Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
Cientistas usam a biologia comparada por vários motivos, mas os biólogos evolucionistas utilizam-na para estudar as características dos organismos, de formas que lhes permitem estimar a história da vida. Os biólogos têm realizado estudos comparados de anatomia, morfologia, embriologia, fisiologia e comportamento há mais de 150 anos. Nos últimos 20 anos, aproximadamente, a filogenética molecular comparada e a biologia evolutiva do desenvolvimento (“EvoDevo”) têm desempenhado funções extremamente importantes. Como não podemos observar diretamente a história da vida (a não ser por registros paleontológicos), precisamos confiar na força do método científico para reconstruí-la ou inferi-la. Classificação Zoológica Na tentativa de entender a diversidade do mundo dos seres vivos, a biologia comparada lida com três elementos distintos: (1) descrições dos organismos, principalmente em termos de semelhanças e diferenças em seus atributos (inclusive suas características genéticas); (2) história filogenética dos organismos ao longo do tempo; (3) história da distribuição dos organismos no espaço. Alguns biólogos comparativos classificam a si próprios como sistematas. Sistemática é a ciência que documenta a diversidade biológica do planeta, reconstrói a história dessa biodiversidade e desenvolve classificações naturais que reflitam sua história evolutiva. Classificação Zoológica O campo da sistemática biológica passou por uma revolução em sua teoria e aplicação nos últimos 40 anos, especialmente com respeito à reconstrução filogenética. É essencial que os estudantes de biologia tenham uma compreensão básica de como são elaboradas as classificações e inferidas as relações filogenéticas; por isso, recomendamos enfaticamente que você reflita cuidadosamente sobre os conceitos apresentados nesta aula introdutória. Classificação Zoológica “E você percebe que, todas as vezes que criei uma divisão adicional, surgiram mais caixas baseadas nessas divisões, até que eu tinha uma enorme pirâmide de caixas. Finalmente, você entende que, enquanto eu estava desmontando a motocicleta em peças cada vez menores, também estava construindo uma estrutura. Essa estrutura de conceitos é formalmente conhecida como hierarquia e, desde os tempos antigos, tem sido básica para todo o conhecimento ocidental.” Robert M. Pirsig Zen e a Arte da Manutenção de Motocicletas, 1974 Classificação biológica O termo classificação biológica tem dois significados: 1 - a expressão significa o processo de classificar, que consiste em delimitar, ordenar e classificar os organismos em grupos. 2 - o termo expressa o produto desse processo, ou o esquema de classificação propriamente dito. O mundo dos seres vivos tem uma estrutura objetiva, que pode ser documentada e descrita empiricamente. Um dos objetivos da biologia é descobrir e descrever essa estrutura, e as classificações são um dos meios para isso. Realizar o processo de classificação biológica é uma das principais tarefas do sistemata (ou taxonomista). Classificação biológica A construção de uma classificação consiste em analisar padrões na distribuição das características entre os organismos. Com base nessas análises, os espécimes são agrupados em espécies; as espécies relacionadas são agrupadas em gêneros; os gêneros relacionados são agrupados para formar famílias; e assim por diante. O processo de agrupamento forma um sistema de subordinação ou de aninhamento, de táxons organizados de forma hierárquica e que segue uma teoria básica. Quando os táxons são agrupados adequadamente de acordo com seu grau de similaridade compartilhada (i. e., com base nas características derivadas compartilhadas), a hierarquia refletirá os padrões de descendência evolutiva – o conceito de “descendência com modificação” de Darwin e Wallace. Classificação Zoológica O conceito de similaridade é fundamental à taxonomia, ao processo de classificação e à biologia comparada como um todo. Avaliada com base nas características compartilhadas pelos organismos, a similaridade geralmente é aceita pelos biólogos como uma medida de relacionamento biológico (evolutivo) entre indivíduos e táxons. O conceito de relacionamento ou parentesco genealógico encontra-se no cerne da sistemática e da biologia evolutiva. Em geral, os padrões de relacionamento são representados pelos biólogos em diagramas ramificados conhecidos como árvores (p. ex., árvores filogenéticas, genealógicas ou evolutivas). Classificação Zoológica As classificações são necessárias por vários motivos, não simplesmente para catalogar eficazmente a enorme quantidade de espécies de organismos existentes na Terra. Existem cerca de dois milhões de espécies de procariotos e eucariotos nomeadas e descritas (e inúmeras outras permanecem não descritas). Apenas os insetos totalizam quase um milhão de espécies nomeadas e mais de 350.000 dessas são besouros! Classificação Zoológica Classificação Zoológica Como os seres vivos são classificados? Quem classifica? Como faço isso? Por que faz? Primeiras tentativas de classificar os vivos Aristóteles (384-322 ac); Animais eram arbitrariamente agrupados de acordo com similaridades superficiais compartilhadas. organismos não aparentados evolutivamente eram colocados em um mesmo “grupo taxonômico” devido à convergência de caracteres. International Code of Zoological Nomenclature (ICZN) 4ª Edição - 1999 - 1° de janeiro de 2000/ www.iczn.org/iczn/index.jsp International Commission on Zoological Nomenclature (1895) 18 capítulos - 90 artigos Origem Gryllotalpa gryllotalpa (Linnaeus, 1758) (“grilo toupeira”) http://www.iczn.org/ICZNhomepage.htm ICZN – logo Congressos Internacionais de Zoologia International Comision on Zoological Nomenclature International Union of Biological Sciences ICZN – “LEI” 10ª Edição Systema Naturae (Linnaeus,1758) Reino, Classe, Ordem, Gênero e Espécie Animais: 2 volumes e 823 páginas Táxons Categorias ICZN –1901 Hugh Edwin Strickland (1811-1853) 1842Regras de Nomenclatura Zoológica: Nomenclatura Zoológica é o sistema de aplicação de nomes científicos a unidades taxonômicas (táxons) de animais extintos ou atuais International Code of Zoological Nomenclature (ICZN): regras e recomendações Taxonomia é a prática de reconhecer, nomear e ordenar os táxons em uma classificação consistente com algum tipo de parentesco entre os mesmos; é essencialmente descritiva Sistemática é um estudo mais teórico e de escopo mais abrangente que a taxonomia, trata da transformação da forma através do espaço e do tempo e está ligada em grande parte ao conhecimento evolutivo Classificação é o processo pelo qual os organismos são organizados em vários grupos chamados táxons. A posição relativa (ou rank) de um táxon é indicado pelo uso de “categorias”. hierárquicas Como as categorias correspondem a níveis aos quais os táxons estão associados dentro de uma classificação, elas são ditas Teoria sintética da evolução (erroneamente denominada “neodarwinista”) Taxonomia numérica (fenética) Sneath e Sokal (1973) Taxonomia evolutiva (clássica, gradismo) A partir de 1936: Theodosius Dobzhansky, Julian Huxley, Ernst Mayr, George G. Simpson e George L. Stebbins, S. Chetverikov, R. A. Fisher, J. B. S. Haldane, C. D. Darlington e S. Wright Mayr e Simpson Sistemática filogenética (cladismo) Willi Hennig (1913-1976) Relações colaterais, ou de grupos-irmãos, não de ancestrais– descendentes Família → eliminação da terminação do nome do gênero-tipo e acréscimo do sufixo – idae Subfamília → acréscimo do sufixo – inae O ICZN apenas recomenda: Superfamília → acréscimo do sufixo – oidea A tradição, não o Código, adota, de um modo geral: Tribo → acréscimo do sufixo – ini Subtribo → acréscimo do sufixo – ina Táxons Nomes do grupo da família o ICZN determina: Grupo da família superfamília, família, subfamília, tribo e qualquer outra categoria abaixo de superfamília e acima de gênero que for conveniente adotar em determinada classificação Grupo do gênero: gênero e subgênero Grupo da espécie: espécie e subespécie Categorias Hierárquicas O ICZN se ocupa de táxons classificados em algumas categorias congregadas em três grupos, a saber: No prefácio da 4ª edição do ICZN, lemos que a hierarquia lineana convencional não estará apta a sobreviver sozinha: ela terá que coexistir com as idéias e terminologia da sistemática filogenética (cladística). De uma perspectiva cladística, a nomenclatura tradicional (proposta pelo ICZN) é vista como muito prescritiva e muito permissiva ao mesmo tempo. Muito prescritiva porque força todos os táxons (e seus nomes) a se encaixarem em categorias hierárquicas arbitrárias; muito permissiva porque é aplicável tanto a grupos monofiléticos como a parafiléticos. Mas lemos também que apesar dos novos desenvolvimentos, não será possível, ou desejável, se desfazer de 250 anos de taxonomia e nomenclatura zoológica lineana The International Commission on Zoological Nomenclature intends ICZNwiki to be a tool for developing the 5th edition of the Code International Code of Phylogenetic Nomenclature Version 4c 2010 www.ohio.edu/phylocode/ Cladograma hipotético mostrando as relações de parentesco entre 10 espécies recentes, indicando os nove grupos monofiléticos supraespecífi cos existentes para esses táxons Grupos monofiléticos Tetrapoda Barcode http://phe.rockefeller.edu/barcode/blog/ an emerging global standard for identifying species where we write about and illustrate the latest news about DNA barcoding a short DNA sequence, from a uniform locality on the genome, used for identifying species DNA barcoding is a technique for characterizing species of organisms using a short DNA sequence from a standard and agreed-upon position in the genome. DNA barcode sequences are very short relative to the entire genome and they can be obtained reasonably quickly and cheaply. The cytochrome c oxidase subunit 1 mitochondrial region (COI) is emerging as the standard barcode region for higher animals. It is 648 nucleotide base pairs long in most groups, a very short sequence relative to 3 billion base pairs in the human genome, for example. Atualmente a taxonomia polifásica é um consenso entre sistematas. A taxonomia polifásica integra dados fenotípicos, quimiotaxômicos, moleculares e genômicos com o objetivo de representar a biodiversidade nos seus diferentes níveis, isto é, de linhagem à supra-família Adendo: Taxonomia de procariontes Família Espécie Linhagem Gênero Supra Família Técnica RF LP LF RF A RI BO TY PI NG AF LP , A P- PC R, A RD RA , D AF , R AP D PH AG E AN D BA CT ER IO CI N TY PI NG SE RO LO GY M LE E, M LS T SD S - P AG E DN A -D NA H YB RI D IZ AT IO NS % G +C tD NA -P CR PO LY AM IN ES , Q UI NO NE S FA M E CE LL W AL L ST RU CT UR E PH EN O TY PI C AN AL YS IS DN A- rR NA HY BR ID IZ AT IO NS rR NA SE Q UE NC IN G DN A PR O BE S, M IC RO AR RA YS DN A SE Q UE NC IN G Família Espécie Linhagem Gênero Supra Família Técnica RF LP LF RF A RI BO TY PI NG AF LP , A P- PC R, A RD RA , D AF , R AP D PH AG E AN D BA CT ER IO CI N TY PI NG SE RO LO GY M LE E, M LS T SD S - P AG E DN A -D NA H YB RI D IZ AT IO NS % G +C tD NA -P CR PO LY AM IN ES , Q UI NO NE S FA M E CE LL W AL L ST RU CT UR E PH EN O TY PI C AN AL YS IS DN A- rR NA HY BR ID IZ AT IO NS rR NA SE Q UE NC IN G DN A PR O BE S, M IC RO AR RA YS DN A SE Q UE NC IN G Adendo: Discriminação de diversas técnicas empregadas na (adaptada de Vandamme et al., 1996) taxonomia polifásica Publishing taxonomic and systematics studies in the digital era faces major challenges and requires new approaches, many of which are currently stimulating spirited discussions amongst taxonomists and systematists. New amendments to the International Code of Zoological ZooKeys Nomenclature are expected to regulate electronic publishing of new taxa and create a standard form for their registration (ZooBank). Responding to a perceived need, this editorial announces establishment of ZooKeys – a new online and print journal in zoological taxonomy and systematics, which aims to quickly respond and adapt to the newest developments in taxonomic publishing. Open Access is accepted as mandatory for ZooKeys. Th e rationale for and concept of ZooKeys is discussed in detail. Outras: Zootaxa etc Paradoxalmente à necessidade cada vez mais sentida do sistemata, há um declínio do número destes em uma escala mundial (e.g., Hopkins & Freckleton, 2002), o que impede o desenvolvimento de todas as outras áreas de estudo em biodiversidade. Este processo foi denominado de “impedimento taxonômico”, ou seja, a impossibilidade de cumprir a tarefa de descrever a biodiversidade devido ao baixo número de sistematas. Países em desenvolvimento, entre eles o Brasil, foram criticados quanto à sua função no processo de catalogação da biodiversidade (Geeta et al., 2004), muito embora contestações a esta posição tenham sido realizadas (Carvalho et al., 2005). Esforços mundiais têm por objetivo atenuar o impedimento taxonômico. A Systematics Agenda 2000 (1994; SA2000), por exemplo, estabeleceu entre os seus principais objetivos (i) descobrir, descrever e catalogar a diversidade global das espécies; (ii) analisar e sintetizar a informação derivada deste esforço num sistema classificatório que reflita a história da vida e (iii) organizar e tornar os dados obtidos acessíveis e adequados às necessidades da ciência (ver Migotto & Tiago, 1999). “Impedimento Taxonômico” Nome mais nome é igual a nome, uns nomes menos, uns nomes mais. Menos é mais ou menos, nem todos os nomes são iguais. Uma coisa é a coisa, par ou ímpar, outra coisa é o nome, par e par, retrato da coisa quando límpida, coisa que as coisas deixam ao passar. Nome de bicho, nome de mês, nome de estrela, nome dos meus amores, nomes animais, a soma de todos os nomes, nunca vai dar uma coisa, nunca mais. Cidades passam. Só os nomes vão ficar. Que coisa dói dentro do nome que não tem nome que conte nem coisa pra se contar? "The beginning of wisdom is to call things by their right names" Chinese proverb O valor do nome: sem ser a própria coisa que ele nomeia, é capaz de trazê-la até nós, pela escrita ou pela voz Nomes a menos LEMINSK, Paulo. Os melhores poemas de Paulo Leminsk. São Paulo, Global, 1996. p. 116