SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA E CLADÍSTICA

     As filogenias estabelecem o parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos ou espécies, de animais, vegetais, bactérias, entre outras.

     Essas filogenias ou árvores filogenéticas, por causa das ramificações superiores que se abrem mais e mais, foram utilizadas inclusive por Darwin e outros evolucionistas. É bom lembrar que Lineu, o botânico que muito contribui para a classificação ou sistemática dos seres vivos, era um fixista que, como acreditava em um número fixo de espécies, portanto não aceitava o evolucionismo.

    A cladística é uma ciência que, por meio de características cada vez mais aprofundadas, estuda e comprova o parentesco evolutivo entre grupos ou espécies de seres vivos. Ela defende que duas novas espécies se formam por cladogênese, a partir de uma espécie ancestral. O parentesco evolutivo é relatado pelos cladogramas, figuras que às vezes se confundem com as árvores filogenéticas.

Extraído do Livro  Didático:
BIOLOGIA: seres vivos, anatomia e fisiologia humanas - Volume 2 -  Antônio Pezzi, Demétrio Gowdak e Neide Simões de Mattos. Editora FTD.

SISTEMAS MODERNOS DE CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

     Filogenia (ou filogênese) (grego: phylon = tribo, raça e genetikos = relativo à gênese = origem) é o termo comumente utilizado para hipóteses de relações evolutivas (ou seja, relações filogenéticas) de um grupo de organismos, isto é, determinar as relações ancestrais entre espécies conhecidas (ambas as que vivem e as extintas). Sistemática Filogenética, proposta por Willi Hennig, é o estudo filogenético desses grupos, geralmente com a finalidade de testar a validade de grupos e sua taxonomia. De acordo com esta abordagem, somente são aceitos como naturais os grupos comprovadamente monofiléticos. 

     A Sistemática Filogenética é uma base sobre a qual diversos métodos foram desenvolvidos, dos quais o dominante atualmente é a Cladística.

   Comumente métodos usados para deduzir filogênese incluem parcimônia, máxima verossimilhança, e Inferência Bayesiana utilizando o algoritmo MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov). Métodos baseados em distância constroem árvores baseadas em semelhança global que é assumida freqüentemente e que aproxima relações filogenéticas. Todos os métodos, com exceção da parcimônia, dependem de um modelo matemático implícito ou explícito que descreve a evolução dos caracteres observados nas espécies analisadas, e é normalmente usado para filogenia molecular onde os nucleotídeos alinhados são considerados caracteres.

    Na parte final do século XIX, a teoria da recapitulação, ou a lei biogenética de Haeckel foi amplamente aceita. 

    Esta teoria foi expressa como a "ontogenia recapitula a filogenia", isto é, o desenvolvimento de um organismo reflete exatamente o desenvolvimento evolucionário das espécies. Esta teoria perdeu apoiantes no início do século XX por ser incompatível com a evolução e com a genética, estabelecidas por Charles Darwin e Gregor Mendel, respectivamente.

    Em cladística, um clado ou clade (do grego klados, ramo) é um grupo de organismos originados de um único ancestral comum. Em biologia se chama clado cada um dos ramos da árvore filogenética. Por conseguinte um clado é um grupo de espécies com um ancestral comum.

    Qualquer grupo assim considerado é um grupo monofilético de organismos, e podem ser modelados em um cladograma: um diagrama dos organismos em forma de árvore.

    O clado forma parte de uma hipótese científica de modelo relacional evolucionário entre os organismos incluídos na análise. Um clado particular pode ser sustentado ou não diante de uma análise subsequente usando um conjunto diferente de dados ou de um modelo distinto de evolução.

Representação genérica de um cladograma. Cada terminal de um ramo (A, B, C, D, E) representa um grupo ou espécie atual.

    Se um clado se mostra robusto em distintas análises cladísticas, usando diferentes conjuntos de dados, pode ser adotado em uma taxonomia e se tornar um táxon. Contudo um táxon não é necessariamente um clado. Os répteis, por exemplo, são um grupo parafilético porque não incluem aves, as quais possuem um ancestral comum com os répteis. A tendência, entretanto é reorganizar os táxons para formar clados.

   Charles Darwin mostrou, entre outras coisas, que a evolução vem acompanhada de divergência, de maneira que dadas duas espécies, ambas derivarão de um antepassado comum mais ou menos remoto no tempo. Desde então, a taxonomia evolutiva surge como um ideal da classificação biológica de agrupar as espécies por seu grau de parentesco, aproximando as que têm um ancestral comum mais próximo. O estudo do parentesco, análise filogenética ou análise cladística, se realiza agora com ferramentas muito eficazes, como a comparação direta de sequências genéticas. As árvores filogenéticas resumem o que se sabe da história evolutiva e se chamam clados os seus ramos.

ÁRVORE FILOGENÉTICA

    Uma árvore filogenética, por vezes também designada por Árvore da Vida, é uma representação gráfica, em forma de uma árvore, das relações evolutivas entre várias espécies ou as relações de parentesco entre grupos de organismos que habitam o planeta Terra.
    Para melhor explicar esta relação evolutiva constrói-se um diagrama, em forma de árvore, onde troncos representam os ancestrais comuns dos quais derivaram os diferentes grupos de seres vivos representados nos ramos.

    Em uma árvore filogenética, cada nodo (ou nó) com descendentes representa o mais recente antepassado comum, e os comprimentos dos ramos podem representar estimativas do tempo evolutivo. Cada nodo terminal em uma árvore filogenética é chamado de "unidade taxonômica". Nodos internos geralmente são chamados de "unidades taxonômicas hipotéticas". Para a construção de uma árvore filogenética, é fundamental estudar várias características dos organismos que pretendemos representar, de modo a perceber as suas afinidades.

CLADOGRAMA

     Um cladograma é um diagrama usado em cladística que mostra as relações ancestrais entre organismos, para representar a árvore da vida evolutiva. Apesar de terem sido tradicionalmente obtidas principalmente na base de caracteres morfológicos, sequências de DNA e RNA e filogenética computacional são agora normalmente usados para gerar cladogramas.

Fonte: http://www.trabalhosescolares.net

Para saber mais: http://www.trabalhosescolares.net/viewtopic.php?f=1&t=2076

EXERCÍCIOS SOBRE FILOGENIA

1. Marque a alternativa incorreta:

A) A cladística é um método filogenético, e não o contrário.

B) A cladística busca reunir, em um mesmo grupo, grupos de organismo que possuem história evolutiva em comum.

C) Organismos com história evolutiva em comum apresentam apomorfias, ou seja: características derivadas, ausentes no ancestral de ambas.

D) Plesiomorfias podem ser consideradas novidades evolutivas.

E) Plesiomorfias dizem respeito a características primitivas, encontradas no ancestral e nas espécies atuais.

2. Marque com (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

a) (   ) A Filogenia considera relações de ancestralidade comum entre grupos. .

b) ( ) Árvores filogenéticas são diagramas que representam relações de ancestralidade e descendências. .

c) (   )  A Classe Reptilia é monofilética. 

d) (  ) Nas árvores filogenéticas, as bifurcações representam o surgimento de uma nova espécie (ou grupo). .

e) (  ) Lineu foi uma figura notória no que se diz respeito à adoção das filogenias para o estudo das espécies.

3. Analise os cladogramas abaixo que ilustram dois sistemas de classificação: sistema A, no qual os seres vivos são classificados em dois reinos, e sistema B, no qual os seres vivos são classificados em cinco reinos.

     A análise dos cladogramas A e B permite concluir que,

A) pelo sistema A, as diatomáceas e as amebas são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Monera. 

B) por ambos os sistemas, os musgos são ancestrais das clorofíceas e das rodofíceas. 

C) por ambos os sistemas, as estrelas-do-mar são ancestrais das tênias e das aranhas. 

D) pelo sistema A, as leveduras, o fermento biológico, são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Fungi. 

E) por ambos os sistemas, os peixes e as planárias são ancestrais de águas-vivas e de corais. 

4. Apomorfias são, portanto, as novidades evolutivas que aparecem exclusivamente nos organismos de um grupo, definindo-o como tal.   Amabis & Martho. Biologia dos Organismos. Página 18.

I. Pelos

II. Mamas

III. Presença de crânio

IV. Glândulas mamárias

V. Anexos embrionários

   Dos caracteres listados, podemos dizer que:

A) Nenhum representa apomorfia de mamíferos.

B) I, II e III são apomorfias de mamíferos.

C) I, II e IV são apomorfias de mamíferos.

D) I e IV são apomorfias de mamíferos.

E) Todas são apomorfias de mamíferos.

5. A classificação dos seres vivos baseia-se em princípios evolutivos, sendo que os grupos de organismos que descendem de um ancestral comum exclusivo são chamados de grupos naturais. As relações entre os grupos de seres vivos podem ser representadas através de diagramas denominados cladogramas (clado = ramo). O cladograma abaixo resume os principais passos da evolução das plantas, considerando-se o conhecimento atual.

    Com base na análise do cladograma considere as afirmativas abaixo:

I. O caráter representado pela letra B corresponde à semente e pela letra C a flores e frutos.

II. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra C não ocorrem sementes. 

III. Todos os grupos acima do caráter representado pela letra A, apresentam vasos condutores de seiva.

IV. O caráter representado pela letra C aparece exclusivamente em Angiospermas.

V. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra B, a reprodução ocorre independente da água. 

   Estão corretas as alternativas:

A) I, III e IV.

B) I II, III e V.

C) I, II e III.

D) II, III, IV e V.

E) Nenhuma das alternativas anteriores.

RESPOSTAS:

1- D       2- V,V,F,V,F      3- D     4- D      5- A