Descrição da imagem: Na Árvore Filogenética da Vida, LUCA, acrônimo de Last Universal Common Ancestor (Último Ancestral Comum Universal), é uma população de organismos ancestrais que representa o organismo hipotético do qual todos os organismos vivos atuais descendem.
A vida é um processo fisicoquímico do qual se originam os organismos vivos.
A Árvore Filogenética da Vida é um modelo que ilustra as relações evolutivas entre diferentes espécies vivas. Esta representação visual é essencial na biologia para entender como as espécies estão conectadas umas às outras através de ancestrais comuns.
A filogenia é o estudo da história evolutiva e das relações entre os organismos. As árvores filogenéticas são usadas para representar essas relações na forma de diagramas ramificados. Os nós dessas árvores representam ancestrais comuns, enquanto os ramos representam linhagens evolutivas.
A evolução é o processo pelo qual as espécies mudam ao longo do tempo através da seleção natural, mutação, deriva genética e outros mecanismos. Espécies que compartilham um ancestral comum recente estão mais próximas na árvore filogenética do que aquelas que compartilham um ancestral comum mais antigo.
A integração de sequências de DNA, RNA e proteínas em estudos filogenéticos transformou nossa compreensão das relações evolutivas. Seu uso permite a construção de árvores filogenéticas mais precisas, a exploração dos mecanismos da evolução com uma resolução fina, e a aplicação desse conhecimento a vários campos, desde a biologia evolutiva até a medicina. Graças aos avanços tecnológicos em sequenciamento e análise bioinformática, os pesquisadores podem agora estudar a diversidade biológica em uma escala sem precedentes, revelando os complexos laços que unem todas as formas de vida na Terra.
Nos dados filogenéticos, os cientistas procuram a árvore que requer o menor número de mudanças evolutivas.
Eles calculam a distância genética entre pares de espécies e constroem uma árvore com base nessas distâncias. A distância genética é uma medida da divergência entre as sequências de DNA, RNA ou proteínas de diferentes espécies. Ela quantifica as diferenças acumuladas ao longo do tempo devido a mutações e outros mecanismos evolutivos.
Depois que as distâncias são calculadas para cada par de espécies, elas são organizadas em uma matriz de distância. Cada elemento dessa matriz representa a distância genética entre duas espécies. Suponha que temos três espécies A, B, C já alinhadas.
Espécie A: ATCG
Espécie B: ATGG
Espécie C: TTGG
Distância A-B: 1 (uma substituição: C → G)
Distância A-C: 2 (duas substituições: A → T e C → G)
Distância B-C: 1 (uma substituição: A → T)
| Matrice de distance | |||
| A | B | C | |
| A | 0 | 1 | 2 |
| B | 1 | 0 | 1 |
| C | 2 | 1 | 0 |
O par mais próximo é A e B com uma distância de 1. Agrupar A e B em um cluster, em seguida, calcular a distância desse cluster para C. A nova distância é a média ponderada das distâncias: (2+1)/2=1.5. A árvore resultante mostra que A e B estão mais próximos um do outro do que de C.
A árvore filogenética pode ser enraizada ou não enraizada. Uma árvore enraizada mostra a direção da evolução, indicando o último ancestral comum. Um grupo monofilético, ou clado, inclui um ancestral comum e todos os seus descendentes. Esses grupos são cruciais para entender as relações evolutivas e a classificação das espécies.
A robustez das árvores filogenéticas é frequentemente avaliada por técnicas de bootstrap, onde os dados são reamostrados para estimar a estabilidade dos ramos. Análises de congruência com conjuntos de dados independentes também reforçam a confiança nas árvores inferidas.
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