terça-feira, 18 de dezembro de 2012

Concepções erradas sobre genética populacional





 
CONCEPÇÃO ERRADA: Cada característica é influenciada por um locus do tipo Mendeliano

CORRECÇÃO: Antes de aprender as características complexas ou quantitativa, os alunos geralmente aprendem as características mendelianas simples, controladas por um único locusa - por exemplo, ervilhas redondas ou enrugada, flores roxas ou brancas, vagens verdes ou amarelas, etc.

Infelizmente, os alunos podem supor que todas as características seguem este modelo simples, e que não é o caso. Tanto as características quantitativas (por exemplo, altura) e qualitativas (por exemplo, a cor dos olhos) podem ser influenciadas por múltiplos loci e estes loci podem interagir uns com os outros, podendo não seguir as regras simples de dominânciaa mendeliana.

Em termos de evolução, esse equívoco pode ser problemático quando os alunos estão a aprender o equilíbrio de Hardy-Weinberg e genética de populações. Os alunos podem precisar de ser frequentemente relembrados de que as características podem ser influenciadas por mais de um locus e que estes loci podem não envolver a dominância simples.

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CONCEPÇÃO ERRADA: Cada locus tem apenas dois alelos

CORRECÇÃO: Antes de aprender as características complexas, os alunos geralmente aprendem os sistemas simples de genética, nos quais apenas dois alelos influenciam um fenótipoa. Porque os estudantes podem não ter feito as ligações entre a genética mendeliana e a estrutura molecular do ADN, podem não perceber que muitos alelos diferentes podem estar presentes num locus e assim podem assumir que todas as características são influenciadas por apenas dois alelos.

Este equívoco pode ser reforçado pelo facto de que os estudantes geralmente se concentram em sistemas genéticos diplóidesa e pelo uso de letras maiúsculas e minúsculas para representar alelos.

A utilização de letras acima da linha do texto para indicar diferentes alelos de um locus (bem como relembrar frequentemente que os loci podem ter mais do que dois alelos) pode ajudar a corrigir este equívoco.


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a Definição no Glossário.   

terça-feira, 11 de dezembro de 2012

Concepções erradas sobre árvores evolutivas #2





CONCEPÇÃO ERRADA: Taxa que aparecem perto da base ou no lado esquerdo da filogenia evoluíram mais cedo do que os outros taxa da árvore

CORRECÇÃO: Numa filogenia, é a ordem dos pontos de ramificação desde a raiz até à ponta que inica a ordem pela qual cladosa diferentes se separam uns dos outros - não a ordem dos taxa nas pontas da filogenia.

Na filogenia abaixo, os pontos de ramificação mais antigo e mais recente estão marcados.






Normalmente, as filogenias são representadas de modo a que os taxa com os ramos mais compridos apareçam na base ou no lado esquerdo da filogenia (como no caso da filogenia em cima). Estes clados estão ligados à filogenia pelo ponto de ramificação mais interior e de facto divergiram primeiro dos outros da filogenia. 


No entanto, é importante lembrar que o mesmo conjunto de características pode ser representado por filogenias com diferentes ordem dos taxa nas pontas e que os taxa com ramos mais longos não são sempre posicionados perto da esquerda ou da base da filogenia (como mostrado abaixo).





É também importante ter presente que uma quantidade substancial de mudanças evolutivas pode ter ocorrido numa linhagem depois de ela ter divergido de outras linhagens próximas. Isto significa que características que associamos a estes taxa que actualmente apresentam ramos longos podem ter evoluído apenas muito depois de estes serem linhagens distintas.

Para mais informação sobre este tema, veja a concepção errada seguinte.

Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês].

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CONCEPÇÃO ERRADA: Numa filogenia, um braço longo indica que o táxon mudou pouco desde que divergiu de outros taxa

CORRECÇÃO: Em muitas das filogenias que aparecem nos livros de estudo e na imprensa popular, o comprimento do ramo não indica nada sobre a quantidade de mudanças evolutivas que ocorreram ao longo desse ramo.

O comprimento dos ramos normalmente não significa nada e é apenas uma função da ordem da ramificação na árvore. No entanto, estudantes mais avançados podem estar interessados em saber que em filogenias mais avançadas, onde o comprimento dos ramos realmente tem significado, um ramo mais comprido normalmente indica ou um maior período de tempo desde que o táxona se separou dos restantes organismos na árvore ou mais mudanças evolutivas numa linhagem!

Este tipo de filogenias podem ser normalmente identificadas ou por uma escala ou pelo facto de os taxa representados não se alinharem numa coluna ou linha.

Na filogenia da esquerda1, em baixo, cada comprimento de um ramo corresponde ao número de mudanças de aminoácidos que evoluíram numa proteínaa ao longo desse ramo. Nos ramos mais compridos, a proteína colagénio parece ter experimentado mais alterações evolutivas que nos ramos mais curtos.

A filogenia à direita ilustra as mesmas relações mas, nesta filogenia, o comprimento dos ramos não tem significado - notar a falta da escala e no alinhamento de todos os taxa.






O equívoco de que um táxon num ramo curto sofreu poucas mudanças evolutivas provavelmente surgiu em parte por causa da forma como as filogenias são construídas. Muitas filogenias são construídas usando um grupo externoa (outgroup, em inglês) - um táxon que não pertence ao grupo de interesse.

Por vezes um grupo externo particular é escolhido porque se pensa que tem características em comum com o ancestral do clado de interesse. O grupo externo normalmente fica posicionado perto da parte de baixo ou do lado esquerdo da filogenia e é apresentado sem qualquer dos seus parentes próximos - o que faz com que o ramo do grupo externo seja longo.

Isto significa que os organismos que se julga terem características em comum com o ancestral de um clado são muitas vezes apresentados nas filogenias com ramos compridos. É importante ter em mente que isto é um artefacto e que não há uma relação entre ramos compridos e poucas mudanças evolutivas.

Pode ajudar lembrar que muitas vezes ramos longos podem tornar-se mais curtos simplesmente por se adicionar mais taxa à filogenia. Por exemplo, a filogenia à esquerda, abaixo, foca-se nas relações entre répteis e, consequentemente, os mamíferos aparecem com um ramo longo. No entanto, se simplesmente se incluírem mais detalhes sobre as relações entre mamíferos (como se mostra à direita, abaixo), nenhum táxon na filogenia tem um ramo particularmente longo. As duas filogenias estão correctas; a da direita simplesmente mostra mais detalhes sobre as relações entre mamíferos.





Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês].


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1Tirado de Organ, C.L., M.H. Schweitzer, W. Zheng, L.M. Freimark, L.C. Cantley, and J.M. Asara. 2008. Molecular phylogenetics of mastodon and Tyrannosaurus rex. Science 320(5875):499. DOI:10.1126/science.1154284



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a Definição no Glossário.