A árvore filogenética é uma representação gráfica que mostra a relação evolutiva entre organismos, mostrando como eles estão relacionados entre si. Existem diferentes tipos de árvores filogenéticas, que podem ser construídas com base em diferentes tipos de dados, como morfológicos, genéticos e moleculares. Cada tipo de árvore filogenética possui características específicas que o tornam adequado para diferentes tipos de estudos. Alguns exemplos de árvores filogenéticas incluem a árvore filogenética das aves, dos mamíferos e das plantas. Essas árvores são fundamentais para compreender a diversidade da vida e as relações evolutivas entre os seres vivos.
Tipos de árvores evolutivas: conheça as diferentes classificações filogenéticas das espécies arbóreas.
As árvores filogenéticas são representações gráficas que mostram as relações evolutivas entre as diferentes espécies. Existem diversos tipos de árvores evolutivas, cada uma com suas características e peculiaridades. Vamos conhecer algumas das principais classificações filogenéticas das espécies arbóreas.
Árvore filogenética baseada em sequências de DNA
Uma das formas mais comuns de construir uma árvore filogenética é através da análise de sequências de DNA. Nesse tipo de classificação, são comparadas as sequências genéticas das diferentes espécies para identificar semelhanças e diferenças. Com base nesses dados, é possível construir uma árvore evolutiva que mostra a relação de parentesco entre as espécies.
Árvore filogenética morfológica
Outra abordagem para a construção de árvores filogenéticas é a análise morfológica das espécies. Nesse caso, são consideradas características físicas, como forma, tamanho e estrutura dos organismos. A partir da comparação dessas características, é possível agrupar as espécies de acordo com suas semelhanças morfológicas e construir uma árvore evolutiva.
Árvore filogenética baseada em dados moleculares
Além das sequências de DNA, outros tipos de dados moleculares podem ser utilizados na construção de árvores filogenéticas, como sequências de RNA e proteínas. Esses dados permitem uma análise mais detalhada das relações evolutivas entre as espécies, levando em consideração aspectos bioquímicos e moleculares.
Exemplos de árvores filogenéticas
Um exemplo de árvore filogenética é a classificação das espécies de primatas, que mostra a relação de parentesco entre os diferentes tipos de macacos, símios e humanos. Outro exemplo é a árvore evolutiva das aves, que demonstra a origem comum de diversas espécies de pássaros.
Em resumo, as árvores filogenéticas são ferramentas importantes para compreender a evolução das espécies e suas relações de parentesco. Através de diferentes tipos de classificações filogenéticas, é possível reconstruir a história evolutiva da vida na Terra e entender melhor a diversidade biológica.
Entenda a filogenia e veja exemplos de sua aplicação na biologia.
A filogenia é um ramo da biologia que estuda as relações evolutivas entre os seres vivos, ou seja, como as espécies estão relacionadas entre si ao longo do tempo. Para representar essas relações, os cientistas utilizam as árvores filogenéticas, que são diagramas que mostram a evolução das espécies a partir de um ancestral comum.
Existem diferentes tipos de árvores filogenéticas, como as cladogramas e os dendrogramas. Os cladogramas mostram as relações de parentesco entre as espécies, enquanto os dendrogramas representam a distância genética entre elas. Ambos os tipos de árvores são fundamentais para a compreensão da evolução da vida na Terra.
Um exemplo clássico de aplicação da filogenia na biologia é o estudo da evolução dos mamíferos. Através da análise de árvores filogenéticas, os cientistas conseguiram reconstruir a história evolutiva dos mamíferos e identificar os principais grupos e suas relações de parentesco.
Outro exemplo interessante é a utilização da filogenia na classificação dos seres vivos. Com base nas relações evolutivas entre as espécies, os biólogos conseguem agrupá-las em categorias taxonômicas, como filo, classe, ordem, família, gênero e espécie.
Em resumo, a filogenia é uma ferramenta fundamental para compreender a diversidade da vida na Terra e as relações evolutivas entre os seres vivos. Através das árvores filogenéticas, os cientistas conseguem reconstruir a história evolutiva das espécies e compreender melhor a complexidade da biodiversidade.
Principais características utilizadas na elaboração de uma árvore filogenética são consideradas na construção.
As árvores filogenéticas são representações gráficas que mostram as relações evolutivas entre diferentes espécies. Para a construção dessas árvores, são consideradas diversas características, como anatomia, genética, bioquímica e comportamental das espécies em estudo.
Uma das principais características utilizadas na elaboração de uma árvore filogenética é a homologia, que se refere a semelhanças entre as espécies devido a um ancestral comum. Além disso, a analogia também é levada em conta, representando semelhanças que surgiram de forma independente em diferentes linhagens evolutivas.
Outro aspecto importante é a filogenia molecular, que utiliza informações genéticas para determinar as relações evolutivas entre as espécies. A análise de sequências de DNA e proteínas é fundamental para a construção de árvores filogenéticas baseadas em evidências moleculares.
Existem diferentes tipos de árvores filogenéticas, como as cladogramas, que mostram as relações de parentesco entre as espécies, e os fanerogramas, que incluem informações sobre a evolução das características morfológicas ao longo do tempo.
Em resumo, as árvores filogenéticas são ferramentas essenciais para entender a evolução das espécies e suas relações de parentesco. A combinação de diversas características e evidências é fundamental para a construção de árvores precisas e confiáveis.
Características do ancestral comum na filogenia da vida: o que sabemos sobre ele?
Na árvore filogenética da vida, o ancestral comum é o organismo que deu origem a todos os seres vivos que existem hoje em dia. Embora não possamos observá-lo diretamente, os cientistas têm algumas ideias sobre suas características com base em evidências genéticas e fósseis.
Estima-se que o ancestral comum da vida era um organismo unicelular, sem núcleo definido, que se reproduzia por divisão celular. Ele provavelmente vivia em ambientes aquáticos e obtinha energia através de reações químicas simples.
Além disso, acredita-se que esse ancestral comum possuía um código genético semelhante ao que vemos em todos os seres vivos hoje em dia, indicando uma ancestralidade compartilhada entre todas as formas de vida. Mutação e seleção natural ao longo do tempo levaram a diversificação das espécies e ao surgimento de novos grupos taxonômicos.
Apesar de não termos uma imagem clara e definitiva do ancestral comum da vida, as evidências genéticas e fósseis nos permitem construir uma narrativa plausível sobre suas características e contribuição para a diversidade da vida que vemos hoje em dia.
Árvore filogenética: tipos e suas características, exemplos
Uma árvore filogenética é uma representação gráfica matemática da história e dos relacionamentos ancestrais – descendentes de grupos, populações, espécies ou qualquer outra categoria taxonômica. Teoricamente, todas as árvores filogenéticas podem ser agrupadas na árvore da vida, constituindo a árvore universal.
Essas representações gráficas revolucionaram o estudo da biologia evolutiva, pois permitem estabelecer e definir uma espécie, testando várias hipóteses evolutivas (como a teoria endossimbiótica), avaliando a origem de doenças (como o HIV), etc.
As árvores podem ser reconstruídas usando caracteres morfológicos ou moleculares, ou ambos. Da mesma forma, existem vários métodos para construí-los, sendo o mais comum a metodologia Cladist. Ele procura identificar caracteres derivados compartilhados, conhecidos como sinapomorfia.
Caracteristicas
Um dos princípios desenvolvidos por Charles Darwin constitui a ancestralidade comum de todos os organismos vivos – ou seja, todos compartilhamos um ancestral remoto.
Em “A Origem das Espécies”, Darwin levanta a metáfora da “árvore da vida”. De fato, ele usa uma árvore gráfica hipotética para desenvolver sua ideia (curiosamente, é a única ilustração da Origem ).
A representação dessa metáfora é o que conhecemos como árvores filogenéticas, que nos permite exibir graficamente a história e as relações de um grupo específico de organismos.
Anatomia de uma árvore filogenética
Nas árvores filogenéticas, podemos distinguir as seguintes partes – seguindo a analogia botânica:
Ramos: as linhas das árvores são chamadas de “ramos” e representam as populações estudadas ao longo do tempo. Dependendo do tipo de árvore (veja abaixo), o comprimento do ramo pode ou não ter um significado.
Na ponta dos galhos, encontramos os organismos que queremos avaliar. Podem ser entidades que estão atualmente vivas ou seres extintos. As espécies seriam as folhas da nossa árvore.
Raiz: a raiz é o ramo mais ancestral da árvore. Alguns têm e são chamados de árvores enraizadas, enquanto outros não.
Nós: pontos de ramificação de ramificações em duas ou mais linhagens são chamados nós. O ponto representa o ancestral comum mais recente dos grupos descendentes (observe que esses ancestrais são hipotéticos).
A existência de um nó implica um evento de especiação – criação de novas espécies. Depois disso, cada espécie segue seu curso evolutivo.
Terminologia adicional
Além desses três conceitos básicos, existem outros termos necessários em relação às árvores filogenéticas:
Politomia : quando em uma árvore filogenética ele tem mais de dois ramos em um nó, diz-se que há uma politomia. Nesses casos, a árvore filogenética não é completamente resolvida, porque as relações entre os organismos envolvidos não são claras. Isso geralmente acontece devido à falta de dados e só pode ser resolvido quando um pesquisador acumula mais.
Grupo externo : em questões filogenéticas, é comum ouvir o conceito de grupo externo – também chamado de grupo externo . Este grupo está selecionado para poder fazer root na árvore. Deve ser escolhido como um táxon que anteriormente divergia do grupo de estudo. Por exemplo, se eu estiver estudando equinodermes, você poderá usar grupos externos para ascites.
Tipos
Existem três tipos básicos de árvores: cladogramas, árvores aditivas e árvores ultra-métricas.
Cladogramas são as árvores mais simples e exibem a relação dos organismos em termos de ancestralidade comum. As informações sobre esse tipo de árvore residem nos padrões de ramificação, pois o tamanho das ramificações não tem significado adicional.
O segundo tipo de árvore é o aditivo, também chamado de árvores métricas ou filogramas. O comprimento dos ramos está relacionado à quantidade de mudança evolutiva.
Por fim, temos as árvores ou dendogramas ultramétricos, onde todas as pontas das árvores estão à mesma distância (o que não ocorre no filograma, onde uma dica pode parecer menor ou maior que a do companheiro). O comprimento do ramo está relacionado ao tempo evolutivo.
A escolha da árvore está diretamente relacionada à questão evolutiva que queremos responder. Por exemplo, se nos preocuparmos apenas com as relações entre indivíduos, um cladograma será suficiente para o estudo.
Erros mais comuns ao ler árvores filogenéticas
Embora as árvores filogenéticas sejam frequentemente gráficos amplamente utilizados na biologia evolucionária (e na biologia geral), há muitos estudantes e profissionais que não entendem a mensagem que esses gráficos aparentemente simples tentam transmitir ao leitor.
Não há tronco
O primeiro erro é lê-los lateralmente, supondo que a evolução implique progresso. Se entendemos corretamente o processo evolutivo, não há razão para pensar que à esquerda estão as espécies ancestrais e à direita as espécies mais avançadas.
Embora a analogia da árvore botânica seja muito útil, chega um momento em que não é mais tão exata. Há uma estrutura crucial da árvore que não está presente na árvore: o tronco. Nas árvores filogenéticas, não encontramos nenhum ramo principal.
Especificamente, algumas pessoas podem considerar o homem como o “objetivo” final da evolução e, portanto, a espécie Homo sapiens deve sempre estar localizada como a entidade final.
No entanto, essa visão não é consistente com os princípios evolutivos. Se entendermos que as árvores filogenéticas são elementos móveis, podemos colocar o Homo em qualquer posição terminal da árvore, pois essa característica não é relevante na representação.
Os nós podem girar
Uma característica vital que devemos entender sobre as árvores filogenéticas é que elas representam gráficos não estáticos.
Neles, todos esses ramos podem girar – da mesma maneira que um celular pode fazê-lo. Não queremos dizer que podemos mover os galhos à vontade, porque alguns movimentos implicariam a alteração do padrão ou da topologia da árvore. O que podemos rotacionar são os nós.
Para interpretar a mensagem de uma árvore, não devemos nos concentrar na ponta dos galhos, devemos fazê-lo nos pontos de ramificação, que são o aspecto mais importante do gráfico.
Além disso, devemos ter em mente que existem várias maneiras de desenhar uma árvore. Muitas vezes, depende do estilo do livro ou da revista, e as mudanças na forma e na posição dos galhos não afetam as informações que eles querem nos transmitir.
Não podemos deduzir a existência de espécies ancestrais ou “antigas” atuais
Quando vamos nos referir às espécies atuais , não devemos aplicar conotações ancestrais. Por exemplo, quando pensamos nas relações entre chimpanzés e humanos, podemos entender erroneamente que os chimpanzés são ancestrais em relação à nossa linhagem.
No entanto, o ancestral comum dos chimpanzés e humanos não era. Pensar que o chimpanzé é ancestral seria assumir que sua evolução parou assim que as duas linhagens se separaram.
Seguindo a mesma lógica dessas idéias, uma árvore filogenética também não nos diz se há espécies jovens. Como as frequências alélicas mudam constantemente e há novos caracteres mudando ao longo do tempo, é difícil determinar a idade de uma espécie e, certamente, uma árvore não nos fornece esses dados.
A “mudança nas frequências alélicas ao longo do tempo” é a maneira pela qual a genética populacional define evolução.
Eles são inalteráveis
Ao observar uma árvore filogenética, devemos entender que este gráfico é simplesmente uma hipótese gerada a partir de evidências concretas. Se adicionarmos mais caracteres à árvore, ela poderá modificar sua topologia.
A experiência dos cientistas na escolha dos melhores personagens para elucidar as relações dos organismos em questão é essencial. Além disso, existem ferramentas estatísticas muito poderosas que permitem aos pesquisadores avaliar árvores e escolher as mais plausíveis.
Exemplos
Os três domínios da vida: Archaea, Bactérias e Eukarya
Em 1977, o pesquisador Carl Woese propôs agrupar organismos vivos em três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya. Este novo sistema de classificação (anteriormente havia apenas duas categorias, Eukaryota e Prokaryota) foi baseado no marcador molecular RNA ribossômico.
Bactérias e eucariotos são organismos amplamente conhecidos. As arquéias são frequentemente confundidas com bactérias. No entanto, estes diferem profundamente na estrutura de seus componentes celulares.
Portanto, embora sejam organismos microscópicos como bactérias, os membros do domínio Archaea estão mais relacionados aos eucariotos – porque compartilham um ancestral comum mais próximo.
Filogenia de primatas
Na biologia evolucionária, uma das questões mais controversas é a evolução do homem. Para os oponentes dessa teoria, não há lógica para uma evolução baseada em um ancestral símio que deu origem ao homem de hoje.
Um conceito-chave é entender que não evoluímos dos macacos atuais, mas compartilhamos um ancestral comum com eles. Na árvore dos macacos e humanos, destaca-se que o que conhecemos como “macaco” não é um grupo monofilético válido, pois exclui o humano.
Filogenia dos cetartiodáctilos (Cetartiodactyla)
Evolutivamente falando, os cetáceos representavam um grupo de vertebrados cujas relações com o resto de seus companheiros mamíferos não eram muito claras. Morfologicamente, baleias, golfinhos e outros membros têm pouca semelhança com o resto dos mamíferos.
Atualmente, graças ao estudo de diferentes caracteres morfológicos e moleculares, concluiu-se que o grupo irmão de cetáceos grandes é formado por artiodáctilos – ungulados com cascos uniformes.
Referências
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