Cladograma: para que serve e exemplos

Um cladograma é um diagrama ou esquema ramificado das características compartilhadas por um grupo de organismos, representando a história evolutiva mais provável da linhagem. A reconstrução é realizada seguindo a metodologia proposta pelo biólogo Willi Hennig.

Os cladogramas são caracterizados pelo agrupamento dos táxons com base em suas sinapomorfias ou caracteres derivados que são compartilhados na natureza.

Cladograma: para que serve e exemplos 1

Para que serve?

Os cladogramas permitem visualizar as relações filogenéticas entre um grupo ou grupos de organismos de interesse.

Na biologia evolutiva, esses diagramas possibilitam a elaboração de árvores filogenéticas e, portanto, reconstroem a história evolutiva de um grupo, ajudando a definir sua classificação e faixas taxonômicas.

Além disso, ajuda a elucidar os mecanismos evolutivos, examinando a maneira pela qual os organismos mudam ao longo do tempo, a direção dessa mudança e a frequência com que eles o fazem.

Como é feito?

Um dos principais objetivos dos biólogos evolucionistas é encontrar a posição das espécies na “árvore da vida”. Para conseguir isso, eles analisam diferentes características nos organismos, morfológicos, ecológicos, etológicos, fisiológicos ou moleculares.

As características morfológicas dos indivíduos têm sido amplamente utilizadas para estabelecer sua classificação; no entanto, chega um ponto em que eles não são suficientes para discriminar em galhos específicos da árvore. Nesse caso, ferramentas moleculares ajudam a discernir esses relacionamentos.

Uma vez escolhido o personagem, as hipóteses das relações de parentesco entre as espécies de interesse são construídas e representadas esquematicamente.

Neste diagrama, as ramificações representam ancestrais hipotéticos onde ocorreu um evento de cladogênese ou separação de linhagens evolutivas. No final de cada ramo estão localizados cada um dos táxons que foram incluídos na análise inicial, sejam espécies, gêneros, entre outros.

Homologias

Para estabelecer relações entre um grupo de organismos, devem ser utilizados caracteres homólogos; isto é, duas características que compartilham um ancestral comum. Um personagem é considerado homólogo se adquirir seu status atual por herança direta.

Por exemplo, as extremidades superiores dos seres humanos, cães, pássaros e baleias são homólogas. Embora cumpram funções diferentes e à primeira vista pareçam muito diferentes, o padrão estrutural dos ossos é o mesmo nos grupos: todos eles têm um úmero, seguido pelo rádio e pela ulna.

Cladograma: para que serve e exemplos 2

Por outro lado, as asas de morcegos e pássaros (desta vez dependendo da estrutura para voar) não são homólogas, porque não adquiriram essas estruturas por herança direta. O ancestral comum desses vertebrados voadores não tinha asas e os dois grupos o adquiriram de forma convergente.

Cladograma: para que serve e exemplos 3

Se queremos deduzir relações filogenéticas, esses caracteres não são úteis porque, embora sejam semelhantes, não indicam adequadamente a ancestralidade comum dos organismos.

Caracteres primitivos e derivadas compartilhadas

Agora, um caráter homólogo de todos os mamíferos é a coluna vertebral. No entanto, essa estrutura não serve para diferenciar mamíferos de outros táxons, porque outros grupos – como peixes e répteis – possuem a coluna vertebral. Na linguagem cladista, esse tipo de personagem é chamado de caráter primitivo compartilhado ou simplesiomorfia.

Se quisermos estabelecer as relações filogenéticas entre mamíferos usando a coluna vertebral como critério, não poderemos chegar a nenhuma conclusão confiável.

No caso dos pêlos, é um personagem compartilhado por todos os mamíferos que não existe em outros grupos de vertebrados. Portanto, é um caráter derivado compartilhado – sinapomorfia – e é considerado uma novidade evolutiva de um clado específico.

Para preparar um cladograma, o sistema filogenético propõe a formação de grupos taxonômicos usando caracteres derivados compartilhados.

Escolas de classificação: cladismo

Para estabelecer a classificação e as relações filogenéticas entre os organismos, é necessário recorrer a normas objetivas que usem um método rigoroso para elucidar tais padrões.

Para evitar critérios subjetivos, surgem escolas de classificação: taxonomia evolutiva tradicional e cladismo.

O cladismo (do clado grego , que significa “ramo”) ou sistemática filogenética foi desenvolvido em 1950 pelo entomologista alemão Willi Hennig, e tem ampla aceitação por seu rigor metodológico.

Os cladistas constroem cladogramas que representam relações genealógicas entre espécies e outros taxa terminais. Da mesma forma, eles pesquisam conjuntos ordenados de caracteres derivados derivados ou sinapomorfias.

Esta escola não usa caracteres ancestrais compartilhados ou simplesiomorfias e apenas concede validade a grupos monofiléticos; isto é, grupos que incluem o ancestral comum mais recente e todos os descendentes.

Grupos parafíticos (agrupamentos de organismos que incluem o ancestral comum mais recente, excluindo alguns de seus descendentes) ou grupos polifíticos (grupos de organismos de ancestrais diferentes) não são válidos para cladistas.

Cladograma: para que serve e exemplos 4

Princípio da parcimônia

É possível que, ao elaborar um cladograma, sejam obtidas várias representações gráficas que mostrem diferentes histórias evolutivas do mesmo grupo de organismos. Nesse caso, é escolhido o cladograma mais “parcimonioso”, que contém o menor número de transformações.

À luz da parcimônia, a melhor solução para um problema é aquela que requer o menor número de suposições. No campo da biologia, isso é interpretado como um número menor de mudanças evolutivas.

Diferenças entre cladogramas e árvores filogenéticas

Geralmente, os taxonomistas geralmente estabelecem diferenças técnicas entre um cladograma e uma árvore filogenética. É necessário esclarecer que um cladograma não é estritamente equivalente a uma árvore filogenética.

Os galhos de um cladograma são uma maneira formal de indicar uma hierarquia aninhada de clados, enquanto em uma árvore filogenética os galhos são representações de linhagens que ocorreram no passado. Em outras palavras, o cladograma não implica uma história evolutiva.

Para obter uma árvore filogenética, é necessário adicionar informações extras: interpretações adicionais relacionadas aos ancestrais, a duração das linhagens ao longo do tempo e a quantidade de mudanças evolutivas que ocorreram entre as linhagens estudadas.

Portanto, os cladogramas são as primeiras aproximações para a criação final de uma árvore filogenética, indicando o possível padrão de ramificação.

Exemplos

Amniotas

O cladograma da amniota representa três grupos de vertebrados tetrápodes: répteis, aves e mamíferos. Todos estes são caracterizados pela presença de quatro camadas (córion, alantoides, amniões e saco vitelino) no embrião.

Observe que o conceito de “réptil” é parafílico, pois exclui pássaros; Por esse motivo, é rejeitado pelos cladistas.

Cladograma: para que serve e exemplos 5

Macacos

O cladograma dos macacos inclui os gêneros: Hylobates, Pongo, Gorilla , Bread e Homo . Popularmente, o conceito de macaco é parafilético, porque exclui o gênero Homo (nós humanos).

Cladograma: para que serve e exemplos 6

Referências

  1. Campbell, NA e Reece, JB (2007). Biologia . Pan-American Medical Ed.
  2. Curtis, H. & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia . Pan-American Medical Ed.
  3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC e Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia . Nova York: McGraw – Hill.
  4. Kardong, KV (2002). Vertebrados: anatomia comparada, função, evolução . McGraw-Hill
  5. Soler, M. (2002). Evolução: a base da biologia . Projeto Sul

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies