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Ecologia de Populações    • Prof. Dr. Harold Gordon Fowler      • popecologia@hotmail.com
IntroduçãoTodos os organismos:  –   São compostos por uma ou mais células  –   Fazem metabolismo  –   Transferem energia c...
Sistemática e a Revolução      Filogenética
Aqui temos uma árvore filogenética                A taxonomia é uma divisão ordenada                   dos organismo em ca...
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Cladogenese (Radiação Adaptiva)  Cladogenese é a transformação de  uma espécie ancestral em mais de      uma espécie desce...
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Classe MAMMALIA   Sub-classe - PROTOTHERIA      Ordem – Monotremata 3 espécies   Sub-classe - THERIA     Infra-classe Meta...
Alguns idéias erradas Os mamíferos são “modernos” Os mamíferos são mais avançados Os mamíferos são “dominantes”
VERTEBRATA   GNATHOSTOMA             TETRAPODA                 AMNIOTA                    SAUROPSIDA
CLASSIFICAÇÃO DOS AMNIOTICOS                        TRADICIONAL                        Filogenético
Relações entre os amnióticos     .   Synapsida
Relações entre os amnióticos
Filogenias e CladogramasUma meta geral da sistemática (e da paleontologia) é a construção de   filogeniasUma filogenia é u...
Cada ramo mais   profundo  representauma divergencia     maior
CladísticaA cladística é uma técnica pelo qual os organismos são colocados    em taxa diferentes (monofiléticos)A cladísti...
Atributos compartilhados e derivados
CladísticaCaráter derivado: similaridade herdado do  ancestral comum mais recente do grupo  inteiroAncestral: similaridade...
Atributos Primitivos Compartilhados Não todo atributo compartilhada são atributos compartilhados e    derivados Por exempl...
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CladísticaOs caracteres podem ser qualquer atributo do fenótipo  – Morfologia    - Fisiologia  – Comportamento - DNAOs car...
CladísticaExemplos de caracteres derivados versus ancestrais Presencia de pelo é um atributo compartilhado nos mamíferos P...
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Cladística
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Cladística
Cladística Cladograma: DNA
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Sistemática e ClassificaçãoGrupo polifilético: não incluía o  ancestral mais recente de todos os  membros do grupoAs hiera...
Sistemática e Classificação                      Todos os descendentes                                      Um            ...
Sistemática e Classificação                         Isso é um   Mas realizado           erro!   como legitimo O conceito d...
Sistemática e Classificação                                Isso é um                                  erro!       Grupo pa...
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MonofileticoPolifiléticoParafiletico
Sistemática e ClassificaçãoErro!                                    Quando        Evolução convergente?                   ...
Sistemática e ClassificaçãoSistema velho de classificação vegetal
Sistemática e ClassificaçãoSistema novo de classificação vegetal
Evolução ConvergenteOs taxa polifiléticos ocorrem como conseqüência de errar entre   analogias e homologiasAs analogias sã...
Analogias = Homoplasies MarsupialSomente seassemelhemPlacental
Analogia             Analogias    Um grupo                         polifilético O cladeverdadeiro
Biologia ComparativaA filogenética forma a base da biologia comparativaAs estruturas homologas são derivadas do mesmo ance...
Biologia Comparativa
Biologia ComparativaCuidado parental em dinossauros e            crocodilos
Biologia ComparativaDistribuição da mamíferos com dentes de sabre
Biologia ComparativaConvergência homoplástica: dentes de sabre  – Ocorreu em grupos de carnívoros    extintos diferentes  ...
Biologia ComparativaDistribuição da mamíferos com dentes de sabre
Biologia ComparativaConvergência homoplástica: os túbulos de condução de plantas  – Os túbulos facilitam o transporte a   ...
Biologia ComparativaEvolução convergente de túbulos de             condução
Biologia Comparativa                       74
Biologia ComparativaA maioria dos caracteres mais complexos evoluem  por meio de uma seqüência de mudanças  evolutivasAves...
Biologia Comparativa         Fosseis
Biologia Comparativa         Primeiros hominídeos         Diversificação dos mamíferos modernos         Extinção dos dinos...
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Biologia Comparativa        Crânios amnióticos
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Cladogramo do PelicosaurioBiologia Comparativa
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Biologia ComparativaOs métodos filogenéticos podem ser usados para  distinguir entre hipóteses competitivasA dispersão lar...
Biologia Comparativa Aumento no tempo da proporção deespécies com larvas que não dispersam
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Sistemática MolecularA sistemática molecular domina o estudo das relações    evolutivas (mas não substitua outras técnicas...
Homologias Moleculares
Filograma      As diferencias no               comprimento dos                ramos refletem                diferencias na...
Árvore ultra-métrica                  Uma árvore utra-                     métrica é um                    filograma que  ...
Parcimônia Máxima            Porcentagem de diferencias entre seqüênciasMais provável                                     ...
Genes Homólogos                    As filogenias                  anteriores foram                  realizadas a base     ...
Fim
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  1. 1. Ecologia de Populações • Prof. Dr. Harold Gordon Fowler • popecologia@hotmail.com
  2. 2. IntroduçãoTodos os organismos: – São compostos por uma ou mais células – Fazem metabolismo – Transferem energia com ATP – Codificam informação hereditária no DNAA diversidade tremenda da vida – Bactéria-----baleias----árvores sequóiasOs biólogos agrupam os organismos a base de caracteres compartilhados
  3. 3. Sistemática e a Revolução Filogenética
  4. 4. Aqui temos uma árvore filogenética A taxonomia é uma divisão ordenada dos organismo em categorias baseadas em suas similaridades e diferencas. A sistemática é uma técnica analítica para entender a diversidade dosAs filogenias organismossão historias evolutivas
  5. 5. SistemáticaPor que o registro fóssil não é completo, os cientistas dependem de outros tipos de evidencia para formar a melhor hipótese das relações evolutivasSistemática: o estudo das relações evolutivasFilogenia: uma hipótese sobre os padrões de relações entre as espécies
  6. 6. SistemáticaDarwin pensou que todas as espécies são descendentes de um ancestral comum únicoEle representou essa historia da vida como uma árvore com ramos. Atualmente chamado um cladograma
  7. 7. SistemáticaOs ramos de uma árvore representam as espécies existentesOs brotos e ramos representa os padrões de um evolução de um ancestral comum únicoDarwin chamou esse processo como a “descendência com modificação”
  8. 8. Árvore UniversalCloroplastos Fusão de bactéria com arcaea = eucariota Mitocôndria Último ancestral comum
  9. 9. SinapomorfiasAs homologias são similaridades entre os organismos que estão presentes devido a descendência comumA descendência comum implica que os organismos compartilham um ancestral comum e têm parentesco evolutivoClades são definidos por atributos derivados compartilhados (= sinapomorfias)As sinapomorfias são aquelas homologias que são exclusivas aos taxa individuaisOu seja, o ancestral comum e todas as espécies descendentes compartilham de uma forma ou outra uma homologia…Os organismos não presentes num clade não compartilham o atributo derivado compartilhadoCompare com atributos primitivos compartilhados
  10. 10. Sinapomorfias Mais Familiares
  11. 11. Classificação de Clades Uma clade consiste de uma Fica ausente uma espécie ancestral mais espécie todas as espécies descendente descendentes Aqui fica uma A meta da sistemática é aespécie ancestral definição dos taxa ausente monofiléticos (= clades)
  12. 12. SistemáticaAs filogenias representam as relações evolutivas
  13. 13. SistemáticaChave para interpretar a filogenia: examinar como as espécies compartilham um ancestral comum únicoA similaridade pode não prever corretamente as relações evolutivas – Os biólogos antigos dependiam da esperança do que quanto mais tempo duas espécies divergiram de um ancestral comum, mais diferentes seriam
  14. 14. Padrões de Especiação Somente pela ramificação aevolução aumenta o número de espécies Cladogenese e a evolução ramificante
  15. 15. Anagenese Anagenese é a transformação de uma espécie ancestral numa espécie descendente; anagenese é uma forma de especiação Anagenese envolve a estinão das espécies ancestrais mais vehas
  16. 16. Cladogenese (Radiação Adaptiva) Cladogenese é a transformação de uma espécie ancestral em mais de uma espécie descendente; cladogenese é uma forma de especiação Cladogenese não necessariamente envolve aextinção da espécie parental
  17. 17. Anagenese versus Cladogenese A cladogenese é provavelmente mais comum do que a anagenese A anagenese é provavelmente um caso especial da cladogenese no qual a população ancestral:• Ou seja extinta coincidente a formação das espécies proles, ou• A espécie ancestral é forcada a extinção pelas espécies proles após de sua especiação Esses dois cenários na verdade não tem distinção no registro fóssil A “evolução de várias espécies adaptadas de um ancestral comum é conhecida como a radiação adaptativa.”
  18. 18. SistemáticaA evolução pode acontecer rapidamente de uma vez ou mais lentamente em outra (evolução gradual e pontuada
  19. 19. SistemáticaA seleção oscilante: os atributos podem evoluir numa direção, e depois pegar outro rumoA evolução não é sempre divergente: a evolução convergente – Usam habitats similares – Sofrem de pressões ambientais similaresA reversão evolutiva: o processo no qual uma espécie evolui de novo os atributos de uma espécie ancestral
  20. 20. Classificação de Organismos Os fosseis permitam comparar os organismos extintos com os organismos modernos Os pesquisadores estudam fosseis para entender o ambiente passado e para descobrir dicas acerca das relações evolutivas entre os organismos Os Taxa (sing. taxon) são as unidades de classificação dos organismos Idealmente, todas as categorias taxonômicas agrupam os organismos segundo suas relações evolutivas Também idealmente, as espécies mais próximas devem ser agrupadas em categorias taxonômicas mais similares
  21. 21. Espécie Gênero Família Ordem Classe Filo ReinoDomínio 
  22. 22. Classe MAMMALIA Sub-classe - PROTOTHERIA Ordem – Monotremata 3 espécies Sub-classe - THERIA Infra-classe Metatheria (Marsupials) Ordem Didelphimorphia - 63 espécies Ordem Paucituberculata - 5 espécies Ordem Microbiotheria - 1 espécie Ordem Dasyuromorphia - 63 espécies Ordem Peramelemorphia - 21 espécies Ordem Notoryctemorphia - 2 espécies Ordem Diprotodontia - 117 espécies Infra-classe Eutheria (Placentalia) Ordem Xenarthra – 29 espécies Ordem Pholidota - 7 espécies Ordem Insectivora - 428 espécies Ordem Scandentia - 19 espécies Ordem Dermoptera - 2 espécies Ordem Chiroptera - 925 espécies Ordem Primates -233 espécies Ordem Carnivora - 271 espécies Ordem Cetacea - 78 espécies Ordem Sirenia - 5 espécies Ordem Proboscidea - 2 espécies Ordem Hyracoidea - 6 espécies Ordem Perissodactyla - 18 espécies Ordem Tubulidentata - 1 espécie Ordem Artiodactyla - 220 espécies Ordem Macroscelidea -15 espécies Ordem Rodentia - 2021 espécies Ordem Lagomorpha - 80 espéciesTotal (1993) 4629 espécies de mamíferos recentesWilson, D. L. E D. M. Reeder. 1993. Mammal soecues of the World. Smithsonian Press
  23. 23. Alguns idéias erradas Os mamíferos são “modernos” Os mamíferos são mais avançados Os mamíferos são “dominantes”
  24. 24. VERTEBRATA GNATHOSTOMA TETRAPODA AMNIOTA SAUROPSIDA
  25. 25. CLASSIFICAÇÃO DOS AMNIOTICOS TRADICIONAL Filogenético
  26. 26. Relações entre os amnióticos . Synapsida
  27. 27. Relações entre os amnióticos
  28. 28. Filogenias e CladogramasUma meta geral da sistemática (e da paleontologia) é a construção de filogeniasUma filogenia é uma descrição da relação sanguínea (evolutiva) entre organismosUma filogenia pode ser uma descrição da historia macro-evolutiva de um grupo de espéciesUm cladograma é a representação gráfica de uma filogeniaOs cladogramas show “padrões de atributos compartilhados”Os cladogramas se aparecem de varias formas• Tipicamente existem uma tentativa de ordenar os nodos• Os nodos são eventos de especiação• As espécies descendentes devem ter conexões a espécie ancestral• As espécies devem ser agrupadas mais proximamente a espécies relacionadas do que as espécies com relações mais distantesA meta de um cladograma é representar corretamente as relações evolutivas
  29. 29. Cada ramo mais profundo representauma divergencia maior
  30. 30. CladísticaA cladística é uma técnica pelo qual os organismos são colocados em taxa diferentes (monofiléticos)A cladística identifica as homologias e depois agrupa os organismos de modo que dentro do taxa os indivíduos compartilham mais homologias do que com indivíduos de taxa mais diferentesA cladística também rejeita a inclusão de similaridades...• …que resultam da evolução convergente (analogias)• …são homologias que não são compartilhadas com outros taxa (atributos primitivos compartilhados)Mas não é fácil distinguir as analogias das homologiasAs técnicas da cladística não avaliam a divergência evolutiva em termos do tempo entre os nodos (eventos de especiação)A informação do tempo é derivado do registro fóssil
  31. 31. Atributos compartilhados e derivados
  32. 32. CladísticaCaráter derivado: similaridade herdado do ancestral comum mais recente do grupo inteiroAncestral: similaridade que originou antes do ancestral comum do grupoNa cladística, somente os caracteres compartilhados derivados proporcionam informações sobre as relações evolutivasPara usar o método cladistico a variação de caracteres precisa ser identificado como ancestral ou derivado
  33. 33. Atributos Primitivos Compartilhados Não todo atributo compartilhada são atributos compartilhados e derivados Por exemplo, ao fato de que os cães e ursos têm pelagem não pode ser usado como forma de classificar cães e ursos como carnívoros, porque o ancestral do carnívoro ancestral, outro mamífero, também tinha pelagem Porém, o fato que os cães e ursos têm pelagem pode ser usado para incluir esses nos mamíferos A pelagem não pode ser usado para distinguir os mamíferos porque a pelagem é compartilhada entre todos os mamíferos Porém, a pelagem é um atributo primitivo compartilhado dos mamíferos, mas é um atributo derivado compartilhado ao distinguir os mamíferos de outras linhagens
  34. 34. Atributos Primitivos e Derivados e Compartilhados Esses são analogias Nosmamíferos Nas avesesses são esses sãoprimitivos derivados e compartilhada s
  35. 35. Cladograma a base de Atributos Derivados Compartilhados Um grupo externo é uma espécie que tem relação aespécie sob estudo, mas não muito; servem como “controles negativos”
  36. 36. CladísticaOs caracteres podem ser qualquer atributo do fenótipo – Morfologia - Fisiologia – Comportamento - DNAOs caracteres devem existir em estados reconhecíveis de caracteres – Exemplo: Dentes dos vertebrados amnióticos têm dois estados, presente na maioria de mamíferos e repteis e ausente nas aves e tartarugas
  37. 37. CladísticaExemplos de caracteres derivados versus ancestrais Presencia de pelo é um atributo compartilhado nos mamíferos Presencia de pulmões em mamíferos e um atributo ancestral; também presente nos anfíbios e repteis
  38. 38. CladísticaDeterminação do ancestral versus derivadoPrimeiro passo de uma analise cladística é polarizar os caracteres (ancestrais ou derivados) Exemplo: polarizar “dentes” implica determinar a presença ou ausência no ancestral comum mais recente
  39. 39. Cladística– A comparação com grupo externo é usado para determinar a polaridade dos carateres Uma espécie ou grupo de espécies não membro do grupo sob estudo é chamado como grupo externo– As espécies de grupos externos não sempre exibem a condição ancestral
  40. 40. CladísticaQuando o grupo estudo exibe estados múltiplos de caracteres, e um desses estados é exibido por um grupo externo, então esse estado é ancestral e os outros estados são derivadosO estado mais confiável de caracteres é exibido por vários grupos externos
  41. 41. CladísticaUsando o método do caráter externo ao grupo – A presença de dentes nos mamíferos e repteis é ancestral – A ausência de dentes nas aves e tartarugas é derivada 42
  42. 42. CladísticaConstrução de um cladograma Polarizar os caracteres Clade: as espécies que compartilham um ancestral comum indicado pela presença de caracteres derivados compartilhados Clades são unidades evolutivas e se referem a um ancestral comum e todos os descendentes Sinapomorfia: um caráter derivado compartilhado por os membros de um clade
  43. 43. CladísticaUm cladograma simples é um conjunto aninhado de – Plesiomorfias: estados ancestrais – Simplesiomorfias: estados ancestrais compartilhados Salamandro Lagarto Tigre Sapo Gorila Homem 44
  44. 44. CladísticaHomoplasia: um estado compartido decaracteres que não foi herdado de umancestral comum– Resulta da evolução convergente– Resulta da reversão evolutivaSe existem conflitos entre oscaracteres, usamos o princípio daparcimônia que favorece a hipótese querequer menos premissas
  45. 45. CladísticaSalamandro Lagarto Tigre Sapo Gorila Homem
  46. 46. CladísticaSalamandro Lagarto Tigre Sapo Gorila Homem Parcimônia e Homoplasia
  47. 47. Cladística
  48. 48. CladísticaLampreia Tuburão Salamandro Lagarto Tigre Gorila Homem
  49. 49. Cladística
  50. 50. Cladística Cladograma: DNA
  51. 51. Outros Métodos FilogenéticosAlguns caracteres evoluem rapidamente e o princípio da parcimônia pode ser erradoA taxa pela qual algumas partes da genoma de DNA evoluem – Mutações nas seqüências de repetição, não apagadas pela seleção naturalTécnicas estatísticasRelógio Molecular: a taxa de evolução de uma molécula é constante no tempo
  52. 52. Sistemática e ClassificaçãoClassificação: como colocamos as espécies e grupos superiores da hierarquia taxonômica – Gênero, família, classe..Grupo Monofilético: inclui o ancestral mais recente do grupo e todos seus descendentes (clade)Grupo Parafilético: inclui o ancestral mais recente, mas não todos os seus descendentes
  53. 53. Sistemática e ClassificaçãoGrupo polifilético: não incluía o ancestral mais recente de todos os membros do grupoAs hierarquias taxonômicas se baseiam em atributos compartilhados, devem representar as relações evolutivasPor que devemos considerar as aves como um tipo de dinossauro?
  54. 54. Sistemática e Classificação Todos os descendentes Um agrupamento correto Ancestral O clade Grupo Monofilético
  55. 55. Sistemática e Classificação Isso é um Mas realizado erro! como legitimo O conceito da parafilia e espécies filogenéticas
  56. 56. Sistemática e Classificação Isso é um erro! Grupo parafilético Mas realizado como legitimo
  57. 57. Mono, Para, ou Polifilético? As tartarugas podem ser incluídas As aves são repteiserroneamente aqui (se os mamíferos são modificados excluídos) A retenção desse erro é geralmente feito a propósito, para não agrupar aves com repteis
  58. 58. MonofileticoPolifiléticoParafiletico
  59. 59. Sistemática e ClassificaçãoErro! Quando Evolução convergente? espécies estão incluídas em “clades” aos quais não Grupo polifilético pertencem
  60. 60. Sistemática e ClassificaçãoSistema velho de classificação vegetal
  61. 61. Sistemática e ClassificaçãoSistema novo de classificação vegetal
  62. 62. Evolução ConvergenteOs taxa polifiléticos ocorrem como conseqüência de errar entre analogias e homologiasAs analogias são duas estruturas que superficialmente se assemelham e aparentem ser homologas mas não sãoAs analogias resultam da evolução convergente: as duas espécies fazem coisas similares em ambientes similares conseqüentemente evoluem estruturas similares para realizar funções similaresAs diferencias principais entre uma analogia e uma homologia são:• O ancestral comum entre as duas espécies carece da estrutura comum• O desenvolvimento das estruturas será diferente — geralmente as homologias entre as duas espécies proporciona menos poder de previsão
  63. 63. Analogias = Homoplasies MarsupialSomente seassemelhemPlacental
  64. 64. Analogia Analogias Um grupo polifilético O cladeverdadeiro
  65. 65. Biologia ComparativaA filogenética forma a base da biologia comparativaAs estruturas homologas são derivadas do mesmo ancestral comum (nadadeira do golfinho e perna do cavalo)As estruturas homoplásticas não são (as asas de aves e libélulas): -Cuidado parental Dinossauros, aves, crocodilos Comportamento homólogo
  66. 66. Biologia Comparativa
  67. 67. Biologia ComparativaCuidado parental em dinossauros e crocodilos
  68. 68. Biologia ComparativaDistribuição da mamíferos com dentes de sabre
  69. 69. Biologia ComparativaConvergência homoplástica: dentes de sabre – Ocorreu em grupos de carnívoros extintos diferentes – Proporções corporais similares (gato) – Modo de vida predatório similar – Provavelmente evoluiu de forma independente pelo menos 3 vezes
  70. 70. Biologia ComparativaDistribuição da mamíferos com dentes de sabre
  71. 71. Biologia ComparativaConvergência homoplástica: os túbulos de condução de plantas – Os túbulos facilitam o transporte a distancias grandes do alimento essencial para a sobrevivência das plantas altas – As algas pardas também tem elementos similares – O ancestral máis próximo é um organismo unicelular
  72. 72. Biologia ComparativaEvolução convergente de túbulos de condução
  73. 73. Biologia Comparativa 74
  74. 74. Biologia ComparativaA maioria dos caracteres mais complexos evoluem por meio de uma seqüência de mudanças evolutivasAves modernas – asas, plumas, ossos leves, osso peitoralFases iniciais do caráter evoluíram como uma adaptação ao mesmo pressão ambiental seletivoPrimeira estrutura parecida a pluma evoluiu na filogenia dos teropodos – Insolação ou talvez adorno
  75. 75. Biologia Comparativa Fosseis
  76. 76. Biologia Comparativa Primeiros hominídeos Diversificação dos mamíferos modernos Extinção dos dinossauros Primeiros dinossauros e mamíferos Primeiros terapsideos Primeiros pelicouros Primeiros amnióticos Primeiros anfíbios Peixes com mandíbulas Primeiros vertebrados
  77. 77. Biologia Comparativa
  78. 78. Biologia Comparativa Crânios amnióticos
  79. 79. Biologia ComparativaCrânios amnióticos ancestrais ANAPSIDEO “repteis de base” tartarugas EURIAPSIDEO Repteis marinhos extintos SINAPSIDEO DIAPSIDO Archosaurs Lagartos e Cobras
  80. 80. SINAPSIDEOS M QAr An D Dimetrodon Biologia Comparativa Titanophoneus
  81. 81. Evolução dos SinapsideosBiologia Comparativa
  82. 82. Evolução dos SinapsideosMamíferos Biologia Comparativa
  83. 83. PelicossauroRepteis “primitivos” parecidos aos mamíferos Biologia Comparativa
  84. 84. Biologia ComparativaORDEM PELICOSAURIA Ofiacodontos metade do Pensilvaniano – começo do Permiano Varanopseideos Permiano Caseideos Permiano Edafosauro fim do Pensilvaniano – começo do Permiano Sfenacodontos fim do Pensilvaniano – metade do Permiano
  85. 85. Cladogramo do PelicosaurioBiologia Comparativa
  86. 86. Biologia Comparativa Dimetrodon
  87. 87. Biologia ComparativaOs métodos filogenéticos podem ser usados para distinguir entre hipóteses competitivasA dispersão larval em caramujos marinhos – Alguns caramujos produzem larvas microscópicas que flutuam nas correntes marinhas – Algumas espécies têm larvas que se depositam no fundo do mar e não dispersam – Os fósseis demonstram aumento de caramujos que não dispersam
  88. 88. Biologia Comparativa Aumento no tempo da proporção deespécies com larvas que não dispersam
  89. 89. Biologia ComparativaDois processos podem produzir um aumento de larvas que não dispersam – Mudança evolutiva de dispersão a não dispersão ocorre mais freqüentemente do que a mudança de não dispersão a dispersão – As espécies que não dispersam se especaram com mais freqüência, ou viram extintas com menos freqüência do que as espécies que dispersamOs dois processos resultariam em padrões filogenéticos diferentes
  90. 90. Biologia Comparativa
  91. 91. Biologia Comparativa
  92. 92. Biologia Comparativa
  93. 93. Biologia ComparativaA analise indica: – O aumento evolutivo de larvas que não dispersam no tempo pode ser resultado de um viés na direção evolutiva e um aumento da taxa da diversificação – Carência de reversão evolutiva
  94. 94. Biologia Comparativa
  95. 95. Biologia ComparativaPerda das fases larvais nos invertebrados marinhosMudança evolutiva não reversível – Moluscos marinhos: demonstram que o desenvolvimento direto evoluiu várias vezes – 3 casos onde a evolução se revirou e a fase larval evoluiu de novo
  96. 96. Biologia Comparativa
  97. 97. Biologia ComparativaA filogenética ajuda explicar a diversificação de espéciesUso da analise filogenética para testar hipótesesA riqueza de espécies nos besouros – Coleóptera: 60% de todos os animais são insetos e 80% de todo inseto é besouro – Fitófaga: clade com a maioria dos besouros herbívoros – Família Nemonychidae: especializado nos coníferas desde a Era Jurássica
  98. 98. Biologia ComparativaDiversificação evolutiva da Fitofaga
  99. 99. Biologia ComparativaExplicações filogenéticas da diversificação dos besouros – Não a evolução da herbívoria – A especialização sobre as angiospermas a pré-requisito da diversificação – Originou independentemente 5 vezes dentro dos besouros herbívoros – O clade especializado nos angiospermas é mais rico em espécies do que o clade mais próximo
  100. 100. Evolução de DoençasHIV evoluiu de um vírus símio (macaco) SIV – Reconhecido inicialmente na década de 1980 – Estimativa atual: >39 milhões de pessoas infectadas; > 3 milhões de mortes por ano – SIV encontrado em 36 espécies de primatas – Geralmente não causa doença em macacos – Existe há um milhão de anos como SIV
  101. 101. Evolução de Doenças
  102. 102. Evolução de DoençasAnálise filogenética de HIV e SIV Primeira: HIV originou de SIV – Todas as cepas de HIV estão aninhadas dentro clades de SIV Segunda: um número de cepas distintas de HIV existem – A transferência independente de espécies diferentes de primatas – Cada cepa humana é mais próxima a cepa de SIV do que outras cepas de HIV
  103. 103. Evolução de DoençasTerceira: o homem adquiriu HIV dehospedeiros diferentes
  104. 104. Sistemática MolecularA sistemática molecular domina o estudo das relações evolutivas (mas não substitua outras técnicas, como o registro fóssil, mas serve como uma ferramenta importe adicional)A sistemática molecular procura as homologias nas moléculas, como as seqüências de DNAUma vantagem dessa ferramenta molecular da sistemática é que é objetiva e quantitativa.Uma segunda vantagem é que pode ser usada para avaliar as relações entre grupos de organismos que se diferem muito fisiologicamente e compartilham poucas similaridades morfológicas…As comparações moleculares podem chegar próximas a ráiz das relações evolutivas.
  105. 105. Homologias Moleculares
  106. 106. Filograma As diferencias no comprimento dos ramos refletem diferencias nas taxas da evolução em seqüência Nos Filogramas o comprimento do ramo reflete o grau de divergência (= trocas na seqüencia de DNA de um gene)
  107. 107. Árvore ultra-métrica Uma árvore utra- métrica é um filograma que proporciona informação sobre o tempo desde a divergência Similaridades do comprimento dos ramos
  108. 108. Parcimônia Máxima Porcentagem de diferencias entre seqüênciasMais provável Menos provável
  109. 109. Genes Homólogos As filogenias anteriores foram realizadas a base de genes ortologos
  110. 110. Fim

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