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Karla Yotoko – DBG Universidade Federal de Viçosa
Evolução e Filogenia
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“Nada em biologia faz sentido senão à luz da evolução”
Theodosius Dobzhansky, 1973
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Evolução Senso comum: Melhora, progresso
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Evolução “Mudança das características hereditárias de uma população de uma geração para outra“
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Evolução Alteração das freqüências gênicas em uma população ao longo das gerações
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Alteração de quê? Freqüências gênicas = freqüências alélicas
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Freqüências gênicas A/A A/a a/a
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Freqüências gênicas 3 elefantes A/A 6 elefantes A/a 3 elefantes a/a
6 alelos A 6 elefantes A/a 6 alelos a 3 elefantes a/a Total: 24 alelos, dos quais 12 são A. Freqüência de A=0,5
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Então... Freqüência gênica = freqüência alélica. Ok, e a evolução?
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Próxima geração 6 elefantes A/A 4 elefantes A/a 2 elefantes a/a
12 alelos A 4 elefantes A/a 4 alelos A 4 alelos a 2 elefantes a/a Total: 24 alelos, dos quais 16 são A. Freqüência de A=0,66
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Houve evolução? Geração 1 F(A) = 0,5 Geração 2 F(A) = 0,66
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Houve alteração das freqüências gênicas!!!
Houve evolução? Geração 1 F(A) = 0,5 SIM! Geração 2 F(A) = 0,66 Houve alteração das freqüências gênicas!!!
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O que faz a evolução acontecer?
Mutação Migração Seleção Natural Acaso Acasalamentos entre parentes * *precisa estar associado a outros fatores
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Considere uma grande população
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Que foi dividida em duas por uma barreira intransponível
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Surge um mutante em uma das sub-populações...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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O tempo vai passando...
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Considere uma grande população
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Que foi dividida em duas por uma barreira intransponível
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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O tempo foi passando...
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E hoje temos três espécies:
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Hoje também temos os filogenistas
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Quem? Os filogenistas estão interessados na história da diversificação dos organismos. Para tentar recuperar esta história, utilizam os mais variados documentos: Morfologia dos organismos Fisiologia Comportamento Moléculas etc
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Como? A idéia básica é procurar semelhanças, ou melhor, procurar por novidades evolutivas ou APOMORFIAS compartilhadas (SINAPOMORFIAS) Para isso, estudam as características dos organismos vivos, e, se possível, utilizam fósseis.
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Pigmento amarelo = novidade
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Chifre branco = novidade
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Tamanho = novidade = =
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Forma das orelhas = novidade
≠ ≠ Forma das orelhas = novidade = =
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Fósseis Fóssil 1 Fóssil 2
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Será que ter orelhas grandes é uma novidade evolutiva?
Fósseis Será que ter orelhas grandes é uma novidade evolutiva?
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Orelhas grandes, novidade evolutiva?
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Orelhas pequenas, novidade evolutiva?
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Orelhas pequenas, novidade evolutiva?
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Orelhas grandes pode ser uma novidade evolutiva!
Datação dos fósseis Orelhas grandes pode ser uma novidade evolutiva! 27 milhões de anos 35 milhões de anos
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Se pudéssemos voltar no tempo...
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Se pudéssemos voltar no tempo...
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Já que não podemos... A saída é estudar o maior número de caracteres possível e construir uma história A cada nova evidência, testar a hipótese novamente
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Nomenclatura da Filogenia
Ramos Terminais Nó Ancestral A Nós Terminais B C Ramo Ancestral Nó Ancestral
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Nomenclatura. Outgroup ou espécie irmã Ancestral Extinto!
Ingroup ou grupo de interesse
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Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!!
Nomenclatura. Outgroup ou espécie irmã Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!! Ancestral Extinto! Ingroup ou grupo de interesse
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Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!!
Nomenclatura. Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!! Ancestral Extinto! O elefante amarelo, apesar de não ter se modificado muito em forma, continuou evoluindo tanto quanto o rosa e o verde
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Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!!
Nomenclatura. Não confunda espécie irmã com espécie ancestral!!! Ancestral Extinto! O elefante amarelo, apesar de não ter se modificado muito em forma, continuou evoluindo tanto quanto o rosa e o verde O tempo passou igualmente para os três, e as freqüências gênicas certamente se alteraram ao longo deste tempo...
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Para quê estudar filogenia?
Melhor compreender a evolução de diversos caracteres e assim tentar datar o aparecimento de estruturas interessantes e sua manutenção e diversificação Classificar os organismos de acordo com parentesco filogenético Melhor compreender a estrutura de comunidades naturais e assim propor alternativas de reflorestamento
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Para quê estudar filogenia?
Pura curiosidade Talvez esse seja o melhor motivo para fazer qualquer tipo de ciência...
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Onde começamos a compreender...
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"Provavelmente todos os seres orgânicos que alguma vez viveram nesta Terra descenderam duma única forma primordial na qual a vida foi pela primeira vez instilada." Sir Charles Darwin
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Revoluções da Evolução
Platão – Tipos existentes no mundo real, dos quais os organismos são apenas cópias imperfeitas Darwin – Existem populações, compostas de indivíduos que são únicos. As “imperfeições” são em realidade variáveis, e é nelas que a seleção natural opera.
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Revoluções da Evolução
Criacionismo religioso – o mundo vivo, bem como o não vivo, surgiu por obra e graça de um criador, onipotente, onipresente e onisciente Darwinismo – o mundo vivo é o resultado do processo evolutivo, que envolve pura e simplesmente a diversificação ao longo do tempo
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Revoluções da Evolução
Biologia antes do darwinismo – ciência de coleção
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Revoluções da Evolução
Biologia depois do darwinismo – ciência que estuda padrões e processos. Modificações ontogenéticas (desenvolvimento embrionário) Resistência a antibióticos ou agrotóxicos Manipulação genética Localização da origem de organismos (inclusive da nossa) Datação da origem de organismos (idem)
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A Grande Revolução Darwin mudou nossa forma de pensar o mundo
Antes era necessário pensar no sobrenatural para que a vida fizesse algum sentido Hoje temos o sobrenatural como opção, mas temos um mecanismo racional de compreender a vida, o que nos dá uma liberdade sem precedentes de pensamento
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Para quem quer preservar o mundo
Com liberdade de pensamento somos capazes de inferir como foi o mundo antes de nós, como ele está por nossa causa e apesar de nós e o que podemos e não podemos fazer pela continuidade de nossa existência neste mundo
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Para quem gosta de moléculas
Fascinantes detalhes bioquímicos escondidos em nossas células, que por parecerem tão perfeitamente “engenheirados”, sem um raciocínio comparativo (evolutivo) é impossível compreendê-los sem ter que recorrer novamente à intervenção sobrenatural.
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Para quem se preocupa com a saúde
Graças à evolução do cérebro humano, hoje já não somos susceptíveis ao ataque de grandes predadores. Paradoxalmente ainda somos reféns de uma série de pequenos parasitas. O controle adequado destes organismos simplesmente não pode ser feito sem um conhecimento apropriado das teorias evolutivas, especialmente da seleção natural.
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Para quem se preocupa com a fome no mundo
Controle de pragas da agricultura e da pecuária Obtenção de novos cultivares e novas raças de animais requer um conhecimento profundo de mecanismos evolutivos- a seleção artificial não pode operar em sentido oposto ao da seleção natural.
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Para quem morre de curiosidade...
Por que ainda temos apêndices? Por que caminhamos eretos? Por que algumas pessoas têm siso e outras não? Por que ele nasce aos 18? Por que é tão incômodo?
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Para quem morre de curiosidade...
Quem surgiu primeiro, o ovo ou a galinha?
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Para quem morre de curiosidade...
Antônia, Amanda e Janine (UFV) Por que algumas libélulas pousam de asas fechadas e outras pousam de asas abertas?
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Para quem morre de curiosidade...
Felipe, Karina e Lino (UFV) Por que algumas espécies de libélulas possuem espermatozóides com flagelos e outras sem flagelo? Isso é constante nas subordens? Espermatozóide Com flagelo Zigoptera Espermatozóide Sem flagelo Anisoptera
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Para quem morre de curiosidade...
Paquisa, Loreta (UFRGS) e Marcelo (UNICAMP) Por que num mesmo gênero há espécies com flores super coloridas e outras quase sem cores?
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Para quem morre de curiosidade...
Paquisa, Loreta (UFRGS) e Marcelo (UNICAMP) Por que o tamanho do genoma não está correlacionado com o número de genes? Por que o tamanho do genoma varia tanto entre as plantas? 1383 Mpb 207 Mpb
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Para quem morre de curiosidade...
Vera (UNICAMP), Paulo (USP), Cláudia (UFRJ) Se os parasitas se especializam cada vez mais a seus hospedeiros, esta interação tende a ficar cada dia mais especializada? Isso leva a um bêco sem saída evolutivo?
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Para quem morre de curiosidade...
Carina (EMBRAPA) Quem é o hospedeiro ancestral das espécies de Plasmodium existentes hoje? Plasmodium de galinha é aparentado com Plasmodium do homo sapiens?
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