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UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL CAMPUS CERRO LARGO CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Acadêmica: Mirta Kauhana Lunkes Preceptora: Mari Soni Petry Classificação dos seres vivos ❑ Primeiras ideias sobre classificação • Com o desenvolvimento das primeiras civilizações, surgiram tentativas de classificar as espécies já conhecidas; • Classificar: agrupar objetos e seres de acordo com critérios, semelhanças ou diferenças. ❑ A classificação na antiguidade • Aristóteles (IV a. C.) estabeleceu o primeiro sistema de classificação; • Organizou os seres vivos em ordem decrescente de complexidade, a scala naturae (escala natural); • O ser humano estava no ápice, abaixo os outros animais, depois as plantas e, por último, os minerais. ❑ A classificação na antiguidade • A ideia de que o ser humano estaria no topo persistiu até o século XIX, quando Darwin apresentou suas ideias sobre evolução e seleção natural; • Teofrasto, desenvolveu uma classificação (Historia platarum) das plantas ordenando-as em ervas, arbustos e árvores. ❑ A classificação na idade média • Santo Agostinho (século IV a. C) classificou alguns seres como úteis, indiferentes ou nocivos ao ser humano • Conrad Gessner (1516-1565) – Historia animalium – classificação muito abrangente, incluindo unicórnios e sereias ❑ Aprimoramento nas classificações • O principal problema: os critérios eram artificiais, separando em uma mesma categoria, animais muito diferentes entre si; • Com o passar do tempo, começaram a utilizar descrições detalhadas como morfologia, anatomia e fisiologia; ❑ Primórdios da taxonomia • Conforme novas espécies eram descobertas, classificá-las tornava-se mais complexo; • Assim, surge a TAXONOMIA, que descreve, nomeia e classifica os seres vivos; • Organismos eram reunidos em categorias (táxons), subdivididas em outros táxons. ❑ Classificação de Lineu • Carl Von Linné ou Lineu, como é chamado em português, passou grande parte de sua vida classificando vegetais e animais; • Dividiu três reinos: vegetal, animal e mineral. Cada reino foi dividido em uma classe, cada classe em ordens, cada ordem em gêneros e cada gênero em espécies; ❑ A nomenclatura biológica Em seu sistema de classificação, Lineu usou a chamada nomenclatura binomial ou binária. Que designa a espécie com duas palavras latinas, escritas em itálico ou grifadas separadamente. Ex: Homo sapiens •Categorias atuais A unidade de classificação biológica é a espécie, conjunto de organismos semelhantes entre si, que compartilham diversas características exclusivas deles como resultado do processo evolutivo. A classificação biológica "atual" leva em conta critérios "evolutivos" e analisa de maneira comparada: a) Morfologia; b) Anatomi; c) Fisiologia; d) Embriologia; e) Nível celular; - núcleo: - número cromossômico. - código genético. f) Reprodução "sexuada" -> descendência "fértil" ❑ Categorias atuais Espécies próximas evolutivamente são agrupadas em gêneros, os gêneros em famílias, as famílias em ordens, as ordens em classes, as classes em filos (ou divisões, em Botânica) e os filos em reinos. • Carl R. Woese (1928-2012) propôs, em 1990, uma categoria acima de reino: os domínios; • Assim, o domínio passa a ser a categoria de classificação mais ampla, baseada em critérios mais abrangentes. Exemplo de classificação da espécie Canis familiares ❑ Sistemática filogenética • Nem sempre a morfologia reflete as relações evolutivas entre as espécies; • A aparência externa nem sempre indica graus de parentesco; • Com avanços da Biologia molecular, análises de DNA, RNA e proteínas começaram a ser somadas aos aspectos morfológicos, fisiológicos e até comportamentais. • 1966: Willi Hennig (1913-1976) propôs classificar por parentesco evolutivo, espécies vivas e extintas = sistemática filogenética • De acordo com a sistemática filogenética, a variedade de organismos é gerada por meio da cladogênese (processos que geram duas novas espécies) e da anagênese (processos que geram mudanças em uma mesma espécie). ❑ Sistemática filogenética • Existem regras internacionais que estabelecem a maneira como algumas dessas categorias taxonômicas devem ser escritas. • O nome da espécie é sempre constituído de duas partes, ou seja, é binomial. A proposta da nomenclatura binomial partiu de Carolus Linnaeus, ou Lineu, e é até hoje a forma adotada. O primeiro nome corresponde ao do gênero e é escrito com letra inicial maiúscula. O segundo é conhecido por epíteto específico e forma, com o primeiro, o nome da espécie. No caso da bananeira (banana-maçã e banana-prata), o nome da espécie é Musa paradisiaca. O nome científico é escrito em latim, com letra do tipo itálico ou grifado. Se Musa paradisiaca é o nome da espécie, o gênero é Musa. O gênero Musa contém outras espécies, como a banana-nanica, por exemplo, cujo nome científico é Musa cavendishii. ❑ Seleção natural • Até o surgimento das ideias de Charles Darwin (1809-1882) e Alfred R. Wallace (1823-1913), no século XIX, a concepção predominante era o fixismo; • Lineu, por exemplo, era fixista; • Foi Darwin que sugeriu que os organismos não eram imutáveis; As hipóteses e deduções de Darwin com os tentilhões O postulado: todas as espécies de tentilhões no arquipélago se derivam da mesma espécie original. A observação: apesar de sua semelhança forte, cada espécie de tentilhão tem uma forma altamente característica do bico. Os fatores evolutivos: isolamento geográfico, ambiente ecológico, competição. O isolamento geográfico: impede a migração e fluxo de genes com a espécie original e com aquelas de outras ilhas; ❑ Espécie • Conceito discutido desde 1970 até os dias de hoje; • Se um organismo apresentar todas as características definidas pela taxonomia, será incluído naquela espécie; • Espécie pode ser definida como o conjunto de populações naturais, isoladas reprodutivamente de outros organismos, que podem cruzar e produzir descendentes férteis; ❑ Especiação • Formação de novas espécies a partir de uma população já existente; • Isolamento geográfico: barreira geográfica impedindo a reprodução dos indivíduos dos grupos separados. • Redução de fluxo gênico: não há barreira geográfica, mas, a reprodução entre os grupos é muito improvável • No entanto, espécies próximas evolutivamente podem eventualmente intercruzar gerando híbridos férteis. ❑ Especiação ❑ Árvores filogenéticas • Relações de parentesco (filogenias) são expressas em diagramas; • Parte-se de uma “raiz” que se ramifica. ❑ Cladogramas • Os táxons em um cladograma são organizados levando em conta as “novidades evolutivas”, chamadas de apomorfias; • Apomorfias = características que não estavam presentes na espécie ancestral; • Grupos com um único ancestral em comum são chamados monofiléticos ou clados. Na construção de um cladograma, um caráter é condição primitiva. A condição derivada é a que se origina da primitiva. Os cladogramas mostram a origem evolutiva dos grupos por dicotomias (bifurcações). Isso indica a separação física e reprodutiva de um grupo ancestral em dois grupos derivados, em dado momento do processo evolutivo, fenômeno chamado de cladogênese. ❑ Cladogramas ❑ Cladogramas Como podemos ver na ilustração, à partir de um nó, surgem ramos (os clados) distintos. O nó representa a cladogênese, a separação em dois ramos a partir de um ancestral. Este é o ancestral comum a todos os grupos acima dele. ❑ Cladogramas É comum, em um cladograma, a indicação das características primitivas e derivadas existentes naquela filogenia em particular. Entendem-se por características primitivas aquelas que já estavam presentes no ancestral; e por características derivadas, as novidades evolutivas apresentadas em relação ao seu ancestral. ❑ Domínios e reinos Em 1866 o zoólogo alemão E. Haeckel criouo termo “protista” para designar um conjunto de organismos simples, eucariontes, que não eram caracterizados nem como vegetais nem como animais. Mais tarde, o novo Reino Protista incluiria as bactérias, protozoários, fungos e as algas. A ideia de classificação que vamos adotar baseia-se nos cinco reinos estabelecidos pelas biólogas Lynn Margulis e Karlene Schwartz (2001). Nessa proposta, as relações evolutivas entre os reinos Monera, Protistas, Fungos, Plantas e Animais são representadas na forma de árvore filogenética, e os vírus não estão incluídos ❑ Reino Monera Representado apenas por procariontes, como é o caso das bactérias e cianobactérias, estas últimas conhecidas anteriormente por algas azuis ou cianofíceas. As bactérias podem ser autótrofas ou heterótrofas, enquanto as cianobactérias são sempre autótrofas. Autótrofo: que produz seu alimento (auto = próprio; trofo = alimento); heterótrofo: o alimento provém de outro organismo (hetero = diferente) Representados pelos protozoários e pelas algas. Os protozoários são unicelulares eucariontes heterótrofos. As algas são eucariontes autótrofas por fotossíntese; ❑ Reino protista Reúne eucariontes pluricelulares e autótrofos fotossintetizantes. Suas células tem parede de celulose, um polissacarídeo, e cloroplastos com as clorofilas a e b. Alguns representantes desse reino são os musgos, as samambaias, os pinheiros e as plantas com flores e frutos. ❑ Reino Plantae ou Reino das plantas ❑ Reino Fungi Agrupa seres eucariontes, unicelulares ou pluricelulares, heterótrofos que se nutrem por absorção dos alimentos. Alguns exemplos de representantes são os lêvedos, os cogumelos, os bolores e as orelhas-de-pau. ❑ Reino Animalia Agrupa eucariontes heterótrofos que se nutrem por ingestão de alimentos. Após a fecundação, o zigoto passa por mitoses sucessivas, atingindo o estágio de blástula, uma pequena massa de células indiferenciadas. Estes, podem ser separados em vertebrados e invertebrados. Para diferenciar animais e fungos multicelulares, precisamos recorrer a outros critérios. Para o momento, vamos comentar apenas um deles: o modo de obtenção do alimento. A maior parte dos animais obtém alimentos por ingestão e os fungos obtêm alimentos por absorção. ❑ Proposta do sistema dos três domínios Uma das propostas mais aceitas atualmente é a da equipe de microbiologistas liderados por Carl Woese, que em 1977, apresentou a organização dos seres vivos em três grandes agrupamentos chamados domínios: dois domínios constituídos por seres procariontes (Archaea e Bacteria), e um domínio constituído por todos os seres eucariontes (Eukarya). Cada domínio está subdividido em reinos, muitos correspondentes aos filos do sistema de cinco reinos já conhecido.