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COMPREENSÃO DA “ÁRVORES EVOLUTIVAS”
Gregory, 2008 Resumo: Charles Darwin, esboçado dele primeiro evolucionista árvore em 1837, e árvores ter permaneceu uma central metáfora em evolucionista biologia acima para a presente. Hoje, filogenética— a Ciência do construindo e avaliando hipóteses sobre histórico padrões do descida em a Formato do árvore evolucionista– tem tornar-se penetrante dentro e cada vez mais lado e fora evolucionista biologia. Promovendo Habilidades em "árvore pensando" é portanto um crítico componente da educação biológica. Inversamente, equívocos sobre árvore evolucionista pode estar muito prejudicial para compreensão do a padrões e processos que ocorreu em a história ao vida. Este papel fornece uma introdução básica árvore evolucionista, Incluindo algumas orientações para como e como não para ler eles. Dez do a maioria comum equívocos sobre árvores evolucionista e deles implicações para compreensão evolução estamos endereçado. Introdução: A Importância do “Pensamento árvore”, “árvore filogenética”. “árvore da vida”. Em um florescer indicativo do ambos dele literário estilo e perceptiva compreensão do natureza, Darwin (1859) oferecido a segue arbóreo metáfora para descrever a diversificação e extinção das espécies, como: brotos dar subir por crescimento para fresco botões e estes, e se vigoroso, ramo fora e overtop em todos lados muitos uma mais fraco ramo, assim por geração Eu acreditam isto tem fui ele ótimo Árvore da Vida, qual preenche com Está morto e quebrado galhos a crosta do a terra, e cobre a superfície com Está sempre ramificado e lindo ramificações. Darwin claramente considerado esta Árvore da Vida Como a importante organizando princípio dentro compreensão a conceito do "descida com modificação" (o que nós agora ligar evolução), tendo usava uma ramificação diagramado parentesco cedo dentro dele exploração do a questão (FIG. 1) e Incluindo uma em forma de árvore diagrama Como a só ilustração dentro Em a Origem do Espécies (Darwin 1859). De fato, a representação do histórico relacionamentos entre vivo grupos Como uma padronizar do ramificação antecede Darwin; Lamarck (1809) para exemplo, usava uma semelhante tipo do ilustração (Vejo Gould 1999). Hoje, árvores evolucionistaestamos a sujeito do detalhado, rigoroso análise naquela procura para reconstruir a padrões do ramificação naquela ter conduziu para a diversidade do vida. Como nós conhecer isto (por exemplo, Cracraft e Donoghue 2004; Hodkinson e Parnell 2007; Lecointre e Le Guyader, 2007; Maddison e Schultz , 2007). A inteira disciplina conhecido, como filogenética (Gr. phyle, tribo , gênese, nascimento) tem emergiu, completo com profissional sociedades, dedicada científico revistas, e uma complexo técnico literatura naquela pode estar impenetrável para muitos não especialistas. O resultado do esta profissão tem tornar-se prodigioso: isto tem fui sugerido naquela filogeneticistas como uma grupo publicar a média do 15 Novo árvores evolucionistapor dia (Rokas 2006). Pequeno surpresa, então, naquela isto tem fui argumentou naquela evolucionista biologia Como uma todo tem sofrido uma mudança para "árvore pensando" (O'Hara 1988), aparentado para a mais cedo movimento em direção a "população pensando" naquela ajudou para forma a Neodarwiniano síntese por aí a meados do século XX século (Mayr e Provine 1980). Enquanto que árvore pensando tem permeado
Muito do profissional evolucionista biologia, isto tem ainda para exercer Está cheio influência entre não cientistas. Como Baum et al. (2005) recentemente aguçado Fora, "Filogenético árvores estamos a maioria direto representação do princípio comum da ascendência muito testemunho do evolucionista teoria – e portanto eles devo encontrar uma Mais proeminente Lugar, colocar em a geral público compreensão do evolução ”. Esta que diz respeito, isto é não então Muito de a técnico aspectos do filogenético análise1, naquela estamos do interesse mas uma Mais prático compreensão do o que árvores evolucionista representar e, às menos Como importante, o que eles Faz não representar. Como Baum et al. (2005) contínuo, árvore pensando faz não necessariamente implicar sabendo como filogenias estamos inferido por praticando sistemáticos. Qualquer um quem tem olhou para dentro filogenética a partir de lado de fora a campo do evolucionista da biologia sabe naquela isto é, complexo e rapidamente mudando, repleto com uma denso estatístico literatura, apaixonado filosófico debates, e a abundância do altamente técnico computador programas. Felizmente, 1 pode interpretar árvores e usar eles para organizando conhecimento da biodiversidade sem sabendo a detalhes do filogenético inferência. Infelizmente, isto é tornando-se claro naquela muitos leitores falta uma suficiente nível do filogenético alfabetização para devidamente interpretar padrões e processos evolucionistas. Para exemplo, um recente estudo, estudantes universitários, quem teve recebido às menos introdutório instrução dentro evolucionista ciência. 1 UMA discussão do métodos filogenéticos é em além a escopo do este artigo. Introduções para a técnico aspectos do filogenético análise estamos forneceu por Hillis et al. (1996) e Holmes (1998), Nei e Kumar (2000), Felsenstein (2003), Salemi e Van Damme (2003) e corredor (2007). Revelado uma alcance do comum equívocos sobre filogenético árvores naquela representar "fundamental barreiras para compreensão como evolução opera ” (Meir et al. 2007). 2 Cedo correção destes equívocos seria estar do óbvio benefício, e isto tem fui sugerido naquela a importância para biologia alunos do aprendendo como para interpretar árvores evolucionistaé em par com naquela do geografia alunos ser ensinado como para ler mapas (O'Hara, 1997). Dado a crescendo significado do filogenético análises dentro forense, médico, e de outros formulários (por exemplo., Vogel, 1997; Rambaut et al. 2001; Mace et al. 2003; Mace e Holden 2005) em Adição para deles penetrante influência dentro evolucionista estudos, esta afirmação faz não aparecer para estar exagerado. Este artigo tem como: objetivos para providenciar uma breve introdução para árvores evolucionistae alguns básico detalhes em como eles devemos não estar lendo e interpretando. Este é seguiu por uma discussão do dez do a a maioria comum equívocos sobre árvores evolucionistamuitos do qual estamos mantido simultaneamente e qualquer do qual pode severamente impedir uns compreensão do evolução. O Fundamentos do Filogenético Alfabetização O que é a Evolucionista Árvore? Nos termos mais gerais, uma árvore evolutiva – também conhecido como filogenia^3 —É uma representação diagramática de entidades biológicas conectadas por meio de descida, como espécies ou agrupamentos taxonômicos de nível superior. Um conjunto esmagador de evidências apoia a conclusão de que todo organismo vivo hoje e todos aqueles que já viveram são membros de uma herança compartilhada que remonta à origem da vida há cerca de 3, bilhões de anos. Pode-se, portanto, esperar que seja possível, pelo menos em princípio, reconstruir a Árvore da Vida, ramo por ramo galho a galho, da diversidade atual que reside em galhos mais externos a uma raiz universalmente compartilhada. Contudo, essa proposição permanece controversa - não porque exista qualquer dúvida científica sobre a relação histórica
interno é usado para representar um ancestral compartilhadas por duas linhagens, e cada ramo reflete a evolução independente das linhagens que ocorreu após sua divergência de um determinado ancestral comum. Por fim, todas as cinco espécies compartilham um único ancestral comum no nó interno mais profundo, também conhecido como "raiz" da árvore. No geral, a forma da árvore e, portanto, o padrão de as ramificações que ela hipotetiza são conhecidas como sua "topologia". Por definição, os ancestrais mais comuns que duas espécies compartilhar com a exclusão de outras espécies, quanto mais eles são. Por exemplo, na Fig. 2, dos nós terminais para a raiz, as espécies A e B compartilham quatro ancestrais comuns, as espécies A e D compartilham dois ancestrais comuns, e as espécies F compartilha apenas um ancestral (a própria raiz) com qualquer outro cinco espécies. As espécies A e B estão ligadas através de um recente ancestral comum que não é compartilhado por nenhum outro taxa no são, portanto, conhecidas como “taxa irmã”. parente das espécies A e B é a espécie C, com quem eles compartilham um ancestral com a exclusão das espécies D, E e F. As espécies D e E são taxa irmã e são as próximas mais próximas parentes de A + B + C. A espécie F, ao contrário, não está ligada a qualquer uma das outras espécies além de um único ancestral distante e é conhecido como "grupo externo". É necessário um grupo externo para uma árvore (árvores não enraizadas também podem ser desenhadas, mas estas são menos informativo e não são cobertos aqui). Como ler árvores evolucionistas (evolucionistas)??? Filogenias como árvores genealógicas Embora o jargão técnico da filogenética possa ser confuso na primeira passagem, alcançando um entendimento básico de as árvores evolucionistas não precisam ser assustadoras. Notavelmente, humanos em todas culturas são hábeis em reconhecer e entender a relação em outros contextos, e muitas dessas habilidades se aplicam igualmente bem para filogenias. Existem algumas semelhanças entre filogenias de espécies e genealogia da família humana, e pensamento de uma árvore evolutiva como uma “árvore genealógica” pode ser útil. A analogia é explicitada na Fig. 3a, que mostra algumas facilmente relacionamentos reconhecidos entre os membros da família humana. Dentro Nesse caso, o leitor é descrito como um dos quatro nós terminais, cada um dos quais representa uma pessoa contemporânea. O parente cogeracional mais próximo do leitor é um irmão, com quem ele ou ela compartilha um ancestral comum (o pai) da exclusão de outros indivíduos. Os próprios pais têm um irmão, ambos descendentes do leitor avó; se essa árvore tivesse sido desenhada uma geração anteriormente, o avô teria sido rotulado como pai, e a tia e os pais teriam sido rotulados como irmãos. Descendentes da tia do leitor (ou seja, da irmã dos pais) são primos do leitor. Os mesmos relacionamentos básicos aplicam-se às espécies mostradas na Fig. 3b. Essa comparação simples entre filogenias e família pedigrees destaca alguns outros pontos importantes sobre a interpretação das árvores evolucionistas. Primeiro, contemporâneo entidades (sejam membros individuais da família, espécie ou agrupamentos maiores) estão relacionados através de ancestrais comuns - eles não são eles próprios ancestrais um do outro. Então, o leitor não é descendente de um irmão; ao contrário, ambos são descendentes de um pai compartilhado. Da mesma forma, o leitor não está descendentes de um primo, mas eles compartilham um ancestral comum, ou seja, seus avós. Segundo, não apenas relação individual, mas também a relação de grupos aninhados e cada vez mais inclusivos é indicado árvore. O leitor, o irmão ou o pai compartilhado representam uma “família imediata”, enquanto a adição primos, tia e avô também produziriam um agrupamento coerente que poderia ser rotulado de maneira mais geral como uma "família". Os grupos análogos em termos filogenéticos, aqueles que incluem um ancestral e todos os seus descendentes, são chamados "clados" (Fig. 3c). Como O'Hara (1994) explicou, “se você deveria
agarrar a árvore a qualquer momento e cortar imediatamente abaixo do seu aperto - abaixo, no sentido de em direção à raiz - o pedaço da árvore na sua mão por definição, seja um clado. ”Em outras palavras, clados são ramos que incluem todos os galhos que brotaram de eles. Terceiro, todos os membros de uma família imediata são estão igualmente relacionados a indivíduos fora de suas famílias, mas com quem compartilham um ancestral mais distante. Por exemplo, na Fig. 3a, tanto o leitor quanto o seu irmãos são igualmente relacionados aos dois primos. Da mesma forma, as espécies Y e S na Fig. 3b estão igualmente relacionadas às espécies C e às espécies K. De fato, não importa quantos descendentes pai e tia, todos os irmãos serão igualmente relacionados a todos os primos em primeiro grau. O mesmo vale para espécies. Tipos de árvores Nos termos mais gerais, os diagramas de árvore são conhecidos como: Dendrogramas (depois do grego para árvore), enquanto o filogeniasdescrevem apenas ordem de ramificação são conhecidos mais especificamente como “cladogramas”. Os cladogramas podem ser desenhados em várias maneiras. Qual é usado é em grande parte insignificante: o que assuntos é a ordem de ramificação. A Figura 4 fornece exemplos de seis maneiras comuns de desenhar cladogramas, cada um dos quais é exatamente equivalente em termos de topologia. A orientação geral dos cladogramas é igualmente irrelevante sua precisão, embora a maioria das representações convencionais coloque a raiz na parte inferior ou na esquerda (Fig. 5). O arranjo das dicas também não é importante, desde que os padrões de ramificação sejam mantidos. Nisso respeito, as filogenias são como o celular de um bebê: todas os nós pode ser rotacionado sem implicações para o padrão na qual os galhos estão conectados (fig. 6). Como será visto, compreender o conceito de nós em rotação livre pode, por ajudar a corrigir várias grandes interpretações errôneas de relações filogenéticas e, portanto, da evolução processo que os gera. Como um exemplo da importância de nós rotativos, considere os relacionamentos mostrados na Fig. 7. Nesse caso, o árvore está “desequilibrada”, significando que um dos galhos decorrentes de um ancestral comum profundo contém muito mais espécies que a outra. Isso pode refletir um real diferença na “riqueza de espécies” entre duas linhagens, ou pode resultar simplesmente do viés de amostragem em que a diversidade de uma linhagem (ou ambas) não está incluída na árvore (por exemplo, Harcourt-Brown et al. 2001). Painéis a e b deste A figura mostra um cladograma “em escada”, no qual as diversas filiais são consistentemente posicionadas à direita (painel a) ou esquerdo (painel b) de cada nó interno. Contudo, porque cada nó pode ser girado, a árvore no painel c, embora talvez um pouco mais confuso, é igualmente preciso. O padrão de ramificação é a única informação que pode ser coletado de forma confiável a partir de um cladograma, independentemente da como é apresentado. Como na ordem dos nós do terminal, os comprimentos de ramos individuais em um cladograma não transmita qualquer informação (Fig. 8a). Por contraste, árvores conhecidas como “filogramas” apresentam comprimentos de sendo proporcional a alguma medida de divergência entre espécies, por exemplo, com base em comparações de sequências de ácido desoxirribonucleico ou características morfológicas. Estes as árvores normalmente incluem uma barra de escala para indicar o grau de divergência representada por um determinado comprimento de ramo (Fig. 8b). A topologia permanece importante, mas nessas árvores, as pontas não estão alinhadas em uma extremidade da árvore, embora o espécies que representam não são menos contemporâneas do que em um cladograma. Para alinhar as dicas e apresentar o ramo comprimentos proporcionais à divergência ou ao tempo, um dos vários algoritmos de transformação podem ser usados para "ultrametrizar" um filograma (Fig. 8 c).
conclusão tão falsa enquanto ainda aceita o conceito de ramificação em forma de árvore. Isso representa uma árvore desequilibrada, na escala da direita, com representantes de várias linhagens de vertebrados, incluindo peixes cartilaginosos, ´sseos peixes, anfíbios, pássaros e mamíferos linhagem representada por seres humanos. Para muitos, um intuitivo .A interpretação dessa árvore é que os humanos representam um ponto final de uma "linha principal", com todas as outras linhagens ramificadas fora desta linha em algum momento no passado. Dois pontos podem ajudar a corrigir esse equívoco. Primeiro, Lembre-se da Fig. 3 que todos os irmãos estão igualmente relacionados à sua primos compartilhados. Nesta árvore, todos os membros do clade que inclui sapos, pássaros e seres humanos (tetrápodes) são igualmente relacionados a todos os membros do clade que inclui peixes dourados e truta (peixes teleósteos). Segundo, uma simples rotação de alguns nós internos ou adicionar uma melhor representação de alguns dos os grupos mais diversos, como refletido na Fig. 10b, mudam completamente essa percepção sem afetar a precisão da árvore. Poucos leitores interpretariam a Fig. 10b como implica que existe uma linha principal com poleiro como o endpoint e seres humanos e outros mamíferos como menor, precoce ramificação ramificada, mesmo tendo em conta que os teleósteos pescam representam aproximadamente 50% de toda a diversidade de vertebrados, enquanto os mamíferos representam cerca de 10%. Ainda assim, a lógica por trás de tais uma leitura obviamente boba desta árvore não é mais falaciosa do que a interpretação intuitiva da “linha principal” da Fig. 10a. Para citar O'Hara (1992). Quando percebemos que mesmo entre os vertebrados existem 50.000 diferentes ate vertebrados histórias ", cada uma com um final diferente e cada um com uma paisagem narrativa diferente; quando nós realmente pensar em termos da árvore divergente, em vez da linha; quando entendemos que é absurdo falar de um animal sendo mais alto que outro; só então vai vemos toda a grandeza da visão histórica da vida. De fato, é mais provável que a história evolucionista seja mal interpretada como representando uma linha ”quando houver apenas um ponto final óbvio disponível. Dentro o que ele chamou de "piada da vida", Gould (1991) observou que apenas linhagens malsucedidas com muito poucos representantes vivos são tomadas como pontos finais de uma suposta linha principal. Equívoco # 3: Lendo as dicas Referindo-se a um cladograma semelhante ao mostrado na Fig. 11a, Baum et al. (2005) pediram aos leitores que considerassem o seguinte pergunta com base em sua leitura da árvore: “O sapo mais intimamente relacionado ao peixe ou ao humano? expectativa, reforçada por estudos adicionais (Meir et al. 2007), é que muitas pessoas interpretam intuitivamente a árvore como indicando uma relação mais próxima entre sapo e peixe do que entre sapo e humano. Eles fazem isso porque eles ler incorretamente o significado na ordem dos nós do terminal, em vez de avaliar o padrão de ramificação que liga esses dicas contemporâneas entre si historicamente. Como meio de corrigir essa má interpretação, pode-se reserve um tempo para identificar os clades representados na árvore (Baum et al. 2005). Humanos, gatos e suas espécies antepassado mamífero representam um clado, assim como os pássaros, lagartos e seu ancestral comum. Essas linhagens juntas com seu ancestral compartilhado representam um clado (amniotes) em quais os dois primeiros clades estão aninhados. Adicionando sapos e o ancestral ligando-os às espécies acima mencionadas cria um clado ainda maior (tetrápodes). Adicionando peixes e o ancestral comum de todas as espécies nesta árvore cria o clado final e maior (vertebrados). Porque sapos podem ser incluídos em um clado com humanos antes que os peixes possam - em outras palavras, porque sapos e humanos compartilham um ancestral comum que não é compartilhado com peixes - os sapos são mais próximos relacionados aos seres humanos do que aos peixes. De fato, sapos e humanos estão exatamente igualmente relacionados aos peixes por esse meio
comum ancestral (lembre-se de que dois primos estão igualmente relacionados a um terceiro, parente mais distante). Uma abordagem mais rápida é girar mentalmente alguns nós internos sem afetar a topologia da árvore, como mostrado na Fig. 11b. Nesta árvore modificada, os humanos ainda estão irmã de gatos e pássaros são irmã de lagartos, sapos são então irmã dos amniotas, e os peixes são o grupo externo aos tetrápodes. Essa segunda árvore é idêntica em topologia e é portanto, igualmente preciso como a primeira árvore. No entanto Deveria ser óbvio que os seres humanos não são subitamente mais intimamente relacionadas com rãs do que répteis e aves. Leitura através das dicas não é apenas problemática quanto a interpretação de parentesco. Ele também pode levar os leitores e até mesmo autores de publicações científicas para incorretamente intuir a existência de tendências evolutivas onde eles não existem ou para ignorá-las onde eles fazem. Por exemplo, a filogenia representado na Fig. 12a pode parecem mostrar uma tendência aumento do tamanho do corpo neste clado caracol. No entanto, um simples rotação de alguns nós internos para produzir um equivalente mas árvore nonladderized destrói esta ilusão (Fig. 12b). Por outro lado, embora uma leitura através das dicas na Fig. 12c não daria nenhuma indicação do fato, esta árvore indica fortes evidências de uma tendência evolutiva para maior tamanho do corpo. Neste caso, a informação está disponível sobre a ancestrais comuns, e é claro que ambos descendentes ter sido maior do que seu ancestral comum após cada ramificando evento. Apenas dados históricos ou estatisticamente inferências rigorosas sobre a história, e não uma simples comparação de espécies vivas, pode fornecer convencer apoiar reclamações de uma tendência evolutiva. Equívoco # 4: Similaridade versus parentesco: A ciência moderna da taxonomia é construída sobre o fundação de Carolus Linnaeus em meados do século XVIII século. Seu sistema, que por muito tempo antecedeu a disseminação aceitação científica da descendência comum inspirada em Darwin, organismos categorizados com base em fatores físicos semelhança. Notavelmente, na primeira edição de seu Systema Naturae de 1735, as baleias foram agrupadas com peixes – um supervisão que ele corrigiu na décima edição em 1758 por colocando-os com os outros mamíferos. Hoje, o principal O critério de classificação científica é a relação evolutiva, enquanto as diferenças no grau de a semelhança entre linhagens é frequentemente uma variável confusa. Isso pode ser o caso por duas razões principais: primeiro, como nas baleias peixes e peixes, a adaptação a ambientes semelhantes pode levar a convergência superficial da aparência física. Segundo, as taxas de alteração morfológica podem variar consideravelmente entre linhagens, com algumas permanecendo semelhantes a uma ancestral e / ou contemporâneo contemporâneo mais distante das linhagens e outras se tornando marcadamente diferentes mesmo período de tempo (Baum et al. 2005). A título de exemplo, considere a filogenia apresentada em Fig. 13. Esta árvore mostra uma das mais proeminentes hipóteses sobre as relações dos principais grupos de tetrápodes não-mamíferos. Os sapos são dados como grupo externo nesta árvore, com as tartarugas sendo o próximo mais distante linhagem para os outros. Cobras são o grupo irmão de lagartos, e, de fato, lagartos e cobras modernas podem ser descendentes de uma linhagem de lagartos mais ancestral. O máximo de essas considerações são razoavelmente intuitivas, mas muitas as pessoas acham surpreendente que as aves filogeneticamente sejam localizadas dentro dos “répteis” e representam o grupo irmão para crocodilos. Embora as semelhanças físicas pareçam Para sugerir o contrário, os crocodilos estão mais intimamente relacionados a pássaros do que são para lagartos. A razão para isso é que a linhagem de aves sofreu modificações significativas, Considerando que os crocodilianos permaneceram praticamente inalteradas dezenas de milhões de anos. É importante notar que os pássaros e crocodilos representam os parentes vivos mais próximos um do outro mas que os pássaros não descendem de crocodilos nem vice-
Equívoco # 6: Filial longa não implica mudança (ou "Menos diverso é igual a basal é ancestral") Ao visualizar árvores desequilibradas, como as apresentadas como .As Figs. 10a, 11a, 13 e 14a, há uma tendência entre muitas pessoas interpretam mal o longo ramo que leva ao solitário grupo taxon de duas maneiras. Primeiro, às vezes assumiu que esta espécie, embora na verdade seja uma de todos os outros na árvore, é ancestral de outras linhagens ou pelo menos é mais semelhante ao ancestral raiz do que qualquer um dos outras espécies incluídas na árvore (Crisp e Cook 2005). Em segundo lugar, esse longo ramo geralmente é considerado como implicando mais ramificações ocorreram ao longo desta linhagem. A Figura 15 expõe a falácia de ambas as interpretações. Dentro nesse caso, os humanos são incluídos com precisão como grupo externo - a chamada linhagem basal
- aos equinodermes. Deveria escusado será dizer que o ramo que leva do comum ancestral de equinodermos e vertebrados de mamíferos modernos, como os humanos, não foi desprovido de divergência. Na realidade, houve centenas de milhares, se não milhões, de eventos de ramificação ao longo linhagem. O corolário desta observação, que os humanos fazem assemelham-se ao equinoderme ancestral, devem ser mais óbvio. No entanto, interpretações igualmente falsas de Linhagens “basais” não são incomuns, mesmo na área científica literatura (Crisp e Cook 2005). Assim como vários outros conceitos errôneos discutidos aqui, o problema de "basal é igual a primitivo" é mais provável surgir quando a árvore em consideração está desequilibrada e ladderized. Deve-se ter em mente que, mesmo que a natureza desequilibrada de uma filogenia reflete diferenças reais na diversidade de espécies (o que geralmente não ocorre, como a maioria das árvores amostra incompleta de espécies), a quantidade relativa diversidade das principais linhagens pode mudar com o tempo, com uma sendo o mais diverso agora e o outro tendo sido tão o passado (Crisp e Cook 2005). Por fim, deve-se salientar que as informações relevantes comparação não é entre “primitivo” (como no sentido de “Pouco desenvolvido”) versus “avançado”. A única comparação legítima é entre “primitivo” no campo sentido técnico, significando mais como o último ancestral comum (também chamado "ancestral"), versus "derivado" (ou seja, diferente do antepassado). Qualquer outra interpretação corre o risco de invocar a falácia de uma escala evolutiva progressiva. Além disso, como colocam Crisp e Cook (2005), depois que duas linhagens se separam, cada uma evolui caracteres independentemente do outro e, com o tempo, cada um mostrará uma mistura de plesiomórficos [herdados praticamente inalterado em relação ao ancestral] e apomórfico [recentemente evoluído e, portanto, não possuído pelo ancestral] estados de caracteres. Portanto, espécies existentes em ambas as linhagens se assemelham, em graus variados, o seu ancestral comum. Consequentemente, enquanto o caráter estados podem ser relativamente ancestrais (plesiomórficos) ou derivados (apomórficos), esses conceitos são absurdos quando aplicado a organismos inteiros. Equívoco # 7: Diferentes idades de linhagem para as Espécies Grupos de espécies reconhecidas como taxonomicamente distintas com base em características particulares (por exemplo, plantas “ou” besouros) podem ter aparecido em momentos diferentes na história da vida e, portanto, pode ter diferentes idades. No entanto, a linhagem geral que leva a qualquer espécie moderna tem exatamente a mesma idade que a que leva a qualquer outras espécies modernas com quem um ancestral é compartilhado (Fig. 16). Esta é uma consequência fundamental do princípio da descendência comum, mas ainda assim pode haver uma tendência para combinar a idade do táxon com a idade da linhagem. Por exemplo, o grupo identificado como peixes teleósteos é considerado mais velho -isto é, ter aparecido como um grupo taxonômico reconhecível mais cedo do que mamíferos. Da mesma
forma, os primeiros organismos que seria reconhecido como truta arco-íris (Oncorhynchus provavelmente viveram e morreram antes dos primeiros indivíduos que teriam sido classificados como Homo sapiens nascermos. No entanto, a truta arco-íris e os seres humanos são espécies contemporâneas, o que significa que as linhagens das quais são os nós terminais atuais estão evoluindo exatamente para a mesma quantidade de tempo desde a divergência de uma distância ancestral comum. Como resultado, qualquer noção de que um desses linhagens é "mais evoluído" ou que se teve mais tempo para acumular diferenças é falho. Equívoco # 8: Eixos de tempo inversos Entre os equívocos comuns identificados por Meir et al. (2007) foi a tendência de muitos estudantes interpretarem mal o eixo do tempo nas árvores evolutivas. Muitos estudantes interpretou a localização dos nós do terminal como indicando tempo, por exemplo, lendo da esquerda para a direita ou da ponta mais à esquerda da raiz. Na Fig. 17a, por exemplo, muitos os alunos lêem o tempo como procedendo de aves (mais antigas) raiz W (mais nova) ou de aves (mais antiga) a cangurus (caçula). Nem está correto, pois o tempo se estende da raiz aos nós terminais, todos contemporâneos. Esta má interpretação pode ter sido exacerbada pelo fato de que a árvore usada no questionário colocou mamíferos - muitos estudantes assumem ser os mais "avançados" e, portanto, grupo mais recente - sozinho no ramo menos diversificado da extrema direita de uma árvore em escala e desequilibrada (infelizmente, um escalado para o tempo, a ordem histórica em que os ancestrais viviam se estende do passado mais distante da raiz, através de uma série de eventos de ramificação cada vez mais recentes, às dicas representando espécies contemporâneas. Equívoco nº 9: mais nós intervenientes são iguais a mais Distantemente relacionado no estudo de Meir et al. (2007), muitos estudantes demonstrou uma tendência para avaliar o parentesco filogenia como a representada na Fig. 17a por “contar nós”. Por exemplo, porque os pássaros nesta árvore são separados dos mamíferos por quatro nós internos (Z, Y, X, W), enquanto a separação de tartarugas e mamíferos consiste em apenas dois nós internos (X, W), muitos alunos concluíram incorretamente que as aves devem estar mais distantes dos mamíferos do que são tartarugas. O ponto importante no cálculo da relação é não o número de nós intermediários ao longo de um determinado ramo mas o número de ancestrais compartilhados. Na Fig. 17a, tartarugas e pássaros compartilham um ancestral com mamíferos (nó W), tornando-os igualmente próximos relacionado a mamíferos. Por outro lado, os pássaros compartilham três ancestrais com crocodilianos (nós Z, Y e X), mas apenas dois com tartarugas (nós X e W), o que torna os pássaros e crocodilos mais intimamente relacionados entre si do que é para tartarugas. Para ilustrar a noção básica de que todas as espécies de uma árvore estão igualmente distantes de suas espécies ancestral, pode-se traçar a mesma filogenia da Fig. 17ª com padrões diferentes para cada ramo (Fig. 17b) e depois unir esses galhos para mostrar que o total da distância da raiz (nó W) a qualquer terminal nós é exatamente igual (Fig. 17c). A única diferença é a número de eventos de ramificação que ocorreram dentro das linhagens, enquanto a relação das próprias linhagens não é afetada por isso. Equívocos sobre parentesco com base na contagem de nós também pode ser combatida por equilibrando a árvore, por exemplo, excluindo todas as espécies, exceto uma de aves / répteis, resultando em uma árvore simétrica em forma de V, independentemente de qual espécie permaneça junto com os mamíferos, ou adicionando um número igual de mamíferos à amostra até a diversidade ao longo dos principais ramos. Equívoco # 10: alterar apenas em nós
filogenética em favor de um foco nos conceitos subjacentes ao pensamento em árvore. Nesse sentido, identificar, confrontar e esclarecer conceitos errôneos talvez seja a estratégia mais importante. Afinal, um equívoco corrigido é um conceito melhor compreendido. Em alguns casos é isso mais relevante ou mais importante do que com o de Darwin metáfora preferida da Árvore da Vida.
