20.1 A: Árvores Filogenéticas

os OBJECTIVOS de APRENDIZAGEM

  • Descrever os vários tipos de árvores filogenéticas e como eles organizam a vida

os Cientistas usam uma ferramenta chamada de uma árvore filogenética, um tipo de diagrama, para mostrar os caminhos evolutivos e as conexões entre os organismos. Os cientistas consideram as árvores filogenéticas como uma hipótese do passado evolutivo, uma vez que não se pode voltar para confirmar as relações propostas., Em outras palavras, uma “árvore da vida”, como às vezes é chamada, pode ser construída para ilustrar quando diferentes organismos evoluíram e para mostrar as relações entre diferentes organismos.ao contrário de um diagrama de classificação taxonômica, uma árvore filogenética pode ser lida como um mapa da história evolutiva. Muitas árvores filogenéticas têm uma única linhagem na base representando um ancestral comum. Os cientistas chamam a essas árvores “enraizadas”, o que significa que existe uma única linhagem ancestral (tipicamente desenhada do fundo ou da esquerda) a que todos os organismos representados no diagrama se relacionam., Notice in the rooted phylogenetic tree that the three domains (Bacteria, Archaea, and Eukarya) diverge from a single point and branch off. O pequeno ramo que plantas e animais (incluindo humanos) ocupam neste diagrama mostra como estes grupos são recentes e minúsculos comparados com outros organismos. Árvores não enraizadas não mostram um ancestral comum, mas mostram relações entre espécies.,

Figura \(\PageIndex{1}\): árvores Filogenéticas: Ambas estas árvores filogenéticas mostra a relação dos três domínios da vida (Bactérias, Archaea e Eukarya), mas o (a) árvore tentativas para identificar quando várias espécies divergiram de um ancestral comum, enquanto (b) árvore sem raízes não.

numa árvore enraizada, a ramificação indica relações evolutivas., O ponto onde uma divisão ocorre, chamado ponto de ramo, representa onde uma única linhagem evoluiu para uma nova linhagem distinta. Uma linhagem que evoluiu cedo a partir da raiz e permanece intransponível é chamada taxon basal. Quando duas linhagens derivam do mesmo ramo, elas são chamadas de taxa irmã. Um ramo com mais de duas linhagens é chamado de politomia e serve para ilustrar onde os cientistas não determinaram definitivamente todas as relações., É importante notar que, embora os taxa irmãos e a politomia compartilhem um ancestral, isso não significa que os grupos de organismos se separem ou evoluam uns dos outros. Organismos em dois táxons podem ter se separado em um ponto específico do ramo, mas nenhum táxons deu origem ao outro.

Figure \(\PageIndex{1}\): árvores filogenéticas enraizadas: a raiz de uma árvore filogenética indica que uma linhagem ancestral deu origem a todos os organismos na árvore. Um ponto de ramo indica onde duas linhagens divergiram., Uma linhagem que evoluiu cedo e permanece não-seca é um táxon basal. Quando duas linhagens derivam do mesmo ramo, elas são táxons irmãos. Um ramo com mais de duas linhagens é uma politomia.

Rooted phylogenetic trees can serve as a pathway to understanding evolutionary history. O caminho pode ser traçado desde a origem da vida até qualquer espécie individual navegando através dos ramos evolucionários entre os dois pontos., Além disso, começando com uma única espécie e traçando de volta para o “tronco” da árvore, pode-se descobrir que os ancestrais da espécie, bem como onde linhagens compartilham uma ancestralidade comum. Além disso, a árvore pode ser usada para estudar grupos inteiros de organismos.

outro ponto a mencionar na estrutura filogenética da árvore é que a rotação em pontos de ramo não altera a informação. Por exemplo, se um ponto de ramo fosse rotacionado e a ordem taxon alterada, isso não alteraria a informação porque a evolução de cada táxon a partir do ponto de ramo era independente do outro.,muitas disciplinas dentro do estudo da biologia contribuem para entender como a vida passada e presente evoluiu ao longo do tempo; juntas, essas disciplinas contribuem para construir, atualizar e manter a “árvore da vida”. A informação é usada para organizar e classificar organismos baseados em relações evolutivas em um campo científico chamado sistemática. Os dados podem ser coletados a partir de fósseis, do estudo da estrutura de partes do corpo ou moléculas utilizadas por um organismo, e por análise de DNA. Ao combinar dados de muitas fontes, os cientistas podem juntar a filogenia de um organismo., Uma vez que as árvores filogenéticas são hipóteses, elas continuarão a mudar à medida que novos tipos de vida são descobertos e novas informações são aprendidas.

os pontos chave

  • As árvores enraizadas têm uma única linhagem na base que representa um ancestral comum que liga todos os organismos apresentados num diagrama filogenético.
  • pontos de ramo em uma árvore filogenética representam uma divisão onde uma única linhagem evoluiu para uma nova distinta, enquanto o táxon basal representa linhagens não ramificadas que evoluíram cedo a partir da raiz.,as árvores não-enraizadas retratam as relações entre as espécies, mas não retratam o seu ancestral comum.as árvores filogenéticas são hipóteses e são, portanto, modificadas à medida que os dados se tornam disponíveis.a sistemática usa dados de fósseis, o estudo de estruturas corporais, moléculas usadas por uma espécie, e análise de DNA para contribuir para a construção, atualização e manutenção de árvores filogenéticas.,

Termos-Chave

  • polytomy: uma seção de uma filogenia em que as relações evolutivas não pode ser totalmente resolvido para dicotomias
  • táxon basal: uma linhagem, exibido usando uma árvore filogenética, que evoluiu início a partir da raiz e do qual não há outros ramos têm divergido
  • sistemática: investigação sobre as relações dos organismos; a ciência da sistemática de classificação
  • filogenia: a representação visual da história evolutiva dos organismos, com base em análises rigorosas

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