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Filogenia

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de filogenia

Uma filogenia é uma relação hipotética entre grupos de organismos que estão sendo comparados. Uma filogenia é frequentemente retratada usando uma árvore filogenética, como a simples abaixo, descrevendo as relações evolutivas entre os grandes macacos.

O gênero Pongo inclui orangotangos, pan inclui chimpanzés e bonobos, e o homo inclui humanos, enquanto Gorilla é evidente. Os cientistas usam dados coletados sobre cada um dos grupos, incluindo características fisiológicas e dados genéticos, para comparar os grupos um contra o outro. As extremidades das linhas representam os organismos vivos. Às vezes, as linhas são desenhadas mais curtas que outras linhas, o que indica que uma linhagem foi extinta. Os lugares que as linhas se conectam são chamados de nós. Esses nós representam mudanças importantes na linhagem que deram origem a uma nova linha.

Os Homininae representam uma subfamília dos grandes macacos. Através de marcadores fisiológicos e genéticos, os cientistas determinaram que os orangotangos divergiam dessa linha há muito tempo. Isso torna os gorilas, chimpanzés e humanos muito mais intimamente relacionados do que qualquer um dos grupos para os orangotangos. O Homininae é conhecido como um clado – um grupo de linhagens que compartilham um ancestral comum. Normalmente, os organismos em um clado compartilham uma sinapomorfia. No caso dos Homininae, eles compartilham a característica de poder correr com eficiência no chão, um passo em direção ao bipedalismo. Os orangotangos não compartilham essa habilidade e passam a maior parte do tempo subindo nas árvores.

No cladograma acima, o orangotango é considerado o grupo externo, pois é o organismo menos relacionado, e é usado para ajudar a distinguir a relação entre os outros grupos. Se os cientistas quisessem incluir orangotangos no clado que estão sendo discutidos, eles usariam um cladograma ou árvore filogenética, como a abaixo.

Esse cladograma inclui o gênero Hylobates, ou os Gibbons. Os gibões estão ainda menos relacionados, pois divergiram dos seres humanos no passado do que os macacos. Nesta versão da filogenia, os Gibbons representam o grupo externo. Observe que, embora a mesma filogenia seja representada, ela pode ser desenhada de maneiras muito diferentes. No entanto, é desenhado, os vários nós e linhas representam uma sequência de eventos evolutivos. Enquanto essa sequência for a mesma, os dois cladogramas ou árvores filogenéticas representam a mesma filogenia ou hipótese.

Os cientistas tentam projetar uma filogenia com menos mudanças ou nós. As mudanças só podem ser produzidas por mutações em um organismo ou um evento que separa uma população. Ambos os eventos são relativamente improváveis. O fundador da sistemática filogenética, Willi Hennig, sugeriu que a filogenia mais provável seria a filogenia mais parcimoniosa. As filogenias parcimoniosas têm o menor número de alterações, em comparação com outras filogenias. Até os recentes avanços nas técnicas genéticas, isso foi considerado mais factual. Agora, foi demonstrado que reversões e outras mutações muito improváveis têm sido de fato a causa de vários organismos que aparecem fora de lugar na filogenia. Com informações adicionais e técnicas genéticas, uma visão mais clara das relações entre organismos pode ser obtida.

Na biologia da conservação, os cientistas usam filogenias para ajudar a identificar qual organismo proteger. Grupos de organismos são designados como unidades significativas evolutivas (ESUS) para ajudar a identificar a biodiversidade em organismos. Por exemplo, parte da razão pela qual tem sido difícil para os cientistas proteger os interesses do urso polar é que o urso polar ainda está intimamente relacionado ao urso marrom. Evolutivamente, os ursos marrons formam três linhagens distintas, das quais o urso polar é uma parte. Os ursos polares ainda são capazes de se reproduzir com sucesso com ursos marrons.

Por outro lado, o leopardo nublado realmente existe como 3 ESus distinto. Populações de leopardos nublados se espalharam do sul da Ásia, para ilhas como Bornéu. Enquanto se espalham, as populações foram separadas uma da outra e se tornaram geneticamente distintas. Cada ESU separada está tão diferente quanto leões e tigres. Assim, ao tomar decisões sobre quais animais proteger, os cientistas às vezes acham mais sábio proteger animais como o leopardo nublado, que na verdade representa muita diversidade genética, em vez do urso polar, que é uma evolução relativamente recente dos ursos marrons.

Uma filogenia também pode ser usada pelos geneticistas para ajudar a identificar populações que correm risco de várias doenças genéticas. Como as mutações genéticas são responsáveis por doenças genéticas, elas existem em populações da mesma maneira que os caracteres herdáveis. Portanto, os geneticistas podem rastrear e observar as ocorrências de uma doença em uma população para identificar sua fonte, modo de transmissão e outras características importantes da doença. Embora estes sejam apenas dois exemplos simples dos usos de uma filogenia, eles são usados sempre que as relações entre grupos de animais estão sendo hipóteses.

Termos de biologia relacionados

  • Cladograma – Um diagrama usado para representar uma filogenia, também chamado de árvore filogenética.
  • Sistemática filogenética – O ramo da biologia que classifica os organismos usando métodos filogenéticos.
  • Parcimonious – a filogenia mais simples, que tem o menor número de mudanças entre grupos de organismos.
  • Synapomorphy – um personagem, compartilhado por dois grupos em uma filogenia, herdado de um ancestral comum.

Questionário

1. O Cenancestor é o ancestral comum teórico de toda a vida na Terra. Se uma filogenia for desenhada com o cenancestor e todos os seus descendentes, qual grupo seria excluído do cladograma? A. Bactérias B. Eucariotos C. Nenhum grupo excluído

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Se a filogenia contiver o cenancestor e todos os seus descendentes, ela conterá toda a vida na Terra. Teoricamente, o cenancestor é o organismo que começou tudo e deu origem a toda a outra vida na Terra. No entanto, essa é apenas uma teoria dos começos da vida. Outras teorias sugerem que vários eventos ocorreram nos quais a vida começou. Nessas filogenias, haveria várias árvores apresentadas, pois cada grupo teria uma origem completamente diferente.

2. Um cientista deseja criar uma filogenia que descreva as relações entre diferentes tipos de sapos. Qual das seguintes opções o cientista poderia usar como um grupo externo adequado? A. Tree-Frog B. Dart Frog C. Salamandra

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Das opções, apenas a salamandra não fará parte do grupo, ou grupo de organismos sendo comparado. Um organismo como a salamandra pode ser incluído para ajudar a distinguir a relação entre diferentes grupos na filogenia, por meio de comparação. Ao ver como os sapos relacionados são relacionados a outros anfíbios, como a salamandra, as relações entre os próprios sapos podem ser mais facilmente discernidas.

3. Um cientista desenvolveu 3 filogenias diferentes que descrevem as relações entre diferentes espécies de elefantes. Na filogenia A, existem 4 alterações totais que resultaram em 4 espécies diferentes. Nas filogenias B e C, ainda existem 4 espécies totais representadas; no entanto, elas tomam 6 e 8 mudanças, respectivamente, para criá -las. Qual filogenia provavelmente está correta? A. filogenia A B. filogenia B C. filogenia C

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. A filogenia A tem o menor número de alterações. Isso é mais provável do que linhas de elefantes que evoluem certas características do que as perdas posteriormente, no processo de reversão. Embora isso possa acontecer às vezes, ainda é mais provável que os elefantes evoluam da maneira mais simples possível. Mais dados podem ajudar a mostrar a precisão de uma filogenia.

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