Discernir as relações evolutivas entre os grandes grupos animais tem representado um formidável desafio para a Ciência. Os filos animais possuem arquiteturas corporais bastante distintas e por isso difíceis de serem comparadas. Ao mesmo tempo, seu registro fóssil converge aproximadamente para um mesmo intervalo na escala geológica, dificultando uma reconstrução filogenética com caracteres morfológicos. A disponibilidade de dados moleculares sobre os organismos abriu, contudo, novas possibilidades na filogenia animal. Esta dissertação buscou explorar essas possibilidades inferindo uma filogenia com métodos de distância e máxima verossimilhança, a partir de todos os genomas mitocondriais, completamente seqüenciados até o momento. No entanto, apenas alguns grandes agrupamentos como Diploblastica, Bilateria, Deuterostomia e Protostomia foram recuperados com forte suporte estatístico, além de pequenos agrupamentos de animais de mesma ordem ou família, indicando que os efeitos da rápida radiação no Cambriano se estenderam também ao registro molecular. Os resultados também indicam a necessidade de buscar modelos de evolução mais aderentes a este cenário. Deuterostomia, por exemplo, só foi recuperado monofileticamente assumindo-se a distribuição gama para variabilidade entre-sítios, ao custo, entretanto, da perda de definição nos ramos menores. Nematóides e Platelmintos, por sua vez, revelam um possível viés no skew (desvio) do conteúdo GC e AT de seus genes mitocondriais, que não é adequadamente mapeado por modelos de substituição reversíveis. Os indícios são de que a resolução da filogenia animal depende ainda de uma melhor compreensão da evolução molecular em escala genômica. / Inferring the evolutive relations between the animal phyla has been a formidable challenge to Science. The animal phyla represent quite distinct baupläne (body architectures) and are, therefore, difficult to compare. At the same time, their fossil record converges mostly to the same period on the geological scale. The recent availability of molecular data has, however, inaugurated a new front in animal phylogeny. The present work explores this opportunity by inferring a phylogeny with distance and maximum likelihood methods, employing all animal mitochondrial genomes ever sequenced. The results present only a few bigger groups with strong statistical support, like Diploblastica, Bilasteria, Protostomia and Deutorostomia, and many smaller groups of animals belonging to the same order or family. These results seems to confirm that the phyla radiated in such a short time interval that the phylogenetic signal did not hold out to produce a satisfactory resolution of the animal tree to date. Some limits may have yet to be tested, through models of evolution more fit to this scenario. For example was only recovered with the use of gamma distances for site-to-site substitution rate variability, at the expense of compressing the smaller branches throughout the tree. Nematodes and Platyhelminthes reveal a bias in GC and AT skew that cannot be adequately mapped by any reversible substitution pattern. Nevertheless, even if corrections are found for these issues, it is well possible that the hope of a better resolution in the animal tree will lie further on, by a better understanding of the evolutive process in a genomic scale.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marcelo Garcia Jun-2007.pdf: 1765034 bytes, checksum: ccb95f7d696b4361f3d25db96fd2d70a (MD5) Previous issue date: 2007-06-01 / Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior / Inferring the evolutive relations between the animal phyla has been a formidable challenge to Science. The animal phyla represent quite distinct baupläne (body architectures) and are, therefore, difficult to compare. At the same time, their fossil record converges mostly to the same period on the geological scale. The recent availability of molecular data has, however, inaugurated a new front in animal phylogeny. The present work explores this opportunity by inferring a phylogeny with distance and maximum likelihood methods, employing all animal mitochondrial genomes ever sequenced. The results present only a few bigger groups with strong statistical support, like Diploblastica, Bilasteria, Protostomia and Deutorostomia, and many smaller groups of animals belonging to the same order or family. These results seems to confirm that the phyla radiated in such a short time interval that the phylogenetic signal did not hold out to produce a satisfactory resolution of the animal tree to date. Some limits may have yet to be tested, through models of evolution more fit to this scenario. For example was only recovered with the use of gamma distances for site-to-site substitution rate variability, at the expense of compressing the smaller branches throughout the tree. Nematodes and Platyhelminthes reveal a bias in GC and AT skew that cannot be adequately mapped by any reversible substitution pattern. Nevertheless, even if corrections are found for these issues, it is well possible that the hope of a better resolution in the animal tree will lie further on, by a better understanding of the evolutive process in a genomic scale. / Discernir as relações evolutivas entre os grandes grupos animais tem representado um formidável desafio para a Ciência. Os filos animais possuem arquiteturas corporais bastante distintas e por isso difíceis de serem comparadas. Ao mesmo tempo, seu registro fóssil converge aproximadamente para um mesmo intervalo na escala geológica, dificultando uma reconstrução filogenética com caracteres morfológicos. A disponibilidade de dados moleculares sobre os organismos abriu, contudo, novas possibilidades na filogenia animal. Esta dissertação buscou explorar essas possibilidades inferindo uma filogenia com métodos de distância e máxima verossimilhança, a partir de todos os genomas mitocondriais, completamente seqüenciados até o momento. No entanto, apenas alguns grandes agrupamentos como Diploblastica, Bilateria, Deuterostomia e Protostomia foram recuperados com forte suporte estatístico, além de pequenos agrupamentos de animais de mesma ordem ou família, indicando que os efeitos da rápida radiação no Cambriano se estenderam também ao registro molecular. Os resultados também indicam a necessidade de buscar modelos de evolução mais aderentes a este cenário. Deuterostomia, por exemplo, só foi recuperado monofileticamente assumindo-se a distribuição gama para variabilidade entre-sítios, ao custo, entretanto, da perda de definição nos ramos menores. Nematóides e Platelmintos, por sua vez, revelam um possível viés no skew (desvio) do conteúdo GC e AT de seus genes mitocondriais, que não é adequadamente mapeado por modelos de substituição reversíveis. Os indícios são de que a resolução da filogenia animal depende ainda de uma melhor compreensão da evolução molecular em escala genômica.