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quarta-feira, 23 de agosto de 2017
quarta-feira, 22 de março de 2017
Dinosaur family tree poised for colossal shake-up
'Textbook-changing' analysis of dinosaur bones upends long-accepted relationships among major groups
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Dean Mouhtaropoulos/Getty Images
Tyrannosaurus rex may be closer kin with bird-hipped dinosaurs such as Stegosaurus than was previously thought.
“This is a textbook changer — if it continues to pan out,” says Thomas Holtz, a vertebrate palaeontologist at the University of Maryland in College Park. “It’s only one analysis, but it’s a thorough one.”
The new study assesses kinship among 74 dinosaur species that span the family tree, on the basis of similarities or differences in more than 450 anatomical features, says Matthew Baron, a vertebrate palaeontologist at the University of Cambridge, UK, who led the study.
Dinosaur regrouping
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Baron and his colleagues’ most notable revision grafts the theropod lizard-hipped lineage onto the branch containing all of the bird-hipped (ornithiscian) dinosaurs, such as Stegosaurus and Triceratops. The team’s analysis indicates that members of both major groups share 21 anatomical traits, ranging from a distinctive ridge on their upper jaw to the fusion of particular bones in their feet. For this newly amalgamated branch of the family tree, the team resurrected a group name that was first proposed in the 1870s but later fell out of favour — the Ornithoscelida, which loosely translated from Greek means 'bird-limbed'.
Besides upending decades of accepted wisdom about the relations among various dinosaur lineages, the new study hints that the first dinosaurs might have appeared around 247 million years ago, slightly earlier than previously suspected. They may also have originated in what is now North America, rather than in Gondwana — the southern portion of the supercontinent Pangaea — which was presumed to have been the dinosaur cradle.
The
dinosaur family tree is traditionally divided into ‘bird-hipped’
(Ornithischia) and ‘lizard-hipped’ (Saurischia) lineages, with an early
group of carnivorous dinosaurs, Herrerasauridae, branching off at
various places in the family tree. Under the newly proposed regime,
theropods such as T. rex are now grouped with bird-hipped dinosaurs such as Stegosaurus.
Provocative reassessment
In an accompanying News & Views article2, Kevin Padian, a vertebrate palaeontologist at the University of California, Berkeley, calls the team’s findings an “original and provocative reassessment of dinosaur origins and relationships”. And because Baron and his colleagues used well-accepted methods, he notes, the results can’t simply be dismissed as a different opinion or as mere speculation. “This will send people back to the drawing board,” he added in an interview.Hans-Dieter Sues, a vertebrate palaeontologist at the Smithsonian Institution’s National Museum of Natural History in Washington DC, says the study should stoke discussion. “But I caution against totally reorganizing the dinosaur family tree just yet," he says. For one thing, palaeontologists’ analyses of relations among species are keenly sensitive to which species are considered, as well as which and how many anatomical features are included, he says.
The discovery of new dinosaur species or more complete specimens of those already known might also drive future analyses back toward more currently accepted arrangements of dinosaur lineages, Sues says. In recent years, South America has yielded a flurry of new dinosaur discoveries. And, he says, North American rocks laid down during the dinosaurs’ earliest days have yet to be explrored as thoroughly as South American rocks of the same age.
“For many regions of the world, there’s so much we don’t know about the fossil record,” he notes.
- Nature
- doi:10.1038/nature.2017.21681
References
-
Baron, M.G., Norman, D. B., & Barrett, P. M. Nature, DOI: 10.1038/nature21700 (2017)
Show context -
Padian, K. Nature, DOI: TK (2017)
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sexta-feira, 23 de novembro de 2012
Como Classificar os Organismos
Os humanos sempre sentiram necessidade de agrupar os organismos na natureza, a fim de compreender a diversidade biológica e facilitar seu estudo.O mais conhecido Sistema de Classificação dos seres vivos foi proposto por Carolus Linnaeus em meados do século 18. Ele criou o que chamamos de Sistemática Clássica, que utiliza de todas as características observadas num determinado organismo para classificá-lo dentro de categorias taxonômicas organizadas numa hierarquia. A Sistemática Clássica é responsáevel pela criação de Reinos, Classes, Ordens, e fundamentalmente, Gêneros e Espécies.
A Sistemática Clássica exigia muita experiência do cientista para avaliar quais as características dos organismos que deveriam ser utilizadas para sua identificação. Esta escolha era um tanto subjetiva e não poderia ser repetida através de uma metodologia específica, já que não possuía métodos matemáticos objetivos para a obtenção das relações filogenéticas entre os organismos, ficando a intuição do cientista encarregada de classificar os organismos estudados dentro desta ou daquela categoria taxonômica.
Por volta de 1959, um entomólogo alemão chamado Willi Hennig criou a Sistemática Filogenética, que começou a ser utilizada depois da publicação dos seus princípios, em inglês, em 1966.
No início da década de 1970, esta passou a competir diretamente com a Sistemática Clássica, gerando acaloradas discussões em quase todos os congressos de Ciências Biológicas da época. Já na década de 1980, a Sistemática Filogenética e sua respectiva metodologia atingiram o status de paradigma, ou seja, o sistema mais aceito para classificar os organismos.
Mas como pode ser usada a Sistemática Filogenética?
Ela difere da Sistemática Clássica em alguns princípios básicos. Por exemplo, só devem ser utilizadas características exclusivas do grupo em questão, eliminando as características compartilhadas com outros grupos, surgindo assim a idéia de caráter derivado.
A utilização apenas dos caracteres derivados privilegia a novidade evolutiva (apomorfia) que cada grupo apresenta e elimina muitos aspectos compartilhados com outros grupos.
Por exemplo, dizer que um artrópode se caracteriza por possuir um cordão nervoso ventral, não o distingue de todos os outros organismos protostômios, pois os anelídeos também apresentam esta característica. Assim, o cordão nervoso ventral é uma simplesiomorfia em artrópodes, ou seja, um caráter primitivo compartilado. Já a presença de apêndices articulados revestidos por um exoesqueleto é uma característica exclusiva dos artrópodes e, portanto, uma sinapomorfia ou caráter derivado compartilhado.
A Sistemática Filogenética identifica e reúne os caracteres derivados em uma matriz de dados. Nesta matriz, as características precisam ser polarizadas, ou seja, aquelas que mais se parecem com o ancestral recebem o número 0 e as mais derivadas recebem números subseqüentes (1, 2, 3, etc.). Esse processo é feito comparando os grupos da análise com um ou mais grupos externos. A escolha do grupo externo também segue alguns princípios previstos na metodologia, embora, em síntese, possa ser qualquer outro organismo vivo. Abaixo, estã representados três táxons (A, B, C) de um grupo hipotético de animais comparados ao táxon que representa o grupo-externo.
Característica "dedos nas patas": 0 = ausentes; 1 = presentes.
Característica "antenas": 0 = ausentes; 1 = presentes.
A matriz de dados ilustra a transformação dos estados desses dois caracteres nos três táxons (A, B e C). Os caracteres listados correspondem a ausência ou presença de dedos nas patas e de antenas nesses animais.
Matriz de Dados e polarização dos caracteres:
Exemplo de árvore filogenética (cladograma) gerada a partir da análise da matriz de dados.
O cladograma acima apresenta dois passos (L), ou seja, cada caráter mudou de estado apenas uma vez . O caráter 1 mudou do estado zero para o estado 1, o que significa um passo, e o caráter dois mudou de zero para um, mais um passo no cladograma (caráter 1: 0 → 1 e carter 2: 0 → 1 / L= 2).
Se o número de características e de grupos analisados for pequeno, esse procedimento pode ser feito manualmente, sem a ajuda de um programa de computador. No entanto, quando o número de táxons (grupos) e caracteres é grande, os programas auxiliam o pesquisador a encontrar as árvores com o menor número de passos evolutivos, seguindo o Princípio da Parcimônia. Isto significa escolher a árvore que apresenta melhor resolução.
A Sistemática Filogenética nunca parte do princípio de que o exemplar em mãos é o ancestral e sim apenas um táxon relacionado (com certo grau de parentesco) aos demais estudados.
Conceitos da Sistemática Filogenética
Grupo monofilético:
Grupo que inclui o ancestral e todos os seus descendentes.Exemplo de grupo monofilético.
Clado:
É a denominação destes grupos, daí o nome Cladismo também aplicado a esta escola.Cladograma ou Árvore Filogenética:
É o diagrama que representa as relações filogenéticas entre os clados.Grupo parafilético:
Grupo que possui um ancestral comum, mas não inclui todos os seus descendentes.Grupo-irmão:
É o grupo monofilético mais próximo daquele em foco no momento.Exemplo de grupos-irmãos.
A forma de classificação dos organismos sofreu uma profunda modificação nas últimas quatro décadas, em função do advento da Sistemática Filogenética.
Entretanto, o método possui várias limitações, que no momento não podem ser contornadas. Uma dessas limitações, principalmente em paleontologia, refere-se às características utilizadas na análise. Para classificar organismos atuais, caracteres como cor, por exemplo, podem ser utilizados. No entanto, nos fósseis, essas características não ficam preservadas, inviabilizando o uso das mesmas.
Mesmo assim, o uso deste método se tornou generalizado, uma vez que preenche todos os requisitos necessários para ser considerado científico, não sendo mais aceitável hoje em dia apresentar filogenias idealizadas, como faziam os sistematas clássicos.
Fonte: http://www.ufrgs.br/
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