Biologia Zoologia 3

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Zoologia de Zoologia de Invertebrados IInvertebrados I

CONCEITOS BÁSICOS DE CONCEITOS BÁSICOS DE FILOGENIAFILOGENIA

Unidade 1 Aula 4

Tópicos da aulaTópicos da aula

�� Quais são os princípios que regem a Classificação Zoológica?Quais são os princípios que regem a Classificação Zoológica?

�� Definir e compreender os conceitos básicos de filogenia.Definir e compreender os conceitos básicos de filogenia.

�� Por que os invertebrados não têm uma categoria taxonômica Por que os invertebrados não têm uma categoria taxonômica

própria, como filo, subfilo, etc.?própria, como filo, subfilo, etc.?

Princípios da Classificação Princípios da Classificação ZoológicaZoológica

1. Pré - Systema Naturae

2. Systema Naturae

3. Origem das espécies

4. Sistemática Filogenética


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Até Até o séc. XIX acreditavao séc. XIX acreditava--se que os organismos, frutos de se que os organismos, frutos de criação divina, não se modificavam ao longo do tempo.criação divina, não se modificavam ao longo do tempo.

Toda a diversidade atual teria sido criada por Deus e Toda a diversidade atual teria sido criada por Deus e mantida inalterada por toda a história geológica da mantida inalterada por toda a história geológica da

Terra.Terra.


A idéia de que os organismos mudavam ao longo do tempo e de A idéia de que os organismos mudavam ao longo do tempo e de que tais mudanças poderiam ser transmitidas de uma geração que tais mudanças poderiam ser transmitidas de uma geração

para outra foi bem estabelecida após o surgimento da para outra foi bem estabelecida após o surgimento da

TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA.TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA.


TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICATEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA

A origem das Espécies pela Seleção Natural A origem das Espécies pela Seleção Natural (1859)(1859)

Charles DarwinCharles Darwin

&&

Alfred WallaceAlfred Wallace


Premissa atualPremissa atual

A sistemática, além de documentar e compreender a A sistemática, além de documentar e compreender a diversidade biológica, deve reconstruir a história da diversidade biológica, deve reconstruir a história da diversidade desenvolvendo diversidade desenvolvendo CLASSIFICAÇÕESCLASSIFICAÇÕES

NATURAISNATURAIS dos organismosdos organismos

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CLASSIFICAÇÕESCLASSIFICAÇÕESNATURAISNATURAIS

...são aquelas que refletem a......são aquelas que refletem a...

HISTÓRIA EVOLUTIVAHISTÓRIA EVOLUTIVAFILOGENIA


Árvore filogenética...Árvore filogenética...

É um diagrama ramificado que mostra as relações entre É um diagrama ramificado que mostra as relações entre táxons, de acordo com a táxons, de acordo com a recentidaderecentidade de seus ancestrais de seus ancestrais

comuns.comuns.

Uma filogenia mostra com qual outra espécie (ou grupo de Uma filogenia mostra com qual outra espécie (ou grupo de espécies) uma determinada espécie (ou grupo de espécies) espécies) uma determinada espécie (ou grupo de espécies)

compartilha o ancestral comum mais recente.compartilha o ancestral comum mais recente.


O problema é...O problema é...

Como inferir as filogenias?Como inferir as filogenias?

Para duas espécies Para duas espécies –– 1 filogenia possível1 filogenia possível

3 3 –– 33

4 4 –– 1515

5 5 –– 105105

10 10 –– 34.459.52534.459.525


SISTEMÁTICA FILOGENÉTICASISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

Hennig (1950, 1966)Hennig (1950, 1966)

Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen SystematikGrundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik

Incorporação da evolução biológica ao método de Incorporação da evolução biológica ao método de classificaçãoclassificação

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Com a metodologia desenvolvida por Hennig, a Com a metodologia desenvolvida por Hennig, a classificação e a filogenia classificação e a filogenia deixamdeixam de ser intuitivasde ser intuitivas......

Hipóteses da evolução com base em um método...Hipóteses da evolução com base em um método...

SÃO TESTÁVEIS!SÃO TESTÁVEIS!



Classificações baseadas em similaridade não refletem, Classificações baseadas em similaridade não refletem, necessariamentenecessariamente, a filogenia!!, a filogenia!!

Semelhança, simplesmente, não deve ser usada como evidência de Semelhança, simplesmente, não deve ser usada como evidência de proximidade filogenética.proximidade filogenética.

Apenas Apenas apomorfias apomorfias são indícios de ancestralidade comum!são indícios de ancestralidade comum!



Por que?Por que?

Exemplos: Exemplos: Homem, morcego e vermeHomem, morcego e vermeHomem, morcego e aveHomem, morcego e aveAve, crocodilo e lagartoAve, crocodilo e lagarto



Quando diferentes caracteres indicam filogenias Quando diferentes caracteres indicam filogenias conflitantes, podemos ter certeza que pelo menos conflitantes, podemos ter certeza que pelo menos

algum deles está incorretoalgum deles está incorreto!!

Devemos então distinguir os caracteres confiáveis dos não Devemos então distinguir os caracteres confiáveis dos não confiáveis.confiáveis.

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Semelhanças podem ser de dois tipos:Semelhanças podem ser de dois tipos:

Semelhanças podem ter surgido Semelhanças podem ter surgido independentementeindependentemente em dois ou mais em dois ou mais grupos de organismos...grupos de organismos...

Apenas semelhanças Apenas semelhanças evolutivamente associadasevolutivamente associadas entre si, entre si, que tenham a que tenham a mesma origemmesma origem, podem ser usadas para inferir relações filogenéticas., podem ser usadas para inferir relações filogenéticas.



Semelhanças podem surgir Semelhanças podem surgir independentementeindependentemente por vários motivos:por vários motivos:

a) Convergência: mesma pressão seletiva atua em duas linhagens geralmente a) Convergência: mesma pressão seletiva atua em duas linhagens geralmente distintas;distintas;

b) Paralelismo: estados idênticos surgem em organismos próximos b) Paralelismo: estados idênticos surgem em organismos próximos evolutivamente.evolutivamente.

c) Regressão: uma determinada característica sofre uma alteração que volta ao seu c) Regressão: uma determinada característica sofre uma alteração que volta ao seu estado primitivo.estado primitivo.



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Thylacinus

Canis


Euphorbiacaea Cactacaea


Smilodon

Thylacosmilus



Logo, o primeiro passo numa análise filogenética Logo, o primeiro passo numa análise filogenética ou cladística consiste em distinguir os tipos de ou cladística consiste em distinguir os tipos de

semelhança!semelhança!

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1.1. Homologias de homoplasias.Homologias de homoplasias.

2.2. Homologias derivadas de homologias Homologias derivadas de homologias ancestrais.ancestrais.

Conceitos básicos de filogeniaConceitos básicos de filogenia

HOMOLOGIAHOMOLOGIA

É um caráter compartilhado por duas ou mais É um caráter compartilhado por duas ou mais espécies e que estava presente no ancestral espécies e que estava presente no ancestral

comum a elas.comum a elas.

Semelhança evolutivamente associada.Semelhança evolutivamente associada.


HOMOLOGIAHOMOLOGIA

O estabelecimento de homologia entre estruturas pode ser obtido O estabelecimento de homologia entre estruturas pode ser obtido de 3 maneiras:de 3 maneiras:

a) Estruturas que apresentam formas parecidas;a) Estruturas que apresentam formas parecidas;b) Estruturas que apresentam a mesma posição anatômica;b) Estruturas que apresentam a mesma posição anatômica;

c) Estruturas que têm a mesma origem embrionária.c) Estruturas que têm a mesma origem embrionária.

Logo, estruturas homólogas não são, necessariamente, idênticas!Logo, estruturas homólogas não são, necessariamente, idênticas!


HOMOPLASIAHOMOPLASIA

É um caráter compartilhado por duas ou mais É um caráter compartilhado por duas ou mais espécies e que NÃO estava presente no ancestral espécies e que NÃO estava presente no ancestral

comum a elas.comum a elas.

Semelhança independente.Semelhança independente.

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Homologia X Homoplasia Homologia X Homoplasia


Homologia X Homoplasia




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Conceitos básicos de filogeniaConceitos básicos de filogenia Conceitos básicos de filogeniaConceitos básicos de filogenia


Uma vez definido o que é homologia, o segundo Uma vez definido o que é homologia, o segundo passo numa análise filogenética ou cladística passo numa análise filogenética ou cladística consiste em distinguir as homologias consiste em distinguir as homologias ancestraisancestrais

das homologias das homologias derivadasderivadas!!

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De acordo com a sistemática filogenética, apenas De acordo com a sistemática filogenética, apenas as as homologiashomologias derivadas derivadas ou ou caracteres derivadoscaracteres derivados são são informativos e podem ser utilizados para informativos e podem ser utilizados para

agrupar táxons filogeneticamente!agrupar táxons filogeneticamente!




A questão é...A questão é...

Como distinguir as Como distinguir as homologiashomologias derivadas derivadas das das homologias ancestrais?homologias ancestrais?



Filogenia de Filogenia de AmniotaAmniota: :

camundongo, canguru, pardal, arara, crocodilo e tartarugacamundongo, canguru, pardal, arara, crocodilo e tartaruga

Viviparidade ou Viviparidade ou oviparidadeoviparidade, quem é derivado e quem é , quem é derivado e quem é ancestral?ancestral?

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APOMORFIAAPOMORFIA

É um caráter É um caráter derivado, uma novidade evolutiva.derivado, uma novidade evolutiva.

Pode ser compartilhado por vários táxons Pode ser compartilhado por vários táxons ((sinapomorfiasinapomorfia) ) ou por um único táxon ou por um único táxon

((autapomorfiaautapomorfia).).


PLESIOMORFIAPLESIOMORFIA

É um caráter primitivo.É um caráter primitivo.

Pode ser compartilhado por vários táxons Pode ser compartilhado por vários táxons ((simplesiomorfiasimplesiomorfia).).


MONOFILÉTICOMONOFILÉTICO

Agrupamento natural de táxons, caracterizado por Agrupamento natural de táxons, caracterizado por uma ou mais apomorfias.uma ou mais apomorfias.

Inclui um ancestral e TODOS os seus Inclui um ancestral e TODOS os seus descendentes!!!descendentes!!!


MONOFILÉTICOMONOFILÉTICO

De acordo com as premissas da Sistemática De acordo com as premissas da Sistemática Filogenética, os táxons devem ser sempre Filogenética, os táxons devem ser sempre

formados por grupos monofiléticos.formados por grupos monofiléticos.

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PARAFILÉTICOPARAFILÉTICO

Agrupamento artificial de táxons.Agrupamento artificial de táxons.

Inclui um ancestral e PARTE dos seus Inclui um ancestral e PARTE dos seus descendentes!!!descendentes!!!


POLIFILÉTICOPOLIFILÉTICO

Agrupamento artificial de táxons.Agrupamento artificial de táxons.

Inclui PARTE de dois ou mais grupos Inclui PARTE de dois ou mais grupos monofiléticos!!monofiléticos!!


Táxons naturais e artificiais



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