Questão 106 — ENEM 2020 Digital

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Biologia → Evolução (filogenia e relógio molecular)
• ⚡ Nível: Médio — exige leitura quantitativa cuidadosa de um cladograma associada ao conceito de taxa de mutação constante
• 🎯 Tema/Habilidade: Interpretação de árvore filogenética e uso do comprimento de ramo como medida de divergência genética (relógio molecular)
• 🏆 Gabarito: E — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Entre as cinco espécies do cladograma, qual acumulou MENOS diferenças genéticas desde que se separou do seu ancestral comum mais recente?"
• Palavras-chave decisivas: taxa de erro constante, comprimento da linha horizontal, ancestral mais próximo
• Armadilha típica: confundir "estar mais perto da raiz da árvore" com "ser mais parecido com o ancestral"; também medir o ramo inteiro (da raiz até a ponta) em vez de medir apenas o segmento terminal — do último nó de bifurcação até o nome da espécie.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de comparar visualmente os cinco segmentos terminais do cladograma e identificar o mais curto, associando isso a menor acúmulo de mutações.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Relógio molecular: hipótese segundo a qual mutações se acumulam a uma taxa aproximadamente constante ao longo do tempo em qualquer linhagem, permitindo usar o número de diferenças no DNA como um "cronômetro" da divergência evolutiva.
• Cladograma: diagrama ramificado que representa hipóteses de parentesco; cada ponto de bifurcação (nó) é um ancestral comum hipotético do qual as linhagens seguintes se originaram.
• Comprimento de ramo como proxy de semelhança genética: se a taxa de mutação é constante para todas as espécies (como o enunciado garante), então ramo curto = pouco tempo decorrido = poucas trocas de nucleotídeos = alta semelhança com o ancestral; ramo longo = o oposto.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "existe uma taxa de erro mais ou menos constante de troca de nucleotídeos, independente da espécie" → autoriza comparar diretamente os comprimentos dos ramos de espécies diferentes, pois não há viés: todas mutam no mesmo ritmo.
• Evidência 2: "o comprimento da linha horizontal é proporcional ao tempo de surgimento da espécie a partir de seu ancestral mais próximo" → cada linha terminal deve ser medida isoladamente, do nó de origem até a ponta com o nome da espécie — não da raiz da árvore.
• Síntese: o problema se resume a uma tarefa de leitura gráfica: percorrer as cinco linhas terminais (Cavalo, Vaca, Ovelha, Veado, Porco) e apontar a mais curta.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Reconstruindo a topologia da árvore

A figura mostra a seguinte estrutura de parentesco: a raiz se divide em Cavalo de um lado e um grande clado do outro; esse clado se divide em Porco de um lado e um clado (Vaca + Ovelha + Veado) do outro; este último se divide em Veado de um lado e o par (Vaca + Ovelha) do outro; por fim, Vaca e Ovelha compartilham o nó mais recente de toda a árvore, ou seja, são as duas espécies com o parentesco mais próximo entre si.

Subpasso 4.2 — Comparando os comprimentos dos ramos terminais

Medindo proporcionalmente cada segmento terminal (do último nó até o nome da espécie):

• Cavalo: ramo bem longo, um dos maiores da figura — divergiu na base da árvore e acumulou muito tempo (logo, muitas mutações) desde então.
• Porco: ramo terminal mais longo de toda a árvore.
• Veado: ramo de comprimento intermediário, nitidamente maior que os de Vaca e Ovelha.
• Ovelha: ramo curto, mas perceptivelmente maior que o da Vaca.
• Vaca: ramo terminal visivelmente o mais curto de toda a figura — inclusive menor que o de sua "irmã" mais próxima, a Ovelha, com quem compartilha o ancestral comum mais recente.

Subpasso 4.3 — Verificação

Como a taxa de mutação é constante entre espécies (dado do enunciado), o ramo mais curto = menor intervalo de tempo desde a divergência = menor número de trocas de nucleotídeos acumuladas = maior semelhança genética com o ancestral mais próximo. Comparando os cinco ramos, a Vaca é a única cujo segmento é claramente o mais curto — inclusive menor que o de Ovelha, apesar de ambas partirem do mesmíssimo nó ancestral. Esse resultado bate exatamente com a alternativa E.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Cavalo

❌ Incorreta: o Cavalo diverge logo no primeiro nó da árvore (é grupo-irmão de todos os outros quatro mamíferos) e seu ramo terminal está entre os mais longos da figura. Isso indica que, desde sua separação do ancestral comum, acumulou bastante tempo — e, portanto, muitas trocas de nucleotídeos —, tornando-o uma das espécies menos semelhantes ao seu ancestral, e não mais.

B) Ovelha

❌ Incorreta: a Ovelha compartilha com a Vaca o ancestral comum mais recente da árvore, mas seu ramo terminal é visivelmente maior que o da Vaca. Ou seja, mesmo tendo o mesmo "ponto de partida" evolutivo que a Vaca, a Ovelha acumulou mais alterações genéticas depois da separação — logo, é menos parecida com esse ancestral do que a Vaca.

C) Veado

❌ Incorreta: o ramo terminal do Veado tem comprimento intermediário, maior que os de Vaca e Ovelha. Isso mostra que o Veado se separou mais cedo do clado (Vaca+Ovelha+Veado) e, por consequência, teve mais tempo (e mais mutações) acumulado até o presente.

D) Porco

❌ Incorreta: o Porco possui o ramo terminal mais longo de toda a árvore. É, portanto, a espécie que mais se distanciou geneticamente de seu ancestral mais próximo — exatamente o contrário do que a questão pede.

E) Vaca

✅ Correta: a Vaca apresenta o menor ramo terminal do cladograma inteiro, inclusive mais curto que o de sua espécie-irmã Ovelha. Como a taxa de mutação é constante entre as linhagens, esse ramo curto significa pouco tempo decorrido — e, portanto, poucas trocas de nucleotídeos — desde a separação do ancestral comum. Isso torna a Vaca a espécie geneticamente mais semelhante ao seu ancestral mais próximo.

🏆 Gabarito: E — a Vaca tem o menor comprimento de ramo terminal entre todas as espécies do cladograma, o que, sob a premissa de taxa de mutação constante, corresponde ao menor acúmulo de mutações e, consequentemente, à maior semelhança genética com o ancestral mais próximo.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: entre Cavalo, Ovelha, Veado, Porco e Vaca, apenas a Vaca tem o ramo terminal visivelmente mais curto de toda a figura — o único resultado compatível tanto com a leitura direta do gráfico quanto com a premissa de relógio molecular dada no texto.
• Padrão de cobrança: o ENEM cobra recorrentemente a interpretação de cladogramas e árvores filogenéticas (parentesco evolutivo, grupos monofiléticos, ancestral comum); a variante que usa o comprimento do ramo como medida de tempo/divergência genética (relógio molecular) é mais específica, mas segue a mesma lógica de leitura gráfica.
• Generalização: em qualquer árvore filogenética construída sob a hipótese de relógio molecular, ramo terminal curto = poucas mutações acumuladas = maior semelhança com o ancestral; ramo terminal longo = muitas mutações = maior distância genética.
• Dica de eliminação rápida: descarte primeiro as espécies com os ramos visivelmente mais longos (aqui, Porco e Cavalo — claramente fora de cogitação); depois, entre os ramos curtos restantes, escolha sempre o mais curto de todos, comparando com atenção pares "irmãos" como Vaca e Ovelha.
• Conexões: o mesmo raciocínio aparece em questões sobre DNA mitocondrial e pseudogenes como marcadores moleculares, e em árvores filogenéticas moleculares comparadas com árvores morfológicas.