Este é um Blog educacional, dedicado a discussões acadêmicas sobre a Ecologia Evolutiva. Contém chamadas específicas relacionadas às disciplinas de Ecologia da Universidade Federal de Ouro Preto, e textos didáticos gerais.
Quarta-feira, 1 de Dezembro de 2010
Seminário Turma 2010 Bacharelado - Evolução e Filogenia

Evolução e Filogenia

As filogenias expressam relações ancestrais entre espécies.

Segundo Mark Ridley, “...uma filogenia mostra com qual espécie (ou grupo de espécie) uma determinada espécie, ou um determinado grupo de espécies, compartilha o ancestral comum mais recente”.

O termo filogenia é atribuído à situações onde deseja-se testar hipóteses evolutivas, e assim, determinar as relações ancestrais entre espécies viventes ou extintas. “As filogenias são inferidas usando-se de caracteres que são compartilhados pelas espécies” (Ridley, 2006). E tais caracteres podem ser: Morfológicos (técnica cladística), cromossômicos e moleculares.

Uma análise morfológica pode ser atribuído à espécies viventes e também fósseis. Esta análise consiste em um certo número de caráter cada um com um certo número de estado, por exemplo, um caráter pode ser a estrutura do membro anterior e o estado pode ser com asas ou braços. Um outro exemplo a ser citado, (refere-se a um caráter que não seja estritamente morfológico, mas está relacionado ao modo de vida) um caráter pode ser modo de reprodução e ele pode ter os estados viviparidade, oviparidade.

A escola clasisitica foi introduzida pelo entomologista alemão Willi Henning em 1966. Onde Hennig procurou criar um método de forma a implementar os conceitos de Darwin- ancestral-descendente, ou seja, uma forma coerente de representar a filogenia. Hennig redefiniu o grupo monofilético e apresentou dois novos conceitos: apomorfia e plesiomorfia. De acordo com a Sistemática Filogenética, os grupos são sempre monofiléticos e baseados em sinapomorfias. Não são admitidos os grupos parafiléticos e polifiléticos. As tecnicas cladistica baseam-se em caracteres morfologicos para inferir filogenias.

Nem todos os caracteres para os quais temos evidências indicarão uma filogenia. Na análise de um carater é preciso destinguir qual carater é confiável ou não. Para a cladística, o carater mais confiável é aquele que chamamos de homologia derivada, porém, podemos nós deparar com homologias ancentrais e as homoplasias.

Homologia é um carater compartilhado por duas ou mais espécies que estavam presente no ancestral comum a eles.  Homoplasia: carater compartilhado por duas ou mais espécies que não estava presente no ancestral deles. (Ridley, 2006)

As homologias se diferenciam de homoplasias por vários aspectos. Como as homoplasias não inferem filogenia torna-se necessário reconhece-las.

Após ter sido feita esta distinção e as homologias estarem definidas, deve-se então, distinguir homologias ancestrais e derivadas. Para a cladística o carater mais confiável é aquele que chamamos de homologia derivada. Analisando o exemplo: considere o número de dígitos dos pés de uma rã, de um cão e de um cavalo. A rã e o cão têm os pés padrão de tetrápodas, com cinco dígitos. Esse é o estado ancestral de todos os tetrápodas. Os cavalos reduziram o número de digitos, ficando com apenas um. A condição tetápoda é uma homologia ancestral, está presente no ancestral comum às três espécies, porém, não determina uma relação filogenética. Se ao estudamos as relações entre uma rã, um cão e um peixe, a condição de cinco digitos já não é uma condição ancestral. Tal condição não esta presente no ancestral comum às três espécies, sendo então, uma condição que surge no grupo em estudo, portanto, é uma homoloiga derivada.

Polaridade.

Um carater tem dois estados e descobrir qual dos estados é ancestral ou derivado é descobrir sua polaridade.

Comparação com grupo externo:

  

As espécies 2 e 4 compartilham o carater a’ e as espécies 1 e 3 o carater a. Saber se foi o carater a que evolui de a’ ou se foi a’que evolui de a. Basta realizar a analise de grupo externo.

O grupo externo deve ser aquele estreitamente relacionado ao grupo em estudo.

Neste caso, leva-se em consideraçao o Princípio da Parcimonia. “A filogenia mais parcimoniosa é aquela que requer o menor numero de modificaçoes evolutivas”(Pough, 2006). Se o caráter a é ancestral e esta presente no descendente é provavel que o carater tenha permanecido constante durante o tempo evolutivo da espécie, do que tenha sofrido varias modificações no mesmo período e retornado a condição a.

Documento fóssil:

“A condição ancestral de um caráter tem de ser precedido às condições derivadas e , portanto, a condição mais antiga do documento fóssil provavelmente é ancestral”. (Ridley,2006).

 Quando mais completo o registro fóssil, mais precisa será a análise da polaridade.

Outras maneiras de inferir filogenia:

  • Cromossomicos: Análise do numero ou estrutura de cromossomos das espécies em estudo.
  • Molecular:

Através do sequenciamento de proteínas quanto de DNAs podem inferir filogenia. Para isso, o método mais utilizado é o de distânicas moleculares. Através de hibridização de grandes moléculas de DNA pode-se determinar as distância moleculares.

-Desnatura-se o DNA de suas especies em estudo;

-Uniaõ das fitas simples do DNA das duas espécies formando um DNA fita dupla híbrido;

-Desnatura-se o DNA híbrido.

Quanto mais semelhantes forem os DNAs de duas espécies, mais forte será a ligação entre elas e mais alta a temperatura necessária para separá-las.”( Ridley, 2006)

Esse processo é realizado com outras duplas de espécies, assim, é produzida a matriz de distância. “Essa matriz é tranformada em filogenia, pressupondo-se que os DNAs mais semelhantes têm ancestrais comuns mais recentes”. (Ridley, 2006)

Escola evolutiva:

Esta escola é um misto de fenética e filogenética.

Ela incorpora tanto elementos fenéticos quanto filogenéticos e elementos parafiléticos e monofiléticos.”( Ridley, 2006).

“A classificação fenética agrupa as espécies somente por sua semelhança quanto a atributos observáveis” (Ridley, 2006), não levando em conta aspectos evolutivos. Deste modo, esta escola considera os grupos polifiléticos e parafilético. Essa condição não é rejeitada pelo cladismo. Os grupos  de classificação filogenética são monofiléticos.

Segundo Colin (2000):

Um grupo monofilético: Em cladística, chama-se monofilético a um clado (que pode ser um táxon no sentido da taxonomia de Lineu) que, de acordo com o conhecimento mais recente sobre as suas características anatómicas e genéticas, inclui todas as espécies derivadas de uma única espécie ancestral, incluindo esse mesmo ancestral.

Exemplo: O agrupamento dos répteis e aves formam um grupo monofilético porque descendem de um ancestral comum

Um grupo parafilético: Em cladística, chama-se parafilético a um táxons que inclui um grupo de descendentes de um ancestral comum em que estão incluídos vários descendentes desse ancestral porém não todos eles.

Exemplo: O grupo dos répteis não inclui as aves que apresentam o mesmo ancestral comum. Se acrescentar as aves tornar-se-a um grupo monofilético.

Um grupo polifilético: Em filogenética, chama-se polifilético a um grupo que não inclui o ancestral comum de todos os indíviduos. É um grupo monofilético do qual se retirou um grupo parafilético. Em outras palavras, é a reunião de dois ou mais grupos monofiléticos. Pode-se acrescentar que um grupo polifilético é aquele em que seus integrantes possuem vários ancestrais comuns, um em cada grupo.

Enfim, é um táxon definido por uma semelhança que não foi herdada de um antepassado comum. Trata-se de um termo da linguagem corrente que designa um conjunto de espécies que apresentam carácteres comuns, mas que agrupam clados de origens variadas e, deste modo, decorrem de uma noção científica invalidada pela análise filogenética ou mesmo clássica.

A formação destes grupos permite descrever um modo de vida e das adaptações comuns, resultante de uma convergência evolutiva.

Os grupos polifiléticos não são universalmente aceitos nas classificações modernas, embora sejam empregados em obras de divulgação e inclusive em livros textos.

             

Na escola evolutiva, a definição de grupos parafiléticos a inclusão ou exclusão de grupos é feita fenéticamente.

A classificação fenetica é considerada idealista pelos evolucionistas, portanto, neste aspecto, evolucionistas discordam dos feneticistas. Mas os evolucionista aceitam os grupos parafiléticos, assim como feneticistas.

 

EVOLUÇÃO FILOGENETICA DOS BOVINOS AUTÓCTONES PORTUGUESES

Rotas de povoamento do planeta pelos bovinos

                É hoje aceito pela maioria dos investigadores que a formação da espécie bovina ocorreu na Ásia Menor e que de lá partiu para os vários pontos do globo, segundo duas formas e em épocas substancialmente diferentes.

                Primeiro irradiou, à medida que ocorria o  degelo,  sob  a forma selvagem e, depois, já no decurso dos grandes movimentos migratórios do Homem após o neolítico, sob a forma de animal doméstico.

                O primeiro movimento  do Bos primigenius, fez-se em duas direções. Uma dirigiu-se para  o continente africano dando origem  ao Uro Africano, com a designação de Bos taurus primigenius opisthonomus, e outra para o continente europeu segundo duas rotas: pelos Urais, após  ter percorrido, para Norte, o Ocidente Asiático; e pelo estreito de Bósforo, ao longo do Mar Mediterrâneo.

                A forma que se desenvolveu posteriormente na Europa, o Uro-europeu, foi designada por Bos taurus primigenius primigenius. A  forma que permaneceu na origem foi designada por Bos primigenius namadicus.

                Para alguns investigadores, terá sido o desmembramento ecológico do Bos primigenius,provocado pela sua distribuição por uma área tão vasta.

                Assim, na Ásia foram identificadas duas formas: uma designada por Bos desertorum e outra por  Bos primigenius. A primeira, também conhecida por  Bos asiaticus (a mesma forma ou forma posterior do Bos primigenius namadicus) foi descrita como possuindo a cabeça tipicamente "primigénica" mas com a variante na forma dos cornos. A segunda apresentava muitas características do primigenius.

No continente europeu, identificaram-se,  em paralelo à forma inicial “primigénica” formas derivadas diretamente desta, o  Bos taurus brachycerus, o  Bos akeratus e o  Bos frontosus

                O  Bos taurus brachycerus encontrado fossilizado, no neolítico inferior,teria sido a primeira forma a derivar do primigenius,e foi descrito por GARCÍA-FIERRO (1956), como uma forma subcôncava, de pequenas proporções e baixo peso, de pêlos de cor castanha com extremidades pretas, pêlos estes que se vão tornando grisalhos nas axilas e no focinho. A cabeça apresentava a fronte triangular, abobadada, de marrafa sobrelevada e curta, onde se destaca o triângulo parietal devido à "invasão" dos parietais para a região do frontal. Os cornos eram curtos assim como os seus suportes. As arcadas orbitais inseriam-se logo na parte superior da linha média da fronte

                O  Bos frontosus da idade do bronze, também  designado  por  Bos de Aquitânia por SANSON é tido como uma forma combinada  do  primigenius com  brachycerus.

 

Origem dos bovinos atuais

 

                Por um lado as teorias que defendem,que os bovinos domésticos descendem de diversas formas ancestrais (teorias polifiléticas) e por outro as que lhes atribuem uma única (teorias monofiléticas).

                As teorias difilética e a polifilética. A  primeira defendeu que  eles descendiam, paralelamente, de duas formas pré-históricas o  Bos  taurus primigenius e o  Bos taurus brachycerus. A segunda, a teoria polifilética, defendeu a evolução da espécie a partir de várias formas primitivas, três, quatro ou, mesmo mais

A teoria monofilética baseou-se no princípio da ascendência a partir de uma única forma ancestral selvagem designada, vulgarmente, por aurochs ou urus que, por sua vez, teria sido um descendente direto do Bos taurus primigenius.

                Para os defensores da teoria polifilética, o processo de domesticação sucedeu   simultaneamente em vários lugares do globo e, logicamente, a partir das formas locais. Para os apologistas da teoria monofilética o processo  localizou-se no continente asiático,  mais precisamente  na  Índia, Ásia Menor e Egipto, coincidindo com focos de antigas culturas dos vales férteis dos rios Indus, Eufrates, Tigre e Nilo

 

Origem das raças bovinas portuguesa

 

                Segundo DO VALE (1906), a raça Mirandesa, Maronesa e Brava, tiveram a sua origem nos bovinos ibéricos, diretamente no caso das raças Brava e Mirandesa e, indiretamente no caso da Maronesa.

                Assim, pela análise das características étnicas (inserção, tamanho e forma dos  cornos, perfil  e  proporções  da cabeça, relação entre o peso e a superfície de pele, determinada pela existência ou não de pregas no pescoço, extensão da barbela e da prega umbilical), distinguem se quatro grupos, formados a partir de “rotas  evolutivas”  diferentes, designados por troncos étnicos, sendo um específico e três subespecíficos

O grupo específico, é formado pela população que hoje definimos por raças Barrosã e Cachena, cuja forma e tamanho dos cornos, elevada elasticidade da pele, grande desenvolvimento da barbela e da prega umbilical e finura dos membros, apontam para a descendência directa da espécie Bos namadicus (de onde descende também o Bos indicus) ou  Bos opisthonomus conforme a interpretação que se der à formação dos três grandes troncos étnicos. Nos três grupos subespecíficos incluem-se todas as demais raças portuguesas.

 

 

Referências:

n  RIDLEY, Mark. Evolução. 3 ed. Porto Alegre. Artmed, 2006. p.447- 515.

n  POUGH,F. H; JANIS, C.M; HAISER, J. B. A vida dos vertebrados. 6 ed. São Paulo. Atheneu, 2003. p. 7-12.

n  FLUTUYAMA, D.J; Biologia evolutiva. (coord) VIVO, M. MELO, F. 2ed. Ribeirão Preto. Funpex-Rp, 2002. p. 301-324.

n  ALAVES, V.; Evolução Filogenética dos Bovinos Autóctones Portugueses. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro. Vila Real - Portugal

n  Figuras: disponível em 01/12/2010: http://pt.wikipedia.org/wiki/Polifil%C3%A9tico



publicado por Sérvio Pontes Ribeiro às 16:55
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