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1.4.13.9: Construindo uma Árvore Filogenética Animal - Biologia


Resultados de Aprendizagem

  • Interpretar a árvore filogenética do metazoário

A compreensão atual das relações evolutivas entre animais, ou Metazoa, filos começa com a distinção entre animais “verdadeiros” com verdadeiros tecidos diferenciados, chamados Eumetazoa, e filos animais que não têm verdadeiros tecidos diferenciados (como as esponjas), chamados Parazoa. Essas células protistas se assemelham muito às células esponjosas dos coanócitos atuais (Figura 1).

Eumetazoa são subdivididos em animais radialmente simétricos e animais bilateralmente simétricos e, portanto, são classificados no clado Bilateria ou Radiata, respectivamente. Como mencionado anteriormente, os cnidários e ctenóforos são filos animais com verdadeira simetria radial. Todos os outros Eumetazoa são membros do clado Bilateria. Os animais bilateralmente simétricos são subdivididos em deuterostômios (incluindo cordados e equinodermos) e dois clados distintos de protostômios (incluindo ecdysozoários e lofotrocozoários) (Figura 2). Ecdysozoa inclui nemátodos e artrópodes; eles são assim chamados devido a uma característica comumente encontrada entre o grupo: muda exoesquelética (denominada ecdise). Lophotrochozoa é nomeado para duas características estruturais, cada uma comum a certos filos dentro do clado. Alguns filos lofotrochozoários são caracterizados por um estágio larval denominado larva trocóforo, e outros filos são caracterizados pela presença de uma estrutura alimentar denominada lóforo.

Explore uma árvore da vida interativa aqui. Amplie e clique para aprender mais sobre os organismos e suas relações evolutivas.

12.3 & # 8211 Filogenia Animal

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Interpretar a árvore filogenética do metazoário
  • Descreva os tipos de dados que os cientistas usam para construir e revisar a filogenia animal
  • Liste algumas das relações dentro da árvore filogenética moderna que foram descobertas como resultado de dados moleculares modernos

Os biólogos se esforçam para compreender a história evolutiva e as relações dos membros do reino animal e de toda a vida, aliás. O estudo de filogenia (a sequência ramificada da evolução) visa determinar as relações evolutivas entre os filos. Atualmente, a maioria dos biólogos divide o reino animal em 35 a 40 filos. Os cientistas desenvolvem árvores filogenéticas, que servem como hipóteses sobre quais espécies evoluíram de quais ancestrais.

Lembre-se de que, até recentemente, apenas as características morfológicas e o registro fóssil eram usados ​​para determinar as relações filogenéticas entre os animais. A compreensão científica das distinções e hierarquias entre as características anatômicas forneceu muito desse conhecimento. Usadas sozinhas, no entanto, essas informações podem ser enganosas. As características morfológicas (como cor da pele, formato do corpo, etc.) podem evoluir várias vezes, e de forma independente, ao longo da história evolutiva. Características análogas podem parecer semelhantes entre os animais, mas sua evolução subjacente pode ser muito diferente. Com o avanço de tecnologias moleculares, a filogenética moderna agora é informada por análises genéticas e moleculares, além de dados morfológicos e fósseis tradicionais. Com uma compreensão crescente da genética, a árvore evolutiva animal mudou substancialmente e continua a mudar à medida que novas análises de DNA e RNA são realizadas em espécies animais adicionais.


Construindo uma Árvore Filogenética Animal

Coanoflagelados e coanócitos. As células do clado coanoflagelado protista se assemelham muito às células coanócitos esponjosas. O batimento dos flagelos de coanócitos puxa a água através da esponja para que os nutrientes possam ser extraídos e os resíduos removidos.

Eumetazoa são subdivididos em animais radialmente simétricos e bilateralmente simétricos e, portanto, são classificados nos clados Bilateria e Radiata, respectivamente. Como mencionado anteriormente, os cnidários e ctenóforos são filos animais com simetria radial, birradial ou rotacional verdadeira. Todos os outros Eumetazoa são membros do clado Bilateria. Os animais bilateralmente simétricos são ainda divididos em deuterostômios (incluindo cordados e equinodermos) e dois clados distintos de protostômios (incluindo ecdysozoários e lofotrocozoários) (Figuraa, b) Ecdysozoa inclui nematóides e artrópodes. Eles são assim chamados por uma característica comumente encontrada entre o grupo: o processo fisiológico de exoesqueleto. muda seguido pelo “desnudamento” da camada cuticular externa, denominado ecdysis. Lophotrochozoa é nomeado para duas características estruturais, cada uma comum a certos filos dentro do clado. Alguns filos lofotrochozoários são caracterizados por um estágio larval denominado larvas de trocóforo, e outros filos são caracterizados pela presença de uma estrutura de alimentação chamada de lofóforo (portanto, o termo mais curto, “lopho-trocho-zoa”).

Ecdysozoa. Animais que mudam seus exoesqueletos, como essas (a) baratas sibilantes de Madagascar, estão no clado Ecdysozoa. (b) Os foronídeos estão no clado Lophotrochozoa. Os tentáculos são parte de uma estrutura de alimentação chamada lóforo. (crédito a: modificação do trabalho por Whitney Cranshaw, Colorado State University, Bugwood.org crédito b: modificação do trabalho por NOAA)


Árvores Filogenéticas

O que é uma árvore filogenética?
Uma árvore filogenética é uma representação visual da relação entre diferentes organismos, mostrando o caminho através do tempo evolutivo de um ancestral comum a diferentes descendentes. As árvores podem representar relacionamentos que vão desde toda a história da vida na Terra até os indivíduos de uma população.
O diagrama abaixo mostra uma árvore de 3 táxons (um táxon singular é uma unidade taxonômica pode ser uma espécie ou um gene).

Terminologia de árvores filogenéticas

Esta é uma árvore bifurcada. As linhas verticais, chamadas galhos, representa um linhagem, e nós estão onde eles divergem, representando um evento de especiação de um ancestral comum. O tronco na base da árvore, é realmente chamado de raiz. O nó raiz representa o ancestral comum mais recente de todos os táxons representados na árvore. O tempo também é representado, indo do mais antigo na parte inferior para o mais recente no topo. O que esta árvore em particular nos diz é que o táxon A e o táxon B estão mais intimamente relacionados entre si do que qualquer um dos táxons está com o táxon C. A razão é que o táxon A e o táxon B compartilham um ancestral comum mais recente do que com o táxon C. Um grupo de táxons que inclui um ancestral comum e tudo de seus descendentes é chamado de clado. Um clado também é considerado monofilético. Um grupo que exclui um ou mais descendentes é parafilético um grupo que exclui o Ancesto comumr é dito ser polifilético.

A imagem abaixo mostra várias árvores monofiléticas (linha superior) versus polifiléticas (canto inferior esquerdo) ou parafiléticas (canto inferior direito).

O vídeo abaixo enfoca a terminologia e explora alguns conceitos errôneos sobre a leitura de árvores:

Equívocos e como ler corretamente uma árvore filogenética

As árvores podem ser confusas de ler. Um erro comum é ler as pontas das árvores e pensar que sua ordem tem significado. Na árvore acima, o parente mais próximo do táxon C não é o táxon B. Ambos A e B estão igualmente distantes ou relacionados ao táxon C. Na verdade, mudar os rótulos dos táxon A e B resultaria em uma árvore topologicamente equivalente . É a ordem de ramificação ao longo do eixo do tempo que importa. A ilustração abaixo mostra que é possível girar galhos e não afetar a estrutura da árvore, como um móbile suspenso:

Pendurado pássaro móvel de Charlie Harper

Também pode ser difícil reconhecer como as árvores modelam os relacionamentos evolutivos. Uma coisa a lembrar é que qualquer árvore representa um subconjunto minúsculo da árvore da vida.

Dada apenas a árvore de 5 táxons (sem ramos pontilhados), é tentador pensar que o táxon S é o mais & # 8220primitivo & # 8221 ou mais parecido com o ancestral comum representado pelo nó raiz, porque não há nós adicionais entre S e a raiz. No entanto, houve, sem dúvida, muitos ramos dessa linhagem durante o curso da evolução, a maioria levando a taxa extinta (99% de todas as espécies foram consideradas extintas), e muitos a taxa viva (como a linha pontilhada roxa) que são apenas não mostrado na árvore. O que importa, então, é a distância total ao longo do eixo do tempo (eixo vertical, nesta árvore) & # 8211 táxon S evoluiu por 5 milhões de anos, o mesmo período de tempo que qualquer um dos outros 4 táxons. À medida que a árvore é desenhada, com o eixo do tempo vertical, o eixo horizontal não tem significado e serve apenas para separar os táxons e suas linhagens. Portanto, nenhum dos táxons vivos atualmente é mais & # 8220primitivo & # 8221 nem mais & # 8220avançado & # 8221 do que qualquer um dos outros; todos eles evoluíram pelo mesmo período de tempo de seu ancestral comum mais recente.

O eixo do tempo também nos permite medir distâncias evolutivas quantitativamente. A distância entre A e Q é de 4 milhões de anos (A evoluiu por 2 milhões de anos desde a divisão, e Q também evoluiu independentemente de A por 2 milhões de anos após a divisão). A distância entre A e D é de 6 milhões de anos, desde que eles se separaram de seu ancestral comum há 3 milhões de anos.

As árvores filogenéticas podem ter diferentes formas & # 8211 elas podem ser orientadas lateralmente, invertidas (mais recentes na parte inferior) ou os galhos podem ser curvos, ou a árvore pode ser radial (mais antigas no centro). Independentemente de como a árvore é desenhada, todos os padrões de ramificação transmitem a mesma informação: ancestralidade evolutiva e padrões de divergência.

Este vídeo explica como interpretar o parentesco entre espécies usando árvores, incluindo a descrição de algumas das incorreta maneiras de ler árvores:

Construindo árvores filogenéticas

Muitos tipos diferentes de dados podem ser usados ​​para construir árvores filogenéticas, incluindo dados morfológicos, como características estruturais, tipos de órgãos e arranjos esqueléticos específicos e dados genéticos, como sequências de DNA mitocondrial, genes de RNA ribossômico e quaisquer genes de interesse.

Esses tipos de dados são usados ​​para identificar homologia, o que significa similaridade devido à ancestralidade comum. Esta é simplesmente a ideia de que você herda características de seus pais, aplicadas apenas no nível da espécie: todos os humanos têm cérebros grandes e polegares opostos porque nossos ancestrais fizeram todos os mamíferos produzirem leite das glândulas mamárias porque seus ancestrais o fizeram.

As árvores são construídas com base no princípio da parcimônia, que é a ideia de que o padrão mais provável é aquele que requer menos mudanças. Por exemplo, é muito mais provável que todos os mamíferos produzam leite porque todos eles herdaram as glândulas mamárias de um ancestral comum que produziu leite das glândulas mamárias, em comparação com vários grupos de organismos, cada um evoluindo independentemente das glândulas mamárias.


139 Filogenia Animal

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Interpretar a árvore filogenética do metazoário
  • Descreva os tipos de dados que os cientistas usam para construir e revisar a filogenia animal
  • Liste algumas das relações dentro da árvore filogenética moderna que foram descobertas como resultado de dados moleculares modernos

Os biólogos se esforçam para compreender a história evolutiva e as relações dos membros do reino animal e de toda a vida, aliás. O estudo de filogenia (a sequência ramificada da evolução) visa determinar as relações evolutivas entre os filos. Atualmente, a maioria dos biólogos divide o reino animal em 35 a 40 filos. Os cientistas desenvolvem árvores filogenéticas, que servem como hipóteses sobre quais espécies evoluíram de quais ancestrais.

Lembre-se de que, até recentemente, apenas as características morfológicas e o registro fóssil eram usados ​​para determinar as relações filogenéticas entre os animais. A compreensão científica das distinções e hierarquias entre as características anatômicas forneceu muito desse conhecimento. Usadas sozinhas, no entanto, essas informações podem ser enganosas. As características morfológicas (como cor da pele, formato do corpo, etc.) podem evoluir várias vezes, e de forma independente, ao longo da história evolutiva. Características análogas podem parecer semelhantes entre os animais, mas sua evolução subjacente pode ser muito diferente. Com o avanço de tecnologias moleculares, a filogenética moderna agora é informada por análises genéticas e moleculares, além de dados morfológicos e fósseis tradicionais. Com uma compreensão crescente da genética, a árvore evolutiva animal mudou substancialmente e continua a mudar à medida que novas análises de DNA e RNA são realizadas em espécies animais adicionais.

Construindo uma Árvore Filogenética Animal

A compreensão atual das relações evolutivas entre animais, ou Metazoa, filos começa com a distinção entre animais com verdadeiros tecidos diferenciados, chamados Eumetazoa, e filos animais que não possuem tecidos diferenciados verdadeiros, como as esponjas (Porifera) e os Placozoa. Semelhanças entre as células de alimentação de esponjas (coanócitos) e protistas coanoflagelados ((Figura)) foram usadas para sugerir que Metazoa evoluiu de um organismo ancestral comum que se assemelhava aos coanoflagelados coloniais modernos.


Eumetazoa são subdivididos em animais radialmente simétricos e bilateralmente simétricos e, portanto, são classificados nos clados Bilateria e Radiata, respectivamente. Como mencionado anteriormente, os cnidários e ctenóforos são filos animais com simetria radial, birradial ou rotacional verdadeira. Todos os outros Eumetazoa são membros do clado Bilateria. Os animais bilateralmente simétricos são divididos em deuterostômios (incluindo cordados e equinodermos) e dois clados distintos de protostômios (incluindo ecdysozoários e lofotrocozoários) ((Figura)a, b) Ecdysozoa inclui nematóides e artrópodes. Eles são assim chamados por uma característica comumente encontrada entre o grupo: o processo fisiológico de exoesqueleto. muda seguido pelo “desnudamento” da camada cuticular externa, denominado ecdysis. Lophotrochozoa é nomeado para duas características estruturais, cada uma comum a certos filos dentro do clado. Alguns filos lofotrochozoários são caracterizados por um estágio larval denominado larvas de trocóforo, e outros filos são caracterizados pela presença de uma estrutura de alimentação chamada de lofóforo (portanto, o termo mais curto, “lopho-trocho-zoa”).


Explore uma árvore da vida interativa aqui. Amplie e clique para aprender mais sobre os organismos e suas relações evolutivas.

Avanços modernos na compreensão filogenética vêm de análises moleculares

Os agrupamentos filogenéticos estão continuamente sendo debatidos e refinados por biólogos evolucionistas. A cada ano, novas evidências surgem que alteram ainda mais as relações descritas por um diagrama de árvore filogenética.

Assista ao vídeo a seguir para aprender como os biólogos usam dados genéticos para determinar as relações entre os organismos.

As análises de ácido nucléico e proteína modificaram e refinaram muito a moderna árvore filogenética animal. Esses dados vêm de uma variedade de fontes moleculares, como DNA mitocondrial, DNA nuclear, RNA ribossômico (rRNA) e certas proteínas celulares. Muitas relações evolutivas na árvore moderna foram determinadas apenas recentemente a partir das evidências moleculares. Por exemplo, um grupo previamente classificado de animais chamado lofoforatos, que incluía braquiópodes e briozoários, foi considerado por muito tempo como deuterostômios primitivos. Uma extensa análise molecular usando dados de rRNA revelou que esses animais são, na verdade, protostômios, mais intimamente relacionados a anelídeos e moluscos. Esta descoberta permitiu a distinção do clado do protostomo Lophotrochozoa. Os dados moleculares também lançaram luz sobre algumas diferenças dentro do grupo dos lofotrochozoários, e a localização dos platelmintos é particularmente problemática. Alguns cientistas acreditam que os filos Platyhelminthes e Rotifera deveriam, na verdade, pertencer ao seu próprio clado de protostômios denominado Platyzoa.

A pesquisa molecular semelhante às descobertas que trouxeram a distinção do clado lofotrochozoário também revelou um rearranjo dramático das relações entre moluscos, anelídeos, artrópodes e nematóides e, como resultado, um novo clado de ecdysozoários foi formado. Devido às semelhanças morfológicas em seus tipos de corpos segmentados, pensava-se que anelídeos e artrópodes estavam intimamente relacionados. No entanto, as evidências moleculares revelaram que os artrópodes estão, na verdade, mais relacionados aos nematóides, agora compreendendo o clado de ecdysozoários, e os anelídeos estão mais intimamente relacionados aos moluscos, braquiópodes e outros filos no clado dos lofotrocozoários. Esses dois clados agora constituem os protostômios.

Outra mudança nos antigos agrupamentos filogenéticos por causa das análises moleculares modernas inclui o surgimento de um filo inteiramente novo de vermes chamado Acoelomorpha. Por muito tempo, pensou-se que esses vermes acoel pertenciam ao filo Platyhelminthes por causa de sua morfologia semelhante de "platelmintos". No entanto, análises moleculares revelaram que esta é uma relação falsa e sugeriram originalmente que os acoéis representavam espécies vivas de alguns dos primeiros bilaterais divergentes. Pesquisas mais recentes sobre os acoelomorfos questionaram essa hipótese e sugeriram que os acoéis estão mais intimamente relacionados aos deuterostômios. A localização desse novo filo permanece controversa, mas os cientistas concordam que, com dados moleculares suficientes, sua verdadeira filogenia será determinada.

Outro exemplo de reorganização filogenética envolve a identificação dos Ctenophora como o clado basal do reino animal. Ctenophora, ou geléia de pente, já foi considerada um grupo irmão da Cnidaria, e as esponjas (Porifera) foram colocadas como o grupo animal básico, irmão de outros animais. A presença de células nervosas e musculares tanto nos Ctenóforos quanto nos Cnidários e sua ausência nos Porifera reforçaram essa visão das relações entre as formas animais simples. No entanto, uma análise molecular recente mostrou que muitos dos genes que suportam o desenvolvimento neural em outros animais estão ausentes do genoma do Ctenóforo. As células musculares estão restritas à boca e aos tentáculos e são derivadas de células da mesogléia. O genoma mitocondrial dos Ctenóforos é pequeno e carece de muitos genes encontrados em outros genomas mitocondriais de animais. Esses recursos mais a ausência de Hox genes dos Ctenóforos têm sido usados ​​para argumentar que os Ctenóforos devem ser considerados basais ou como um grupo irmão dos Porifera, e que a evolução do tecido nervoso e muscular especializado pode ter ocorrido mais de uma vez na história da vida animal. Embora os ctenóforos tenham sido mostrados como basais a outros animais na filogenia apresentada no Capítulo 27.2, o debate sobre essa questão provavelmente continuará, já que os ctenóforos são estudados mais de perto.

Mudanças na árvore filogenética podem ser difíceis de rastrear e entender e são evidências do processo da ciência. Dados e métodos analíticos desempenham um papel significativo no desenvolvimento de filogenias. Por esta razão - porque a análise molecular e a reanálise não estão completas & # 8212, não podemos necessariamente descartar uma antiga árvore filogenética como imprecisa. Uma recente reanálise de evidências moleculares por um grupo internacional de biólogos evolucionistas refutou a proposição de que as geleias de favo são o grupo metazoário existente filogeneticamente mais antigo. O estudo, que se baseou em métodos mais sofisticados de análise dos dados genéticos originais, reafirma a visão tradicional de que as esponjas foram de fato o primeiro filo a divergir do ancestral comum dos metazoários. A discussão em curso sobre a localização de esponjas e geléias de pente na “árvore genealógica” animal é um exemplo do que impulsiona a ciência.

Resumo da Seção

Os cientistas estão interessados ​​na história evolutiva dos animais e nas relações evolutivas entre eles. Existem três fontes principais de dados que os cientistas usam para criar diagramas de árvore evolutiva filogenética que ilustram tais relações: informações morfológicas (que incluem morfologias de desenvolvimento), dados de registros fósseis e, mais recentemente, dados moleculares. Os detalhes da moderna árvore filogenética mudam frequentemente à medida que novos dados são coletados, e os dados moleculares contribuíram recentemente para muitas modificações substanciais na compreensão das relações entre os filos animais.

Perguntas de revisão

Consultando a moderna árvore filogenética de animais, qual das alternativas a seguir não constituiria um clado?


Construindo uma árvore filogenética animal

A compreensão atual das relações evolutivas entre animais, ou Metazoa, os filos começa com a distinção entre animais "verdadeiros" com verdadeiros tecidos diferenciados, chamados Eumetazoa, e filos animais que não possuem tecidos verdadeiramente diferenciados (como as esponjas), chamados Parazoa. Ambos Parazoa e Eumetazoa evoluíram de um organismo ancestral comum que se assemelha aos protistas modernos chamados coanoflagelados. Essas células protistas se parecem muito com as células esponjosas de coanócitos de hoje (veja a figura abaixo).

As células do coanoflagelado protista assemelham-se às células coanócitos esponjosas. O batimento dos flagelos de coanócitos puxa a água através da esponja para que os nutrientes possam ser extraídos e os resíduos removidos.

Eumetazoa são subdivididos em animais radialmente simétricos e animais bilateralmente simétricos e, portanto, são classificados no clado Bilateria ou Radiata, respectivamente. Como mencionado anteriormente, os cnidários e ctenóforos são filos animais com verdadeira simetria radial. Todos os outros Eumetazoa são membros do clado Bilateria. Os animais bilateralmente simétricos são divididos em deuterostômios (incluindo cordados e equinodermos) e dois clados distintos de protostômios (incluindo ecdysozoários e lofotrocozoários) (ver figuras (a) e (b) abaixo). Ecdysozoa inclui nematóides e artrópodes; eles são assim chamados devido a uma característica comumente encontrada entre o grupo: muda exoesquelética (denominada ecdise). Lophotrochozoa tem o nome de duas características estruturais, cada uma comum a certos filos dentro do clado. Alguns filos lofotrochozoários são caracterizados por um estágio larval denominado larva trocóforo, e outros filos são caracterizados pela presença de uma estrutura alimentar denominada lóforo.

Animais que mudam seus exoesqueletos, como essas (a) baratas sibilantes de Madagascar, estão no clado Ecdysozoa. (b) Os foronídeos estão no clado Lophotrochozoa. Os tentáculos são parte de uma estrutura de alimentação chamada lóforo. (crédito a: modificação do trabalho por Whitney Cranshaw, Colorado State University, Bugwood.org crédito b: modificação do trabalho por NOAA)

Recurso:

Explore uma árvore da vida interativa aqui. Amplie e clique para aprender mais sobre os organismos e suas relações evolutivas.


Filogenia Animal

Os biólogos se esforçam para compreender a história evolutiva e as relações dos membros do reino animal e de toda a vida, aliás. O estudo da filogenia visa determinar as relações evolutivas entre os filos. Atualmente, a maioria dos biólogos divide o reino animal em 35 a 40 filos. Os cientistas desenvolvem árvores filogenéticas, que servem como hipóteses sobre quais espécies evoluíram a partir de quais ancestrais

Lembre-se de que, até recentemente, apenas as características morfológicas e o registro fóssil eram usados ​​para determinar as relações filogenéticas entre os animais. A compreensão científica das distinções e hierarquias entre as características anatômicas forneceu muito desse conhecimento. Usadas sozinhas, no entanto, essas informações podem ser enganosas. As características morfológicas podem evoluir várias vezes, e de forma independente, ao longo da história evolutiva. Características análogas podem parecer semelhantes entre os animais, mas sua evolução subjacente pode ser muito diferente. Com o avanço das tecnologias moleculares, a filogenética moderna passou a ser informada por análises genéticas e moleculares, além de dados morfológicos e fósseis tradicionais. Com uma compreensão crescente da genética, a árvore evolutiva animal mudou substancialmente e continua a mudar à medida que novas análises de DNA e RNA são realizadas em espécies animais adicionais.

Construindo uma árvore filogenética animal

A compreensão atual das relações evolutivas entre animais, ou Metazoa, os filos começa com a distinção entre animais “verdadeiros” com verdadeiros tecidos diferenciados, chamados Eumetazoa, e filos animais que não possuem tecidos verdadeiramente diferenciados (como as esponjas), chamados Parazoa. Ambos Parazoa e Eumetazoa evoluíram de um organismo ancestral comum que se assemelha aos protistas modernos chamados coanoflagelados. Essas células protistas se parecem muito com as células esponjosas de coanócitos atuais ([link]).

Eumetazoa são subdivididos em animais radialmente simétricos e animais bilateralmente simétricos e, portanto, são classificados no clado Bilateria ou Radiata, respectivamente. Como mencionado anteriormente, os cnidários e ctenóforos são filos animais com verdadeira simetria radial. Todos os outros Eumetazoa são membros do clado Bilateria. Os animais bilateralmente simétricos são divididos em deuterostômios (incluindo cordados e equinodermos) e dois clados distintos de protostômios (incluindo ecdysozoários e lofotrocozoários) ([link] ab). Ecdysozoa inclui nematóides e artrópodes; eles são assim chamados devido a uma característica comumente encontrada entre o grupo: muda exoesquelética (denominada ecdise). Lophotrochozoa tem o nome de duas características estruturais, cada uma comum a certos filos dentro do clado. Alguns filos lofotrochozoários são caracterizados por um estágio larval denominado larva trocóforo, e outros filos são caracterizados pela presença de uma estrutura alimentar denominada lóforo.

Explore uma árvore da vida interativa aqui. Amplie e clique para aprender mais sobre os organismos e suas relações evolutivas.

Avanços modernos na compreensão filogenética vêm de análises moleculares

Os agrupamentos filogenéticos estão continuamente sendo debatidos e refinados por biólogos evolucionistas. A cada ano, novas evidências surgem que alteram ainda mais as relações descritas por um diagrama de árvore filogenética.

Assista ao vídeo a seguir para aprender como os biólogos usam dados genéticos para determinar as relações entre os organismos.

As análises de ácido nucléico e proteína informaram muito a moderna árvore filogenética animal. Esses dados vêm de uma variedade de fontes moleculares, como DNA mitocondrial, DNA nuclear, RNA ribossômico (rRNA) e certas proteínas celulares. Muitas relações evolutivas na árvore moderna foram determinadas apenas recentemente devido a evidências moleculares. Por exemplo, um grupo previamente classificado de animais chamado lofoforatos, que incluía braquiópodes e briozoários, foi considerado por muito tempo como deuterostômios primitivos. Uma extensa análise molecular usando dados de rRNA descobriu que esses animais eram protostômios, mais intimamente relacionados a anelídeos e moluscos. Essa descoberta permitiu a distinção do clado do protostômio, os lofotrochozoários. Os dados moleculares também lançaram luz sobre algumas diferenças dentro do grupo lofotrochozoário, e alguns cientistas acreditam que os filos Platyhelmthes e Rotifera dentro deste grupo deveriam realmente pertencer ao seu próprio grupo de protostomes denominado Platyzoa.

A pesquisa molecular semelhante às descobertas que trouxeram a distinção do clado lofotrochozoário também revelou um rearranjo dramático das relações entre moluscos, anelídeos, artrópodes e nematóides, e um novo clado de ecdysozoários foi formado. Devido às semelhanças morfológicas em seus tipos de corpos segmentados, pensava-se que anelídeos e artrópodes estavam intimamente relacionados. No entanto, as evidências moleculares revelaram que os artrópodes estão, na verdade, mais relacionados aos nematóides, agora compreendendo o clado de ecdysozoários, e os anelídeos estão mais intimamente relacionados aos moluscos, braquiópodes e outros filos no clado dos lofotrocozoários. Esses dois clados agora constituem os protostômios.

Outra mudança nos antigos agrupamentos filogenéticos por causa das análises moleculares inclui o surgimento de um filo inteiramente novo de vermes chamado Acoelomorpha. Por muito tempo, pensou-se que esses vermes acoel pertenciam ao filo Platyhelminthes por causa de sua morfologia semelhante de "platelmintos". No entanto, análises moleculares revelaram que esta é uma relação falsa e sugeriram originalmente que os acoéis representavam espécies vivas de alguns dos primeiros bilaterais divergentes. Pesquisas mais recentes sobre os acoelomorfos questionaram essa hipótese e sugeriram uma relação mais próxima com os deuterostômios. A localização desse novo filo permanece controversa, mas os cientistas concordam que, com dados moleculares suficientes, sua verdadeira filogenia será determinada.

Resumo da Seção

Os cientistas estão interessados ​​na história evolutiva dos animais e nas relações evolutivas entre eles. Existem três fontes principais de dados que os cientistas usam para criar diagramas de árvore evolutiva filogenética que ilustram essas relações: informações morfológicas (que incluem morfologias de desenvolvimento), dados de registros fósseis e, mais recentemente, dados moleculares. Os detalhes da moderna árvore filogenética mudam frequentemente à medida que novos dados são coletados, e os dados moleculares contribuíram recentemente para muitas modificações substanciais na compreensão das relações entre os filos animais.

Perguntas de revisão

Consultando a moderna árvore filogenética de animais, qual das alternativas a seguir não constituiria um clado?


1.4.13.9: Construindo uma Árvore Filogenética Animal - Biologia

Os animais constituem apenas uma pequena fração da árvore da vida eucariótica; no entanto, do nosso ponto de vista como membros do reino animal, a evolução da diversidade desconcertante de formas animais é infinitamente fascinante. No século seguinte à publicação de Darwin's Origem das especies, as hipóteses sobre a evolução dos principais ramos do reino animal - suas relações entre si e a evolução de seus planos corporais - baseavam-se na consideração das características morfológicas e de desenvolvimento dos diferentes grupos animais. Esta abordagem baseada na morfologia teve muitos sucessos, mas aspectos importantes da árvore evolutiva permaneceram em disputa. Nas últimas três décadas, os dados moleculares, mais obviamente sequências primárias de DNA e proteínas, forneceram uma estimativa da filogenia animal amplamente independente da evolução morfológica que, em última análise, gostaríamos de entender. A árvore molecular que evoluiu nas últimas três décadas alterou drasticamente nossa visão da filogenia animal e muitos aspectos da árvore não são mais controversos. O foco dos estudos moleculares nas relações entre grupos de animais significa, no entanto, que a disciplina se tornou um tanto divorciada da biologia subjacente e das características morfológicas cuja evolução pretendemos compreender. Aqui, consideramos o que sabemos atualmente sobre a filogenia animal, os aspectos sobre os quais ainda estamos incertos e o que nosso melhor entendimento da filogenia animal pode nos dizer sobre a evolução da grande diversidade da vida animal.


Resposta livre

Describe at least two major changes to the animal phylogenetic tree that have come about due to molecular or genetic findings.

Two new clades that comprise the two major groups of protostomes are called the lophotrochozoans and the ecdysozoans. The formation of these two clades came about through molecular research from DNA and protein data. Also, the novel phylum of worm called Acoelomorpha was determined due to molecular data that distinguished them from other flatworms.

How is it that morphological data alone might lead scientists to group animals into erroneous evolutionary relationships?

In many cases, morphological similarities between animals may be only superficial similarities and may not indicate a true evolutionary relationship. One of the reasons for this is that certain morphological traits can evolve along very different evolutionary branches of animals for similar ecological reasons.


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