Capitulo 1 - Evolução e Classificação

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Capitulo 1 - Evolução e Classificação 
TAXONOMIA E SISTEMÁTICA 
A classificação dos seres vivos está relacionada a processos evolutivos que começaram a ser aceitos a partir de 1959 com a publicação do livro A origem das espécies de Charlie Darwin.
Taxonomia é o trabalho de nomear e descrever espécies ou outras características taxonômicas e sistemática é um campo mais amplo, que inclui a taxonomia e o estudo das relações evolutivas entre os diferentes grupos de seres vivos.
Os sistemas de classificação que não se baseiam em relações de parentesco evolutivo entre os grupos de seres vivos são considerados artificiais, enquanto os sistemas que se baseiam são chamados de naturais. 
Um grande marco na classificação dos seres vivos foi estabelecido a partir dos trabalhos de Karl von Linné. Lineu, como é conhecido, propôs em seu livro Systema Naturae, de 1735, um sistema de classificação dos seres vivos. 
No sistema de Lineu, a unidade básica da classificação é a espécie, entendido como um grupo de seres vivos semelhantes a um tipo ideal e imutável. Espécies semelhantes são agrupadas em um mesmo gênero, que são agrupados em famílias, e assim por diante. 
Espécies de um mesmo gênero são mais aparentadas entre si do que espécies de gêneros diferentes. Gêneros pertencentes a uma mesma família são mais aparentados entre si do que gêneros de famílias diferentes, e assim por diante. 
Utilizam-se categorias intermediarias e não obrigatórias, como subfilo, infraclasse, superordem, superfamília, subfamília, subgênero e subespécie.
Lineu também estabeleceu regras de nomenclatura: o nome da espécie é sempre duplo, formado por duas palavras escritas em itálico ou sublinhadas. Usam-se sempre palavras em latim. A primeira palavra corresponde ao gênero e deve ser escrita em maiúscula. A segunda palavra corresponde ao epiteto especifico e deve ser escrita em minúscula.
Com a aceitação das ideias evolutivas, as espécies deixaram de ser vistas como grupos estáticos de seres vivos e passaram a ser conceituadas.
Conceito biológico de espécie: Grupo de populações naturais real ou potencialmente intercruzantes que é reprodutivamente isolado de outros grupos de organismos. 
O isolamento reprodutivo é fundamental para se considerar populações dentro de uma espécie. Esse conceito só é valido para espécies de organismos com reprodução sexuada.
Híbridos são o resultado do cruzamento de duas espécies diferentes. Apesar de serem férteis, não se reproduzem por não conseguir atrair parceiros. 
NOÇÕES DE SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA 
As duas principais escolas de classificação que se baseiam em princípios evolutivos são: a evolutiva, que é mais tradicional, e a filogenética, que se tornou preferência dos pesquisadores a partir de 1966, com os trabalhos de Willi Henning. 
A maior crítica da escola filogenética é a metodologia adequada para testar hipóteses. A escola filogenética desenvolveu um método, onde consideram um grande número de caracteres, que podem ser atômicos, fisiológicos, comportamentais, moleculares, entre outros. 
Quando se comparam as informações obtidas pela analise filogenética com aquelas que estamos mais acostumadas a ver na escola evolutiva, muitas diferenças começam a surgir. 
Noções básicas de especiação 
A diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e formação de novas espécies (especiação).
Cladogênese compreende os processos responsáveis pela ruptura da coesão original em uma população, gerando duas ou mais populações que não trocam mais genes. 
Anagênese compreende os processos pelos quais um caráter surge ou se modifica em uma população ao longo do tempo, sendo responsáveis pelas “novidades evolutivas” e pela fixação dessas novidades nas populações. 
Cladogramas 
Representação esquemática por meio de um diagrama de ramos. 
A base de onde partem os ramos é chamada de raiz, e os pontos de onde partem os ramos são chamados de nós. Estes representam ancestrais comuns hipotéticos para todos os grupos que estão acima do nó. Os grupos que descendem evolutivamente desse ancestral são colocados no ápice dos ramos, compondo os terminais. 
Os nós simbolizam pontos de provável ocorrência de eventos cladogenéticos, ou seja, momentos em que a população ancestral foi separada em duas ou mais populações e passaram a apresentar características próprias surgidas por anagênese. 
A localização dos pontos de ramificação ao longo do cladograma fornece uma ideia do tempo relativo de origem dos diferentes ramos. Há cladogramas, no entanto, em que o tempo absoluto é representado e, nesses casos, as distancias entre os nós variam em função da escala de tempo. 
 
A sequência hierárquica das ramificações no cladograma reflete de alguma maneira, a sequência de subdivisões de linhagens observadas ao longo do tempo. Grupos que partem de um mesmo nó são chamados grupos-irmãos e são mais próximos evolutivamente entre si do que grupos que partem de nós diferentes. 
Os cientistas utilizam grande número de caracteres e os analisam de modo comparativo. A escolha dos caracteres usados tem de ser bastante criteriosa, pois só podem ser comparados caracteres ou estruturas que sejam homólogos. Não devem ser comparadas estruturas análogas. 
Estruturas homologas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um mesmo ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma função. Estruturas análogas são aquelas que se assemelham simplesmente por exercer a mesma função, mas não derivam de modificações de estruturas semelhantes e já existentes em um ancestral comum exclusivo.
Para cada estrutura homologa, procura-se definir qual é a condição que já existia em um grupo ancestral e qual é a condição nova, que surgiu por anagênese. A condição presente no ancestral é chamada de primitiva e a novidade evolutiva é chamada condição derivada. Somente as condições derivadas são usadas para definir os agrupamentos. 
Os grupos naturais são formados apenas por organismos que compartilham a condição derivada de um ou mais caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo. Grupos formados desse modo, e que incluem todos os descendentes desse ancestral exclusivo, são chamados monofiléticos. 
Conceito fisiológico de espécie: população ou grupo de populações definidas por uma ou mais condições derivadas, constituindo o menor agrupamento taxonômico reconhecível. 
Esse conceito pode ser aplicado para organismos com reprodução sexuada ou assexuada e pode ser empregado tanto para espécies recentes como para fosseis, pois ele não depende de saber se há ou não reprodução e descendentes férteis. 
Como ler um cladograma 
Cladograma hipotético com cinco grupos de organismos: A, B, C, D e E. 
A condição derivada do caráter 1 (cor vermelha) ocorre nos grupos B, C, D e E.
A condição derivada do caráter 2 (cor verde) ocorre nos grupos C, D e E. Os caracteres 3 (cor amarela) e 4 (cor roxa) aparecem na condição derivada apenas em D e E.
A condição derivada do caráter 5 (cor azul) aparece apenas no grupo E, que o separa, portanto, do grupo D.
Empregando o conceito de grupo monofilético, pode-se notar que todo grupo formado por (A + B + C + D + E) é monofilético. Por sua vez, o outro agrupamento formado por (B + C + D + E) também é monofilético, o mesmo acontecendo com (C + D + E) e com (D + E). Assim, existe uma hierarquia em que um grupo monofilético maior abriga outro grupo menor, que abriga outro grupo monofilético menor ainda.
Os terminais nem sempre representam espécies. Eles podem corresponder outras categorias taxonômicas.
As relações filogenéticas de grupos de seres vivos bem resolvidas, são apresentadas em cladogramas formados apenas por dicotomias. Quando vários ramos partem de um único ponto do cladograma, isso significa que as relações filogenéticas entre esses grupos não estão completamente resolvidas, formando politomias.
SISTEMÁTICA: UMA ÁREA EM MODIFICAÇÃO 
Ainda existem dúvidas na compreensão das relações filogenéticas entre vários grupos de seres vivos. Novas propostasde classificação tem surgido, fazendo da sistemática uma das áreas da biologia que mais cresce. 
Os cinco reinos 
O sistema de cinco reinos foi proposto por Robert Whittaker, em 1969 e, depois modicado por Lynn Margulis e Karlene Schwartz em 1982.
Essas autoras propuseram que os cinco reinos de seres vivos fossem assim definidos:
Monera: reino que agrupa todos os seres procariontes.
Protoctistas: eucariontes unicelulares ou multicelulares, sem tecidos.
Fungos: eucariontes heterótrofos que se alimentam por absorção de substancias do meio.
Plantas: eucariontes multicelulares fotossintetizantes com corpo formado por tecidos 
Animais: eucariontes multicelulares heterótrofos que se alimentar por ingestão de alimentos do meio.
O sistema de classificação em cinco reinos está entrando em desuso, tendo sido substituído pelo sistema de três domínios. 
Os três domínios 
Carl R. Woese e sua equipe analisaram de modo comparativo o RNAr de muitos organismos. Essa molécula esta presente em todos os seres vivos. Com base nesses estudos, Woese propôs, em 1977, a separação dos procariontes em dois grupos distintos, o das arqueobactérias e o das eubactérias, e a reunião dos eucariontes em um outro agrupamento. Em 1990, ele e seus colaboradores propuseram formalmente uma categoria taxonômica superior ao reino, dividindo os seres vivos em Archaea, Bacteria e Eucarya. 
Assumiram que as Archaea não são bactérias e abandonaram a denominação anterior. Os procariontes são muito diferentes entre si e formam dois domínios distintos. Por outro lado, todos os eucariontes são muito semelhantes entre si e compõem um domínio único. 
Os grupos de eucariontes 
Sandra L. Baldauf propôs em 2008 uma das explicações mais aceitas atualmente. A diversidade dentro dos eucariontes é grande, e engloba os reinos Animalia, Plantae, Funghi e Proctista. 
Os fungos são mais aparentados com os animais do que com as plantas e estão colocados em um grande agrupamento chamado Opistoconte. As amebas e outros organismo semelhantes são agrupados nos Amebozoários, as algas verdes, as plantas terrestres e as algas vermelhas são consideradas no grande grupo dos Arqueplastida, e os demais organismos, em outros cinco grandes grupos.