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Introdução à Nomenclatura Botânica e Sistemas de Classificação • É a parte da Sistemática Vegetal dedicada a dar nomes às plantas e grupos de plantas (táxon). • Nomenclatura botânica, envolve um conjunto de princípios, regras e recomendações aprovados em Congressos Internacionais de Botânica e publicados num texto oficial. Nomenclatura Botânica • Os primeiros nomes das plantas foram vernáculos ou nomes comuns, mas estes têm seus inconvenientes: Não são universais e somente são aplicados a uma língua. • Frequentemente duas ou mais plantas não relacionadas possuem o mesmo nome ou uma mesma planta possui diferentes nomes comuns. • Se aplicam indistintamente a gêneros, espécies ou variedades. Nomenclatura Botânica Início da nomenclatura organizada • Séc. XVIII (época prélineana) as plantas eram identificadas por uma longa frase descritiva em latim (sistema polinomial), que crescia a medida que se encontravam novas espécies semelhantes. • Por exemplo: Carlina acaulis L. era conhecida como: Carlina acule inifloro florae breviore • Gaspar Bauhin (Séc. XVI - XVII) sugeriu adotar somente dois nomes (sistema binomial). Início da nomenclatura organizada Com a publicação de Species Plantarum por Lineu, em 1753, o sistema foi definitivamente estabelecido. Lineu descreveu e nomeou por este sistema todo o mundo vivo conhecido até aquela data. O nome científico ou nome específico de um organismo vivo é uma combinação de duas palavras em latim: – O nome genérico ou gênero – O epíteto específico O nome científico sempre está acompanhado pelo nome abreviado do autor que o descreveu pela primeira vez de forma efetiva ou válida. • O sistema de nomenclatura botânica visa a padronização e aceitação mundial. • O nome científico é o símbolo nominal da planta ou de um grupo de plantas e é uma maneira de indicar sua categoria taxonômica. • O ICBN está dividido em três partes: • Princípios básicos do sistema de nomenclatura botânica; • Regras para por em ordem a nomenclatura antiga; • Recomendações para conseguir uniformidade e clareza na nomenclatura atual. International Code of Botanical Nomenclature I. A nomenclatura botânica é independente da nomenclatura zoológica e bacteriológica; II. A aplicação de nomes a grupos taxonômicos (táxons) de categoria de família ou inferior é determinada por meio de tipos nomenclaturais; III. A nomenclatura de um táxon se fundamenta na prioridade de publicação. IV. Cada grupo taxonômico não pode ter mais de um nome correto (o mais antigo segundo as regras); V. Os nomes científicos dos grupos taxonômicos se expressam em latim, qualquer que seja sua categoria e origem; VI. As regras de nomenclatura têm efeito retroativo, salvo indicação contrária. International Code of Botanical Nomenclature As regras são organizadas em artigos, os quais visam por em ordem os nomes já existentes e orientar a criação de novos nomes. Seguem-se algumas regras importantes que aparecem no Código: 1. Os nomes científicos dos táxons devem ser escritos em latim, quando impressos, devem ser destacados, por artifícios como o negrito ou itálico e quando manuscritos, por grifos. 2. Os nomes científicos não devem ser abreviados, exceto o nome da espécie. Na combinação binária, o nome do gênero por ser substituído pela sua inicial quando o texto torna claro qual o gênero em questão. Regras do ICBN 3. As seguintes terminações dos nomes designam as categorias taxonômicas: ordem - o nome deriva do nome de uma das principais famílias (família-tipo) com adição da terminação ales. sub-ordem - a mesma raiz com terminação ineae. família - nome derivado de um gênero vivo ou extinto com a terminação aceae. sub-família - a mesma raiz com a terminação oideae. tribo - a mesma raiz com a terminação eae. sub-tribo - a mesma raiz com a terminação inae. Regras do ICBN • Gênero: o nome pode vir de qualquer fonte, sendo escolhido arbitrariamente pelo autor. Deve ser um substantivo ou adjetivo substantivado, latino ou latinizado e escrito com a inicial maiúscula. • Espécie: o nome da espécie é também de escolha arbitrária, escolhido pelo autor. Deve ser um adjetivo ou substantivo adjetivado, latino ou latinizado, sempre formando uma combinação binária com o gênero e sempre escrito com a inicial minúscula. Todo nome de espécie deve ser acompanhado pelo nome do autor da mesma. Regras do ICBN Exemplo geral das categorias taxonômicas: Divisão: Magnoliophyta Classe: Magnoliopsida Sub classe: Rosidae Ordem: Rosales Sub-ordem: Rosineae Família: Rosaceae Sub-família: Rosoideae Tribo: Roseae Sub-tribo: Rosinae Gênero: Rosa Espécie: Rosa gallica L. Variedade: Rosa gallica var. versicolor Thory Nomes dos táxons • O nome de um gênero pode ser o nome de uma pessoa latinizado, seguindo as regras: • Terminação em vogal: se adiciona a, exceto quando termina em a (ea). Ex.: Boutelou - Bouteloua Colla - Collaea • Terminação em consoante: se adiciona ia. Ex. Klein - Kleinia Lobel - Lobelia Normas para redação de nomes científicos 1. Todas as letras em latim devem vir em itálico (cursiva), sublinhadas ou negrito; 2. A primeira letra do gênero ou categoria superior há de vir em maiúscula; 3. O resto do nome vem em minúscula (exceto em alguns casos em que se conserva a primeira letra de epíteto específico) 4. Os nomes dos híbridos vem precedidos de x. Ex. x Rhaphanobrassica; Mentha x piperita Pronuncia de nomes científicos • 1. Os ditongos ae e oe se lêem como e. Ex. laevis; rhoeas • 2. A combinação ch se lê k; Ex. Chenopodium • 3. A combinação ph se lê f; Ex.Phaseolus vulgaris Sistemática Biológica • É a ciência da diversidade dos organismos. • Envolve a descoberta, descrição e a interpretação da diversidade biológica, sintetizando essa diversidade na forma de sistemas de classificação. • A sistemática visa descobrir os ramos da árvore evolutiva da vida e documentar as modificações que ocorreram durante a evolução. • A sistemática é o estudo da diversidade biológica que existe hoje na Terra e da sua história evolutiva. • É um sistema geral de referência (classificação), baseado no ordenamento de entidades, objetos em grupos e subgrupos. • Para se agrupar algo, um critério se faz necessário. • Na ciência o critério deve estar fundamentado em algum aspecto considerado real e natural (segundo as melhores teorias científicas) para que seja útil. Sistemática Biológica Caraolus Linnaeus (1707-1778) A partir do estudo das diferenças e semelhanças entre os organismos Linnaeus percebeu que havia uma ordem na biodiversidade: uma hierarquia. Ele deu uma explicação teológica para a existência dessa ordem. Sistemática Biológica Estabeleceu um sistema de classificação hierárquico (grupos dentro de grupos) para o ordenamento da biodiversidade, o qual serviu de base para a classificação biológica atual. Os grupos de organismos são chamados tecnicamente de táxons. Caraolus Linnaeus (1707-1778) Sistemática Biológica Caraolus Linnaeus (1707-1778) Sistemática Biológica G~E GÊNERO FAMÍLIA ORDEM REINO ESPÉCIE A “Hierarquia Natural” Charles Darwin (1809-1882) A teoria da evolução (“descendência com modificação) forneceu uma nova base para fundamentar a sistemática biológica e explicar a origem da diversidade e o padrão hierárquico. Os conceitossistemáticos prévios foram reinterpretados. Sistemática Biológica “A partir do surgimento da vida, todos os seres organizados....assemelham-se uns aos outros em graus descendentes, de modo a poderem ser classificados em grupos subordinados e subordinantes” (Darwin: A origem das espécies) Charles Darwin (1809-1882) Sistemática Biológica “ Acredito que o arranjo dos grupos dentro de cada classe, na devida subordinação e relação com os outros grupos, deve ser estritamente genealógico, para que seja natural” (Darwin: A origem das espécies) Charles Darwin (1809-1882) Sistemática Biológica Problemas Gerais Resolvidos Pela Sistemática Biológica • Quais os diferentes tipos de organismos? • Quais são as características diagnósticas dos diferentes grupos de organismos (táxons) ? • Quais a relações evolutivas entre os diferentes grupos de organismos ? • Como podemos representar (classificar, sistematizar) as relações entre os grupos de organismos, de modo a criar um sistema geral de referência sobre a diversidade biológica? Objetivos da Sistemática Biológica DESCRIÇÃO DA BIODIVERSIDADE DETERMINAÇÃO DAS RELAÇÕES EVOLUTIVAS CLASSIFICAÇÃO Objetivos da Sistemática Biológica • Reconhecer, descrever e dar nome científico aos diferentes grupos de organismos. • Desvendar as relações de parentesco (filogenias) entre os diversas grupos de organismos a partir de suas características. • Construir classificações para representar as melhores hipóteses filogenéticas propostas para os diferentes grupos de organismos. Táxon: agrupamentos cujos elementos são organismos biológicos. • Espécies (táxons da categoria espécie) Ex.: Passiflora edulis • grupos de espécies (táxons supra-específicos): gêneros, tribo, subfamília, família, superfamília, ordem, classes etc. Ex.: Malpighiales, Passiflora, Passifloraceae Objetivos da Sistemática Biológica • Descoberta e descrição de novas espécies e ou grupos de espécies (táxons). • Descrição de novos espécimes atribuídos a espécies ou grupos de espécies conhecidos. • Análise das relações de parentescos entre espécies ou grupos de espécies, formulação e revisão de classificações baseadas nessas relações. Tipos de Pesquisa Básica em Sistemática Biológica Principais Escolas da Sistemática Biológica Escola Lineana (Tradicional): A escola lineana original fundamenta-se na lógica aristotélica, ou seja, em uma ontologia essencialista: existem essências e essas essências podem ou não ser compartilhadas por duas ou mais espécies. O agrupamento é feito com base nas características semelhantes observadas nos diferentes táxons de forma intuitiva. Principais Escolas da Sistemática Biológica Escola Fenética (Taxonomia Numérica): A organização do conhecimento sobre a diversidade dos organismos se baseia em um conjunto de métodos matemáticos bem claros, porém não está fundamentada em uma teoria biológica. Este conjunto visa a reunir táxons com o maior número possível de semelhanças observáveis. As características de cada organismo são quantificadas matematicamente, e a similaridade entre eles é expressa por porcentagens de semelhanças e distâncias geométricas entre os organismos. Em função das distâncias calculadas, os organismos são reunidos em grupos e subgrupos. A Escola Fenética apresenta alguns pontos em comum com a escola tradicional, como a utilização de critérios de similaridade e, principalmente, a não fundamentação na teoria evolutiva. Essencialmente, a Escola Fenética se diferencia da taxonomia tradicional pelo emprego de métodos quantitativos e pela utilização de um número maior de características semelhantes entre os organismos. Principais Escolas da Sistemática Biológica Escola Evolutiva (Sistemática Gradista): Ao contrário da lineana e da fenética, está embasada na teoria sintética da evolução, ou Neodarwinismo. Contudo, os gradistas ou taxonomistas evolutivos não desenvolveram nenhum método para organizar o conhecimento sobre a diversidade biológica. Os critérios para reunir grupos de organismos têm como suporte o conceito de grados. Os grados são definidos como a expressão dos graus da história evolutiva dos grupos. Conforme este conceito, um determinado grupo, que tenha atingido a habilidade de explorar um ambiente muito diferente, receberia um status separado do que têm seus ancestrais, ou seja, passaria de um grado para outro que lhe é superior. Tanto a sistemática tradicional como a evolutiva utiliza-se da intuição como ferramenta para estabelecer o relacionamento entre grupos de organismos, ou seja, não demonstram claramente como e o que fazem, estabelecendo grupos baseados em critérios muito subjetivos. Principais Escolas da Sistemática Biológica Escola Cladística (Sistemática Filogenética): Esta escola sistemática trabalha com o método originalmente proposto por Willi Hennig. A sistemática filogenética, é fundamentado na teoria da evolução orgânica e apresenta uma metodologia compatível com ela. Isto significa que os grupos são formados por relações de parentesco estabelecidas através de um ancestral comum. A meta principal dessa escola é propor hipóteses testáveis de relacionamento genealógico entre grupos naturais. Estes são definidos como grupos formados por organismos que possuem um mesmo ancestral comum. Como uma metodologia sistemática, o Cladismo é baseado na passagem, do ancestral para seu descendente, dos caracteres que se modificam ao longo da genealogia do grupo. O estabelecimento de agrupamentos naturais é determinado a partir de características modificadas que são novidades evolutivas, herdadas de um ancestral comum que já as possuía. Sistemática Filogenética Filogenia: História evolutiva ou processo de diversificação dos grupos de organismos Hipóteses Filogenéticas: proposição sobre as relações de parentesco entre diferentes táxons fundamentada no estudo de caracteres Sistemática Filogenética Filogenia Sistemática Filogenética Hipótese Filogenética Sistemática Filogenética Homologia: Relação entre estruturas em indivíduos ou espécies distintos, presentes em cada um deles devido à herança dessa estrutura desde a espécie ancestral comum mais recente das duas, transmitida ininterruptamente ao longo das gerações. Rosa sp. Helianthus sp. Estado primitivo Estado derivado Sistemática Filogenética Sistemática Filogenética Estado derivado Estado primitivo Estado primitivo Estado derivado CARÁTER 1 CARÁTER 2 Estado de caráter primitivo = Plesiomorfia Estado de caráter derivado = Apomorfia Caráter Forma: Circular (Primitivo); Triangular (Derivado) Sistemática Filogenética Caráter Cor: Vermelho (Primitivo); Verde (Derivado) Estado de caráter primitivo = Plesiomorfia Estado de caráter derivado = Apomorfia Sistemática Filogenética Sinapomorfia de B e C Sinapomorfia de A, B e C Sistemática Filogenética Autapomorfia: Estado derivado de um caráter restrito a um táxon terminal. A B C D E F Sistemática Filogenética A B C D E F Sistemática Filogenética Homoplasia: Estados de caracteres compartilhados por diferentes táxons através de surgimento independente. Sinapomorfia: estados de caracteres homólogos apomórficos e compartilhados a partir de ancestral comum exclusivo (homologias derivadas). ATENÇÃO: Somente estados apomórficos (derivados) compartilhados (sinapomorfias) são filogeneticamente informativos!! Sistemática Filogenética 1 2 3 4 5 A B C D 1 = sinapomorfia de A,B, C e D 2 e 4 = sinapormofiade A+B 3 e 5 = sinapomorfia de C+D Sistemática Filogenética Identificando sinapomorfias Representando Hipóteses Filogenéticas: Cladogramas A B C D E F grupos Irmãos Raiz Táxons terminais Nó Ramos internos Ramo terminal Sistemática Filogenética A B C A B C Menos resolvido (politomias) (< informação filogenética) Mais resolvido (> informação filogenética) Por que representar Filogenias através de Diagramas Dicotômicos (Cladogramas)? Sistemática Filogenética Sistemática Filogenética Grupos Monofiléticos, Parafiléticos e Polifiléticos Sistemática Filogenética Grupo Monofilético: Grupo taxonômico que representa um ancestral e todos os seus descendentes. Grupo Parafilético: Grupo taxonômico que representa um ancestral mas não todos os seus descendentes. Sistemática Filogenética Grupo Polifilético: Grupo taxonômico cujos táxons terminais apresentam mais de um ancestral. Sistemática Filogenética Leitura Recomendada AMORIM, D. S. 2002. Fundamentos de Sistemática Filogenética. Ribeirão Preto: Holos, Editora, 156 p.
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