reconstrucao_biohist

Prévia do material em texto

Reconstruindo 
Filogenias 
Método básico de Sistemática 
Filogenética 
Pressupostos do método 
•  Evolução é fato e sua história é única 
•  A diversidade organísmica foi produzida 
através de especiação 
•  Evolução se deu por mudanças de caracteres 
•  Espécie é a unidade funcional da evolução 
–  Táxons supra-específicos são caracterizados por 
sua respectiva espécie ancestral 
Ciência = base em evidências 
e fatos 
•  Quais evidências ou fatos que podem ser 
utilizados no processo de reconstrução 
filogenética? 
–  Fósseis? 
–  Posição no estrato do sedimento? 
–  DNA? 
–  Imunologia? 
–  Morfologia? 
–  Máquina do tempo? 
Terminologia 
Três tipos de árvores 
Taxon A 
Taxon B 
Taxon C 
Taxon D 
1 
1 
1
6 
3 
5 
troca genética 
Taxon A 
Taxon B 
Taxon C 
Taxon D 
tempo 
Taxon A 
Taxon B 
Taxon C 
Taxon D 
apenas tempo 
relativo 
Cladograma Filograma Árvore ultramétrica 
Lendo um cladograma 
Todos estes arranjos apresentam o mesmo 
relacionamento evolutivo entre os táxons 
B 
A 
C 
D 
A 
B 
D 
C 
B 
C 
A 
D 
B 
D 
A 
C 
B 
A 
C 
D 
árvore enraizada 
B 
A 
C 
D 
A 
B 
C 
D 
Conceitos 
Organismos=mosaico 
O que quer dizer: 
Um pouco mais complicado do que 
isto 
•  O mosaico pode ser “quebrado” ainda 
mais. 
–  Tipos de folhas 
–  Tipo de venação 
–  Estrutura anatomica das folhas 
–  Perenes ou não 
–  Etc, etc, etc,..... 
“deixando pedras no caminho” 
•  Organismo=Um mosaico de 
caracteres de origens temporais 
distintas 
–  Herdados de ancestrais mais antigos 
ou mais recentes 
Como utilizar? 
•  Esta é a grande questão 
–  Semelhanças! 
•  Mas qualquer semelhança? 
–  Lembrem-se dos problemas observados 
com escolas de classificação que utilizam 
semelhanças absolutas... 
–  A semelhança deve refletir história recente 
em comum e não “pressões” seletivas em 
comum ou história “antiga” em comum! 
Pressões seletivas em comum 
Homoplasias 
C 
C 
G 
G 
C 
G 
G C 
C 
G 
G T 
convergência paralelismo reversão 
Semelhanças = compartilhamento 
de caráter 
•  Por caracteres homoplásicos 
•  Por caracteres homólogos 
–  Semelhanças gerais – quando organismos 
são semelhantes por compartilhar 
caracteres homólogos antigos! 
•  Ex. Cloroplasto em plantas verdes 
–  Semelhanças especiais - quando são 
semelhantes por compartilhar caracteres 
homólogos recentes! 
Porque recentes? 
•  Porque o compartilhamento de 
caracteres recentes é considerado como 
evidência de compartilhamento de 
ancestral recente? 
•  Este é uma hipótese que deve ser 
testada no processo de reconstrução 
filogenética. 
História antiga em comum 
Por que são semelhantes? 
ESCAMAS 
Caracteres em comum 
especiais 
CARACTERES ÚNICOS 
Homologia 
Similaridade de posição 
Critérios adicionais 
•  Similaridade especial 
–  Estrutura, ultraestrutura, composição química e 
embriologia 
•  Continuidade de formas intermediárias 
–  Ossos do ouvido interno de peixes a mamíferos 
Ossos do ouvido 
Como saber é especial ou não 
•  Especial=derivado, novo, inédito 
•  Porque especial? 
–  Sugere que o compartilhamento do caráter 
é derivado da herança deste caráter de um 
ancestral em comum onde o caráter surgiu 
•  É preciso comparar com outro grupo 
(grupo externo) (outgroup) 
Regra do grupo externo 
•  Se uma espécie do grupo interno 
compartilha um estado de caráter com 
o grupo externo, existe uma grande 
probabilidade deste caráter ter sido 
herdado de um ancestral mais antigo 
em comum 
Número de árvores não enraizadas possíveis 
# Taxa (N) 
 3 
 4 
 5 
 6 
 7 
 8 
 9 
10 
 . 
 . 
 . 
 . 
30 
 # Unrooted trees 
 1 
 3 
 15 
 105 
 945 
 10,935 
 135,135 
 2,027,025 
 . 
 . 
 . 
 . 
 ≈3.58 x 1036 
 
 (2N - 5)!! = # unrooted trees for N taxa 
C A 
B D 
A B 
C 
A D 
B E 
C 
A D 
B E 
C 
F 
Exercício 
Grupo interno G. externo 
Fluxograma: 
Definir séries de homólogos 
Polarizar 
Agrupar por caráter derivado 
Se existir inconsistência=Parsimônia 
Utilizando os critérios para proposta de 
homologias, “quebrar” o mosaico e 
agrupar os caracteres (ou estados) em 
séries de caracteres hipoteticamente 
homólogos 
Utilizando a técnica de comparação por grupo 
externo (assumindo que o que existe de comum 
entre o grupo externo e o interno deve ser associado 
à herança de um ancestral antigo em comum) 
Unir taxa que compartilham caracteres 
“novos” considerando a extensão e 
contexto do estudo (NUNCA por 
caracteres antigos ou 
reconhecidamente análogos) 
Optar sempre pela(s) 
hipótese(s) que exigem o 
menor número de 
pressupostos e com maior 
suporte dos caracteres 
Quebrando o mosaico 
Grupo interno G. externo 
Olhos: 
- Pequenos 
- Grandes 
Orelha: 
-monolobada 
-bilobada 
Nariz: 
-longo 
-curvo 
Pés: 
-de gente 
-de pato 
Nariz: 
-fino 
-largo 
Polarizando 
Grupo interno G. externo 
Olhos: 
- Pequenos 
- Grandes 
Orelha: 
-monolobada 
-bilobada 
Nariz: 
- reto 
- curvo 
Pés: 
-de gente 
-de pato 
Nariz: 
-fino 
-grosso 
Olhos: 
- Pequenos 
- Grandes 
Olhos: 
- Pequenos 
- Grandes 
Olhos 
pequenos 
Hipótese 1 
Orelha: 
-monolobada 
-bilobada 
Orelha bilobada 
Hipótese 2 
Hipótese 3 
Nariz longo 
Nariz: 
-fino 
-grosso 
Pés: 
-de gente 
-de pato 
Pés de 
pato 
Hipótese 4 
Nariz curvo 
Nariz: 
-reto 
-curvo 
Hipótese 5 
Olhos: 
- Pequenos 
- Grandes 
Olhos 
pequenos 
Hipótese 1 
Orelha: 
-monolobada 
-bilobada 
Orelha bilobada 
Hipótese 2 
Hipótese 3 
Nariz longo 
Nariz: 
-longo 
--largo 
Nariz: 
-reto 
- curvo 
Nariz curvo 
Hipótese 4 
Pés: 
-de gente 
-de pato 
Pés de 
pato 
Hipótese 5 
Olhos 
pequenos 
Cabelo 
presente 
Orelha bilobada 
Pés de 
pato 
Nariz reto 
Nariz curvo 
Comprimento= 6 “passos”