Abordar a fundamentação teórico-conceitual e prática da Biologia Comparada. Serão discutidos os conceitos subjacentes à Biologia Comparada, particularmente aqueles necessários à compreensão da importância das reconstruções filogenéticas na interpretação da evolução de grupos e caracteres. Serão exploradas a motivação de se realizar pesquisas comparativas em biologia, bem como as premissas de estudos em sistemática filogenética e biologia evolutiva. A disciplina fornecerá o embasamento para análises filogenéticas de dados morfológicos e moleculares e permitirá discutir os princípios norteadores de escolhas metodológicas e a aplicação de resultados.
Ultimamente, o número de estudos utilizando hipóteses filogenéticas aumentou consideravelmente, embasando pesquisas de abordagem comparada e evolutiva. O domínio dos métodos de análise filogenética é fundamental a qualquer investigação biológica básica ou aplicada, pois estes integram os meios para conhecimento da diversidade biológica e interpretações sobre a evolução de qualquer característica - seja bioquímica, fisiológica, morfológica, etológica ou ecológica. A abordagem teórica dos tópicos pretendidos, integrada à discussão dos conceitos e ao uso de práticas computacionais, facilitará a assimilação dos mesmos e servirá para melhor fundamentar os estudos filogenéticos bem como permitir uma interpretação crítica de achados já publicados.
Introdução a métodos de inferência, lógica clássica e lógica pós-aristotélica. Conceituação de Sistemática/Taxonomia, Biologia Comparada. O problema da diversidade. Histórico da Biologia Comparada. Conceitos de espécie. O problema de classes e indivíduos. Filosofia(s) da sistemática. Terminologia filogenética: plesiomorfia e apomorfia; simplesiomorfia e sinapomorfia; homoplasia; grupos monofiléticos e merofiléticos. Homologia. Construção de caracteres; premissas e estratégias de codificação; caracteres versus estados de caráter. Ordenação de estados. Amostragem de terminais para uma análise; grupo interno e grupo(s) externo(s); plano básico versus abordagem com exemplares. Critérios de enraizamento de árvores filogenéticas: grupos externos, ontogenia, registro fóssil. Enraizamento Lundberg, simultâneo e “grupo externo hipotético”. Técnicas de reconstrução filogenética. Parcimônia como critério de otimização. Técnicas de consenso. Otimização de estados ancestrais de caracteres; otimizações ambíguas e não-ambíguas. Apomorfia, homoplasia, reversão. Pesagem sucessiva (aproximação sucessiva) e pesagem implícita (implied weighting). Utilização de recursos computacionais: algoritmos para análises heurísticas básicos e avançados; busca exata. Tipos de informação: morfologia, comportamentos, moléculas. Classes de dados moleculares: obtenção; bancos de informação (GenBank). Homologia molecular e alinhamento de seqüências. Modelos de substituição (modelos de evolução molecular) e seleção de modelos para análises probabilísticas. Noções de probabilidade e aplicações à filogenética. Máxima verossimilhança como critério de otimização. Inferência bayesiana. Análise combinada (evidência total). Medidas de incongruência. Medidas de suporte para árvores e ramos: medidas diretas e indiretas. Comparação de abordagens de análise; escolha e comparação de critérios de otimização. Ferramentas de análise de evolução de características fenotípicas: sinal filogenético, método comparativo, contrastes independentes, testes de seleção de modelos. Ferramentas de análise de evolução molecular: cálculos de divergência genética, regimes de seleção (neutra, purificadora, positiva direcional), estimativas de taxas de evolução para regiões codificantes e não-codificantes do genoma.
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Artigos selecionados dos periódicos: Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics; Cladistics; Evolution; Insect Molecular Biology; Molecular Biology and Evolution; Molecular Phylogenetics and Evolution; Nature; Philosophical Transactions of the Royal Society; PLOS Biology; Proceedings of the National Academy of Sciences, USA (PNAS), Proceedings of the Royal Society; Science; Systematic Biology; Trends in Ecology & Evolution; Trends in Genetics; Zootaxa; entre outros. Anualmente, novas publicações pertinentes são incluídas.
Nota dos seminários (peso 3), relatórios de atividades teórico-práticas (peso 2).
O conceito final será definido pelo seguinte intervalo de notas: 0 – 4,9 (R - reprovado), 5,0 – 6,9 (C), 7 – 8,9 (B) e 9 – 10 (A).
Conceituação de Sistemática/Taxonomia, Biologia Comparada. O problema da diversidade. Histórico da Biologia Comparada. Conceitos de espécie. Filosofia(s) da sistemática. Terminologia filogenética. Homologia. Construção de caracteres. Ordenação de estados. Amostragem de terminais para uma análise. Critérios de enraizamento de árvores. Técnicas de reconstrução filogenética. Parcimônia como critério de otimização. Técnicas de consenso. Otimização de estados ancestrais de caracteres. Pesagem sucessiva (aproximação sucessiva) e pesagem implícita. Utilização de recursos computacionais: algoritmos para análises heurísticas e exatas. Tipos de informação. Máxima verossimilhança como critério de otimização. Inferência bayesiana. Análise combinada. Medidas de incongruência e de suporte para árvores e ramos. Comparação de abordagens de análise; escolha e comparação de critérios de otimização.
NOME DA LINHA DE PESQUISA:
Evolução da Diversidade Biológica
BREVE DESCRIÇÃO DA LINHA DE PESQUISA (máximo 3 linhas):
Uso de ferramentas teóricas e metodológicas para a reconstituição das relações de parentesco entre espécies como fundamento para estudos em Biologia Comparada.
CARACTERÍSTICAS DO OFERECIMENTO DA DISCIPLINA
Modalidade de ensino: ( ) Presencial; ( X ) Remoto; ( ) Híbrido;
Justificativa (no caso de disciplinas de forma remota ou hibrida):
As tecnologias disponíveis na plataforma de ensino remoto e na internet permitem desenvolver atividades que dificilmente poderiam ser realizadas presencialmente em sala de aula. Os recursos tecnológicos utilizados no formato remoto resultam em atividades mais dinâmicas e inovadoraS, resultando em ganhos no processo de ensino/aprendizagem. Além disso, o formato remoto amplia a abrangência da disciplina, facilitando a participação de alunos de outras unidades da USP, bem como de outras instituições de ensino e pesquisa, o que foi nítido durante os anos 2020-2021 (pandemia de Covid-19), com participação de vários alunos de fora da USP, muitos deles de outros estados.
Porcentagem não presencial (0-100%): 100%
As aulas não presenciais serão: ( X ) Síncronas; ( ) Assíncronas
Detalhamento das atividades a serem desenvolvidas de forma presencial e de forma remota, com discriminação do tempo das atividades realizadas:
Todas as atividades serão realizadas de forma remota. Os alunos terão aulas síncronas, e em sequência, desenvolverão as atividades teórico-práticas propostas pelos docentes. As discussões e seminários também serão on-line.
Detalhamento do material que será disponibilizado para os discentes:
Os materiais serão disponibilizados pela plataforma utilizada (ver item seguinte), consistindo de:
1) Arquivos com textos em PDF de artigos e livros de interesse;
2) Listas de exercícios/atividades
3) Dados e bancos de dados a serem usados nas atividades de aula
4) Programas on-line e off-line
5) Links de páginas da Internet relacionadas ao tema do curso
Plataforma a ser utilizada:
Google Sala de Aula
Descreva sobre a necessidade da presença dos discentes e/ou docentes na Universidade:
Não será necessário a presença dos discentes na Universidade. Os docentes ministrarão as aulas remotas na universidade e ficará disponível para atender aos alunos presencialmente fora do horário de aula, se necessário.
Descrição da interação entre discentes e docentes (frequência da interação, ferramentas a serem utilizadas, horários, e-mail, chat etc.):
A interação com os alunos ocorrerá durante as aulas síncronas e fora do horário de aula, mediante agendamento prévio. A interação fora do horário de aula se dará por e-mail e/ou aplicativo de mensagens instantâneas (Whatsapp, por exemplo).
Forma de controle da frequência dos alunos nas aulas:
No início de cada aula o aluno declara sua presença em um formulário eletrônico, vinculado à plataforma, ficando automaticamente registrados a data/hora e o seu e-mail cadastrado na matrícula.
Descrição da necessidade do uso de câmera e microfone por parte dos discentes
Será necessário o uso de câmera e microfone pelos alunos. Não é obrigatório que a câmera dos alunos fique ligada todo o tempo durante a aula síncrona.