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FUNDAMENTOS DE TAXONOMIA E SISTEMÁTICA Prof. Msc. Francisco Holanda Material: Profa. Ana Gláudia Vasconcelos Catunda I Und – Introdução à Classificação Biológica CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Biodiversidade é a diversidade de formas de vida existentes no planeta; A diversidade se expressa nos mais diversos níveis de organização biológica; Essa diversidade é maior nas regiões tropicais. Teoria da ancestralidade comum – Charles Darwin / Russel Wallace (séc. XIX); Atualmente orienta a ordenação da diversidade da vida animal; Ordenação da diversidade biológica; Mais de 2 milhões de espécies descritas; Necessidade de um sistema de classificação. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Quantas espécies existem? Sistemática; - Estuda a diversidade de seres vivos; Taxonomia; - Nomeia e ordena os seres vivos de acordo com o grau de parentesco. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Ciência que estuda a diversidade dos organismos vivos; Envolve a descoberta, descrição e interpretação da diversidade biológica; Possui objetivos distintos. Sistemática CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Descrever a diversidade; Ordenar a diversidade; Compreender os processos responsáveis pela geração da diversidade; Apresentar um sistema geral de referência sobre a diversidade biológica. Objetivos da Sistemática CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Proposta na década de 1950 entomólogo alemão Willi Henning; Tem como princípio a ancestralidade comum, o compartilhamento de características homólogas; Caracteres homólogos refletem ancestralidade comum; Herdabilidade de caracteres com modificação. Sistemática filogenética CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Sistemática filogenética Estruturas homólogas CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Sistemática filogenética Estruturas Análogas CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Divisões da Biologia – 2 grandes áreas; Biologia Geral - experimental; - Trata dos processos biológicos internos; - Bioquímica, genética, fisiologia... Biologia Comparada; - Analisa características de espécies diferentes, procurando semelhanças entre os grupos; - Compreender a origem das semelhanças e diferenças; - Sistemática, biogeografia, embriologia... CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Desenvolvimento dos Sistemas de Classificação Artificiais – considera as características arbitrarias, superficiais, visuais; Naturais – apoiam-se no parentesco evolutivo, mais criteriosos e seguros. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Histórico da Classificação Biológica Pode ser dividido em 04 fases; 1ª Fase – o mundo macroscópico; 2ª Fase – microscópio de luz e teoria da evolução; 3ª Fase – microscópio eletrônico, ao sistema de cinco reinos; 4ª Fase – biologia molecular e os domínios do mundo vivo. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Desenvolvimento dos Sistemas de Classificação Aristóteles (Séc. IV a.C.) – classificação baseada nas similaridades estruturais, hábitats. Santo Agostinho (354 – 430 d.C) – classificação baseada na utilidade, úteis, nocivos e indiferentes. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Caroli Linnaei/Lineu (1707-1778) – desenvolveu o método sistemático de classificação; Critério de classificação – morfologia; Systema Naturae (1735) – sistema hierárquico de classificação; Categorias menores inclusas em categorias maiores. Desenvolvimento dos Sistemas de Classificação CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Sistema hierárquico de categorias – táxons; Sistema de nomenclatura atual é o proposto por Lineu; Hoje são conhecidas mais de 30 categorias taxômicas; Principais táxa – do mais abrangente para o mais especifico; Reino filo classe ordem família gênero espécie. Sistemas de Classificação CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Linné – sec. XVIII – reino vegetal e animal; Haeckel (1866): introdução do reino Protista; Copeland (1956): introdução do Reino Monera (Mychota); Whittaker (1969): 5 reinos, dividos pelas caracteríscas morfólogicas e fisiológicas. Divisões do mundo vivo CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS organismos procariontes, unicelulares, autótrofos ou heterótrofos, compreende bactérias e cianobactérias. MONERA organismos eucariontes, unicelulares, vários métodos nutricionais, incluindo fotossíntese, absorção e ingestão, compreende algas e protozoários. PROTISTA organismos eucariontes, heterótrofos , geralmente multinucleados, compreende os fungos. FUNGI Divisões do mundo vivo CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS organismos eucariontes, multicelulares e fotossíntetizantes, compreende as plantas desde as mais rudimentares até as que produzem flores e frutos. CLASSIFICAÇÃO DOS ANIMAIS PLANTAE organismos eucariontes, multicelulares e heterótrofos, compreende os animais, desde as esponjas até o homem. ANIMALIA Divisões do mundo vivo Divisões do mundo vivo Woese (1977-1990) - sistema de classificação baseado principalmente em aspectos evolutivos (filogenética), a partir da comparação das sequências de rRNA de diferentes organismos. 3 domínios (contendo os 5 reinos), empregando-se dados associados ao caráter evolutivo. Archaea: Procariotos Bacteria: Procariotos Eukarya: Eucariotos CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Divisões do mundo vivo CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Proposta para os eucariontes, Fehling, Stoecker e Bauldaf (2007) – teoria da Endossimbiose TÁXON HOMEM FEIJÃO E. COLI DOMÍNIO Eukaria Eukaria Bacteria REINO Animalia Plantae Monera FILO/DIVISÃO Chordata Magnoliophyta Proteobacteria CLASSE Mammalia Magnoliopsida Gammaproteobacteria ORDEM Primates Fabales Enterobacteriales FAMÍLIA Hominidae Fabaceae Enterobacteriaceae GENERO Homo Phaseolus Echerichia ESPÉCIE H. sapiens P. vulgaris E. coli Taxonomia de algumas espécies CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA DOS SERES VIVOS Observe estes três espécimes 1) Liste as semelhanças e diferenças que você consegue observar. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Ainda sobre os três espécimes... 2) Compare os organismos dois a dois (cachorro/pássaro, cachorro/peixe, pássaro/peixe) e responda se o número de semelhanças encontradas foi maior ou menor que o número de diferenças. 3) Com base nas conclusões da questão 2, você poderia dizer quais organismos são mais aparentados entre si? Justifique sua resposta. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Reconstruir a árvore filogenética ou filogenia de um organismo; Diagrama que resume as relações entre ancestrais e descendentes; A filogenia consiste em conjuntos simples de afirmações acerca do parentesco entre os grupos; - Os grupos A e B estão mais proximamente relacionados entre si do que qualquer um deles o está com C. Através da Sistemática é possível se: CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Se por algum motivo uma população se divide em duas populações separadas, cada população terá seu próprio conjunto de conexões e eventualmente adquirirá caracteresdistintos. CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS CLASSIFICAÇÃO E FILOGENIA DOS SERES VIVOS Diante do exposto, conceitue: Sistemática Taxonomia Filogenia