Questão B02 da 2ª fase da FUVEST 2022

2º dia · Biologia

A figura mostra um cladograma simplificado das hipóteses filogenéticas já propostas para a evolução da vida na Terra. Ele inclui dois grupos de bactérias, seis de protistas, dois de animais, dois de fungos e dois de plantas, e seus pontos A a P indicam o surgimento de características específicas durante a evolução.

Cladograma com pontos de A a P representando eventos evolutivos e ramificações que originam Bactérias 1 e 2, Protistas 1 a 6, Animais 1 e 2, Fungos 1 e 2 e Plantas 1 e 2.

Burki et al. 2020, TREE 35(1): 43-55. Adaptado.

Com base no cladograma apresentado, responda:

a) Cite uma característica que aparece no ponto E da hipótese filogenética.

b) Na folha de resposta, classifique os grupos “bactérias”, “protistas”, “animais”, “fungos” e “plantas” como monofiléticos ou não monofiléticos.

c) Indique dois pontos (de A a P) da hipótese filogenética em que há o aparecimento da condição multicelular. Cite uma característica de qualquer grupo que só foi possível devido à evolução da multicelularidade.

Note e adote:
Grupos monofiléticos, algumas vezes referidos como grupos naturais, são aqueles em que todas as suas linhagens têm uma única origem evolutiva exclusiva, isto é, essa origem não é compartilhada com linhagens de outros grupos.
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Resolução comentada

a) O ponto E está no ramo que sai depois da divergência das bactérias e leva a todos os eucariotos (protistas, animais, fungos e plantas). Ele marca, portanto, o surgimento de características exclusivas dos eucariotos. A mais típica é o núcleo delimitado por membrana (carioteca), que separa o DNA do citoplasma. Também servem: organelas membranosas, como retículo endoplasmático e complexo golgiense, e o citoesqueleto desenvolvido.

Resposta: núcleo organizado, delimitado por carioteca (característica dos eucariotos).

b) Um grupo é monofilético quando inclui o ancestral comum e todos os seus descendentes, sem que essa origem seja compartilhada com outros grupos.

  • Bactérias 1 e 2 saem de pontos diferentes, e os eucariotos descendem do mesmo ramo que as originou. O grupo não inclui todos os descendentes do seu ancestral comum, então é não monofilético.
  • Protistas 1 a 6 estão espalhados pela árvore e se misturam a animais, fungos e plantas. São não monofiléticos.
  • Animais 1 e 2 se unem no ponto K, que só dá origem a eles. São monofiléticos.
  • Fungos 1 e 2 se unem no ponto L, que só dá origem a eles. São monofiléticos.
  • Plantas 1 e 2 se unem no ponto P, que só dá origem a elas. São monofiléticas.

Resposta: bactérias e protistas, não monofiléticos; animais, fungos e plantas, monofiléticos.

c) A multicelularidade surgiu de forma independente em linhagens diferentes. Os grupos multicelulares do cladograma são animais, fungos e plantas. Cada um tem origem própria, em ramos separados. Por isso, os pontos podem ser K (animais), L (fungos) e P (plantas). Dois deles bastam, por exemplo K e P.

A multicelularidade permitiu a diferenciação celular, com células especializadas em funções distintas e organizadas em tecidos e órgãos. Exemplos são os tecidos nervoso e muscular dos animais, que permitem locomoção coordenada, e os tecidos condutores (xilema e floema) das plantas, que permitem transportar seiva e atingir grande porte.

Resposta: pontos K e P (também L); característica: especialização celular em tecidos e órgãos, como o tecido condutor das plantas.

Assuntos: filogenia e cladogramas, grupos monofiléticos, origem da multicelularidade.

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