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
Evolução de caracteres Evolução é descendência com modificação!! Caracteres ou fenótipos = genes + ambiente
Evolução fenotípica em UMA linhagem Cream allele (derivado, fixo na geração 15) Red allele (ancestral, fixo na geração 1)
Evolução fenotípica em UMA linhagem Cream allele (derivado, fixo na geração 15) Mutação Red allele (ancestral, fixo na geração 1)
Evolução fenotípica em UMA linhagem Cream allele (derivado, fixo na geração 15) Microevolução Mutação Red allele (ancestral, fixo na geração 1)
Seleção Natural Variação fenotípica (morfológica, bioquímica, comportamental, psicológica) Hereditariedade Filhos parecem com pais Reprodução Diferenciada (fitness)
Deriva genética O efeito de populações pequenas no sorteio de apelos ao longo de gerações https://www.youtube.com/watch?v=cmq_9zscuxe
Cara ou coroa 10 vezes 50 vezes 10000 vezes
Hereditariedade Filhos parecem com pais
Geografia Espécies proximamente relacionadas ocorrem em áreas geograficamente semelhantes (!herdam do ancestral) Similaridade entre fósseis e espécies atuais em uma mesma região
Evolução fenotípica numa árvore
Evolução fenotípica numa árvore Condição ancestral Derivados vs. Ancestrais Grupo externo
Evolução fenotípica numa árvore No ramo.. não indica que evolução do caractere CAUSOU divergência Condição ancestral Derivados vs. Ancestrais Grupo externo
Evolução fenotípica numa árvore No ramo.. não indica que evolução do caractere CAUSOU divergência Condição ancestral Derivados vs. Ancestrais Grupo externo Diferentes taxas em linhagens diferentes Eventos únicos, não predizíeis
não tem papo (dewlap) não tem colar (collar) é terrestre não come vermes não tem espinhos no rabo tem crista tem rabo não tem pintas http://faculty.washington.edu/herronjc/softwarefolder/phylostrat.html
Sistemática Filogenética Willi Hennig Caracteres Derivados Caracteres Ancestrais
Caracteres Caracteres Willi Hennig Derivados Ancestrais Apomorfias Sinapomorfias Plesiomorfias Simplesiomorfias Ninhos, cuidado parental Escamas vs. penas
Willi Hennig Caracteres Derivados Caracteres Ancestrais
Willi Hennig não informa informa confunde
(sim)plesiomorfia (sin)apomorfia
Cálcar em D e H é homólogo Homologia vs Homoplasia Cálcar em D e H é homoplásico Evolução Convergente "reversão"
Cálcar em D e H é homólogo Homologia vs Homoplasia Homologia = Sinapomorfia? Cálcar em D e H é homoplásico Evolução Convergente "reversão"
Sinapomorfia Simplesiomorfia
Asas análogas (convergência à função) Ossos são homólogos, tem sua estrutura derivada de um ancestral comum
Gene homólogos
Gene homólogos Estrutura análoga
substituição indel
Homologia primária O que eu posso comparar a priori antes de análises Ossos dos membros dianteiros Homologia secundária O que eu encontro a posteriori pós análises Asas (sim e não)
Homologia primária O que eu posso comparar a priori Alinhamento das sequências de genes ortólogos antes de análises Homologia secundária O que eu encontro a posteriori Substituições e/ou INDELS pós análises
Duplicações de genes
Duplicações de genes Comparações ortólogas Comparações parálogas Comparações ortólogas Genes Knox são expressos exclusivamente no meristema e no tronco de folhas simples, e em primórdios foliares de folhas compostas, possivelmente envolvidos com diversidade de forma de folhas
Duplicações de genes
Homologia Evolução Convergente Consistência Homoplasia Um caractere é consistente, quando ele mudou de estado apenas uma vez Índice de Consistência Lmin = mínimo número de mudanças necessário para explicar a evolução de um caractere = 1 - número de estados do caractere Quando a mesma transição de caracter (ganhos ou perdas) aconteceu mais de uma vez Índice de Homoplasia HI = 1 - CI Lobs = número de mudanças observado segundo uma hipótese filogenética CI = Lmin/Lobs RI = Lmax-Lobs/(Lmax-Lmin) Índice de Retenção (escala de 0 a 1)
Navalha de Occam ou Navalha de Ockham Guilherme de Ockham (1285-1347) 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.
Navalha de Occam ou Navalha de Ockham Guilherme de Ockham (1285-1347) 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. Uma vez
Navalha de Occam ou Navalha de Ockham Guilherme de Ockham (1285-1347) 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. Três vezes Uma vez
Ecolocalização em morcegos Um ganho e uma perda Dois ganhos Duas alternativas == parcimoniosas