os gametófitos, 
verdes, são de sexos separados e duram mais que os esporófitos. 
Traqueófitas: são vegetais dotados de vasos condutores de seivas (xilema e floema). Com os 
componentes verdadeiros de uma planta (caule, folhas, raízes), as samambaias constituíram os primeiros 
aglomerados vegetais (matas fechadas), que num dado momento foram soterradas e, posteriormente, 
decompostas. 
As traqueófitas são bem desenvolvidas, e por isso mesmo são bem adaptadas. E para que isso ocorrabem estes vegetais desenvolveram, além dos órgãos, adaptações evolutivas para melhor sustentar-se no 
meio em que vivem como: 
Cutícula​: uma camada consistente de lipídios que está localizada sobre as folhas. A sua função mais 
clara é a proteção do vegetal contra a desidratação. 
Estômatos​: abertura levemente circular celular que tem como finalidade regular as trocas gasosas, 
fazendo com que o vegetal não perca tanta água por transpiração para o meio. Os estômatos estão presentes 
por toda a superfície que faça essas trocas, porém estão em maior concentração na parte inferior das folhas. 
Raízes Verdadeiras:​ responsável pela captura de nutrientes e água do solo para o vegetal. 
Folhas Verdadeiras​: são resistentes, ficam na região superior do vegetal e podem variar de tamanho. 
Servem para aumentar a área realizadora de fotossíntese. 
Vasos Condutores:​ xilema e o floema. São responsáveis por transportarem seiva bruta e elaborada. 
16) Descreva e explique a importância evolutiva das sinapomorfias das plantas vasculares. 
Plantas vasculares são vegetais com tecidos especializados — nomeadamente xilema e floema - no 
transporte de água e seiva que alimentam suas células. Tais estruturas estão presentes em ervas, 
arbustos e árvore e pertencem a essa divisão as Pteridófitas e as Espermatófitas. 
Nas plantas vasculares o esporófito é a forma de geração das plantas que estamos habituados a ver, 
enquanto que o gametófito é uma fase temporária: nas Pteridófitas, consiste num pequeno protalo, 
enquanto que nas Espermatófitas, o gametófito encontra-se nas flores das angiospérmicas ou nos cones 
ou pinhas das gimnospérmicas.