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APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY SISTEMÁTICA SISTEMÁTICA: Ciência que classifica os seres vivos através do estudo comparativo de suas características, aspectos e fenômenos morfológicos, fisiológicos, genéticos e evolutivos com o objetivo de reconstruir seu histórico evolucionário a partir das relações a afinidades entre os diversos grupos de espécies. TAXONOMIA E TÁXON: A taxonomia é o processo que descreve a diversidade dos seres vivos através da classificação e nomenclatura. O táxon é uma unidade taxonômica essencialmente associada a um sistema de classificação. O táxon é o objeto de estudo da taxonomia. CATEGORIAS TAXONÔMICAS: ALGUMAS REGRAS DE NOMENCLATURA: O NOME DE UM TÁXON DEVE SER DISPONÍVEL E VÁLIDO: NOME DISPONÍVEL: Significa que o nome está de acordo com as REGRAS DO CÓDIGO. Deve ser escrito em latim ou latinizado. Para facilitar a memorização utiliza-se a palavra ReFiCOFaGE Re Reino Fi Filo C Classe O Ordem Fa Família G Gênero E Espécie APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY Nomes de espécies devem ser BINOMIAIS, ou seja, possuem um nome duplo (epíteto genérico e epíteto específico). Os restantes das categorias taxonômicas só possuem “um nome”. O epíteto genérico SEMPRE possui a inicial maiúscula. O epíteto específico SEMPRE possui a inicial minúscula. O autor e o ano da publicação devem ser citados depois do epíteto específico. Nome do autor e o ano da publicação SEMPRE devem ser separados por vírgula. EXEMPLO: NOME VÁLIDO: Para um nome ser considerado válido, ele deve seguir os quatro seguintes princípios: Universalidade: O nome de um táxon deve ser igual em todo o mundo. Estabilidade: O nome não pode ser alterado, exceto se houver um problema taxonômico. Unicidade: Cada táxon deve possuir apenas um nome. Distinção: Cada táxon deve possuir um nome distinto. Quando o nome de uma espécie tem o nome do autor entre parênteses, significa que em algum dado momento, aquela espécie mudou de gênero. EXEMPLO: Atta sexdens (Lineu, 1752). PROBLEMAS TAXONÔMICOS: Homonímia: Quando dois ou mais táxons possuem o mesmo nome. Isso fere o princípio de distinção. Homônimo Sênior (MAIS ANTIGO) e Homônimo Júnior (MAIS RECENTE). Sinonímia: Quando um táxon possui dois ou mais nomes. Isso fere o princípio de unicidade. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY Sinônimo Sênior (MAIS ANTIGO) e Sinônimo Júnior (MAIS RECENTE). Quando ocorrem problemas taxonômicos é necessário utilizar a LEI DA PRIORIDADE que diz que: “O nome atribuído a um táxon, será o mais antigo que se tem registro, desde que este seja válido e disponível”. EXEMPLOS: Três táxons diferentes com nomes disponíveis iguais conformam uma homonímia. E neste caso o táxon mais antigo ficará com o nome pela lei da prioridade. Um táxon com três nomes disponíveis fere o princípio de unicidade, já que os nomes são diferentes, neste caso o problema se resolve aplicando a lei da prioridade ficando com o sinônimo sênior o mais antigo. CLADOGRAMA: É uma representação gráfica das hipóteses sobre os parentescos (relações filogenéticas) de organismos de espécies diferentes. Por meio do cladograma procura-se reconstruir os eventos das divisões de uma espécie em duas ou mais. GRUPO MONOFILÉTICO, PARAFILÉTICO E POLIFILÉTICO: O grupo monofilético é aquele que inclui o ancestral comum mais recente do grupo e todos os descendentes desse ancestral. O grupo parafilético inclui o ancestral comum mais recente do grupo e alguns, mas não todos os descendentes desse ancestral. O grupo polifilético não inclui o ancestral recente mais comum a todos os membros do grupo. Cada linha (ramo) em um cladograma representa uma linhagem que pode se ramificar em duas linhagens em um nó. O nó em um cladograma representa o momento em que uma espécie ancestral se especializou originando duas ou mais espécies descendentes. Os grupos que partem de um mesmo nó são denominados grupos irmãos. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY CARÁTER EVOLUTIVO: Caráter plesiomorfico: Características primitivas que estavam no ancestral e continuam presentes nos descendentes. Caráter apomorfico: São características adquiridas no processo evolutivo (novidades evolutivas). TIPOS BIOLÓGICOS: Série tipo: Todos os espécimes que um autor usou para descrever uma nova espécie. Holótipo: É o espécime que o autor se baseou para descrever a nova espécie. É o indivíduo em melhor estado. Alótipo: Exemplar do sexo oposto do holótipo. Parátipo: Todos os espécimes da série tipo, excetuando o holótipo. FIXADORES DE NOMES: Holótipo ou espécime-tipo: fixa o nome da espécie Espécie tipo: Fixa o nome do gênero. Gênero Tipo: Fixa o nome da família. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY BIOGEOGRAFIA BIOGEOGRAFIA: A biogeografia estuda a distribuição de plantas e animais sobre a superfície da Terra num contexto espacial e temporal. Ou seja, está relacionada com a análise e explicação dos padrões de distribuição correlacionando-as com as mudanças que ocorreram no passado, continuam acorrendo ou ocorrem hoje e que afetam essa distribuição. DIVISÃO DA BIOGEOGRAFIA: Biogeografia Histórica: Objetiva reconstruir a origem, dispersão e extinção de táxons (Grande escala temporal). Biogeografia Ecológica: Analisa a distribuição da biota atual (Pequena escala temporal). Biogeografia Pós-pleistocênica: Estuda os efeitos da glaciação do pleistoceno e como isso afetou a distribuição atual. BIOMA X REGIÃO BIOGEOGRÁFICA: Enquanto o bioma está ligado à semelhança da vegetação, a região biogeográfica está relacionada ao histórico evolutivo, conferindo um parentesco. ALGUNS CONCEITOS,FATORES BIOGEOGRÁFICOS E ECOLÓGICOS: BIOTA: É o conjunto de todos os táxons que ocorrem em determinado local. BIOTIPO: Refere-se ao local onde os táxons estão inseridos. VICARIÂNCIA: Se refere aos processos de divisão de comunidades através de fatores biogeográficos, as barreiras. ADAPTAÇÃO: Os seres apresentam diversas características que permitem sua existência, algumas são favoráveis e outras não. As características positivas tendem a permanecer ao longo do tempo, tornando possível sua existência através das gerações seguintes. Essas características selecionadas por fatores ecológicos e biológicos são as adaptações. As características prejudiciais tendem a desaparecer no processo evolutivo. DISPERSÃO: Refere-se ao deslocamento de grupos com o objetivo de ampliar a distribuição da espécie (envolve o cruzamento de barreiras). Para que a dispersão seja um sucesso, a espécie deve chegar a uma nova área, suportar condições desfavoráveis e estabelecer uma população. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY MIGRAÇÃO: Se refere ao deslocamento de grupos, com o objetivo de alcançar áreas com condições mais favoráveis para a espécie. Alguns fatores que levam a migração são a busca por alimentos, reprodução ou condições climáticas. EXTINÇÃO: Desaparecimento de todos os indivíduos de uma espécie. Em biogeografia, a seleção natural e a competição, são fatores que podem causara extinção. (Glaciação e catástrofes naturais são outros fatores). ESPECIAÇÃO: Processo de formação de novas espécies através da vicariância ou dispersão através do tempo, com a evolução de características que diferenciam as espécies. FLUXO GÊNICO: É a troca de genes entre populações. FATORES ECOLÓGICOS: Clima, Umidez, Radiação solar. SELEÇÃO NATURAL: A ação da seleção natural consiste em selecionar indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição. TIPOS DE ESPECIAÇÃO: ALOPÁTRICA: Quando há isolamento geográfico que impede o acasalamento entre indivíduos da mesma espécie. Há uma quebra no fluxo gênico, parcial ou total. PERIPÁTRICA: Quando uma pequena parte dos indivíduos é isolada e características específicas permitem a sobrevivências. Ao longo do tempo essas características ficam em evidência. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY PARAPÁTRICA: Ocorre sem barreiras geográficas, acasalamento aleatório com fluxo gênico definido por proximidade. SIMPÁTRICA: Essa forma de especiação acontece sem uma barreira geográfica, o fator que permite a especiação é a mudança de nicho. OS DOIS TIPOS DE ESPECIAÇÃO MAIS IMPORTANTES SÃO: ALOPÁTRICA E SIMPÁTRICA. DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DE ESPÉCIES: Endêmicas: Os indivíduos são restritos a uma área particular por razões históricas, ecológicas ou fisiológicas. O endemismo pode ser recente (não houve tempo para dispersão) ou antigo. O grau de endemismo aumenta com o tempo de isolamento de uma área. ANAGÊNESE: Consiste na transformação progressiva de uma espécie com mudanças graduais chamada de MICROEVOLUÇÃO. CLADOGÊNESE: Consiste na origem de duas novas espécies que levam a diversificação das categorias superiores que constituem a MACROEVOLUÇÃO. A ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA DIVIDE-SE EM ANAGÊNESE OU CLADOGÊNESE. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY Cosmopolitas: São espécies de ampla distribuição em quase todos os continentes (excetuando-se a Antártida). Disjuntas: São espécies que ocorrem de forma descontinua, separadas por áreas que não ocorrem o táxon. Contínuas: São populações que ocorrem sem interrupções em sua área de distribuição. HOT SPOTS ECOLÓGICOS: São áreas que estão ameaçadas e possuem muitas espécies endêmicas. Alguns critérios para uma área ser considerada um hot spot ecológico são: Deve ter 70% ou mais de sua área degradada. Deve possuir mais de 1500 espécies endêmicas de plantas. Deve ter endemismo de animais. ISOLAMENTO REPRODUTIVO: O isolamento reprodutivo resulta da incapacidade, total ou parcial, de membros de duas populações se cruzarem, produzindo descendência fértil. Num caso típico de especiação alopátrica, depois de um longo período de isolamento geográfico, as populações podem se diferenciar tanto que perdem a capacidade de cruzamento entre si, tornando-se reprodutivamente isoladas. O isolamento reprodutivo pode ser classificado como pré ou pós-zigótico, parcial ou total. Pode também ser classificado tendo em conta o mecanismo que impede a reprodução. Em alguns casos, mecanismos genéticos impedem a reprodução, ou as populações ocupam nichos ecológicos diferentes impedindo machos e fêmeas de se encontrarem. Outros mecanismos incluem diferenças morfológicas que impedem a copulação. ISOLAMENTO PRÉ-ZIGÓTICO E PÓS-ZIGÓTICO: Pré-zigóticos: Causam empecilhos relativos à fecundação dos gametas, impedindo a formação do zigoto, podendo ser: Isolamento ecológico: Mantido através da adaptação de uma determinada população a um habitat específico, limitando-se a esse. Isolamento estacional: Caracterizado pela diferença no período reprodutivo das populações. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY Isolamento mecânico: Diferenças na compatibilidade dos órgãos reprodutivos, impossibilitando a cópula. Isolamento etológico: Relativo ao arquétipo comportamental (padrão definidor de uma espécie), envolvendo fatores de assimilação entre o organismo macho e fêmea, por exemplo, identificação química efetivada por feromônios. Pós-zigóticos: Proporcionais ao desenvolvimento de um organismo híbrido e sua viabilidade reprodutiva: Mortalidade do zigoto: Caso os gametas de espécies diferentes se fecundem, o zigoto pode vir a não se formar. Inviabilidade do híbrido: Se o híbrido vier a se formar e sobreviver, torna-se incapaz de procriar, em consequência de sua baixa adaptabilidade. Esterilidade do híbrido: Espécies diferentes se entrecruzam, porém gerando descendentes estéreis. BIOGEOGRAFIA DE ILHAS: Estudo da complexidade da biodiversidade em ilhas através de fatores biogeográficos. Lembrando que as ilhas consideradas não são apenas as ilhas marítimas e sim ecossistemas isolados. FATORES BIOGEOGRÁFICOS: TAMANHO DA ILHA: Quanto maior a ilha, maior a biodiversidade. O tamanho maior possui uma maior probabilidade de formação de habitats diferenciados que abrigam seres distintos. DISTANCIA: A proximidade da ilha interfere nos processos de migração, ou seja, quanto mais próximo a ilha for da área, mais fácil será o acesso das espécies a ela. FORMATOS: O formato ideal para uma ilha é o mais aproximado possível do circular. Ilhas com formato irregular sofrem com uma redução no ecossistema devido às bordas com vegetação reduzida. Outros fatores que devem ser levados em conta sobre a biogeografia de ilhas são alguns já vistos anteriormente, como: Barreiras, Migração, Especiação e Extinção. Comunidades insulares (arquipélagos) são mais pobres em espécies do que as comunidades continentais. APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY BALANÇO ENTRE EXTINÇÃO E IMIGRAÇÃO: A riqueza de espécies aumenta com o tamanho da ilha. Esta riqueza diminui com o aumento do isolamento da ilha. Conforme a Teoria do Equilíbrio Biogeográfico Insular, o número de espécies em uma ilha depende do equilíbrio entre as taxas de extinção e imigração, que são influenciadas pela distância da ilha ao continente. Populações de pequena dimensão, como das ilhas são mais vulneráveis à extinção, consequência de competição ou de predação. À medida que o número de espécies aumenta por imigração, aumenta também a taxa de extinção, assim a raridade de cada espécie aumenta. DESENHO REPRESENTANDO A RIQUEZA DE UMA ILHA EM RELAÇÃO À OUTRA: Sc = Continente S1, S2, S3 e S4 = Ilhas APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY COMPARATIVO DE ILHAS: APOSTILA DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA LUAN KELWYNY REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ALCOFORADO, Fernando. A Ciência E Os Avanços No Conhecimento Sobre A Evolução Das Espécies, 2016. Disponível em: <https://pt.linkedin.com/pulse/ciência-e-os-avanços-conhecimento-sobre-evolução- das-alcoforado/>. Acesso em: 10 de jul. 2017. BUGLIA, Fernando. Conheça E Entenda A Classificação Dos Seres Vivos, 2015. Disponível em: <https://www.infoenem.com.br/conheca-e-entenda-a-classificacao- dos-seres-vivos/>. Acesso em: 10 de jul. 2017. FERNANDES, Jéssica. Regras De Nomenclatura, 2009. Disponível em: <http://bionaturalife.blogspot.com.br/2009/01/regras-de-nomenclatura.html>. Acesso em 10 de jul. 2017. RIBEIRO, Krukemberghe Divino Kirk da Fonseca. "Mecanismos de isolamento reprodutivo"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/biologia/mecanismos-isolamento-reprodutivo.htm>.Acesso em 10 de julho de 2017. MACARTHUR, Robert Helmer; WILSON, Edward Osborne. The theory of island biogeography. 13. ed. New Jersey: Princeton University Press, 2001. QUAMMEN, David. O canto do dodô: biogeografia de ilhas numa era de extinções. Tradução: Carlos Afonso Malferrari. São Paulo: Companhia das Letras, 2008. DEMAIS INFORMAÇÕES: AULAS E MONITORIAS DE SISTEMÁTICA E BIOGEOGRAFIA NA UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO – CENTRO ACADÊMICO DE VITÓRIA.
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