Filogenias moleuclares e o estudo da evolução

Resumos do 56º Congresso Nacional de Botânica.
Aplicações das filogenias para a evolução
MARIA ALEJANDRA JARAMILLO - INSTITUTO DE BIOQUÍMICA MÉDICA,
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
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As filogenias moleculares descrevem as relações entre as espécies
vivas (e algumas vezes as extintas também) usando informação das
seqüências de DNA. Construidas desta forma elas ilustram a história
evolutiva das espécies. Por este motivo, filogenias são a base
fundamental para estudos de biologia comparativa. A abordagem
filogenética tem sido usada com sucesso para estudar a evolução de
linhagens de plantas – a sua divergência e diversificação – bem como
para o estudo da evolução de carateres morfológicos e moleculares.
As filogenias são úteis também no estudo de coevolução entre as
plantas e seus polinizadores ou herbivoros.
Poderiamos dizer que a pergunta evolutiva mais freqüente entre os
filogeneticistas é: O grupo X é monofilético? Responder esta pergunta
para as angiospermas foi um dos grandes desafios nos últimos 20
anos e gerou uma imensa quantidade de dados bem como estabeleceu
importantes colaborações entre botânicos. Estas filogenias tem sido
usadas para tentar entender o tempo e modo da grande diversificação
das plantas com flores. O primeiro grande esforço para reconstruir a
filogenia das angiospermas usando dados moleculares foi liderado por
M. Chase, o qual conseguiu combinar esforços para seqüênciar cerca
de 500 espécies de angiospermas e produzir uma filogenia global para
este grupo de plantas. Este trabalho foi seguido por várias equipes de
pesquisadores que produziram, depois de vários anos de trabalho,
numa árvore que identifica Amborella como grupo irmão de todas as
outras angiospermas que viventes. Recentemente S. Magallón e M.
Sanderson analizaram as taxas absolutas de diversificação dentro das
angiospermas e encontraram que 10 clados apresentam mais espécies
que a media, bem como que 13 clados apresentam un número de
espécies muito mais baixo que o esperado. A distribuição filogenética
de clados com muitas espécies sugere que os carateres que são
responsáveis pelas altas taxas de diversificação evoluíram várias vezes
e não são características comuns das angiospermas como um todo.
Resumos do 56º Congresso Nacional de Botânica.
A biologia comparada tem se beneficiado imensamente das filogenias
moleculares já que estas representam hipóteses independentes dos
carateres morfológicos. Por exemplo, os estudos de W. Friedman
sobre a evolução do gametófito feminino nas plantas com sementes.
Neste estudo foram combinadas informações sobre a ontogenia e
filogenia, os quais demostraram que a dupla fertilização não é um
carater sinapomórfico das angiospermas. Além deste trabalho, muitos
outros tem ilustrado a evolução de caracteres morfológicos em detalhe
dentro de gêneros ou complexos de espécies. Na minha própria
pesquisa com Piperales sem perianto, a reconstrução de carateres
ancestrais das flores demostrou que o número de estames é muito
lábil e homoplástico dentro da história evolutiva da ordem.
As filogenias moleculares também têm facilitado o estudo de coespeciação. Por exemplo, os estudos de J. Becerra sobre a coevolução de àrvores do gênero Bursera e os besouros herbivoros
demostraram que a especiação dos dois grupos ocorreu
sincronicamente e que a associação entre os mesmos se extende a
mais de 112 milliões de anos.