A evolução contribui para o aparecimento de grande variedade de seres vivos que foram adquirindo diferentes características que os permitiam

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2 A evolução contribui para o aparecimento de grande variedade de seres vivos que foram adquirindo diferentes características que os permitiam adaptaremse aos diversos habitat. A enorme diversidade dificulta o seu estudo.

3 Por que Classificar? Organizar os seres vivos agrupando por categorias de acordo com um determinado critério facilita a homogeneizar os trabalhos desenvolvidos pelos biólogos. O que é um critério? É um modo de apreciação ou um conjunto de características. Toda a classificação é feita com base em um ou mais critérios. No caso dos seres vivos os critérios utilizados alteraram-se ao longo do tempo.

4 O ramo da Biologia que se ocupa da classificação e nomenclatura dos seres vivos designa-se Taxonomia ( taxi/nomos = dispor segundo uma lei ou um princípio ). Identificar Tornar idêntico/ reconhecer como idêntico Descrição Fazer a relação pormenorizada Taxonomia Classificação Distribuir em classes, ordenar Nomenclatura Dar um nome

5 Nos tempos mais remotos, o Homem já sentia a necessidade de classificar os seres vivos, entretanto esta classificação era feita tendo como base satisfazer as suas necessidades básicas como defesa e a alimentação. Animais venenosos Animais não venenosos Estes Sistemas de Classificação são chamados de Práticos.

6 Os primeiros Sistemas de Classificação dos seres vivos foram baseados nas características estruturais e assim, eram agrupados de acordo com as suas semelhanças e diferenças. Os Sistemas de Classificação baseados nas características estruturais dos seres vivos são denominados Racionais. Aristóteles ( a.c.) criou o primeiro Sistema de Classificação desse tipo: dividia os seres vivos em plantas e em animais. Sendo que os animais eram classificados da seguinte forma: Enaima Sangue vermelho; vivíparos ou ovíparos (=vertebrados) Anaima Sem sangue vermelho; vivíparos ou vermíparos, de geração espontânea ou por gemulação (=invertebrados)

7 Outros naturalistas também criaram outros Sistemas de Classificações baseados nas características estruturais dos seres vivos. Teofrasto ( a.c.), voltado para a Botânica, dividia as plantas de acordo com o seu porte em: Ervas - com caules pequenos e moles Arbustos - com vários caules lenhosos e porte mediano Arvores - com um único tronco lenhoso.

8 Os Sistemas de Classificações desenvolvido por Aristóteles, Teofrasto e outros naturalistas da época baseavam-se num reduzido número de características dos seres vivos, logo apresentava o inconveniente de reunir num mesmo grupo indivíduos com características muito heterogéneas. Os Sistemas de Classificação baseados num reduzido número de características estruturais são denominados Artificiais. Aos sistemas artificiais sucedem-se os sistemas de classificação naturais. Surgem na segunda metade do Séc.XVII e utilizam todos os elementos disponíveis sobre os seres vivos.

9 Os Sistemas de Classificação baseados em um grande número de características estruturais são denominados Naturais.

10 Systema Naturae de Lineu A moderna classificação biológica teve início com Lineu (sec XVII), cujos trabalhos produziram uma classificação, pelo menos a nível dos animais, não muito diferente da de Aristóteles. O Sistema de Lineu tinha como objectivo nomear, hierarquizar e classificar organismos. Este sistema é ainda hoje utilizado, apesar de ter sofrido alterações. O Systema Naturae, é racional mas artificial pois por vezes usava apenas um caracter, como no caso de plantas em que apenas considerava distintivo o número e localização dos estames na flor. Lineu considerava que a natureza e número das espécies era constante e inalterável Fixismo, e que se os seres vivos fossem colocados por ordem valorizaria a obra de Deus.

11 Lineu classificou todos os organismos conhecidos na época em categorias hierárquicas (taxon/taxa) que designou por espécies. Agrupou as espécies em géneros, estes em famílias, ordens e classes. Posteriormente foram criadas mais duas categorias, divisão (plantas) ou filo (animais), que englobam as classes. espécie género família ordem classe filo reino

12 A única categoria taxonómica natural é a espécie, logo é fundamental que se compreenda correctamente o significado desta designação. Inicialmente a espécie era definida apenas com base em caracteres morfológicos, tal como o fez Lineu. Actualmente, no entanto, considera-se uma definição dita biológica. Espécie representa um grupo natural constituído pelo conjunto de indivíduos que partilham o mesmo fundo genético, morfologicamente semelhantes, que podem cruzar-se entre si originando descendentes férteis. Laelia purpurata Cervus elaphus Pan troglodytes Triticum sativum

13 Para Lineu a Espécie era uma categoria taxonómica ou taxon básico e que reunia um grupo de indivíduos dotados de certas características estruturais típicas, ausentes em outras espécies. Lineu foi, também, o criador da chamada Nomenclatura Binomial latina, ainda hoje utilizada. Felis catus Felis tigris

14 Que animal está representado na figura?

15 O Porquê dos Nomes Científicos Para facilitar a comunicação científica os biólogos adoptaram uma língua através de um acordo internacional, permitindo assim que cada ser vivo tivesse um único nome que pudesse ser usado em todo o mundo. A atribuição de nomes científicos às espécies deve respeitar um código que desempenha a mesma função que a gramática de uma língua. Qualquer taxonomista que queira atribuir um novo nome deve seguir as regras do Código Internacional da Nomenclatura Biológica. Devido às particularidades de alguns organismos, existem regras distintas para animais, plantas e bactérias.

16 Cão Cannis vulgaris Dog Quem tem razão? Chien Todos têm razão!

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18 Nome Científico: Canis familiaris Reino: Animalia Filo: Chordata Classe: Mammalia Ordem: Carnivora Família: Canidae Nome da espécie Canis familiaris Linnaeus, Ano de publicação Nome do género Nome do autor Restritivo da espécie

19 Os Sistemas de Classificação naturais e artificiais são denominados horizontais ou estáticos, pois não consideram a Evolução dos organismos nem o factor tempo. Determinam as afinidades taxonómicas baseados apenas nas semelhanças e diferenças mensuráveis. Apenas em 1859, com a Teoria da Evolução de Darwin, os sistemas de classificação passaram a ter em conta a história evolutiva dos organismos. Os Sistemas de Classificação que pretendem traduzir a posição de cada organismo em relação aos seus antepassados, bem como as relações genéticas entre os diferentes organismos actuais são denominados Sistemas filogenéticos, evolutivas ou verticais. Estes sistemas são dinâmicos. Estes sistemas introduziram na Taxonomia uma nova dimensão o tempo.

20 A partir de 1920, com a descoberta da teoria da hereditariedade cromossómica, os microscópios electrónicos, etc., surge a Sistemática, uma nova ciência, que faz a classificação usando todos os novos dados e as relações filogenéticas, não se limitando à morfologia. O conceito de população e de fundo genético também tiveram grande importância no desenvolvimento da sistemática. Nos anos 60 passou a recorrer-se, também, à Bioquímica para determinar as relações filogenéticas, sendo, actualmente, a genética molecular uma das principais bases da classificação de organismos

21 As Árvores Filogenéticas estabelecem uma ordenação dos agrupamentos dos organismos em categorias que representem afinidades evolutivas. O cão e o lobo estão evolutivamente mais próximos pois partilham o mesmo género e, consequentemente, todos os grupos superiores ao género.

22 Resumindo

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24 Num qualquer sistema de classificação os taxa hierarquicamente mais elevados incluem indivíduos de grande diversidade, sendo pouco naturais. Este problema levou a que a divisão em reinos tenha variado enormemente ao longo dos tempos. Até os tempos de Lineu, os seres vivos estavam distribuídos em dois Reinos: Animal e Vegetal

25 Sistema de Classificação de Lineu Reino Vegetal Seres com clorofila e sem locomoção. Reino Animal Seres sem clorofila e com locomoção O Sistema de Lineu não conseguia incluir os seres fotossintéticos e com locomoção, bem como os não fotossintéticos.

26 Após a invenção do microscópio revelou uma miríade de organismos microscópicos. Rapidamente ficou claro que a distinção entre animais e plantas não podia ser facilmente aplicada a este nível. Alguns deste seres microscópicos podiam ser facilmente comparados com algas macroscópicas e incluídos nas plantas, outros poderiam ser incluídos nos animais mas ainda restavam muitos com combinações estranhas de características de animal e de planta. Com a falta de comunicação existente naquele tempo, certas espécies - por exemplo, a Euglena, que é verde e móvel - foram classificadas umas vezes como plantas, outras vezes como animais.

27 Sistema de Classificação de Haeckel Em 1866, o alemão Ernst Haeckel, ao realizar estudos com organismos unicelulares propôs a criação do Reino Protista, incluindo seres unicelulares (algas, fungos, protozoários e bactérias) que anteriormente estavam no Reino das Plantas e outros do Reino Animal Reino Protista Enquadrava os organismos de classificação duvidosa (unicelulares) Alguns anos depois, Haeckel propôs que fosse criado um subgrupo denominado Monera, no qual se incluiriam os microrganismos unicelulares desprovidos de núcleo individualizado nas suas células.

28 Sistema de Classificação de Copeland A descoberta do microscópio electrónico (1932) permitiu observar a estrutura celular tendo-se verificado que dos seres unicelulares há os eucariontes e os procariontes. Em 1938, H. F. Copeland apoiou e reafirmou as sugestões de Haeckel e considerou o subgrupo Monera como um novo reino (quarto reino) Reino Monera. Reino Monera Seres com clorofila e sem locomoção.

29 Sistema de Classificação de Whittaker Em 1969, Whittaker reconhece cinco reinos, os mesmos quatro de Copeland entretanto sugeriu que os fungos, até então classificados nos reinos Vegetal ou Protista, fossem separados em um reino à parte, denominado Reino dos Fungos.

30 A classificação mais aceite passou a ter então, cinco reinos: Protista (protozoários e algumas algas), Monera (bactérias procariontes, e cianobactérias ou algas azuis), Fungos, Plantas e Animais.

31 Em 1979, Whittaker reconhece algumas limitações do seu trabalho e altera o seu sistema de classificação. Passou desde então, a incluir no Reino Protista seres eucariontes unicelulares e alguns seres pluricelulares de reduzida diferenciação.

32 Critérios utilizados por Whittaker 1. Organização celular organização nuclear e quantidade de células Células procarióticas Células eucarióticas com unicelularidade ou pluricelularidade 2. Tipo de Nutrição tem como base o sistema de obtenção do alimento. Autotrófica: fotossíntese, quimiossíntese Heterotrófica: por absorção, por ingestão ou não. 3. Interacção nos ecossistemas os tipos de nutrição relacionam-se com as interacções tróficas que se estabelecem nos ecossistemas. Produtores: Autotróficos Macroconsumidores: heterotróficos que ingerem os alimentos Microconsumidores: heterotróficos decompositores

33 Reinos do Mundo Vivo

34 Procariontes, unicelulares que podem viver isolados ou em grupo. Heterotróficos (obtém alimento por absorção) -Aeróbios REINO MONERA CARACTERÍSTICAS: -Anaeróbios (fermentantes) -Saprófitos (decompositores) Autotróficos: Fotossintetizantes (cianobactérias) ou Quimiossintetizantes Estrutura básica é formada por: parede celular (peptidioglicano), membrana plasmática, 1 molécula de DNA circular em uma região citoplasmática chamada nucleóide. Neste Reino estão incluídas as Eubactérias e as Archeobactérias

35 Eubactérias (Cianobactérias ou algas azuis e as bactérias ) O grupo das eubactérias é muito grande e expressivo, contando com milhares de espécies descritas. Estas diferem quanto ao metabolismo e quanto à forma das células. Muitas espécies de eubactérias formam colónias, sem divisão de trabalho entre as células associadas. O tipo de associação colonial é, assim como a forma da célula, uma característica importante na classificação desses organismos. Representadas pelos bactérias patogénicos e outras úteis ao homem, e bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em geral.

36 Archeobactérias (grupo de bactérias mais primitivas) Possivelmente as arqueobactérias sofreram poucas modificações em relação aos seres procariontes que as originaram, biliões de anos atrás. São hoje representadas por um número reduzido de espécies que vivem em condições ambientais extremamente rigorosas e pouco convidativas aos outros seres vivos, talvez semelhantes àquelas que existiam na Terra primitiva. Existem arqueobactérias halófilas (do grego halos, sal, e philos, amigo) que vivem em poças d'água dezenas de vezes mais salgada do que a água do mar. Outras arqueobactérias, as termoacidófilas vivem em fontes termais ácidas, onde a temperatura oscila entre 60 e 80ºC. Existem ainda arqueobactérias metanogénicas, que vivem em pântanos e no tubo digestivo de térmites e de animais herbívoros e produzem gás metano, que confere um cheiro típico a esses ambientes.

37 Decompositores: degradam a matéria orgânica sem vida em moléculas simples que são liberadas no ambiente e podem ser novamente utilizadas por outros seres. LATICÍNIOS - Lactobacillus e Streptococcus - queijos, iogurtes e requeijão. produção de Fabricação de vinagre - bactérias do género Acetobacter (etanol do vinho em ácido acético) Bactérias do género Corynebacterium - produção do ácido glutâmico (um aminoácido). -TEMPEROS Produção de antibióticos e vitaminas. A indústria química - metanol, butanol, acetona. Engenharia Genética DNA recombinante- alterar geneticamente certas bactérias - insulina humana produzida por organismos procariontes geneticamente modificados.

38 REINO PROTISTA CARACTERÍSTICAS: Eucarióticos, unicelulares solitários (a maioria) ou coloniais ou multicelulares com reduzida diferenciação Heterotróficos (absorção ou ingestão) ou autotróficos fotossintéticos. Alguns são úteis ao homem enquanto outros são parasitas. REPRESENTANTES HETEROTRÓFICOS AUTOTRÓFICOS

39 O termo protozoário vem do grego protos= primeiro; e zoon= animal. Já que antes eram considerados como integrantes do Reino Animal. São unicelulares e apresentam uma variedade de formas de locomoção. São heterotróficos e apresentam como tipo de nutrição a ingestão. Vivem nos mais variados tipos de ambientes, mas a maioria é aquática e se alimenta de matéria orgânica de outros seres. Também existem protozoários parasitas. Paramécia Plasmódio agente da Malária Amiba

40 Seres unicelulares ou pluricelulares com reduzida diferenciação São autotróficos e possuem clorofila. Além da clorofila, responsável pela cor verde, há algas que apresentam pigmentos fotossintetizantes de outras cores, como avermelhados, marrons e dourados.. Exemplos: Phaeophyta (Algas pardas) Rhodophyta (Algas vermelhas) Clorophyta (Algas verdes) Clamidomonas

41 As algas microscópicas que flutuam nas camadas superiores das águas dos mares e lagos fazem parte do plâncton (do grego plangktón, errante) e são responsáveis por quase 90% da fotossíntese realizada no planeta. São microscópicas e formadas por uma única célula. Euglenophyta Dinophytas (dinoflagelados) São mais complexas, podem apresentar partes semelhantes a plantas, mas não formam tecidos com funções especializadas. Chlorophyta ( algas verdes) Divisão Rhodophyta (Algas vermelhas) Bacillarophyita (diatomáceas) Chlorophyta ( algas verdes) Divisão Phaeophyta (Algas pardas)

42 REINO FUNGI CARACTERÍSTICAS: Seres eucarióticos uni ou pluricelulares, com reduzida diferenciação. Heterotróficos por absorção (maioria decompositores) e digestão extra corpórea. A maioria é constituída por elementos multicelulares em forma de tubo as hifas, sendo que um emaranhado de hifas recebe o nome de micélio. A parede celular é constituída de quitina e seu material de reserva é o glicogénio.

43 Na fabricação de bebidas alcoólicas, como o vinho e a cerveja Na fabricação de queijos; Na fabricação de pães, é usada grande quantidade de leveduras chamadas Sacharomyces cerevisiae que produzem gás, fazendo a massa de farinha crescer; Podem ser utilizados como alimentos, uma vez que são muito ricos em proteínas e vitaminas do complexo B. Produção de antibióticos como por exemplo a penicilina, produzida pelo fungo Penicillium.

44 Alguns fungos podem causar infecções fúngicas em animais e vegetatis

45 Relação simbiótica - LÍQUENES Associação mutualística entre algas e fungos. Muitos líquenes produzem o ácido liquênico, capaz de dissolver rochas, transformando-as em terra. Sua reprodução ocorre através de sorédios, fragmentos que se destacam e se desenvolvem originando outros liquens.

46 REINO PLANTA CARACTERÍSTICAS: Eucariontes, multicelulares com tecidos especializados. Autotróficos fotossintéticos( produtores) Apresentam clorofila a e b. Apresentam parede celular com celulose Substância de reserva: amido

47 Neste reino são consideradas duas divisões: Divisão Bryophyta - plantas sem vasos condutores (avasculares) - Não apresentam verdadeiras folhas, caules e raízes, mas sim filóides, caulóides e rizóides. Divisão Tracheophyta - plantas com vasos condutores (vasculares) - A sua grande maioria é terrestre mas algumas podem vivem em zonas alagadas. Estas plantas, as mais evoluídas na Terra, apresentam elevada diferenciação tecidular, originando órgãos como caules, raízes e folhas. Os tecidos vasculares transportam água e alimento a toda planta. - Apresentam importantes adaptações ao meio terrestre: cutícula, estômas - Apresentam verdadeiras folhas, caules e raízes. Na divisão traqueófita pode-se considerar 3 classes:

48 - Classe Felicinae (pteridófitas) : plantas sem sementes

49 - Classe Gimnospermae: plantas com sementes, sem verdadeiras flores e sem frutos.

50 - Classe Angiospermae :plantas com sementes, com flores e frutos.

51 REINO ANIMAL CARACTERÍSTICAS: Os animais são eucariontes, multicelulares, com tecidos especializados. Heterótroficos por ingestão e com digestão intracorporal. Compreende desde as esponjas até o homem. São seres diplontes.

52 VIRUS caso à parte Não apresentam células São constituídos por uma cápsula de proteínas que contém DNA ou RNA. Moléculas de proteínas Parasitas intracelulares obrigatórios.

53 Vírus são organismos vivos? - Não respiram, não se movem, não crescem e não possuem metabolismo próprio; Possuem a capacidade de replicação (reprodução) e adaptação a novos hospedeiros; Qual é o critério para definir vida?

54 Esses seres não estão incluídos em nenhum reino, pois são acelulares!

55 Sistema de Classificação de Linn Margulis Baseia-se no conhecimento sobre a estrutura submicroscópica das células e seus organelos, bem como vias metabólicas, isto é dados essencialmente morfofisiológicos. Este sistema difere apenas em alguns detalhes da classificação de de Whittaker. Margulis considera duas categorias taxonómicas hierarquicamente superior aos Reinos - os chamados Super-reinos ou Domínios Prokarya e Eukarya. Super-reino (Domínio) Prokarya Reino Bacteria Sub-Reino Archaeabacteria Sub-Reino Eubacteria Super-reino (Domínio) Eukarya Reino Protoctista Reino Animalia Reino Fungi Reino Plantae

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57 Sistema de Classificação de Carl Woese Em 1978, Carl Woese sugeriu uma nova classificação, não mais baseada na morfologia dos organismos, mas na estrutura do RNA ribossómico dos organismos (filogenia molecular). Por essa classificação, os organismos procariontes estariam divididos em três domínios: os Eubacteria e os Archaea (que diferem na composição do RNA ribossómico, na estrutura da parede celular e no metabolismo). Os eucariontes são todos agrupados no Domínio Eukarya que compreende todos os demais seres vivos.

58 A princípio, acredita-se que estes 3 domínios divergiram a partir de um ancestral comum. Provavelmente os microrganismos eucariotes actuaram como ancestrais dos organismos multicelulares, enquanto as bactérias e archaeas correspondem a ramos que não evoluíram além do estágio microbiano.