Cladogramas e Filogenia

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Ramos
Presente
Cada nó representa a
diversificação por cladogênese e o
ancestral comum dos ramos acima
Passado
Te
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A B C D E
Característica
derivada do grupo D
Característica primitiva
do grupo ancestral
Ancestral
comum
exclusivo dos
grupos D e E
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Figura 1.20 Representação genérica de um cladograma. Cada terminal de um ramo (A, B, C, D, E) 
representa um grupo ou espécie atual. Cada nó indica um ponto de diversificação e representa 
a cladogênese que deu origem aos grupos representados acima dele; corresponde, também, ao 
ancestral comum exclusivo dos ramos acima.
Apomorfias são, portanto, as novidades evolutivas que aparecem exclusivamente nos orga-
nismos de um grupo, definindo-o como tal. A presença de um par de halteres em insetos, por 
exemplo, é uma apomorfia dos dípteros e caracteriza a ordem Diptera. A plesiomorfia relativa a 
essa característica é a presença do segundo par de asas não transformado em halteres.
O compartilhamento de uma característica apomórfica é chamado sinapomorfia (do grego 
sin, juntamente, simultaneamente). Vamos ver o que isso quer dizer.
Pelos e glândulas mamárias são sinapomorfias de mamíferos. Qualquer animal que tenha 
pelos e glândulas mamárias pertence ao clado dos mamíferos (classe Mammalia). A presença de 
crânio é uma sinapomorfia dos vertebrados e define o clado Craniata (Vertebrata); por sua vez, a 
presença de notocorda é uma sinapomorfia dos cordados e define o clado Chordata.
As algas foram excluídas do reino Plantae com base em critérios cladísticos, segundo os 
quais a sinapomorfia que reúne todas as plantas em um mesmo clado é a presença de um em-
brião multicelular maciço, cujo desenvolvimento é dependente da planta genitora. Essa é uma 
característica presente exclusivamente nas plantas (briófitas, pteridófitas, gimnospermas e 
angiospermas) e que está ausente nas algas.
Cladogramas
Atualmente, a cladística é considerada um dos melhores métodos para estudos filogenéticos porque 
permite formular hipóteses explícitas e testáveis das relações de parentesco entre seres vivos.
A cladística expressa suas hipóteses pela construção de cladogramas (do grego clados, 
ramo, divisão), que são representações gráficas em forma de árvore nas quais são mostradas 
as relações filogenéticas entre os grupos de seres vivos considerados.
Os cladogramas são semelhantes às árvores filogenéticas, porém construídos segundo os 
princípios da cladística. Um desses princípios é que as espécies surgem sempre pela divisão 
em duas de uma espécie ancestral. Quando os cladogramas apresentam três ou mais ramos 
originando-se de um mesmo ponto, o que é denominado politomias, isso significa que há hipóte-
ses ainda não resolvidas sobre a origem desses ramos.
Idealmente, uma espécie ancestral origina duas espécies descendentes e a espécie antiga 
desaparece. Cada “nó” do cladograma representa, assim, o processo de cladogênese que originou 
os dois novos ramos. A partir desse ponto, os dois novos grupos passam a apresentar as carac-
terísticas derivadas ou apomorfias. Grupos de espécies que apresentam um ancestral comum 
exclusivo são denominados de monofiléticos. (Fig. 1.20)
MACACOS
ANTROPOIDES
MACACOS
AFRICANOS
5,1 6 0,8
maa*
6,3 6 0,6
maa
13,8 6 0,8
maa
25,3 6 1,4
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Homo
SÍMIOS
*milhões de anos atrás
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CLASSES
MammaliaReptilia
SUBCLASSE
Aves MamíferosCobrasLagartos
Dinossauros
(extintos)CrocodilosTartarugas
Archaeossauria
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A aplicação da análise cladística à classificação biológica vem trazendo mudanças significa-
tivas nas árvores filogenéticas construídas pelos métodos tradicionais. Por exemplo, enquanto 
na classificação tradicional os mamíferos, as aves e os répteis formam três classes distintas, a 
cladística defende que as aves, por apresentarem as mesmas apomorfias que os répteis, deveriam 
ser classificadas junto com eles. A presença de penas não é uma apomorfia das aves, pois ocorria 
em grupos primitivos extintos, com características tipicamente de répteis. Observe na figura 1.21 a 
comparação das filogenias desses organismos. (Fig. 1.21)
Figura 1.21 Alguns 
sistematas, com base 
na análise cladística, 
propõem mudanças 
na filogenia e na 
classificação dos seres 
vivos. A classe Aves, como 
aparece na classificação 
tradicional, deixaria 
de existir e as aves 
passariam a fazer parte da 
classe Reptilia (subclasse 
Archaeossauria), 
juntamente com 
crocodilos e dinossauros.
Figura 1.22 Filogenia publicada em um artigo da revista científica 
New Scientist, de maio de 2003, que mostra as estimativas de tempo 
de divergência evolutiva na linhagem dos primatas (ordem a que 
pertencem macacos e humanos), com base na comparação de DNA. 
O artigo sugere que chimpanzés e seres humanos poderiam ser 
incluídos no mesmo gênero, Homo.
Os métodos modernos de análise filogenética, associados a análises genéticas e bioquímicas 
cada vez mais detalhadas, devem trazer mudanças expressivas à classificação biológica nos próxi-
mos anos. É até mesmo possível que o gênero ao qual pertencem os seres humanos, atualmente o 
único da família Hominidae e representado apenas pela espécie Homo sapiens, ganhe duas novas 
espécies. É essa a proposta de alguns cientistas a partir da análise detalhada de certas sequências 
de DNA do chimpanzé (Pan troglodytes) e do bonobo, ou chimpanzé-pigmeu (Pan paniscus).
Atualmente, chimpanzés e bonobos são classificados na 
família Pongidae, juntamente com gorilas e orangotangos. 
Análises recentes mostraram 96% de semelhança entre o DNA 
de chimpanzés e o DNA de seres humanos. A partir da análise 
desses dados, alguns cientistas concluíram que a diversificação 
que resultou na separação evolutiva entre os chimpanzés e a 
nossa espécie teria ocorrido há “apenas” 5,1 milhões de anos. 
Essas são algumas das justificativas usadas pelos cientistas 
que defendem o remanejamento dos chimpanzés para nossa 
família. (Fig. 1.22)
Enquanto muitos cientistas discordam da inclusão de 
nossos “primos” chimpanzés no gênero humano (seriam eles 
chamados de Homo troglodytes?), outros chegam mesmo a 
sugerir que mudemos de família, classificando nossa espécie 
na família Pongidae, junto com os grandes macacos (seríamos 
nós chamados Pan sapiens?). Como se pode ver, a Sistemática 
promete-nos ainda grandes surpresas.
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Seção 1.3
Objetivos❱❱❱❱
Caracterizar cada CCCCCCC
um dos reinos de 
seres vivos — Monera, 
Protoctista, Fungi, 
Plantae e Animalia — 
quanto a: tipo 
de célula; quantidade 
de células; nutrição.
Compreender e explicar CCCCCCC
por que os vírus não 
são incluídos em 
nenhum dos reinos 
de seres vivos.
Termos e conceitos❱❱❱❱
Monera•	
Protoctista•	
Fungi•	
Plantae•	
Animalia•	
Os reinos de seres vivos
As diferentes classificações
O conhecimento científico está em constante construção e a todo 
momento novas descobertas levam os cientistas a reavaliar hipóteses e 
teorias consagradas. Na classificação dos seres vivos, como acabamos de 
ver, não é diferente, e há opiniões divergentes entre os cientistas sobre 
questões aparentemente tão básicas como: “Quantos reinos de seres vivos 
devemos considerar: três, cinco ou oito?Ou mais?”.
A polêmica é saudável e absolutamente necessária ao desenvolvimento 
científico. Por isso, não se espante ao descobrir que, em certos assuntos, 
não há consenso entre os cientistas, evidenciando que ainda há muito a des-
cobrir e avançar até que as divergências sejam superadas ou diminuídas.
Para a Sistemática filogenética, o problema central é estabelecer uma 
classificação que reflita as relações de parentesco evolutivo entre os gru-
pos de seres vivos. Entretanto, a absoluta maioria das espécies extintas 
não deixou registros fósseis, de modo que nossos conhecimentos sobre 
a história evolutiva são muito incompletos.
Além disso, só recentemente foram desenvolvidas técnicas que permi-
tem compreender melhor a diversidade dos seres vivos, principalmente em 
seus aspectos microscópicos, genéticos e bioquímicos. São justamente 
esses avanços que têm permitido estabelecer novas relações entre as 
espécies atuais, acarretando a necessidade de mudanças nos sistemas de 
classificação, para levá-los a expressar melhor a história da vida na Terra.
Lineu, como outros naturalistas que o precederam, reconhecia a exis-
tência de três reinos: Vegetal, Animal e Mineral. À medida que o conheci-
mento sobre a natureza progredia, porém, ficava cada vez mais evidente 
que animais e plantas eram bem mais semelhantes entre si do que com os 
minerais. Essencialmente, animais e plantas eram seres vivos, enquanto 
os minerais (rochas, água, ar etc.) eram inanimados, isto é, sem vida. Essa 
constatação levou o anatomista alemão Karl Friedrich Burdach (1776-1847) 
a usar o termo Biologia para designar o ramo das ciências naturais que 
tinha a vida como objeto de estudo. Em 1802, o médico e naturalista 
alemão Gottfried Reinhold Treviranus (1776-1837) e o naturalista francês 
Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) usaram, independentemente, o mesmo 
termo com idêntico propósito.
O desenvolvimento da recém-batizada Biologia revelou a enorme diver-
sidade da vida, mas os seres vivos continuaram a ser classificados apenas 
em dois grupos: animais ou plantas.
Os biólogos consideravam animais todos os organismos que se moviam, 
que se alimentavam da matéria de outros seres vivos (heterotróficos) e cres-
ciam até atingir determinado tamanho. No reino das plantas eram incluídos 
todos os seres vivos que não se moviam e que, em sua maioria, produziam 
seu próprio alimento (autotróficos), podendo crescer indefinidamente.
De acordo com esses critérios, os organismos unicelulares que se mo-
vem ativamente (os chamados protozoários) eram considerados animais, 
enquanto as algas, os fungos e as bactérias eram considerados plantas. 
O critério para incluir as bactérias e os fungos no reino das plantas era a 
presença de uma parede rígida envolvendo suas células.