Sistemática filogenética: estudo da relação evolutiva das espécies

Sistemática filogenética: estudo da relação evolutiva das espécies

Compreender a sistemática filogenética permite reconhecer as semelhanças e diferenças entre diferentes espécies e qual a origem evolutiva dessas relações. Esse conhecimento é alinhado com outros temas evolutivos como seleção natural, especiação, equilíbrio de populações, entre outros aspectos que interferem no processo de evolução das espécies.

Do ponto de vista do estudo pré-vestibular, entender a relação ancestral entre diferentes espécies é muito importante, porque muitas provas específicas costumam cobrar o assunto com certa frequência. Inclusive, essas informações são úteis para compreender a similaridade entre diferentes seres vivos, a influência da seleção natural na história evolutiva e são especialmente importantes para os vestibulandos que buscam carreiras das áreas biológicas.

Neste artigo, você encontra um resumo sobre filogenia e a sistemática filogenética, em que são descritos recursos importantes dessa ciência, como os cladogramas e outros gráficos evolutivos. Ao final, acompanhe a resolução de uma questão da Unesp que requer a construção de um esquema que relacione as espécies filogeneticamente.

Definição de sistemática filogenética

A sistemática filogenética é uma área da filogenia, ciência biológica que busca entender a história evolutiva das espécies e a relação entre elas ao longo do tempo. Muitas vezes, espécies completamente diferentes neste momento histórico possuem um ancestral comum há milhões de anos, e essa busca é realizada por meio dos estudos filogenéticos.

A filogenia é constituída a partir de estudos da morfologia, anatomia, das moléculas e dos comportamentos dos animais. Então, é importante que cada espécie esteja bem descrita e documentada, para depois encontrar semelhanças e diferenças entre elas, que podem aproximá-las ou afastá-las evolutivamente. 

Árvores filogenéticas

A ideia de árvore filogenética é importante para a correta classificação das espécies dentro da filogenética. Tal qual uma árvore genealógica, não há uma hierarquia qualitativa, ou seja, não há espécies melhores ou piores à medida que diferentes ramos são observados.

Assim, na filogenia, não há a intenção de classificar os grupos nesse sentido, busca-se apenas entender quais são os ascendentes e descendentes de cada espécie. O processo evolutivo depende de vários fatores ambientais, genéticos, fenotípicos e individuais, e a seleção natural age para determinar os indivíduos mais adaptados para cada situação. 

Uma árvore filogenética é uma representação gráfica, que deve ser lida desde a base (tronco) para as pontas. De forma que as espécies que estão mais longe das ramificações são ancestrais, e quanto mais próximo dos “galhos”, mais recente o desenvolvimento da espécie.

Cladograma 

A forma mais clássica de arborização da filogenia são os cladogramas, que são diagramas que partem de um ancestral comum. À medida que o tempo evolutivo passa, surge um nó, de onde sai um “ramo”, cada ramificação será representante de um novo grupo de seres vivos. 

No cladograma, o primeiro ancestral é um ponto de origem comum para todas as espécies. Em cada nó, então, são definidos novos “marcos” evolutivos, que diferenciam os grupos evolutivamente. 

Quando duas espécies são frutos de um mesmo ramo, partindo do mesmo nó, então elas compartilham muitas semelhanças. Por outro lado, é possível que haja uma diferenciação do ancestral comum em dois grupos principais, e assim, as espécies derivadas deles serão bastantes diferentes. 

exemplos de representação da sistemática filogenética
Imagem: Reprodução/Wikimedia

A imagem acima contém duas representações do mesmo cladograma. Observe que A, B e C são derivados de um único ancestral, não demonstrado no diagrama. O primeiro ramo é formado pela espécie C. Depois, há um segundo nó, que dá origem aos grupos A e B — isso significa que A e B compartilham uma semelhança mais próxima entre si. 

É importante compreender que os cladogramas também transmitem uma ideia de temporalidade. Como a evolução é um processo contínuo, os ancestrais surgiram primeiramente na história do planeta Terra, e as espécies que estão nos ramos se desenvolveram em sequência.

processo de formação dos reinos de seres vivos - sistemática filogenética
Imagem: Reprodução/Wikimedia

A imagem acima apresenta informações sobre o desenvolvimento evolutivo dos principais domínios biológicos: bactéria, archaea e eukarya. Observe como todos reinos e filos são derivados de um ancestral procarionte unicelular.

Conforme novas características são adicionadas evolutivamente aos seres vivos, novas ramificações são adicionadas na árvore filogenética. Por exemplo, a localização da mutação do RNAr (ponto vermelho) no cladograma indica que todos os seres Archaea e Eukarya possuem essa característica. 

Na mesma medida, um novo aspecto é observado: a presença de núcleos e organelas membranosas nas células. Como essa característica não é compartilhada entre Archaea e Eukarya, é necessário criar um novo ramo no gráfico.

Além disso, a respiração também é um ponto em comum entre todos os Eukarya. Por outro lado, observe como outros nós do diagrama indicam diferentes mecanismos fisiológicos em cada reino: a fotossíntese e a multicelularidade para o reino vegetal, por exemplo.

+ Veja também: Classificação biológica dos seres vivos: hierarquia lineana
Níveis de organização dos seres vivos: o que são?

Questão de vestibulares sobre filogenética 

Universidade Estadual Paulista – Unesp (2017)

Cinco espécies diferentes de plantas, identificadas como 1, 2, 3, 4 e 5, pertencem à mesma ordem. Dados de estudos moleculares permitiram as seguintes afirmações sobre as relações filogenéticas entre as espécies:

1 e 2 são da mesma família e de gêneros diferentes;

3, 4 e 5 são de uma mesma família, diferente da família de 1 e 2;

4 e 5 são do mesmo gênero;

3 é de um gênero diferente dos gêneros de 1, 2, 4 e 5.

O cladograma que representa corretamente as relações filogenéticas entre as cinco espécies é:

A)

B)

C)

D)

E)

Resposta: 1) Se 1 e 2 pertencem à mesma família, mas a gêneros diferentes, então 1 e 2 são aparentados entre si, porém formam duas linhagens. 

2) Se 3, 4 e 5 são de uma família diferente de 1 e 2, então temos um outro grupo de linhagens. 

3) Se 4 e 5 são do mesmo gênero, então são mais aparentados entre si do que ambos com 3. 

4) 3 forma um gênero diferente de 4 e 5, mas é mais aparentado a 4 e 5 do que com 1 e 2. 

Alternativa correta: A.

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