Introdução à Sistemática da Biodiversiade - AULA 02 e 03 AGRONOMIA

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Introdução à Sistemática 
da Biodiversiade
Welinton Ribamar Lopes
Programa FaunaCO
Laboratório de Biogeografia – ICB/UFG
Definindo uma espécie...
Welinton Ribamar Lopes
Espécie
Do latim: species, "tipo" ou "aparência"; 
abreviado: "spec." ou "sp." singular, ou "spp." Plural.
CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE
Mayr, 1977
AS APARÊNCIAS ENGANAM...
Megarynchus pitangua Philohydor lictor Pitangus sulphuratus
PROBLEMAS....
1. 
2.
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4.
5.
Uma questão simples, “O que é uma espécie?”, se
revelou como uma das questões mais complicadas e
debatidas dentro da biologia ao longo do século 20.
Muito papel foi gasto na história da biologia para
responder a esta simples pergunta.
Você acha que esta questão está resolvida?
Classificações, Filogenia e a 
Ordem Natural
HISTÓRICO 
No modelo de Platão, a cada espécie existente,
corresponderia um tipo ideal dessa espécie. Todos os
indivíduos de uma mesma espécie corresponderiam a
cópias imperfeitas desse mesmo tipo ideal da espécie,
que existiria em um mundo ideal ou das idéias.
Para Aristóteles, as classes ou agrupamentos são
definidos, nesse contexto, por listas de características –
essências– compartilhadas. Eis as bases do ensino atual
de Zoologia e Botânica. . .
FIXISMO
•A permanência era a regra
•Deus criador (criacionismo)
•Bíblia - Gênesis
Os seres vivos poderiam ser ordenados numa grande cadeia (seqüência)
que se estende das coisas mais primitivas às mais avançadas.
A ordem e a diversidade vistas na natureza eram, acima de tudo uma 
prova da sabedoria e da benevolência do Criador. 
A hierarquização da vida na 
Terra em 1579 de acordo com o 
plano Divino. Debaixo para cima, 
o Inferno, as formas mais 
simples e as mais complexas.
Visão estática da Criação
Didacus Valades, Rhetorica 
Christiana (1579).
SISTEMÁTICA TRADICIONAL
CONCEITOS
• BASE: as espécies são entidades originadas por criação
• PREMISSA MAIOR: as espécies são entidades independentes e
reais na natureza;
• PREMISSAS MENORES: As espécies
1. possuem identidade, conferida por diferenças
2. compartilham semelhanças, ao acaso
3. são isoladas ente si, pela reprodução 
SISTEMÁTICA TRADICIONAL
. Agrupa e isola com base em semelhanças e diferenças;
. A classificação é dependente do critério adotado para cada
categoria, mas os critérios variam de autor para autor;
. Não pretende refletir parentesco, nem história de diversificação,
já que pressupõe origens independentes, ou seja histórias isoladas;
. É, meramente, um método catalográfico.
SISTEMÁTICA TRADICIONAL
MÉTODO
espécie
espécie
espécie
ESPÉCIE
ESPÉCIE
ESPÉCIEESPÉCIE
espécie
espécie
espécie
Critérios de classificação
Semelhanças e 
diferenças
EVOLUCIONISMO ou 
TRANFORMISMO
- o estado natural de todas as coisas que 
existem no mundo é a mudança. A 
permanência quando ocorre é uma 
exceção. 
Jean-baptiste Pierre Antoine de Monet
Lamarck (1744-1829)
O processo evolutivo consistia em uma escalada de
complexidade, ou seja, os seres primitivos
(originados por geração espontânea) se
transformariam gradualmente ficando cada vez
mais complexos (EVOLUÇÃO COMO SINÔNIMO
DE PROGRESSO)
História da Teoria da Evolução
1809: J. B. Lamarck
LAMARCKISMO
– Lei do uso e do desuso
• Cada qual com suas 
aptidões, a natureza 
força os seres a se 
adaptarem.
– Lei dos caracteres 
adquiridos. 
• Os seres são capazes de 
“transmitir” seus 
caracteres adquiridos ao 
longo da vida.
Lei do uso e desuso.
Lei da hereditariedade dos caracteres
adquiridos (consenso na época).
geração espontânea
aumento de complexidade
Charles Darwin (1809-1882)
Alfred Russell Wallace (1823-1913)
A evolução não é um processo linear, mas um processo de divergência a 
partir de ancestrais comuns.
- DESCENDÊNCIA COM MODIFICAÇÃO
- SELEÇÃO NATURAL
Wallace
X
Charles Darwin
Evolução é o processo
pelo qual ocorrem as
mudanças ou transformações
nos seres vivos ao longo do
tempo, dando origem a
espécies novas.
A evolução lança luz sobre a nossa compreensão
dos seres vivos de dois modos:
-implica que há relações de
parentesco entre os seres vivos
-permite investigar como e porque
ocorreram as mudanças que
resultaram nos seres vivos atuais.
Todos os seres vivos compartilham 
aspectos básicos de estrutura e função
Variações importantes desses aspectos 
levam a separação das linhagens 
Os grupos de seres vivos podem ser 
relacionados através de descendência 
comum
Com o advento da Teoria da Origem das Espécies por
Seleção Natural (DARWIN-WALLACE, 1858), a visão
sobre as origens da diversidade biológica mudou.
Uma das implicações mais importantes desse aspecto do
modelo darwinista é que passou a ser possível representar
a história da diversidade, conectando as espécies atuais
em diferentes níveis em uma grande unidade. Os
diagramas que representam essa história são chamados de
filogenia.
Comparação do 
modelo platonista e o modelo filogenético
Conceito de Filogenia
• filogenia
fi.lo.ge.ni.a
História genealógica de uma espécie ou
de um grupo biológico, fundamentada em
elementos fornecidos principalmente
pela Anatomia Comparada, pela
Paleontologia e pela Embriologia.
Em 1950, Willi Hennig, publicou um método de análise
que permite resgatar o parentesco entre as espécies. O
método, denominado de Método da Sistemática
Filogenética, tornou-se amplamente conhecido anos
depois e, de lá até hoje, passou a ser o instrumento de
sistematização mais adequado para explicar a
diversidade dos seres vivos.
Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik
O resultado dessas análises são árvores filogenéticas dos
taxa. Nelas é possível reconhecer o parentesco entre
grupos atuais, identificar claramente a espécie ancestral
e perceber a dinâmica de transformação da vida no
tempo. Assim, a ordem das filogenias – classificação
filogenética – traduz a ordem natural resultante da
história evolutiva dos grupos biológicos.
O papel da sistemática filogenética é organizar o
conhecimento sobre a diversidade biológica a partir das
relações de parentesco entre os grupos e do
conhecimento da evolução das características
morfológicas, comportamentais, ecológicas, fisiológicas,
citogenéticas e moleculares dos grupos, permitindo uma
abordagem comparativa da vida
Homologias?
Caracteres?
Plesiomorfia?
Apomorfia?
Sinapomorfia?
ÓRGÃOS ANÁLOGOS
CONVERGÊNCIA EVOLUTIVA
Homologia & Analogia
São caracteres homólogos
aqueles que tem a mesma
origem ontogenética
(embrionária), podendo ou
não apresentar a mesma
função
Homologia
Homologia
Os estados dos caracteres podem ser
diferenciados em primitivos, mais antigos,
denominados plesiomórficos, ou plesiomorfias,
e derivados, mais recentes, denominados
apomórficos, ou apomorfias. Uma apomorfia
deriva, modifica-se, a partir de uma plesiomorfia.
t
e
m
p
o
f o r m a
Forma no tempo
Plesiomorfia -> apomorfia
Apomorfia e plesiomorfia
Plesiomorfia
Plesiomorfia
Plesiomorfia
Apomorfia
Apomorfia
ApomorfiaPlesiomorfia
Plesiomorfia
Plesiomorfia
Se duas espécies apresentam o estado derivado do
caráter (apomorfia), isso sugere que elas o receberam de
uma espécie ancestral comum e exclusiva, onde o estado
primitivo se modificou no estado derivado. Este estado
derivado compartilhado por duas (ou mais) espécies é
denominada sinapomorfia.
COMO AS NOVAS ESPÉCIES APARECEM?
Cladograma
Ancestral comum
Grupo monofilético
Grupo Parafilético
• Todas as espécies que apresentam o
estado apomórfico devem ser
descendentes de um ancestral comume
exclusivo
• Sinapomorfias são indícios de
ancestralidade comum exclusiva
Uma filogenia representa uma história!
Diferentes estilos de cladogramas mostrando a 
mesma história evolutiva de três táxons.
Protista ancestral flagelado
Multicelularidade
Porifera
Cnidaria
Desenvolvimento embrionário: mórula e blástula
Gastrulação e tecidos verdadeiros (Eumetazoa)
Platyhelminthes
Cavidade
no corpo
Pseudocelomados
Nematoda
Esquizocelomados
Deuterostômios
Enterocelomados
Mollusca
Metameria
Annelida
Notocorda
Metameria
Triblásticos e simetria primaria bilateral (Bilateria)
Arthropoda
Echinodermata
Chordata
Protostômios
Acelomados
Diblástico
Corpo
com sistema
aqüífero, sem tecido
verdadeiro
Exoesqueleto
quitinoso
Simetria 
secundária
pentarradial
Para não finalizar....
• A diversidade e a complexidade são produtos da evolução.
• A seleção natural não produz apenas novidades, ela
também mantém e estabiliza uma estrutura e um estilo de
vida bem sucedidos.
• A evolução não é direcionada e não existe nenhuma força
interna de orientação.
• não se pode dizer que um mamífero é mais adaptado que
um anfíbio. Cada um está adaptado a um ambiente, a um
modo de vida.
• A evolução também não deve ser considerada uma escada,
com peixes atuais originando anfíbios, estes originando
répteis e assim por diante. Ela deve ser vista como uma
arvore. Na ponta de cada ramo da arvore estão as
espécies atuais. Abaixo de cada ramo estão as espécies
ancestrais, que não existem mais e originaram as atuais.
Theodosius Dobzhansky (1900-1975)
"Nada em biologia faz
sentido exceto à luz da
evolução"