Cladograma

Mestre em Dinâmica dos Oceanos e da Terra (UFF, 2016)
Graduada em Biologia (UNIRIO, 2014)

O cladograma é uma importante ferramenta gráfica utilizada em estudos filogenéticos, e representa as relações evolutivas entre diferentes grupos de organismos como, por exemplo, peixes, mamíferos, répteis e aves.

Reconstrução da história evolutiva

A sistemática filogenética (ou cladística) é a área da biologia que busca desvendar a história evolutiva dos seres vivos, incluindo as relações (i.e. grau de parentesco) entre diferentes táxons. Neste contexto, o cladograma representa uma ferramenta simples e universal, porém essencial na reconstrução da história evolutiva das espécies, e foi proposto pelo biólogo alemão Willi Henning, considerado o pai da sistemática filogenética. A partir deste elemento gráfico é possível identificar, por exemplo, como os organismos representados se relacionam entre si, quais características compartilham, e seus ancestrais em comum.

Elementos do cladograma

Os cladogramas são construídos a partir de três elementos básicos: os organismos de interesse (ou clados), isto é, aqueles sobre os quais deseja-se compreender a história e relações evolutivas; linhas, que representam o tempo evolutivo; e nódulos, que correspondem ao ponto de encontro entre duas linhas, revelando o ancestral comum entre dois grupos de organismos. Em alguns cladogramas, as linhas também são utilizadas como escala de tempo evolutivo, isto é, seu tamanho representa o maior (linhas maiores) ou menor (linhas menores) tempo entre o surgimento dos diferentes grupos.

Construindo e interpretando os cladogramas

A análise dos cladogramas permite reconhecer características exclusivas e compartilhadas entre os diferentes clados, bem como saber se estas são primitivas ou recentes. Os clados representados em um diagrama, por exemplo, são estabelecidos com base em características sinapomórficas, ou seja, características únicas e partilhadas pelos organismos que compõem o grupo, e que são derivadas de seu ancestral comum mais recente. Para facilitar a compreensão, iremos utilizar como base o cladograma abaixo.

Cladograma apontando a história e relações evolutivas entre diferentes grupos de vertebrados.

No diagrama acima, é possível notar nove clados de vertebrados (chondrichthyes, actinopterygii, sarcopterygii, amphibia, testudines, lepdosauria, crocodila, aves e mamíferos). O clado dos mamíferos, por exemplo, é formado por organismos que apresentam glândulas mamárias, uma característica derivada a partir de seu ancestral mais recente (i.e. apomórfica), e que não é compartilhada por espécies presentes em outros clados. Desta forma, as características apomórficas não estão presentes no ancestral do grupo, mas surgem de modificações a partir deste. Quando compartilhadas por mais de um táxon, estas características apomórficas são conhecidas como sinapomorfias, e é através destas que os cientistas conseguem avaliar o grau de parentesco das espécies, e os grupos mais primitivos e recentes na linha do tempo evolutiva.

Por outro lado, as características plesiomórficas são herdadas a partir do ancestral do(s) clado(s), ou seja, consistem em caracteres que estão presentes no ancestral e são transmitidos para seus descendentes. Um exemplo de característica plesiomórfica que pode ser observado na figura 1 é a presença de vértebras, carácter presente no ancestral comum aos clados representados, bem como nos indivíduos que os compõem. Assim como a apomorfia, características plesiomórficas que são compartilhadas por mais de um táxon são conhecidas como simplesiomorfias.

Por fim, a autapomorfia representa um carácter que é derivado a partir do ancestral (i.e. apomórfico), e é observado em um único grupo, como as glândulas mamárias em mamíferos e as penas nas aves.

Referências:

A birding naturalist. Preserving and documenting nature for future generations. Disponível em: https://abirdingnaturalist.wordpress.com/tag/symplesiomorphy/

Biology dictionary. Cladogram. Disponível em: https://biologydictionary.net/cladogram/

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