Teste de Conhecimento Filogenético

BOT-99 Teoria e Prática de Sistemática Filogenética 2015 – PPGBOT-INPA
Teste de Conhecimento Filogenético
Traduzido e modificado de David A. Baum, Stacey DeWitt Smith, Samuel S. Donovan 2013 Basic Tree Thinking Test
Este teste contém três partes:
• Perguntas que testam conhecimentos básicos de árvores filogenéticas.
• Perguntas que testam se você está capacitado para extrair informações das árvores
filogenéticas que você encontra em livros didáticos.
• Perguntas que usa exemplos da literatura filogenética para testar sua capacidade em
compreendê-los.
1) Quais afirmações abaixo são interpretações corretas da
árvore ao lado? (Selecione todas as opções válidas)
a) C descente de B o qual descente de A
b) C é a espécie mais avançada
c) A é a espécie mais primitiva/ancestral
d) B é intermediário entre A e C
e) Nenhuma das opções é correta
A
C
B
2) Com relação à mesma árvore da pergunta 1, quais afirmações sobre ancestralidade são
corretas? (Marque todas as opções válidas)
a) A é o ancestral comum de B e C
b) O ancestral comum de A e B viveu depois do ancestral de A e C
c) B e C compartem um ancestral comum mais recente que o de B e A
d) Qualquer ancestral comum de A e B também é ancestral de C
e) Nenhuma das alternativas é correta
3) Qual das quatro árvores abaixo mostra relações filogenéticas diferentes das demais?
E
A
C
a.
D
B
C
A
B
D
E
E
b.
c.
A C
D
B
E
B
D
A
C
d.
4) Qual das quatro árvores abaixo mostra relações filogenéticas diferentes das demais?
a
c
b
d
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5) Em relação à árvore ao lado, qual das afirmações abaixo é a
correta?
a) Uma foca (seal) é mais proximamente relacionada a um cavalo
(horse) do que a uma baleia (whale)
b) Uma foca (seal) é mais proximamente relacionada a uma baleia
(whale) do que a um cavalo (horse)
c) Uma foca (seal) é igualmente relacionada a um cavalo (horse) e
uma baleia (whale)
d) Uma foca (seal) é relacionada a uma baleia (whale), mas não a
um cavalo (horse).
6) Supondo que a árvore ao lado é correta, qual das seguintes
afirmações é a correta?
a) Tubarão (Reef shark) é mais antigos que o tritão (Newt,
Amphibia)
b) Tubarão (Reef sharks) deu origem os tritões (Newt, Amphibia)
c) O ancestral comum entre o peixe-dourado (goldfish) e humanos
viveu antes do ancestral comum entre humanos e aves (birds)
d) Tubarão (Reef shark) originaram os tritões (Newt, Amphibia)
e) Reef sharks e o peixe-dourado (goldfish) não tem ancestral
comum
f) Aves (Bird) se originaram antes dos humanos
7) Supondo que a árvore ao lado é correta, qual das seguintes
afirmações é a correta?
a) Algas verdes (green alga) são mais proximamente
relacionadas à algas vermelhas (red alga) que a um pinheiro
(Pine)
b) Algas verdes (green alga) são mais proximamente
relacionadas a um pinheiro (Pine) que à algas vermelhas
(red alga)
c) Algas verdes (green alga) são mais igualmente
relacionadas à algas vermelhas (red alga) e a musgos
(Moss)
d) Algas verdes (green alga) são mais relacionadas à algas
vermelhas (red alga) mas não a musgos (Moss)
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8) Conforme a mesma filogenia da pergunta anterior, três estudantes tem diferentes
interpretações:
• Aluno A diz que um pinheiro (Pine) é a espécie mais evoluída porque é a mais recente;
• Aluno B diz que um pinheiro é o menos evoluído porque todos os demais são
ramificações que dele;
• Aluno C diz que todas as espécies são igualmente evoluídas porque todas evoluíram ao
longo do mesmo período de tempo desde o seu ancestral comum. Qual aluno está
correto?
a) Aluno A
b) Aluno B
c) Aluno C
d) Nenhum deles
9) Suponha que o ancestral comum da árvore acima tivesse os seguintes caracteres: rabo
comprido (long tail), aleta-da-orelha (ear flaps), testículos-externos (external testes) e garras
fixas (fixed claws). Todas as mudanças evolutivas nessas características estão indicadas na
filogenia. Baseado nisso, quais características uma foca (seal) têm:
a) rabo comprido (long tail), aleta-da-orelha (ear flaps), testículos-externos (external testes)
e garras fixas (fixed claws).
b) rabo curto (short tail), testículos-externos (external testes) e garras fixas (fixed claws)
c) rabo curto (short tail), testículos abdominais (abdominal testes) e garras fixas (fixed
claws).
d) rabo curto (short tail), aleta-da-orelha (ear flaps), testículos abdominais (abdominal
testes) e garras fixas (fixed claws).
e) rabo comprido (long tail), aleta-da-orelha (ear flaps), testículos abdominais (abdominal
testes) e garras retráteis (retractable claws).
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10) Qual das árvores abaixo (a à d) mostra relações diferentemente da árvore maior?
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11) Na árvore abaixo, suponha que o ancestral comum tenha sido uma erva (não uma árvore –
tree) sem folhas nem sementes. Baseando-se na árvore e assumindo que todas as mudanças
evolutivas nesses caracteres estão indicadas na figura, quais terminais (tips) são árvore e não
tem folhas?
a) Lepidodendron
b) Clubmoss
c) Oak (Quercus)
d) Psilotum
e) Fern (Pteridófitas)
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Perguntas de 10-14 se referem à árvore abaixo: o quadro negro marca a origem da coluna
vertebral. Todos os descendentes dessa linhagem tem uma coluna vertebral (Vertebrados). O
círculo negro marca o ramo onde a formação de colágeno e embrião evoluiu. Todos os
descendentes desta linhagem são chamados Animais.
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12) O termo invertebrado tem sido usado, historicamente, para se referir à todos os animais que
não tem coluna vertebral. Quais desses animais não são invertebrados?
a) Frog (sapo)
b) Sponge (esponja)
c) Mollusc (molusco)
d) Arthropod (artrópodo)
e) Cnidarian (cinidária)
13) Qual(is) das seguintes afirmações sobre invertebrados é(são) verdadeira(s)?
a) Invertebrados são mais proximamente relacionados entre si do que com os
vertebrados?
b) Caracteres compartilhados por todos os invertebrados são aqueles que estavam
presente nos primeiros ancestrais dos animais?
c) Alguns invertebrados tem coluna vertebral
d) Alguns invertebrados (e.g. starfish) são mais proximamente relacionados aos
vertebrados do que a outros invertebrados (e.g., insects)
e) Nenhuma das opções acima é verdadeira
14) Qual(is) das seguintes afirmações é(são) verdadeira(s)?
a) Alguns organismos tem coluna vertebral mas não tem colágeno
b) Alguns organimsos tem embrião mas não tem coluna vertebral
c) Todos os organismos com coluna vertebral tem embrião
d) Todos os organismos que não tem coluna vertebral tem colágeno
e) Nenhuma das opções acima é verdadeira
15) Cada ramo interior da árvore acima corresponde a um ancestral dos organismos relacionados
na figura. Quais dos seguintes ancestrais estão indicados na árvore?
a) O ancestral de plantas e fungos, mas que não é ancestral dos animais
b) O ancestral de plantas e mamíferos (mammals), mas que não é ancestral dos fungos
c) O ancestral de mamíferos e sapos, mas que não é ancestral das salamandras
d) O ancestral de moluscos e tubarões, mas que não é ancestral da água-viva (jellyfish)
e) O ancestral dos répteis e tubarões, mas que não é ancestral do peixe actinopterígeo
(ray-finned fish)
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16) Suponha que você colapse o clado dos animais num único terminal. Qual das seguinte
árvores mostra corretamente a relação entre animais e os demais grupos?
A.
B.
D.
E.
C.
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17) A figura acima mostra as filogenias dos genes Fitocromo-A e Fitocromo-B para amostras de
Angiospermas. Esses dois genes descendem de um ancestral comum e a duplicação do gene
ocorreu antes da origem das Angiospermas. Com base na árvore, quais taxa constituem um
clado (=grupo monofilético) em uma árvore mas não na outra?
a) Degeneria-Magnolia-Eupomatia
b) Todas as angiospermas exceto Amborella
c) Autrobaileya-Nymphaea-Cabombaceae
d) Nelumbo-Trochodendron-Aquilegia
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18) A figura acima mostra duas árvores, um dendrograma de similaridade entre compostos
químicos encontrados em plantas (esquerda) e uma filogenia (direita) das plantas, sobre a
qual está sobreposta a reconstrução da evolução química segundo os grupos definidos no
dendrograma. A árvore da esquerda mostra, portanto, apenas a similaridade entre compostos
químicos ocorrentes nas plantas e não contém informações de relações evolutivas. As cores
representam os grupos químicos definidos na esquerda e, na filogenia, os ramos cinza
indicam incerteza na reconstrução da evolução química. O que uma comparação entre essas
duas figuras nos dizem sobre a evolução de compostos secundários em plantas?
a) Cada um dos quatro grupos de espécies quimicamente parecidas constitui uma
linhagem evolutiva distinta
b) O grupo “preto” tem as defesas químicas mais avançadas/evoluídas
c) Os grupos químicos vermelho (3) e azul (1) são os mais distantes filogeneticamente
d) Cada um dos grupos químicos evoluiu múltiplas vezes ao longo da história evolutiva
das plantas
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19) A figura acima mostra relações evolutivas entre as principais linhagens de sapos, com os
ramos desenhados proporcionais ao tempo absoluto de divergência evolutiva. As barras nos
nós da filogenia indicam o intervalo de confiança nas datas estimadas para esses nós.
Supondo que esta árvore e as datas associadas estejam corretas, qual das seguintes
afirmações é válida?
a) Nenhum indivíduo vivendo antes de 70 milhões de anos (Ma) é ancestral de Raninae
b) Raninae e Dicroglossinae compartem um ancestral comum que viveu por volta de 75
milhões de anos
c) A divergência entre Raninae e Nyctibatrachinae é mais recente que 85 milhões de
anos, data que indica a separação da Índia de Madagascar pela movimentação
tectônica.
d) O ancestral comum de Micrixalinae e Dicroglossinae viveu antes de Índia e
Madagascar se separarem
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20) Rete mirabile é uma densa rede de artérias e veias encontrada em alguns vertebrados. A rete
mirabile utiliza o fluxo de sangue em contracorrente (em sentidos opostos ) para agir como
um permutador de contra-corrente. A rede troca calor, íons ou gases entre as paredes dos
vasos de modo que as duas correntes sanguíneas dentro da rete mirabile mantém um
gradiente de temperatura, ou de concentração de gases ou solutos (Wikipédia). A rede
permite aos peixes secretar O2. Na figura acima , ramos vermelhos indicam linhagens que
tem o tipo coróide (Choroid Retia) de rete (retia no plural), ramos azuis indicam aqueles com
retia do tipo bexiga natatória (Swimmblader), e ramos brancos indicam ausência de retia.
Assumindo que a árvore filogenética e a reconstrução ancestral dos caracteres foram
inferidos com precisão, podemos dizer que:
a) Swimmblader RETIA surgiu antes de Choroid RETIA
b) Os ganhos de Swimmblader RETIA ocorreram principalmente em linhagens que já
tinham Choroid RETIA.
c) Perda de Choroid RETIA causa ganho de Swimmblader RETIA
d) Choroid RETIA foi adquirida mais frequentemente do que swimbladder RETIA
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21) Cada linha na tabela acima lista um conjunto de quatro linhagens bacterianas cuja relação
segue a topologia mostrada. Assim, cada linha pode ser lida como uma árvore de quatro taxa.
Qual das quatro árvores abaixo é compatível com as informações nas três linhas da tabela?
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22) Lemuriformes é uma linhagem restrita à Madagascar, enquanto Lorisiformes são
encontrados na África e na Ásia, mas não em Madagascar, e Tarsius é uma linhagem asiática.
A árvore acima foi gerada com objetivo de avaliar a relação de um fóssil Lemuriforme,
Bugtilemur, encontrado em antigos sedimentos no Paquistão que datam de 30 milhões de
anos. Cada ramo da árvore foi anotado com dois números, o primeiro dos quais é a
percentagem de bootstrap, uma medida de apoio estatístico ao agrupamento. A fim de
sustentar a hipótese alternativa de que Bugtilemur é de fato mais proximamente relacionado
com Lorisiformes do que Lemuriformes, como sugere a filogenia, qual é o número mínimo
de ramos, e seus valores de apoio bootstrap, que deveriam estar incorretos na figura?
a) 1 : 92 %
b) 2 : 78 % , 69 %
c) 4 : 78 % , 45 % , 30 % , 69 %
d) 4 : 78 % , 45 % , 30 % , 29 %
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23) As árvores acima são filogenias de seis grupos diferentes de organismos de (A) rãs
arborícolas, (B ) anfíbios Apoda, ( C ) cobras Uropeltidae, ( D) peixes de água doce , (E)
camarões de água doce e, (F), caranguejos de água doce. As cores indicam a reconstrução
ancestral da distribuição geográfica (verde é Sri Lanka e alaranjado é Índia). Supondo que
essas árvores e a reconstrução das distribuições geográficas ancestrais são precisas, quais
árvores indicam um padrão consistente com um evento de migração da Índia para o SriLanka e um único evento do Sri Lanka de volta para a Índia ?
a) A, F
b) B , C
c) C
d) A, B
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24) As três árvores acima retratam: a) as relações entre formigas cortadeiras (esquerda); b) as
relações entre os fungos cultivados por essas formigas (centro); c) as relações entre os fungos
que parasitam os jardins dessas formigas (direita). Ao comparar as filogenias, podemos
distinguir se os fungos são repassados verticalmente (através das gerações em uma linhagem
de formigas) ou horizontalmente (por exemplo, entre linhagens de formigas nãorelacionadas) . Permitindo que as pequenas diferenças entre as árvores possam refletir erro de
inferência filogenética, o que a semelhança entre as três filogenias sugere?
a) Os fungos cultivados são passados horizontalmente e os parasitas verticalmente
b) Os fungos cultivados são passados verticalmente e os parasitas horizontalmente
c) Os fungos cultivados e parasitas são passados verticalmente
d) Os fungos cultivados e parasitas são passados horizontalmente
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25) A árvore acima resume as relações inferidas entre uma série de fósseis de hominídeos
relacionados aos seres humanos (Homo). O nó na figura de onde saem múltiplas linhagens (a
politomia) indica incerteza na inferência filogenética ao invés de evidência de uma
divergência simultânea de uma linhagem ancestral em cinco linhagens descendentes (hard
polytomy). As idades fósseis de cada táxon estão indicadas no gráfico à direita com códigos
de cores . Note que o fóssil da espécie 7 (A. aethiopicus) é mais velho que o fóssil de sua
espécie irmã (8). Se a árvore é uma representação precisa da história evolutiva dessas
espécies, qual é a idade mínima que podemos inferir para a linhagem 8?
a) 2.25
b) 2.5
c) 3.0
d) Não pode ser determinada a partir destes dados
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26) Um médico foi acusado de ter assassinado uma vítima (“V”) injetando nela o vírus de um de
seus pacientes (“P”). A árvore ao lado (de Metzker et al. 2002, PNAS) é baseada na análise
de sequências de DNA de vírus tiradas de P, V e de outras pessoas infectadas na área (“LA”).
Pode-se concluir pela filogenia que:
a) O médico é inocente: foi a vítima quem deu o vírus ao paciente.
b) O médico é provavelmente culpado: a vítima foi infectada com um vírus do paciente.
c) A árvore é ambígua quanto à culpa do médico: ou vírus do paciente infectou a vítima
ou vice-versa.
d) O médico é inocente: o paciente foi provavelmente infectado duas vezes, uma vez
pela vítima outra por outra pessoa (LA#8)
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27) As árvore acima (de Gibbs et al. 2001, Science) mostram filogenias estimadas para o vírus da
influenza em humanos e porcos (swine). Árvore A foi construída com base em dados de uma
parte do genoma, enquanto a árvore B foi estimada com base em outra parte do genoma.
Supondo que essas árvores estão corretas e adequadamente enraizadas, como este resultado
apóia a inferência de que a cepa de 1918 da Carolina do Sul (South Carolina 1918 =
exemplar de uma pandemia de influenza em 1918), se originou pela recombinação de vírus
oriundos de humanos e porcos?
a) O fato de que a cepa South Carolina 1918 está próxima à raiz da árvore sugere que é de
origem mista entre as duas linhagens;
b) O fato de que a cepa South Carolina 1918 é mais proximamente relacionada, na árvóre A
à linhagem do vírus em porcos, e na árvore B à linhagem do vírus em humanos
c) O fato de que a cepa South Carolina 1918 é o ancestral direto de todas as cepas
encontradas em porcos, mas veio da linhagem em humanos
d) O fato de que a cepa South Carolina 1918 é mais proximamente relacionada a cepa Iowa
30 em porcos do que à cepa Scotland 94 em humanos em ambas as filogenias
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28) A árvore acima, extraída de Goujon et al. (2000, J. Virol.), foi estimada a partir de sequencias
do vírus HIV-AIDS para determinar se a enfermeira (N2) infectou o paciente (P). A árvore
também inclui vírus em outras pessoas (RO) na mesma região. Baseando-se nesta árvore o
que você pode concluir?
a) A árvore indica que a enfermeira infectou o paciente.
b) A árvore indica que o paciente infectou a enfermeira.
c) A árvore indica que tanto o paciente como a enfermeira foram infectados pela pessoa
RO51
d) A árvore é ambígua, ou o vírus do paciente infectou a enfermeira ou vice-versa
e) Nenhuma das opções acima é verdadeira
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29) A árvore acima (de Zhao et al. 2008, Dev. Biol.) reconstrói o destino de linhagens de células
no nematódio Caenorhabditis elegans, um sistema modelo em estudos moleculares e de
desenvolvimento. Enquanto um embrião de C. elegans cresce e se transforma num verme
adulto, as células se dividem e diferentes linhagens de Celulas dão origem a diferentes partes
do corpo. De acordo com a árvore, o que podemos dizer sobre células Z2 e Z3?
a) São derivadas de células P4
b) São derivadas de células D
c) Células Z são mais próximas de células P3 do que células D
d) Células Z são relacionadas à células P4 mas não a P3
e) Z2 tem mais características em comum com células Dppp do que com células Z3
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30) Thomas Jefferson foi acusado de ser o pai de Eston Hemmings, que nasceu da sua escrava
Sally Hemmings. O cromossomo Y é passado pela linhagem paterna e, portanto, pode ser
usado para estudar relações de linhagens paternas. A árvore ao lado (baseada em Foster et al.
1998, Nature) mostra as relações dos cromossomos-Y de uma linhagem descendente de
Eston Hemmings (H21) e inclui também várias outras linhages paternas das seguintes
famílias: os Jeffersons, os Carrs (parentes de Peter Carr que foi proposto como o possível pai
de alguns dos filhos de Sally Hemmings), e os Woodsons (que inclui outros descendentes de
Sally Hemmings). De acordo com esta árvore, o que pode ser concluído sobre Thomas
Jefferson ser ou não ser o pai de Eston Hemmings?
a) Thomas Jefferson ou um de seus parentes homens foi o pai de Eston Hemmings
b) Eston Hemming foi filho de um membro da família Woodson
c) Thomas Jefferson não foi o pai de Eston Hemming, que foi provavelmente Peter Carr
d) A árvore não contém evidência de quem foi o pai de Eston Hemmings
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