Sistemática Filogenética

A Sistemática Filogenética estuda as relações evolutivas entre os seres vivos, baseado na comparação de características morfológicas, moleculares e comportamentais. O objetivo da sistemática filogenética é reconstruir a história evolutiva dos grupos de organismos e representá-la em forma de árvores filogenéticas, que mostram as relações de ancestralidade e descendência entre as espécies.

Sistemática Filogenética é o estudo das relações evolutivas entre os seres vivos, baseado na comparação de características morfológicas, moleculares e comportamentais. O objetivo da sistemática filogenética é reconstruir a história evolutiva dos grupos de organismos e representá-la em forma de árvores filogenéticas, que mostram as relações de ancestralidade e descendência entre as espécies. A sistemática filogenética utiliza métodos matemáticos e computacionais para analisar os dados e testar hipóteses sobre as relações filogenéticas. Neste post, vamos explicar os conceitos básicos da sistemática filogenética, os principais tipos de dados utilizados, os métodos de reconstrução e análise das árvores filogenéticas e as aplicações práticas da filogenia na biologia.

As árvores filogenéticas ou cladogramas mostram as relações de parentesco entre os táxons, indicando quais são mais próximos ou mais distantes uns dos outros. Além disso, as árvores filogenéticas permitem inferir quais são as características ancestrais e derivadas de cada grupo, bem como estimar o tempo de divergência entre eles.

A sistemática filogenética utiliza diferentes tipos de dados para construir as árvores filogenéticas, tais como caracteres morfológicos (forma e estrutura dos organismos), caracteres moleculares (sequências de DNA, RNA ou proteínas), caracteres comportamentais (padrões de comportamento dos organismos) e caracteres ecológicos (relações dos organismos com o ambiente). Cada tipo de dado tem suas vantagens e limitações, e podem fornecer informações complementares ou conflitantes sobre as relações filogenéticas.

A sistemática filogenética segue alguns princípios metodológicos para elaborar as árvores filogenéticas, como o princípio da parcimônia, o princípio da máxima verossimilhança e o princípio da inferência bayesiana. Esses princípios visam encontrar a árvore filogenética mais adequada aos dados disponíveis, considerando critérios como a simplicidade, a probabilidade e a credibilidade das hipóteses filogenéticas.

A sistemática filogenética é uma ferramenta importante para o avanço do conhecimento biológico, pois permite testar hipóteses sobre a origem, a diversificação e a adaptação dos seres vivos. Além disso, a sistemática filogenética contribui para a conservação da biodiversidade, pois auxilia na identificação, na classificação e na priorização dos grupos de organismos que devem ser preservados.

O livro Fundamentos da Sistemática Filogenética de Dalton de Souza Amorim (Holos, Editora) é a nossa principal referência sobre o assunto em português.

De grande importância dentro do estudo de Sistemática Filogenética são os conceitos de grupo monofilético, parafilético e polifilético. Um grupo monofilético é aquele que inclui um ancestral comum e todos os seus descendentes. Por exemplo, os cordados são um grupo monofilético (ver gravura acima), pois incluem todos os animais que possuem uma notocorda em algum estágio do seu desenvolvimento, desde as ascídias até os mamíferos. A notocorda é uma estrutura que dá sustentação ao corpo e é precursora da coluna vertebral.

Os grupos monofiléticos são importantes porque refletem a história evolutiva dos organismos, ou seja, as relações de parentesco entre eles. Para identificar um grupo monofilético, é preciso analisar as características compartilhadas pelos membros do grupo, chamadas de sinapomorfias. As sinapomorfias são traços que surgiram em um determinado ancestral e foram passados para os seus descendentes. Por exemplo, a presença de pelos é uma sinapomorfia dos mamíferos, pois surgiu em um ancestral comum a todos eles e foi herdada pelos seus descendentes.

Um grupo parafilético é aquele que inclui um ancestral comum, mas não todos os seus descendentes. Por exemplo, os répteis são um grupo parafilético, pois excluem as aves, que são descendentes de um ancestral reptiliano. Um grupo polifilético é aquele que não inclui um ancestral comum, mas sim organismos que possuem características semelhantes por convergência evolutiva. Por exemplo, as plantas carnívoras são um grupo polifilético, pois incluem plantas de diferentes linhagens que desenvolveram mecanismos de captura de presas independentemente.

Os grupos parafiléticos e polifiléticos são considerados artificiais, pois não representam a verdadeira filogenia dos organismos. Por isso, os biólogos evolutivos preferem usar os grupos monofiléticos, que são mais naturais e informativos.