Origem da vida; Teorias da evolução; Noções básicas de classificação e Taxonomia

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18/08/2014
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Prof. Salomão J. Cohin de Pinho
Salvador- BA
2014.2 
Prof. M.Sc. Salomão Pinho
Licenciado em Ciências Biológicas - UFBA
Mestre em Ecologia e Biomonitoramento – UFBA
Especialista em Ecotoxicologia – MARENBA/UFBA
BIOLOGIA APLICADA
Prof. Salomão J. Cohin de Pinho
Origem da vida e as 
teorias da evolução
Sistemática
Classificação
Taxonomia
Organização celular
Fitoplâncton
Macroalgas
Briófitas
Pteridófitas
Gimnospermas
Angiospermas
Fungos
Moluscos
Crustáceos
Poliquetas
Equinodermos
Aracnídeos
Peixes
Anfíbios
Quelônios
Lagartos
Conteúdos 
Prof. Salomão J. Cohin de Pinho Prof. Salomão J. Cohin de Pinho
Salvador- BA
2014 
Prof. M.Sc. Salomão Pinho
AULA 2
Prof. Salomão J. Cohin de Pinho
INTRODUÇÃO
BIOLOGIA APLICADA Origem da vida
� De onde a vida veio?
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Prof. Salomão J. Cohin de Pinho
Origem da vida
� Terra: 4,56 bilhões de anos 
� Vida na Terra: 3,50 bilhões de anos 
Abiogênese ou Geração Espontânea
“Vida a partir de não vida”
� Jan Baptist Von Helmond
(Bruxelas, 1577-1644)
Biogênese
“Vida a partir de vida”
� Francesco Redi 
(Itália, 1626-1697)
Seres vermiformes 
em cadáveres
Biogênese
“Vida a partir de vida”
� Antoine Van Leeuwenhoek
(Holanda, 1632-1723)
Biogênese
“Vida a partir de vida”
Ferveu um caldo nutritivo à base de carnes
� Louis Joblot 
� (França, 1645-1723) Sementes no ar
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Abiogênese
“Vida a partir de não vida”
� John Needham 
� (Inglaterra, 1713-1781)
Biogênese
“Vida a partir de vida”
� Lazzaro Spallanzani 
� (Itália, 1729-1799)
Princípio ativo deteriorado 
e ativado com a entrada 
do ar fresco
Biogênese x Abiogênese
� Lazzaro 
Spallanzani
� John 
Needhamx
Needham argumentou que o tempo longo usado por Spallanzani
destruiu a força vital (princípio ativo) que dava vida à matéria e
deixado o ar desfavorável.
Origem da vida
� Nova disputa travada entre biogenistas e 
abiogenistas
� Abiogenistas: A presença de ar fresco era 
fundamental para a geração espontânea da vida
� Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação 
dos caldos
� Academia Francesa de Ciências: prêmio para 
quem apresentasse um experimento definitivo 
sobre essa questão
Biogênese
“Vida a partir de vida”
� Louis Pasteur
� (França, 1822-1895)
� Pasteurização: 
vinhos e cerveja 
1.Needham 
2.Joblot
3. Louis Pasteur
4. Redi
1. Realizou experimentos com caldos
nutritivos e forte adepto da abiogênese
2. Realizou experimentos com caldos
nutritivos
3. Realizou o célebre experimento com
frascos de pescoço de cisne
4. Afirmou que os seres vermiformes que
surgiam das carnes em putrefação eram
larvas e não surgiam por geração
espontânea
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Teorias modernas para a 
origem da vida
PANSPERMIA
PANSPERMIA
• Se a vida só pode surgir da vida, de onde 
surgiu o primeiro ser vivo?
• Os primeiros seres vivos vieram do 
espaço.
– Problema: Não diz de onde surgiu o 
primeiro ser vivo, Apenas transfere o 
problema para o espaço
LORD KELVIN (1824-1907), 
SVANTE ARRHENIUS (1859-1927)
O QUE FAZ UM PLANETA TER VIDA?
Existe água nos outros Planetas?
Júpiter
Sob a forma
de gelo
Vênus
Sob a forma de vapor (ácidos corrosivos)
Se tem água por que não tem 
vida nesses planetas?
É fácil, não tem água no 
estado líquido!
Marte
Sob a forma
de gelo
e vapor 
Características que permitem a existência 
de vida em um planeta:
Distância do Sol
Existência de Atmosfera
Água Líquida
Aparecimento e manutenção de vida
Temperatura
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Evidência mais antiga de vida:
3,5 bilhões de anos
Estromatólitos 
Rocha formada calcário produzido por microorganismo
?
Quais eram as 
características da 
Terra Primitiva????
Erupções vulcânicas frequentes;
Liberação de grande quantidade de gases e de
partículas para a atmosfera;
Composição provável da atmosfera - 80% CO2 ,
10% CH4 , 5% CO e 5% de N2
Não havia o escudo de ozônio (O3)!!!!
Como surgiu o primeiro ser vivo?
Como isto aconteceu?
� Condições da Terra 
Primitiva
EVOLUÇÃO QUÍMICA
1920 - Oparim e Haldane
Sem O2 formada por gases 
simples como metano (CH4), 
Amônia (NH3), Hidrogênio 
(H2) e vapor de água (H2O).
NH3
CH4
H2O
H2
Altas 
temperaturas
Descargas
elétricas
Radiação 
ultravioleta
Moléculas 
orgânicas 
simples
Formação 
da “sopa 
nutritiva” 
Aminoácidos
Proteínas e 
água = 
Coacervados
Célula 
primitiva
Heterotrófica
Hipótese de Oparin e 
Haldane
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Coacervados de Oparin
SOPA PRIMORDIAL
Coacervados de Oparin
Microsferas de Fox
Aminoácidos
Água salgada
Superfície 
lisa e seca
“REQUENTANDO A SOPA”
1950 - 1960
Stanley Miller
Harold Urey
Demonstração de parte da
hipótese de Oparin-Haldane.
EXPERIMENTO DE MILLER
�Simulou as condições da terra primitiva.
STANLEY MILLER 
(1953)
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AULA 3:
Teorias da evolução
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Prof. M.Sc. Salomão Pinho
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Criacionismo
As espécies foram criadas tal qual são nos
tempos atuais, sem qualquer modificação.
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Evolução
Descendência com modificações ou alterações da forma, da
fisiologia e do comportamento de organismos ao longo de
muuuuuuuuuuuuuitas gerações ao longo do tempo.
Adaptações: ajustes em forma, fisiologia e comportamento
para a vida no ambiente natural.
Teorias da evolução
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Adaptação
Na fisiologia, a palavra adaptação é empregada para
descrever o ajuste de um organismo ao seu
ambiente.
Na biologia evolutiva, uma adaptação é uma
característica, que foi moldada por forças específicas
de seleção natural atuando sobre a variação genética.
Confere aumento no valor adaptativo da espécie.
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-LAMARCKISMO
- DARWINISMO
- MUTACIONISMO
- NEODARWINISMO
Teorias da evolução
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1. Lei do uso ou desuso.
2. Transmissão hereditária 
dos caracteres adquiridos.
Lamarckismo
Jean-Baptiste Lamarck (1809)
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2- “Da transmissão hereditária dos caracteres
adquiridos. ”
1- “Lei do Uso e Desuso”
Lamarckismo
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1. Seleção natural
Teoria de Darwin - Darwinismo
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Os organismos podem apresentar variações, modificações
casuais que nascem com o indivíduo, que não são
obrigatoriamente adaptativas e podem ser hereditárias.
Existe um mecanismo denominado seleção natural,
representado pelas condições do meio, que seleciona as
variações, mantendo as favoráveis e eliminando as
desvantajosas. Desta forma, a seleção natural não
configura como um processo aleatório!!!!!
Teoria de Darwin - Darwinismo
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A evolução ocorre por um mecanismo muito lento e
gradual, pelo qual a seleção natural mantém apenas
pequenas variações casuais que somam ao longo do
tempo, possibilitando a evolução.
A luta pela vida não leva obrigatoriamente à sobrevivência
dos mais fortes, mas sim à dos mais aptos, que se
reproduzem e originam a maior parte da geração
seguinte.
Não confunda...
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Em qualquer ambiente, características
hereditárias que melhoram a
sobrevivência e o sucesso reprodutivo
se tornarão progressivamente mais
comuns em gerações sucessivas
Charles Darwin 
(1809-1882)
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•Existe variabilidade natural nas populações dos organismos;
•Existem fatores que provocam mortalidade/reprodução
diferencial, sobrevivendo apenas os indivíduos mais aptos(seleção natural);
•As características que conferem maior aptidão são
transmitidas.
Resumindo...
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� Mariposas Biston betularia na Inglaterra antes e depois da industrialização.
� Em 1848, uma região recém-industrializada tinha menos de 1% de escuras.
Após a industrialização, passaram para mais de 50%.
VERDADE OU MITO?
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� A seleção natural não provoca mutações ou recombinação
gênica, mas “escolhe”, entre todas as combinações
possíveis no material genético da espécie, aquelas mais
eficientes para a sobrevivência e reprodução.
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Resistência dos insetos ao 
inseticida DDT
� Inseticida usado largamente após a 2ª Guerra Mundial,
que se biodegrada lentamente.
� Inicialmente foi muito eficaz, e seu uso tornou-se
progressivamente mais comum na agricultura. Poucos
anos depois, porém, essa eficiência foi ficando cada vez
menor.
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� O DDT não provocou resistência. Essa já existia,
naturalmente em alguns insetos, que, por acaso,
apresentavam um resistência natural contra a ação do
inseticida.
� O DDT apenas agiu como agente seletor, eliminando
os insetos sensíveis à sua ação e permitindo a
sobrevivência dos naturalmente resistentes.
Resistência dos insetos ao 
inseticida DDT
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Bactérias e 
Antibióticos
�Em 1945, quando a penicilina
começou a ser empregada
comercialmente, pensava-se que
todas as doenças bacterianas
estavam sob controle.
�Progressivamente, as bactérias
foram selecionadas por antibióticos
diferentes, possibilitando a
proliferação de microorganismos
resistentes.
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O processo de especiação
� A seleção atua sobre espécies.
� Espécie: conjunto de indivíduos semelhantes
entre si, com capacidade de intercruzamento,
produzindo descendentes férteis e viáveis.
� Essa definição supõe que os organismos se
reproduzem sexuadamente.
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� Indivíduos de uma mesma espécie apresentam mesmo
habitat e nicho ecológico, além do isolamento
reprodutivo.
� As populações que constituem uma espécie nem sempre
são idênticas.
O processo de especiação
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� Se por algum motivo, duas raças de uma mesma
espécie forem impedidas de se cruzar, bloqueando a
troca de genes, poderá ocorrer uma diferenciação
genética, que impedirá futuros cruzamentos, levando à
especiação.
O processo de especiação
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O processo de especiação
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� Sozinho o isolamento geográfico não provoca a
especiação.
� As duas populações devem ficar sujeitas a pressões
seletivas diferentes e sem possibilidade de
intercâmbio das eventuais mudanças genéticas.
� Ocorrerá um distanciamento progressivo em suas
características, levando ao isolamento reprodutivo.
O que é necessário????
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� O isolamento reprodutivo impede o cruzamento entre
indivíduos de espécies muito próximas, mesmo que elas
vivam em uma mesma região.
� Existem vários mecanismos que mantêm o isolamento
reprodutivo. Podem ocorrer diferenças:
* nas épocas de reprodução e nas estratégias de
acasalamento;
* no sistema reprodutor;
* no reconhecimento químico dos gametas
(quimiotactismo).
ESPECIAÇÃO
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Foi considerada incompleta, por não explicar as
causas das variações existentes entre os
componentes de uma certa população.
Crítica a Darwin
Sua teoria foi aceita pelo meio científico
apenas no século XX, depois das descobertas de
Mendel acerca da transmissão hereditária de
caracteres.
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- Vários Cientistas
- Baseada na Teoria de Darwin
- Incorporou noções atuais de Genética
NEODARWINISMO ou
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO
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Baseia-se nos seguintes pontos:
- Mutações, como fator de variação (recomb.gen.)
- Acaso, como justificativa para as Mutações
- Luta pela vida (contra o meio e não contra outro indivíduo)
- Isolamento ( geográfico ou sexual)
- Migração
- Seleção Natural (sobrevivência dos mais aptos)
NEODARWINISMO ou
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO
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Meios diferentes selecionam 
indivíduos diferentes
ANCESTRAL 
COMUM
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Direcional
Estabilizadora
Disruptiva
Tipos de Seleção
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Seleção direcional:
sob uma pressão seletiva contra um dos extremos da
distribuição de fenótipos, esta distribuição sofre uma
mudança, alcançando um novo padrão e média.
Tipos de Seleção
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Seleção direcional:
Tipos de Seleção
larvas de insetos 
escondidas em 
troncos
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Seleção direcional:
Tipos de Seleção
Bactérias e Antibióticos
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Seleção direcional:
Tipos de Seleção
DDT e Insetos
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Seleção estabilizadora:
Sob uma pressão seletiva negativa nos dois extremos, a
distribuição de fenótipos é reforçada em volta da média.
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Seleção estabilizadora:
larvas de insetos 
em troncos e 
galhos
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Seleção disruptiva:
A média sofre pressão seletiva negativa, sendo os
fenótipos extremos mais favorecidos. O resultado
é uma curva bimodal.
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Seleção disruptiva:
larvas de insetos 
escondidas em 
troncos
sementes duras
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AULA 4
Salvador- BA
2014 
Prof. M.Sc. Salomão Pinho
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Salvador- BA
2014 
Prof. M.Sc. Salomão Pinho
Noções gerais de 
Classificação e Taxonomia 
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Por que classificar?
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ASSIM ESTÁ BOM?
AINDA NÃO!!!
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TALVEZ ASSIM...
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OU ASSIM...
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EXISTEM MUITAS MANEIRAS
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Por que classificar?
1. Organizar (variedade de organismos)
2. Categorizar (estudar e compreender tamanha variedade)
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Que área da 
ciência faz isto?
Taxonomia
Taxonomista- profissional em falta no mercado de trabalho!
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Alguns conceitos 
importantes...
CLASSIFICAÇÃO
Agrupamento de organismos em categorias naturais em função de
características compartilhadas.
IDENTIFICAÇÃO
Atividade de identificar organismos. Ocupa a maior parte do tempo
do taxonomista.
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Alguns conceitos 
importantes...
SISTEMÁTICA
Ciência que estuda a diversidade dos seres vivos e seus padrões de
parentesco e evolução. Inclui a taxonomia e a filogenia.
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Alguns conceitos 
importantes...
TAXONOMIA 
Parte de sistemática que trata do estudo teórico de classificação e
da criação das regras de nomenclatura.
FILOGENIA
Estudo das relações evolutivas entre os organismos.
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Alguns conceitos 
importantes...
CLADÍSTICA
Método de análise das relações evolutivas entre grupos de
organismos, através da identificação de seus caracteres primitivos e
derivados.
O conhecimento desses caracteres permite montar cladogramas, os
quais constituem hipóteses explícitas e testáveis dessas relações.
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Sistemática: objetivos
1- Descrever as espécies;
2- Encontrar padrões dentro da biodiversidade;
3- Gêneseda Biodiversidade - compreender os 
processos que originaram a biodiversidade;
4- Propor classificações aos padrões encontrados.
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Os 5 REINOS... Nem sempre foi 
assim?
Aristóteles
Pioneiro em classificar seres vivos
Destacou a importância da classificação corporal dos animais 
como critério para dividi-los em grupos.
Sistemática: Histórico (e os Reinos?)
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Sistemática: Histórico
Depois de Aristóteles, praticamente não ocorreu mudança
significativa na classificação biológica.
Praticamente 2 mil anos depois, Lineu (Carl Von Linné) fez
alterações significativas, contribuindo para a moderna
classificação dos seres vivos.
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A moderna classificação biológica teve início com Lineu 
(sec XVII)
Não criou, apenas difundiu!!!
ESTE NÃO !!
ESTE !!
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Linnaeus (XVIII d.C.)
REINO
FILO
CLASSE
ORDEM
FAMÍLIA
GÊNERO
ESPÉCIE
Lineu considerava que a natureza e número das 
espécies era constante e inalterável – Fixismo;
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CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
REINO - Plantae
+ OU – 350 MIL ESPÉCIES
FILO - Tracheophyta
+ ou - 250 MIL ESPÉCIES
CLASSE – Angiospermae
+ ou - 235 MIL ESPÉCIES
ORDEM - Rosales
+ ou – 18 MIL ESPÉCIES
FAMÍLIA- Rosaceae
+ ou – 3.5 MIL ESPÉCIES
GÊNERO- Rosa
+ ou – 500 ESPÉCIES
ESPÉCIE- Rosa galica
Carl von Linné
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Quando indivíduos de espécies diferentes são cruzados pode-se
obter um descendente, mas este não será fértil.
Ex.: égua (Equus caballus) x jumento (Equus asinus) = burro ou mula (estéril)
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HOMEM CACHORRO
REINO Metazoa Metazoa
FILO Chordata Chordata
CLASSE Mammalia Mammalia
ORDEM Primatas Carnivora
FAMÍLIA Hominidae Canidae
GÊNERO Homo Canis
ESPÉCIE Homo sapiens Canis familiaris
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Destaque:
Canis familiaris
Canis familiaris
Canis familiaris
( cão doméstico)
Nomenclatura binomial
Nomes Duplos e escritos em Latim
Gênero letra maiúscula e Espécie minúscula
Destaque do texto, normalmente itálico, podendo ser em
negrito ou sublinhado.
Exemplo: Felis catus (gato doméstico).
Felis silvestris (gato selvagem).
Note que os dois pertencem ao mesmo gênero, mas espécies diferentes.
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HOMEM CÃO MOSCA
REINO Animalia Animalia Animalia
FILO Chordata Chordata Arthropoda 
CLASSE Mammalia Mammalia Insecta 
ORDEM Primata Carnívora Díptera 
FAMÍLIA Hominidae Canidae Muscidae
GÊNERO Homo Canis Musca
ESPÉCIE Homo sapiens 
sapiens
Canis 
familiaris
Musca
domestica
Exemplo
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Exemplo
Reino
Divisão
Classe
Ordem
Família
Gênero
Espécie
Plantae ou Metaphyta
Magnioliophyta
Liliopsida
Poales
Poaceae
Avena
Avena sativa
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6 reinos:
• Archaea
• Eubacteria
• Fungi
• Plantae (Metaphyta)
• Protista
• Animalia (Metazoa)
Domínio Eukarya ou 
Eukaryota
Domínio Prokarya ou 
Prokaryota
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Objetivos do código internacional
O objetivo do Código é "promover a
estabilidade e a universalidade dos nomes
científicos dos animais, e assegurar que o nome
de cada táxon seja único e distinto".
A unicidade, a estabilidade, a distinção entre as
espécies e sua universalidade.
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Apenas em 1859, com a Teoria da Evolução de Darwin, os
sistemas de classificação passaram a ter em conta e
história evolutiva dos organismos;
(1920) Com as novas descobertas, surge a sistemática,
uma nova ciência, que não se limita apenas a morfologia.
Sistemática: Histórico (continuação)
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A simples classificação dos organismos em categorias não
foi suficiente.
No começo dos anos 1950 - Willi Hennig desenvolveu a
sistemática filogenética (Cladística). O foco maior está na
evolução.
Sistemática: Histórico
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Tem objetivo de permitir a identificação rápida de um
organismo, sem se preocupar com as relações de
parentesco entre ele e outros.
Considera as características morfológicas.
O taxonomista deve, portanto, primeiro descrever o
organismo, recorrendo ao máximo de características que
puder.
Sistemática: Fenética
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Não considera o tempo pois as características morfológicas 
variam ao longo da evolução das espécies.
Sistemática: Fenética
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Atribui maior valor ás relações evolutivas, sobressaindo a
importância da filogenia e deixando para segundo plano o
aspecto morfológico.
As características são separadas em dois grupos: 
Primitivas ou ancestrais (partilhadas por um grupo de seres
devido ao fato de partilharem um ancestral comum)
Derivadas (presentes apenas em certas linhagens, revelando
separação num novo ramo).
Sistemática: Cladística ou 
Sistemática Filogenética
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Um cladograma é um diagrama que permite representar o 
parentesco evolutivo entre as espécies.
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Um cladograma é um diagrama que permite representar o 
parentesco evolutivo entre as espécies.