Árvores Filogenéticas: o que são e como interpretá-las?

Caso você queira seguir uma carreira dentro da grande área das Ciências biológicas é quase impossível que em algum momento você não se depare com o que nós chamamos de Árvore Filogenética. Mas afinal, o que é isso? Uma árvore filogenética é uma representação gráfica em forma de árvore que mostra as relações evolutivas entre indivíduos, linhagens, populações, espécies e etc. Para simplificar, essas representações se assemelham muito a uma que provavelmente todos conhecem muito bem: a Árvore Genealógica.

A árvore genealógica mostra as relações de parentesco entre diferentes pessoas de uma mesma família, partindo de um ancestral em comum (por exemplo: um bisavô), onde nas ramificações internas teríamos os descendentes intermediários (avôs, avós, pais e mães) e no final dos ramos os últimos descendentes (irmãos e primos). Neste caso, os ramos que originam os irmãos partem de uma mesma ramificação (que representa sua mãe ou pai) e que não inclui seus primos. A árvore filogenética pode ser considerada uma extrapolação da árvore genealógica de algumas décadas ou séculos para centenas de milhares ou milhões de anos. A árvore filogenética segue dois preceitos importantes da evolução darwiniana. O primeiro preceito é a ancestralidade em comum, neste caso a origem da árvore representaria o ancestral comum do grupo e, portanto, de todas as espécies (como o “bisavô” das espécies). Já as ramificações internas representam os ancestrais intermediários entre algumas espécies, mas não todas (seriam como os pais, mães, avôs e avós), e os ramos terminais as espécies atuais. O segundo preceito é a Cladogênese, onde uma espécie ancestral origina duas ou mais espécies descendentes, processo que chamamos de especiação.

A maioria das pessoas tem dificuldade de compreender a ancestralidade em comum de todas as espécies ou como a cladogênese funciona, mas para simplificar vamos novamente recorrer ao exemplo da árvore genealógica. Imagine que estamos acompanhando uma mesma família brasileira bem numerosa por alguns séculos que se originou a partir de uma decavó que existiu no ano 1700 no sul do país (esse seria o primeiro preceito, a ancestralidade em comum). Agora, se nós pegarmos primos distantes descendentes dessa ancestral (10º grau ou mais) eles seriam tão diferentes que nem os reconheceríamos como membros da mesma família.

As diferenças seriam ainda mais drásticas se estivessem em diferentes estados e regiões. Imagine que um dos ancestrais intermediários dessa família decidiu mudar para um estado no norte do país e construir sua família lá, seus descendentes ao se casarem e gerarem filhos(as) com as pessoas do novo estado teriam cultura, hábitos, sotaque e até mesmo aparência bem diferentes dos parentes do sul (esse seria o segundo preceito, a cladogênese). Se você entendeu imagine todo esse processo em milhões de anos e compreenderá como espécies muito diferentes se originaram de ancestrais comuns a partir de vários eventos de cladogênese.

Igor Henrique Rodrigues Oliveira é formado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba e mestrando no programa de pós-graduação de Manejo e Conservação de Ecossistemas Naturais e Agrários da Universidade Federal de Viçosa – Campus Florestal

Nossa história e de nossos parentes

Nossa própria origem sempre foi motivo de discussão no mundo acadêmico e cotidiano. Através dos séculos de civilização milhares de especulações acerca de onde viemos nublava o imaginário dos povos antigos. Com o surgimento da paleoantropologia e das análises evolutivas com base na reconstrução fóssil, dispomos de um cenário que melhor nos aproxima do que realmente ocorreu. Excluindo-se as explicações místicas e religiosas, a ciência nos mostra resumidamente, como se deu nossa diferenciação frente aos outros primatas, e quais mecanismos seletivos levaram ao nosso atual aspecto.

O continente africano é hoje corretamente rotulado como o berço de nossa espécie, baseando-se no evento de que os mais antigos fósseis classificados até o momento tem sua origem nessa área, especialmente nos arredores do lago Turkana e no Chade. Os mais famosos aparentados que possuímos, sendo um intermédio e elo de ligação com os grandes primatas, são os diversos Australoptecíneos provenientes de regiões do Quênia, Australopitecus africanus e Australopitecus afarensis, por exemplo. A bipedalia é algo que separa a espécie humana dos demais vertebrados. Esta característica teve seu aparecimento por volta de 2,5 milhões de anos, selecionada ao longo de incontáveis gerações desde um desastre que secou as planícies africanas, levando nossos ancestrais a deixar a procura de alimentos nas árvores transferindo-se para o solo.

Deve-se ser demonstrado também o fato de que as espécies mais antigas na escala evolutiva alimentavam-se de vegetais, dispunha de uma forte mandíbula e musculatura que requeriam grande energia para manutenção. Daí provém uma das interessantes teorias para o aumento da caixa craniana e da massa encefálica: a mudança para a carne, e consequentemente de maiores porções de proteína, teria resultado em menor gasto energético para os músculos mandibulares, permitindo um crânio mais plástico e que através dos milênios de seleção, se estabeleceu com sucesso na população.

Em dado momento, uma parte das populações hominídeas iniciou seu processo de dispersão, parando e se espalhando pela Ásia e, depois, alcançando a Europa, onde já havia uma outra espécie, Homo neanderthalensis, contando com um corpo robusto. À essa altura, a versão original de nossa espécie já se encontrava presente no meio, com cérebro maior e traços ligeiramente mais suaves que de seus aparentados mais próximos. Retornando na escala evolutiva, chega-se ao espécime mais antigo da linhagem humanoide. Encontrado no Chade em 2002, o fóssil de Sahelantropus tchadensis data de aproximadamente 7 milhões de anos. Após restar no planeta, apenas a espécie Homo sapiens, caracterizada por adaptações como bipedalia, consciência metódica e dedos opositores (presentes em espécies antigas, porém não tão bem estabelecidas), desenvolveu propriamente inúmeras características e adaptações. Temos como exemplo sua cultura, cidades onipotentes, impérios, desenvolvimento da linguagem e da agropecuária. Tudo isso, em conjunto, acabou por modificar a paisagem do planeta em alguns milênios mais do que qualquer outro organismo vivo.

Marcos Aurélio da Silva é biólogo e mestrando em Biologia Animal pela Universidade Federal de Viçosa