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Introdução a taxonomia, sistemática, especiação e filogenia

De acordo com Darwin, a evolução dos seres vivos ocorre em função do ambiente em que as populações vivem. Os indivíduos com características que os tornaram mais aptos a sobreviver no meio que habitam tiveram, consequentemente, maiores chances de gerar descendentes, os quais puderam herdar essas características.

As populações, portanto, tendem a ser formadas por indivíduos resultantes da seleção natural que ocorreu no passado, mas que não garante maior aptidão no presente.

A descoberta e a análise de fósseis são evidências científicas de que os seres vivos sofrem modificações ao longo do tempo, ou seja, de que há formação de novas espécies. Podemos dizer que as espécies atuais evoluíram de outras que viveram anteriormente, ou seja, de espécies ancestrais. O processo de evolução, ao longo da história da vida, resultou na enorme biodiversidade atual,

Especiação

Especiação é o processo em que são formadas novas espécies. Imagine que exista uma população de uma determinada espécie de ser vivo, um besouro, por exemplo. Suponha que ocorra um evento que separe essa população em dois conjuntos, como a passagem de um rio pelo meio da área em que viviam. Ao longo do tempo, os besouros podem ir acumulando diferenças entre si, como mostra a figura abaixo.

introdução a taxonomia, sistemática, especiação e filogenia

As diferenças acumuladas podem ser tantas que, se houver um evento futuro que proporcione novamente a união dos conjuntos de besouros, os indivíduos de cada população podem não ser mais capazes de se reproduzir e gerar descendentes férteis. Desse modo, pode-se afirmar que ocorreu a formação de duas novas espécies, diferentes da espécie original, isto é, ocorreu especiação.

especiação

As espécies também podem sofrer modificações ao longo do tempo. Veja a imagem a seguir, que representa esse processo:

Semelhanças e diferenças

Pelo estudo dos fósseis, pesquisadores podem ter uma ideia de como eram as espécies ancestrais que habitaram o planeta. Apesar de serem diferentes, muitos desses fósseis apresentam semelhanças com os seres vivos atuais, o que, como Darwin já tinha observado, pode evidenciar uma relação de parentesco entre as espécies atuais e as extintas.

Todas as espécies de seres vivos apresentam um ancestral comum, que pode ser recente ou remoto, significando que elas têm entre si um grau de parentesco maior ou menor. Se observarmos uma foca, um urso, um leão e um lobo, por exemplo, vemos que há mais semelhanças entre leão e lobo do que deles com uma foca. Podemos supor que leão e lobo são espécies com maior grau de parentesco entre si do que com a foca, e que leão e lobo tiveram um ancestral comum que não era compartilhado nem com os ursos, nem com as focas.

Veja a aula O que é taxonomia – Classificação taxonômica para entender melhor esse assunto.

Agrupar seres vivos apenas por semelhanças na aparência pode levara erros, pois há aqueles que, apesar de parecidos, evoluíram de ancestrais diferentes. O gerbil – um rato encontrado no Deserto do Saara – e o rato rabo-de-facho – de uma região da Caatinga brasileira por exemplo, são muito semelhantes, porém não são parentes próximos.

Por meio de pesquisas, sabemos que essas duas espécies evoluíram independentemente, isto é, cada uma delas, em seu ambiente, sofreu modificações a partir de um ancestral diferente. Como podemos explicar tantas semelhanças, então? Isso provavelmente ocorre porque ambos vivem em ambientes com condições semelhantes – Deserto e Caatinga que acabaram selecionando indivíduos com características muito parecidas. O gerbil e o rato rabo-de-facho apresentam:

  • pernas posteriores grandes, próprias para pular;
  • pelagem amarronzada, facilitando sua camuflagem no ambiente;
  • audição muito desenvolvida, o que facilita a vida em ambientes abertos (percepção de predadores, por exemplo);
  • tufos de pelos na ponta da cauda, que os auxiliam no equilíbrio durante os pulos e permitem que saltem em ricochete.

As novidade evolutivas

Quanto mais características são compartilhadas por duas ou mais espécies, maior a chance de elas serem aparentadas. Para que as características indiquem parentesco, elas devem ser exclusivas, ou seja, devem estar presentes somente nas espécies aparentadas. Por exemplo, cachorros, gatos, gambás, baleias, seres humanos e morcegos são classificados como mamíferos. O que esses organismos têm em comum que possibilita esse agrupamento? Acertou quem respondeu que todos têm mamas pelos. Você pode estar perguntando: baleias têm pelos? Alguns mamíferos marinhos, como as baleias e os golfinhos, perderam, ao longo da evolução de seus ancestrais, os pelos na fase adulta, apesar de em alguns grupos, como o das baleias-azuis, apresentarem alguns pelos ao redor da boca.

Somente após terem sido feitos estudos e comparações com os demais animais conhecidos é que se concluiu que a presença de pelos e as mamas são exclusivas da classe dos mamíferos.

Características exclusivas, que definem os grupos, são chamadas de novidades evolutivas. Pelos e mamas, por exemplo, são características de uma determinada espécie ancestral que permaneceram em todas as espécies que evoluíram a partir dela, até a atualidade.

Filogenia: apresentação da evolução

Por meio de esquemas, é possível mostrar o modelo atualmente aceito para a evolução de um determinado grupo de organismos. Essa forma de representação do parentesco entre os seres vivos é chamada de filogenia (do grego phylon = raça, grupo; génos= origem).

De quantas maneiras a evolução dos seres vivos pode ser representada? Pesquise e tente relacionar com uma das formas apresentadas a seguir.

A primeira “árvore da vida” foi proposta, em 1856, pelo naturalista alemão Ernst Haeckel (1834–1919). Note que nessa representação, as relações de parentesco são parecidas com uma árvore, na qual os ramos mostram as espécies, ou os grupos de espécies, aparentadas.

primeira árvore filogenética

Hoje, é mais comum representar a evolução dos seres vivos com figuras mais simples, como as que serão usadas neste livro. É importante notar que todas as espécies são representadas atualmente como ramos terminais, em contraste com a representação de Haeckel, As representações que usaremos aqui daremos o nome de representação ou modelo de filogenia.

cladograma

No modelo de filogenia representado acima, há um ancestral (A) que é comum a todos os grupos de animais. Dele surgiram os peixes e o ancestral (B) que é comum a todos os demais grupos de vertebrados (menos os peixes). Da mesma maneira, desse novo ancestral, surgem os anfíbios e o ancestral dos demais grupos de animais (C). Dele surgem as tartarugas e também o ancestral dos animais restantes (D), que dará origem ao grupo dos mamíferos e ao ancestral (E) comum ao grupo que dará origem aos lagartos e serpentes e também ao grupo que dará origem aos crocodilos e ás aves.

Veja o exemplo a seguir, com uma possível filogenia dos primatas:

Classificação dos primatas

Pelo estudo da filogenia, podem ser representadas as relações de parentesco existentes entre as espécies atuais e também entre as espécies extintas.

Podemos ver, na figura acima, que há cerca de 60 milhões de anos existiu um ancestral comum a todos os primatas conhecidos atualmente. Há aproximadamente 57 milhões de anos deve ter ocorrido a primeira separação do ramo desse ancestral. Essa separação formou dois novos ramos: um deles viria a originar os lêmures e os lóris e o outro originaria o ancestral dos demais primatas.

Especiação e Filogenia

A representação de eventos de especiação em uma filogenia pode ser mostrada nos pontos de ramificação de uma filogenia.

Nesta filogenia de moscas-das-frutas (gênero Drosophila) há três espécies. 0 primeiro evento de especiação deu origem à espécie D. obscura e ao ancestral comum das outras duas espécies. Depois, um novo evento de especiação originou D. dentissima e D. melanogaster.

ESPECIAÇÂO-E-FILOGENIA

Há cerca de 50 milhões de anos, ocorreu uma nova separação que originaria os társios e o ancestral comum aos demais primatas.

A última ramificação originou um ancestral comum ao grupo dos bonobos, dos chimpanzés atuais e ao grupo que originaria os seres humanos.

É provável que você já tenha ouvido alguém dizer que “o ser humano descende do macaco”. Agora, você pôde perceber que essa frase não é verdadeira: o ser humano descende de um ancestral que também deu origem a alguns grupos de macacos, no caso os chimpanzés e os bonobos.

Em cada uma das ramificações presentes no diagrama existiu um ser vivo {ancestral comum) que não existe mais. Nem sempre é possível identificar esses ancestrais comuns. Nesses casos, esses ancestrais, conhecidos ou não, são popularmente chamados de elos perdidos.

Os fósseis são “elos perdidos”?

Em alguns casos, os cientistas descobrem fósseis que apresentam características intermediárias entre grupos que os antecederam e grupos que surgiram da sua evolução. Esses fósseis são conhecidos popuíarmente como elos perdidos da evolução.

Um caso bem conhecido é o do Archaeopteryx (do grego archaion = antigo; ptéron = asa), que significa “ave antiga”, um animal extinto em um período de tempo que os cientistas chamam de Jurássico (cerca de 150 milhões de anos atrás).

Archaeopteryx tinha garras (características dos répteis), que permitiam que subisse em árvores, além de penas nas asas (características das aves), que deveria usar como uma espécie de rede para a captura de insetos. Essas asas, provavelmente não propiciavam o voo, apesar de permitirem que esses animais planassem.

Por apresentar essas características intermediárias de réptil e de ave, o Archaeopteryx pode ser considerado um dos parentes mais próximos das aves atuais.

0 “termo elo perdido”, cientificamente, é pouco preciso, pois a evolução das espécies não se dá como “elos de uma corrente1’. Ela é mais complexa que uma simples cadeia na qual falta um elo.

Volte à página inicial do capítulo e, agora, responda às questões propostas inicialmente. Discuta com seus colegas e tentem chegar a um consenso.

Resumo da aula introdução a taxonomia, sistemática, especiação e filogenia

  • Que as classificações podem ser feitas com base em semelhanças e que apenas as novidades evolutivas compartilhadas em um grupo podem refletir seu parentesco.
  • Como conceituar e interpretar uma representação de filogenia.
  • Compreender e identificar um evento de especiação em uma representação de filogenia.
  • Como reconhecer na filogenia a posição dos ancestrais comuns aos grupos representados e relacionar esse posicionamento com a presença de características exclusivas.

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