Teoria e Prática de Sistemática Filogenética

Transcrição

1 Disciplina BOT-99 PPG-BOT-INPA Teoria e Prática de Sistemática Filogenética Alberto Vicentini alberto.vicentini@inpa.gov.br Mário Henrique Terra Araujo araujo.mht@gmail.com Programa de Pós-Graduação em Botânica do INPA

2 David Baum University Wisconsin Madison Stacey Smith University of Colorado Boulder

3 Scala Naturae ou escada da natureza? Angiospermas basais são primitivas? A linhagem Homo é a mais evoluída?

4 Introdução Árvore evolutivas: vinho velho em barril novo! "Nem se deita vinho novo em odres velhos; aliás rompem-se os odres, e entorna-se o vinho, e os odres estragam-se; mas deita-se vinho novo em odres novos, e assim ambos se conservam (Mateus 17) 1. Ladder Thinking (Pensamento Linear de continuidade) - Escada da Natureza 2. "Tree Thinking" (Pensamento Filogenético) Compatível com a idéia de descendência de um ancestral comum Permite identificar evidencias de evolução

5 Scala Naturae A grande cadeia do ser (The Great Chain of Being) Ladder Thinking (Pensamento Linear, de continuidade) Aristótele Lamarck Pensamento Filogenético (Tree Thinking) Darwin Willi Hennig

6 Platão Similaridades Classes Ordem natural" Menos complexos Mais complexos Aristótele Scala Naturae Escada da Natureza Relações entre os seres vivos

7 Scala Naturae Escada da Natureza Complexidade Função & Estrutura Perfeição universo imutável

8 Idade Média Ladder of the Intellect Escada do Intelecto Llull 1304

9 Homo Complexidade Bonnet C. (1745) Traité d'insectologie, premier parte. Durand, Paris

10 Jean Baptiste de Lamarck ( ) Lamarck J-B. (1809) Philosophie Zoologique. Dentu et l'auteur, Paris Geração espontânea A vida surge todo dia A vida, depois de emergir da matéria inanimada, tem uma força interior para a perfeição, que faz com que ela evolua na direção da Scala Naturae (do simples ao complexo)

11 Geração espontânea Linhagem de descendência, mudanças por aquisição de caracteres Múltiplas Escadas da Natureza Linhagens do presente em nós" desse diagrama Tempo desde origem Origens Independentes

12 Não há ancestral comum, cada grupo é independente (eles tem idades diferentes por isso estão em etapas distintas da Escada da Natureza)

13 não seria muito forte imaginar que todos os animais de sangue-quente tenham origem em um único filamento de vida [i.e. linhagem] " Erasmus Darwin ( ) Charles Lyell ( ) "indivíduos, que são apenas variedades de espécies, terminariam, se fosse possível seguir os seus pedigrees, num único estoque (stock) [ancestral comum]; portanto ( ) a espécie em um gênero, ou mesmo os gêneros de uma grande família, tiveram um ponto de origem comum Ancestral comum Mas e o processo?

14 Charles Darwin ( ) A analogia de uma árvore ramificada é o melhor modo de representar o arranjo natural das espécies uma ramificação complicada das linhas de afinidade, tão complicado como os galhos de um carvalho nodoso nós temos apenas fragmentos desse vasto sistema, não temos o tronco e os ramos principais que são as espécies extintas, temos apenas uma vasta massa de galhos pequenos, ramos e folhas para colocar em ordem e determinar a verdadeira posição [na grande Árvore da Vida] que essas partes se encontram

15 Arbusto filogenético (politomias) Mivart (1865)

16 Homo Ernest Haeckel ( ) Scala Naturae implícita

17 Charles Darwin ( ) Evidência de ancestralidade comum é evidência de evolução. Ao considerar a origem das espécies, é perfeitamente concebível que um naturalista chegue à conclusão de que cada espécie não foi originada independentemente, mas tenha descendido, como variedades, a partir de outras espécies. No entanto, tal conclusão, mesmo que procedente, é insatisfatória, até que possa ser mostrado como as espécies foram modificadas Seleção Natural

18 Evidência de ancestralidade comum é evidência de evolução. Ancestralidade comum V.S. Ancestralidade independentes Uma observação é evidência de ancestralidade comum se for mais provável que tenha se originado num ancestral comum do que em ancestrais diferentes Navalha de Occam ou Navalha de Ockham Guilherme de Ockham ( ) Pluralitas non est ponenda sine necessitate Quando duas ou mais explicações são oferecidas para um fenômeno, a explicação completa mais simples é preferível; quer dizer, não se devem multiplicar as causas sem necessidade.

19 Semelhanças estruturais apesar das diferentes funções

20 Caracteres vestigiais (perderam função ancestral, mas estão presentes)

21 Semelhanças moleculares

22 Scalae Naturae Fósseis evidência ancestralidade?

23 Fósseis são evidência quando padrões são preditos pela hipótese de ancestralidade: Fósseis mais recentes devem ser mais parecidos com linhagens do presente que fósseis mais antigos Numa mesma linhagem, fósseis mais antigos devem ser mais parecidos entre si que fósseis mais recentes Devem ser encontrados fósseis intermediários, que tem alguns, mas não todos, os caracteres dos representantes atuais de sua linhagem

24 Geografia Espécies proximamente relacionadas ocorrem em áreas geograficamente semelhantes (!herdam do ancestral) Similaridade entre fósseis e espécies atuais em uma mesma região

25 Estrutura aninhada (Tree-like) da distribuição de caracteres entre espécies aninhada não aninhado ( ) todos os seres vivos se parecem uns aos outros em graus descendentes, de modo que eles podem ser classificados em grupos e subgrupos. Esta classificação [aninhada] não é, evidentemente, arbitrária como o agrupamento das estrelas nas constelações ( )

26 Vestigios de Ladder Thinking Linhagens atuais primitivas" como ancestrais Charles E. Bessey 1915

27 1948 Ernest Haeckel ( )

28 Ernest Haeckel ( ) Ontogenia recapitula filogenia

29 Taxonomia vs. Filogenia John Gilmour Similaridades Convergência Homologia Ancestralidade comum classificação "natural" não deve refletir a filogenia porque não é construída com base em filogenia (apenas na correlação de mais atributos que uma classificação artificial) classificação pode ser interpretada filogenéticamente, mesmo com incerteza, deve ser construída e melhorada a fim de refletir filogenia Winsor, M.P The English Debate on Taxonomy and Phylogeny, Hist. Phil. Life Sci., 17:

30 Sistemática Filogenética Willi Hennig A. Sistemática é uma ciência e portanto lida com informação incompleta para fazer inferências (aproximação da verdade, nunca a verdade); C. Grau de parentesco entre espécies deveria ser entendido a partir dos ancestrais comuns mais recentes (por causa de convergência e porque taxas evolutivas diferem entre linhagens, similaridade e parentesco não estão necessariamente correlacionados); (APOMORFIAS, PLEISIOMORFIAS, HOMOPLASIAS) E. Relações evolutivas deveriam ser a única base da classificação biológica

31 Sistemática Filogenética Ancestralidade apenas Impraticável até década de 1980 Sistemática "Evolutiva" Ancestralidade e Similaridade Comparte ancestral São parecidos morfológica e ecológicamente

32 Vestígios de Ladder Thinking Basal = Primitivo/Ancestral??