Cronospecie

Modelos de equilíbrio em biologia de populações demonstraram que previsões precisas da diversidade de espécies podem ser feitas sem referência a taxons particulares. Estendemos o uso de modelos de equilíbrio para examinar padrões de diversificação filética no registro fóssil. Assumimos que (1) as regiões tornam-se saturadas em relação ao número de taxons que podem coexistir; e (2) após esse limite ser atingido, as taxas de especiação e extinção são muito semelhantes. Usando essas restrições mínimas e os preceitos padrão da taxonomia evolutiva (monofilia), geramos árvores evolutivas por simulação estocástica e classificamos suas linhagens em clados. Processos aleatórios com restrições mínimas produzem árvores filéticas semelhantes às baseadas no registro fóssil. De particular interesse são os padrões de origem e extinção de clados e de diversidade intraclado. Para comparação com simulações por computador, apresentamos clados reais para os Reptilia. As semelhanças são impressionantes, mas alguns padrões do registro fóssil não são simulados por processos aleatórios. Por exemplo, a extinção do Cretáceo tardio pode representar um tipo fundamentalmente diferente de evento evolutivo. O programa de simulação e sua comparação com o mundo real permitem uma separação mais clara dos elementos estocásticos e determinísticos no registro evolutivo.

@article{doi101086627905,
    author = "Raup, David M. and Gould, Stephen Jay and Schöpf, Thomas J. M. and Simberloff, Daniel",
    title = "Stochastic Models of Phylogeny and the Evolution of Diversity",
    year = "1973",
    journal = "The Journal of Geology",
    abstract = "Modelos de equilíbrio em biologia de populações demonstraram que previsões precisas da diversidade de espécies podem ser feitas sem referência a taxons particulares. Estendemos o uso de modelos de equilíbrio para examinar padrões de diversificação filética no registro fóssil. Assumimos que (1) as regiões tornam-se saturadas em relação ao número de taxons que podem coexistir; e (2) após esse limite ser atingido, as taxas de especiação e extinção são muito semelhantes. Usando essas restrições mínimas e os preceitos padrão da taxonomia evolutiva (monofilia), geramos árvores evolutivas por simulação estocástica e classificamos suas linhagens em clados. Processos aleatórios com restrições mínimas produzem árvores filéticas semelhantes às baseadas no registro fóssil. De particular interesse são os padrões de origem e extinção de clados e de diversidade intraclado. Para comparação com simulações por computador, apresentamos clados reais para os Reptilia. As semelhanças são impressionantes, mas alguns padrões do registro fóssil não são simulados por processos aleatórios. Por exemplo, a extinção do Cretáceo tardio pode representar um tipo fundamentalmente diferente de evento evolutivo. O programa de simulação e sua comparação com o mundo real permitem uma separação mais clara dos elementos estocásticos e determinísticos no registro evolutivo.",
    url = "https://doi.org/10.1086/627905",
    doi = "10.1086/627905",
    openalex = "W2026989517",
    references = "doi101007978146158633315, doi101086627137, doi101111j174966321961tb35525x, doi101126science17740541065, doi1023072982232, openalexw1590525445, openalexw2145250129, openalexw2465044259, openalexw3135630760"
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Os taxonomistas que trabalham com faunas do Cenozóico tardio tendem a ver as espécies vivas como pontos de partida para a avaliação de cronospecies (ou seja, segmentos de linhagens evolutivas subjetivamente designados como espécies) que se estendem para trás no tempo a partir do Recente. Esta prática torna possível construir uma curva de sobrevivência para cronospecies do Cenozóico tardio, avaliando todas as linhagens fóssis que se acredita terem sobrevivido até os dias de hoje. Uma curva de sobrevivência é produzida plotando a fração dessas linhagens existentes em qualquer momento que não tenham sofrido evolução filética suficiente para que seus representantes atuais sejam atribuídos a novas espécies. Este tipo de curva de sobrevivência foi plotada para cronospecies de mamíferos usando o início do Würm, em vez do Recente, como ponto final, a fim de evitar os efeitos da extinção em massa do Würm e pós-Würm. A curva de sobrevivência revela que, exceto por uma pequena fração, as cronospecies estabelecidas têm durações longas em relação a intervalos de tempo durante os quais taxons superiores distintos surgiram. A turnover filética de espécies tem sido notavelmente lenta. A maior parte da mudança evolutiva líquida deve ter sido associada à especiação saltacional. Até mesmo a grande maioria dos gêneros deve ter surgido rapidamente por um ou mais eventos de especiação divergente. Estimativas das taxas de extinção sugerem que o efeito gargalo, no qual a constrição de uma linhagem é seguida por re-expansão como uma espécie distinta, não pode ser uma fonte majoritária de mudança evolutiva. Essas conclusões, baseadas na avaliação da filogenia de mamíferos, parecem também se aplicar a outros taxons de animais, apoiando o modelo pontuacionista da evolução. As longas durações das espécies de hominídeos implicam que a evolução humana, como a de outros mamíferos, conforma-se a este modelo.

@article{stanley1978chronospecies,
    author = "Stanley, Steven M.",
    title = "Chronospecies' longevities, the origin of genera, and the punctuational model of evolution",
    year = "1978",
    journal = "Paleobiologia",
    abstract = "Os taxonomistas que trabalham com faunas do Cenozóico tardio tendem a ver as espécies vivas como pontos de partida para a avaliação de cronospecies (ou seja, segmentos de linhagens evolutivas subjetivamente designados como espécies) que se estendem para trás no tempo a partir do Recente. Esta prática torna possível construir uma curva de sobrevivência para cronospecies do Cenozóico tardio, avaliando todas as linhagens fóssis que se acredita terem sobrevivido até os dias de hoje. Uma curva de sobrevivência é produzida plotando a fração dessas linhagens existentes em qualquer momento que não tenham sofrido evolução filética suficiente para que seus representantes atuais sejam atribuídos a novas espécies. Este tipo de curva de sobrevivência foi plotada para cronospecies de mamíferos usando o início do Würm, em vez do Recente, como ponto final, a fim de evitar os efeitos da extinção em massa do Würm e pós-Würm. A curva de sobrevivência revela que, exceto por uma pequena fração, as cronospecies estabelecidas têm durações longas em relação a intervalos de tempo durante os quais taxons superiores distintos surgiram. A turnover filética de espécies tem sido notavelmente lenta. A maior parte da mudança evolutiva líquida deve ter sido associada à especiação saltacional. Até mesmo a grande maioria dos gêneros deve ter surgido rapidamente por um ou mais eventos de especiação divergente. Estimativas das taxas de extinção sugerem que o efeito gargalo, no qual a constrição de uma linhagem é seguida por re-expansão como uma espécie distinta, não pode ser uma fonte majoritária de mudança evolutiva. Essas conclusões, baseadas na avaliação da filogenia de mamíferos, parecem também se aplicar a outros taxons de animais, apoiando o modelo pontuacionista da evolução. As longas durações das espécies de hominídeos implicam que a evolução humana, como a de outros mamíferos, conforma-se a este modelo.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0094837300005662",
    doi = "10.1017/s0094837300005662",
    number = "1",
    openalex = "W2484245196",
    pages = "26-40",
    volume = "4",
    references = "doi10100703064746897, doi101017s0094837300005224, doi101093aesa383396, doi101126science1653891349, doi1023071441916, doi1023072407738, doi1023072411924, doi104159harvard9780674865327, openalexw2145250129, openalexw3135630760"
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São discutidos os efeitos da aplicação de taxonomia horizontal (populacional) em oposição à vertical (tipológica) na precisão da cronozonação de amonites e é apresentado um exemplo de inferência estratigráfica que pode ser derivado do método populacional. Um macroconcha quase completo de Świetoszewo, Pomerânia, é comparado com uma série padrão de amostras estudada biometricamente do Volgian Inicial de Brzostowka, Polônia Central. Espécimes morfologicamente idênticos ao de Świetoszewo podem ser encontrados entre os extremos da variabilidade populacional muito acima e abaixo do horizonte de melhor ajuste com a média para a amostra. Assim, a correlação temporal é uma espécie de inferência probabilística, pois a identidade provável do tempo diminui com o aumento da distância do horizonte de melhor ajuste. Por essa razão, diagnósticos verticais (tipológicos) de cronoespécies não podem resultar em correlações melhores e mais confiáveis do que um horizontal (populacional). Como o conceito de espécie tipológica leva a uma representação falsa na filogenética e na biogeografia, propõe-se abandonar seu uso na bioestratigrafia.

@article{openalexw821285779,
    author = "Dzik, Jerzy",
    title = "Conceitos tipológicos versus conceitos de população de cronoespécies: implicações para a bioestratigrafia de amonites",
    year = "1985",
    abstract = "São discutidos os efeitos da aplicação de taxonomia horizontal (populacional) em oposição à vertical (tipológica) na precisão da cronozonação de amonites e é apresentado um exemplo de inferência estratigráfica que pode ser derivado do método populacional. Um macroconcha quase completo de Świetoszewo, Pomerânia, é comparado com uma série padrão de amostras estudada biometricamente do Volgian Inicial de Brzostowka, Polônia Central. Espécimes morfologicamente idênticos ao de Świetoszewo podem ser encontrados entre os extremos da variabilidade populacional muito acima e abaixo do horizonte de melhor ajuste com a média para a amostra. Assim, a correlação temporal é uma espécie de inferência probabilística, pois a identidade provável do tempo diminui com o aumento da distância do horizonte de melhor ajuste. Por essa razão, diagnósticos verticais (tipológicos) de cronoespécies não podem resultar em correlações melhores e mais confiáveis do que um horizontal (populacional). Como o conceito de espécie tipológica leva a uma representação falsa na filogenética e na biogeografia, propõe-se abandonar seu uso na bioestratigrafia.",
    url = "https://openalex.org/W821285779",
    openalex = "W821285779"
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Grupos de táxons marinhos que originaram-se durante recuperações de extinções em massa foram comumente mais amplamente distribuídos espacialmente do que aqueles que originaram-se em outros momentos. Acoplado ao reconhecimento de uma correlação entre as faixas geográficas e as longevidades temporais de táxons marinhos, essa observação prevê que os táxons de recuperação foram excepcionalmente longevos geologicamente. Analisamos essa possibilidade avaliando as longevidades de grupos de gêneros marinhos que originaram-se em subestágios sucessivos durante o Fanerozoico. Os resultados confirmam que vários grupos de recuperação de extinções em massa foram significativamente mais longevos do que outros grupos, mas esse efeito foi limitado ao pós-Paleozóico, sugerindo diferenças nas dinâmicas de diversificação do Paleozóico versus pós-Paleozóico.

@article{miller2003increased,
    author = "Miller, Arnold I. e Foote, Michael",
    title = "Increased Longevities of Post-Paleozoic Marine Genera After Mass Extinctions",
    year = "2003",
    journal = "Science",
    abstract = "Grupos de táxons marinhos que originaram-se durante recuperações de extinções em massa foram comumente mais amplamente distribuídos espacialmente do que aqueles que originaram-se em outros momentos. Acoplado ao reconhecimento de uma correlação entre as faixas geográficas e as longevidades temporais de táxons marinhos, essa observação prevê que os táxons de recuperação foram excepcionalmente longevos geologicamente. Analisamos essa possibilidade avaliando as longevidades de grupos de gêneros marinhos que originaram-se em subestágios sucessivos durante o Fanerozoico. Os resultados confirmam que vários grupos de recuperação de extinções em massa foram significativamente mais longevos do que outros grupos, mas esse efeito foi limitado ao pós-Paleozóico, sugerindo diferenças nas dinâmicas de diversificação do Paleozóico versus pós-Paleozóico.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1089719",
    doi = "10.1126/science.1089719",
    number = "5647",
    pages = "1030-1032",
    volume = "302"
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O estudo da evolução de mamíferos é frequentemente baseado em insights sobre a evolução dos dentes. Estudos de desenvolvimento podem tentar abordar os mecanismos que orientam mudanças evolutivas. Um exemplo é o novo modelo de desenvolvimento proposto por Kavanagh et al. (2007), que fornece um modelo testável de alto nível para prever a evolução de dentes de mamíferos. Ele é construído sobre um modelo de cascata inibitória baseado em um equilíbrio dinâmico de ativadores e inibidores, regulando diferenças no tamanho de molares ao longo da fileira dental inferior. No entanto, os tamanhos de molares em alguns mamíferos diferem desse modelo de cascata inibitória, particularmente em roedores do gênero Microtus. O objetivo deste estudo é apontar diferenças arvicoline e murinas dentro deste modelo e sugerir um modelo alternativo. Aqui demonstramos que a cascata inibitória não é seguida, devido ao primeiro molar inferior muito alongado dos arvicolinos. Ampliamos o escopo do modelo macroevolutivo projetando uma escala de tempo sobre o modelo de desenvolvimento. Demonstramos que a evolução arvicoline é caracterizada por uma grande lacuna entre o roedor mais antigo e gêneros mais recentes, com a rápida aquisição de um grande primeiro molar inferior contemporânea à sua radiação. Nosso estudo fornece hipóteses evolutivas alternativas para mamíferos com diferentes trajetórias de desenvolvimento.

@article{doi101111j15585646200900639x,
    author = "Renvoisé, Élodie e Evans, Alistair R. e Jebrane, Ahmad e Labruère, Catherine e Laffont, Rémi e Montuire, Sophie",
    title = "EVOLUÇÃO DE PADRÕES DE DENTES DE MAMÍFEROS: NOVAS INSIGHTS DE UM MODELO DE PREVISÃO DESENVOLVIMENTAL",
    year = "2009",
    journal = "Evolução",
    abstract = "O estudo da evolução de mamíferos é frequentemente baseado em insights sobre a evolução dos dentes. Estudos de desenvolvimento podem tentar abordar os mecanismos que orientam mudanças evolutivas. Um exemplo é o novo modelo de desenvolvimento proposto por Kavanagh et al. (2007), que fornece um modelo testável de alto nível para prever a evolução de dentes de mamíferos. Ele é construído sobre um modelo de cascata inibitória baseado em um equilíbrio dinâmico de ativadores e inibidores, regulando diferenças no tamanho de molares ao longo da fileira dental inferior. No entanto, os tamanhos de molares em alguns mamíferos diferem desse modelo de cascata inibitória, particularmente em roedores do gênero Microtus. O objetivo deste estudo é apontar diferenças arvicoline e murinas dentro deste modelo e sugerir um modelo alternativo. Aqui demonstramos que a cascata inibitória não é seguida, devido ao primeiro molar inferior muito alongado dos arvicolinos. Ampliamos o escopo do modelo macroevolutivo projetando uma escala de tempo sobre o modelo de desenvolvimento. Demonstramos que a evolução arvicoline é caracterizada por uma grande lacuna entre o roedor mais antigo e gêneros mais recentes, com a rápida aquisição de um grande primeiro molar inferior contemporânea à sua radiação. Nosso estudo fornece hipóteses evolutivas alternativas para mamíferos com diferentes trajetórias de desenvolvimento.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.2009.00639.x",
    doi = "10.1111/j.1558-5646.2009.00639.x",
    openalex = "W2014222673",
    references = "doi10100797814615698629"
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Há cinquenta anos, a espécie hominínea Homo habilis foi descrita por Leakey, Tobias e Napier (1964) com base em restos cranianos e pós-cranianos do Leito I na Desfiladeiro de Olduvai, na Tanzânia, datados de aproximadamente 1,8 milhão de anos atrás (mya). A reação foi altamente crítica. Céticos incluíam W.E. Le Gros Clark, K. Oakley, B.G. Campbell, D. Pilbeam, E.L. Simons, F.C. Howell, J. Robinson e L. Brace (Tobias, 1992). Alguns observaram que o novo material era semelhante a fósseis plio-pleistocênicos sul-africanos atribuídos a Australopithecus africanus de locais como Taung (descritos inicialmente por Dart, 1925) e Sterkfontein (descritos por Broom e Robinson desde 1936, veja Broom et al., 1950). Críticos afirmaram que uma nova espécie (habilis) no gênero Homo era injustificada. Robinson (1965) argumentou que os espécimes atribuídos a H. habilis deveriam, em vez disso, ser considerados australopitecinos. Não foi até cerca de 25 anos depois que Tobias (1991) publicou dois volumes detalhados sobre os fósseis hominíneos atribuídos a H. habilis do Desfiladeiro de Olduvai. Naquela época, esses espécimes eram geralmente considerados como uma espécie válida. Tobias (1992) escreveu triunfantemente uma avaliação retrospectiva da controvérsia, concluindo com as palavras "Hoje é amplamente aceito como um bom táxon e um que representa uma etapa crítica na evolução do homem moderno". No entanto, há motivos para reavaliar o status de certos espécimes atribuídos a Homo habilis e A. africanus.

@incollection{doi101201b194107,
    author = "Thackeray, Francis",
    title = "HOMO HABILIS E AUSTRALOPITHECUS AFRICANUS, NO CONTEXTO DE UMA CRONOSPECIE E MUDANÇAS CLIMÁTICAS",
    year = "2015",
    abstract = "Há cinquenta anos, a espécie hominínea Homo habilis foi descrita por Leakey, Tobias e Napier (1964) com base em restos cranianos e pós-cranianos do Leito I na Desfiladeiro de Olduvai, na Tanzânia, datados de aproximadamente 1,8 milhão de anos atrás (mya). A reação foi altamente crítica. Céticos incluíam W.E. Le Gros Clark, K. Oakley, B.G. Campbell, D. Pilbeam, E.L. Simons, F.C. Howell, J. Robinson e L. Brace (Tobias, 1992). Alguns observaram que o novo material era semelhante a fósseis plio-pleistocênicos sul-africanos atribuídos a Australopithecus africanus de locais como Taung (descritos inicialmente por Dart, 1925) e Sterkfontein (descritos por Broom e Robinson desde 1936, veja Broom et al., 1950). Críticos afirmaram que uma nova espécie (habilis) no gênero Homo era injustificada. Robinson (1965) argumentou que os espécimes atribuídos a H. habilis deveriam, em vez disso, ser considerados australopitecinos. Não foi até cerca de 25 anos depois que Tobias (1991) publicou dois volumes detalhados sobre os fósseis hominíneos atribuídos a H. habilis do Desfiladeiro de Olduvai. Naquela época, esses espécimes eram geralmente considerados como uma espécie válida. Tobias (1992) escreveu triunfantemente uma avaliação retrospectiva da controvérsia, concluindo com as palavras "Hoje é amplamente aceito como um bom táxon e um que representa uma etapa crítica na evolução do homem moderno". No entanto, há motivos para reavaliar o status de certos espécimes atribuídos a Homo habilis e A. africanus.",
    url = "https://doi.org/10.1201/b19410-7",
    doi = "10.1201/b19410-7",
    openalex = "W3176035964",
    references = "doi101006jhev19951008"
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Resumo Aqui exploramos as variações e semelhanças nos dois grupos populacionais melhor representados que viveram durante a Idade da Pedra Média e o Paleolítico Médio — os Neandertais e Homo sapiens. Baseando-nos em abordagens como a co-evolução gene-cultura, propomos um modelo de quatro campos para discutir as relações entre a evolução cognitiva humana, biologia, tecnologia, sociedade e ecologia. Focamos na fase pré-50-ka, porque raciocinamos que a mistura posterior entre Neandertais e Homo sapiens na Eurásia pode tornar difícil separá-los em termos de cognição ou em qualquer outro campo discutido neste artigo. O uso do nosso modelo permitiu-nos destacar semelhanças na cognição entre as duas populações em termos de comportamento simbólico e aprendizagem social e identificar diferenças em aspectos da cognição técnica e social. Diferenças nos variantes de genes seletivos do cérebro e na morfologia cerebral sugerem fortemente diferenças em algumas trajetórias evolutivas que teriam afetado a cognição. Portanto, sugerimos que, em vez de insistir que os Neandertais eram cognitivamente 'os mesmos' que Homo sapiens, pode ser útil focar futuros estudos na cognição específica dos Neandertais que pode ter sido bem desenvolvida dentro do seu contexto específico na época.

@article{doi101007s10816020095026,
    author = "Lombard, Marlize and Högberg, Anders",
    title = "Four-Field Co-evolutionary Model for Human Cognition: Variation in the Middle Stone Age/Middle Palaeolithic",
    year = "2021",
    journal = "Journal of Archaeological Method and Theory",
    abstract = "Resumo Aqui exploramos as variações e semelhanças nos dois grupos populacionais melhor representados que viveram durante a Idade da Pedra Média e o Paleolítico Médio — os Neandertais e Homo sapiens. Baseando-nos em abordagens como a co-evolução gene-cultura, propomos um modelo de quatro campos para discutir as relações entre a evolução cognitiva humana, biologia, tecnologia, sociedade e ecologia. Focamos na fase pré-50-ka, porque raciocinamos que a mistura posterior entre Neandertais e Homo sapiens na Eurásia pode tornar difícil separá-los em termos de cognição ou em qualquer outro campo discutido neste artigo. O uso do nosso modelo permitiu-nos destacar semelhanças na cognição entre as duas populações em termos de comportamento simbólico e aprendizagem social e identificar diferenças em aspectos da cognição técnica e social. Diferenças nos variantes de genes seletivos do cérebro e na morfologia cerebral sugerem fortemente diferenças em algumas trajetórias evolutivas que teriam afetado a cognição. Portanto, sugerimos que, em vez de insistir que os Neandertais eram cognitivamente 'os mesmos' que Homo sapiens, pode ser útil focar futuros estudos na cognição específica dos Neandertais que pode ter sido bem desenvolvida dentro do seu contexto específico na época.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s10816-020-09502-6",
    doi = "10.1007/s10816-020-09502-6",
    openalex = "W3119462367",
    references = "doi101016jquaint201802036"
}

A evolução da metástase, a disseminação do câncer para sítios distais dentro do corpo, representa uma fase letal da progressão do câncer. No entanto, as dinâmicas evolutivas que moldam o surgimento da doença metastática permanecem não resolvidas. Aqui, usando dados de rastreamento de linhagem de células únicas em combinação com métodos estatísticos filogenéticos, mostramos que a trajetória evolutiva da doença metastática está salpicada de surtos de mudança molecular rápida à medida que novas subpopulações celulares aparecem, um padrão conhecido como evolução puntuacional. Em seguida, medindo a evolução puntuacional ao longo da cascata metastática, mostramos que os efeitos puntuacionais estão concentrados na formação de tumores secundários em sítios metastáticos distais, sugerindo que modos qualitativamente diferentes de evolução podem impulsionar a progressão de tumores primários e metastáticos. Considerados como um todo, nossos resultados fornecem evidências empíricas para padrões distintos de evolução molecular em estágios iniciais e tardios da doença metastática e nossa abordagem fornece um quadro para estudar a evolução da metástase em um nível mais matizado do que foi anteriormente possível.

@article{butler2025punctuational,
    author = "Butler, George e Amend, Sarah R. e Venditti, Chris e Pienta, Kenneth J.",
    title = "A evolução puntuacional é ubíqua na colonização metastática de sítios distais",
    year = "2025",
    journal = "Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences",
    abstract = "A evolução da metástase, a disseminação do câncer para sítios distais dentro do corpo, representa uma fase letal da progressão do câncer. No entanto, as dinâmicas evolutivas que moldam o surgimento da doença metastática permanecem não resolvidas. Aqui, usando dados de rastreamento de linhagem de células únicas em combinação com métodos estatísticos filogenéticos, mostramos que a trajetória evolutiva da doença metastática está salpicada de surtos de mudança molecular rápida à medida que novas subpopulações celulares aparecem, um padrão conhecido como evolução puntuacional. Em seguida, medindo a evolução puntuacional ao longo da cascata metastática, mostramos que os efeitos puntuacionais estão concentrados na formação de tumores secundários em sítios metastáticos distais, sugerindo que modos qualitativamente diferentes de evolução podem impulsionar a progressão de tumores primários e metastáticos. Considerados como um todo, nossos resultados fornecem evidências empíricas para padrões distintos de evolução molecular em estágios iniciais e tardios da doença metastática e nossa abordagem fornece um quadro para estudar a evolução da metástase em um nível mais matizado do que foi anteriormente possível.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rspb.2024.2850",
    doi = "10.1098/rspb.2024.2850",
    number = "2039",
    openalex = "W4406640873",
    volume = "292",
    references = "doi101007bf00160154, doi101016jcell201303021, doi101016jcell201611037, doi101017s0094837300005224, doi10103844766, doi101038nature10762, doi101038nature14347, doi101056nejmoa1616288, doi10108010635150490522232, openalexw3135630760"
}