3a-b, Filogenia

RKA - "A sequência de aminoácidos do citocromo 'c' foi determinada para cinco espécies de vertebrados. A tabela abaixo mostra o número de diferenças nas sequências entre cada par de espécies." Antes de resolver essa questão, vamos contextualizá-la um pouco. O citocromo "c" é uma proteína relacionada com a cadeia de transporte de elétrons. Para responder à questão abaixo, basta saber que o citocromo é uma proteína que pode ser encontrado em diferentes espécies. Chamamos de citocromo "c" um grupo de proteínas que desempenham a mesma função em diferentes grupos de vertebrados. Dessa forma, podemos comparar as variações dessa proteína de uma espécie para outra. Para ler essa tabela, temos que olhar uma linha e uma coluna. No cruzamento das duas, temos um número de diferenças que uma espécie possui comparada à outra. Por exemplo: "D. polylepis" e "G. gallus" possuem 18 diferenças na sequência de aminoácidos. Evidentemente, o número de uma espécie com ela mesma será zero porque não há diferença alguma. Tudo bem. Agora vamos responder à pergunta. Letra (a): "Utilize os dados da tabela para criar uma árvore filogenética que represente as relações evolutivas dos cinco organismos. Justifique na árvore filogenética o porquê de uma das espécies ser menos relacionada com as demais." Olhando para essas diferenças, é razoável dizer que as espécies que possuem o menor número de diferenças na sequência do citocromo "c", provavelmente são estreitamente relacionadas. No exercício, já está presente essa árvore filogenética aqui embaixo. Assim, as espécies que irão aqui e aqui são provavelmente muito relacionadas, já que o ancestral em comum está próximo. Elas não devem ter muitas diferenças na sequência de aminoácidos do citocromo "c". Estes dois devem ser bastante similares também, não devem ter muitas diferenças, ao passo que este deve ter um número bom de diferenças. Então, vamos ver na tabela quem tem muito ou pouca diferença. Eu vou apenas fazer uma leitura da tabela à procura de pequenas quantidades. Então, vamos ver aqui. "E. ferus" e "E. africanus" têm apenas uma diferença na sequência de aminoácidos do citocromo "c". Então, eu poderia dizer que essas duas espécies são bastante próximas. Elas provavelmente compartilharam um ancestral em comum não muito distante. Então, vou organizá-las assim, como está escrito no cladograma. Vou colocar "E. ferus" aqui e "E. africanus" aqui. Agora, vamos ver onde há outros números baixos. Bem, eu vejo esse "3" aqui, que é o número de diferenças de sequência ou as diferenças de aminoácidos entre "G. gallus" e "A. forsteri". Então, eu diria que essas duas espécies provavelmente são próximas. Então, vou organizá-las assim neste cladograma. Das cinco espécies, só restou "D. polylepis". Vou colocá-la aqui. Quando você compara "D. polylepis" com qualquer uma das outras espécies presentes no quadro, você vê uma diferença muito grande. "D. polylepis" e ""E. ferus" possuem uma diferença de 21 sequências de aminoácidos. A diferença com "G. gallus" é de 18 sequências de aminoácidos. A diferença com a "A. forsteri" é de 17 sequências de aminoácidos. E a diferença com "E. africanus" é de 20 sequências de aminoácidos. Portanto, "D. polylepis" é a espécie mais diferente. O exercício pede para você justificar o porquê de "D. polylepis" ser a espécie menos relacionada com as demais. Então, vamos à resposta. "'D. polylepis' é menos relacionada às demais espécies porque possui maior diferença no número de sequências de aminoácidos quando comparada às outras quatro." Porque, mesmo se você for comparar "E. ferus" com "G. gallus", você não verá diferenças perto de 20, enquanto a diferença de "D. polylepis" com as demais espécies são todas próximas de 20. O ancestral em comum destes dois é mais próximo do ancestral em comum destes dois, do que de "D. polylepis". Bom, vejamos agora a questão (b): "Identifique se os dados morfológicos ou se os dados de sequências de aminoácidos são mais prováveis de representar com precisão as relações evolutivas entre as espécies. Justifique sua resposta." Os dados morfológicos referem-se à morfologia das diferentes espécies. A espinha dorsal, os diferentes ossos de um organismo, ou mesmo a forma das diferentes partes do corpo são exemplos de morfologia. As sequências de aminoácidos referem-se à composição das proteínas. Eu, particularmente, responderia para essa questão que são os dados de aminoácidos. Então, vamos lá, à resposta da letra (b): "Eu acredito que os dados de sequência de aminoácidos representam, com maior precisão, as relações evolutivas." Isso porque: "Os dados morfológicos seriam menos precisos, uma vez que espécies distantes podem apresentar convergência evolutiva." Convergência evolutiva significa que os organismos que possuem ancestral em comum muito distantes podem apresentar morfologias parecidas em função da pressão de seleção que suas linhagens sofreram ao longo do tempo. Eles teriam morfologias semelhantes, mas não significa que são próximos. Por exemplo, um morcego e uma ave: ambos possuem asas, mas eles não estão relacionados apenas porque ambos têm asas. Outro exemplo, seria o golfinho e um peixe: ambos têm nadadeiras em função da convergência evolutiva do ambiente em que viviam. Eles vieram de diferentes ancestrais. Mas, porque eles compartilharam ambientes similares, eles possuem morfologia similar. A morfologia desses organismos convergiu para essa forma. Os organismos podem ter morfologia similar, apesar de serem muito distantes na árvore evolutiva. Bom, existem argumentos para defender a morfologia, mas como, neste caso específico, nós estamos olhando apenas para o citocromo "c", não os apresentarei. Essa variação entre o citocromo "c" dos organismos poderia ter surgido por algum tipo de anomalia ou talvez de alguma convergência ou divergência de uma proteína específica que não desempenhava a função que agora desempenha na história evolutiva. Em geral, se eu posso olhar sequências moleculares se eu posso olhar para as sequências de proteínas, se eu pudesse olhar para o que está acontecendo com o DNA, eu poderia entender como a evolução está acontecendo. Gosto de olhar para as sequências moleculares porque elas permitem que você não esteja enganado pela convergência evolutiva da morfologia de organismos distantes filogeneticamente, como é o caso dos morcegos e pássaros, ou golfinhos e peixes.