SISTEMÁTICA DOS SERES VIVOS

Transcrição

1 SISTEMÁTICA DOS SERES VIVOS

2 SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO

3 Ciências da Classificação SISTEMÁTICA Trata da Identificação, Nomenclatura e Classificação dos seres vivos, tendo em conta as suas características morfológicas externas e internas e, ainda as relações filogenéticas existentes entre os organismos. (Biologia Evolutiva) TAXONOMIA Identificação consiste em reconhecer que determinado organismo pertence a um dado grupo ou taxon. Nomenclatura consiste em atribuir a designação científica aos grupos taxonómicos de acordo com as regras de nomenclatura. Classificação consiste na distribuição dos seres vivos pelos diferentes grupos ou categorias taxonómicas.

4 Ciências da Classificação

5 Classificações Biológicas

10 Sistemas de Classificação Sistemas de classificação Práticos Racionais (necessidades básicas) (características dos seres) Horizontais Verticais (sem tempo) (com tempo) Artificiais Naturais (poucas características) (muitas características) Filogenéticos (relações de parentesco entre as espécies)

11 Sistemas de Classificação Pode-se considerar, atualmente, a existência de dois tipos principais de classificação biológica: a fenética e a filogenética (por vezes, designada filética, evolutiva ou cladística). Os sistemas de classificação fenéticos têm como principal objetivo permitir a identificação rápida de um ser vivo, sem se preocupar com as relações evolutivas desse organismo com outros. Este tipo de classificação baseia-se no grau máximo de semelhança entre organismos, tendo em conta a presença ou ausência de uma série de caracteres fenotípicos. Independentemente da relevância dos caracteres considerados, estes devem ser facilmente descritos, mensuráveis e objetivos. Uma desvantagem deste tipo de classificações reside no facto de nem todas as características fenotípicas semelhantes corresponderem a uma proximidade evolutiva. A semelhança pode dever-se, por exemplo, a uma evolução convergente, que originou estruturas análogas. Os sistemas de classificação filogenéticos pretendem traduzir com rigor as relações entre os organismos, tendo em conta a história evolutiva dos seres.

12 Sistemas de Classificação Existem dois tipos de características para classificar os organismos numa perspetiva filogenética: - Características primitivas, ancestrais ou plesiomórficas, presentes em todos os organismos de um grupo, como resultado de terem descendido de um ancestral comum, em que essa característica estava presente (por exemplo, a poiquilotermia, que se verifica nos peixes, anfíbios e répteis atuais). - Características evoluídas, derivadas ou apomórficas, presentes nos indivíduos de um grupo e que não estão presentes no ancestral desse grupo, revelando, assim, que houve separação de um novo ramo (por exemplo, as penas das aves ou as glândulas mamárias dos mamíferos).

13 Sistemas de Classificação

14 Categorias Taxonómicas

19 Regras de Nomenclatura NOMENCLATURA POLINOMINAL O nome comum das espécies levanta dificuldades de comunicação entre os cientistas. Necessidade de criar critérios de nomenclatura. No século XVII o botânico inglês John Ray desenvolveu um sistema de nomenclatura que consistia numa longa sequência de termos correspondentes a uma descrição desse organismo. Este tipo de nomenclatura polinominal era longo, difícil e pouco cómodo.

20 Regras de Nomenclatura NOMENCLATURA POLINOMINAL Ex.: Dianthus floribus solitariis, squamis calycinis subovatis bressimis, corollis crenatis Cravo com flores solitárias, escamas do cálice em forma ovalada e muito curtas, corola crenada Ex.: Nepeta floribus interrupte spiculatus pedunculatis Nepeta com flores numa espiga pedunculada interrompida (catária ou erva-dos-gatos)

21 Regras de Nomenclatura NOMENCLATURA BINOMINAL Proposta por Lineu (1758), publicada na obra Systema Naturae, uniformizou a nomenclatura científica da espécie. Ex.: Dianthus caryophullus (o cravo referido anteriormente).

22 Regras de Nomenclatura Língua Latina (porque é uma língua morta, que não está sujeita a evolução e é universal). O nome da espécie consta sempre de duas palavras (binominal). A primeira é um substantivo escrito com inicial maiúscula e corresponde ao nome do género a que a espécie pertence. A segunda palavra, escrita com inicial minúscula, designa-se por restritivo específico ou epíteto específico, sendo geralmente um adjetivo e só pode ser usado quando acompanhado do nome do género. Ex.: Homo sapiens. A designação dos grupos superiores à espécie é uninominal, isto é, consta de uma palavra que é um substantivo, escrita com inicial maiúscula. O nome da família, no caso dos animais, obtém-se acrescentando a terminação idae à raiz do nome de um dos géneros desta família. Nas plantas, a terminação que identifica a família é aceae. Há, contudo, exceções. Quando uma espécie tem subespécies utiliza-se uma nomenclatura trinominal. seguindo-se ao nome da espécie o restritivo subespecífico. Ex.: Homo sapiens sapiens.

23 Regras de Nomenclatura Os nomes dos grupos: subespécie, espécie e género, devem ser escritos em itálico. Em manuscritos essas designações devem ser sublinhadas. À frente da designação específica deve escrever-se o nome ou a abreviatura do nome do taxonomista que pela primeira vez atribui aquele nome científico. Ex.: Canis familiaris Lin. Pode citar-se a data da publicação do nome da espécie, sendo essa data colocada a seguir ao nome do autor, separada por vírgula. Ex.: Rana iberica Boulenger, Não é possível um organismo ter duas designações diferentes porque existem associações internacionais de taxonomistas que estabelecem o nome científico dos organismos de acordo com regras precisas.

24 Regras Nomenclatura

25 Regras de Nomenclatura

26 Regras de Nomenclatura

27 Classificação de Aristóteles a Lineu Séc IV a XVIII

28 Classificação de Haeckel (1866)

29 Classificação de Copeland (1956)

30 Classificação de Whittaker (1969)

31 Sistema de Classificação de Whittaker Robert Whittaker propôs em 1969 um sistema de classificação em 5 reinos. Um dos principais problemas desta classificação residiu na separação entre eucariontes unicelulares e multicelulares. Ex.: As algas verdes incluem seres eucariontes unicelulares, coloniais e multicelulares. Desta forma, teriam de ser incluídas no Reino Protista e no Reino Plantae. Em 1979, Whittaker alterou o seu sistema de classificação.

32 Sistema de Classificação de Whittaker

33 Sistema de Classificação de Whittaker Modificado

34 Sistema de Classificação de Whittaker O sistema de classificação de Whittaker baseia-se fundamentalmente nos seguintes critérios básicos: - Níveis de organização celular. - Tipos de nutrição. - Interações nos ecossistemas. Níveis de organização celular - considera o tipo de célula procariótico ou eucariótico e se há unicelularidade ou multicelularidade. - Reino Monera seres procarióticos. - Reino Protista seres eucarióticos unicelulares, coloniais ou multicelulares. - Reino Fungi seres eucarióticos multicelulares (alguns unicelulares). - Reino Plantae seres eucarióticos multicelulares. - Reino Animalia seres eucarióticos multicelulares.

35 Sistema de Classificação de Whittaker Tipos de nutrição - tem como base o processo de obtenção de alimento. Reino Monera: seres autotróficos (fotossintéticos ou quimiossintéticos) e seres heterotróficos que obtêm o alimento por absorção. Não existe ingestão nos seres deste reino. Reino Protista: seres heterotróficos que obtêm o alimento por absorção ou por ingestão e seres autotróficos (fotossíntese). Reino Plantae: seres autotróficos (fotossíntese). Reino Fungi: seres heterotróficos que obtêm o alimento por absorção. Reino Animalia: seres heterotróficos que obtêm o alimento por ingestão.

36 Sistema de Classificação de Whittaker Interações nos ecossistemas - os tipos de nutrição relacionam-se com as interações alimentares que os organismos estabelecem nos ecossistemas. Segundo essas interações: - Produtores: seres autotróficos entre os quais se destacam as plantas, as algas e algumas bactérias. - Macroconsumidores: seres heterotróficos que ingerem os alimentos, sendo representados por animais e alguns protistas. - Microconsumidores: seres heterotróficos com nutrição por absorção. Ex.: decompositores ou saprófitos (bactérias e fungos) e alguns protistas.

37 Critérios Básicos de Classificação de Whittaker

38 Critérios Básicos de Classificação de Whittaker

40 Outros Sistemas de Classificação

41 Outros Sistemas de Classificação

42 Outros Sistema de Classificação Tal como todos os outros sistemas de classificação, o de Whittaker não é um facto natural, mas resultante do pensamento humano. Apesar de ter sido um dos sistemas mais bem aceite das últimas décadas, a Ciência permanece em constante evolução, e assim, já existem sistemas de classificação que propõem a existência de mais de cinco reinos de seres vivos. Em 1977, Carl Woese, um microbiólogo norte-americano, baseado no facto de existirem duas linhagens diferentes de organismos procariontes propôs a extinção do Reino Monera e a divisão deste Reino em dois novos reinos, intitulados Archaeobacteria (ou Arqueobactérias) e Eubacteria (ou Eubactérias). O sistema de Woese foi baseado na análise filogenética do RNA ribossomal 16S, uma técnica pioneira no seu tempo, não tendo sido imediatamente aceite pela comunidade científica. Mais tarde (1990), o mesmo autor propôs um sistema baseado numa categoria taxonómica denominada divisão. Os seres vivos estariam, assim, divididos em 26 divisões, incluídos num de três Domínios: Archaea, Bactéria ou Eukarya. Alguns microbiologistas vão mais longe e, baseados em dados moleculares e cladísticos, dividem os organismos dos reinos Monera e Protista em vários reinos, passando igualmente alguns organismos do reino Protista para os reinos Fungi, Plantae ou Animalia.

43 Outros Sistema de Classificação A partir dos estudos de C. Woese (1977), passamos a dispor de um sistema de classificação baseado principalmente em aspetos evolutivos (filogenética), a partir da comparação das sequências de rrna de diferentes organismos. Com esta nova proposta de classificação, os organismos são agora subdivididos em 3 domínios (contendo os 5 reinos), empregando-se dados associados ao caráter evolutivo. Archaea: Procarióticos Bacteria: Procarióticos Eukarya: Eucarióticos

44 Outros Sistema de Classificação A princípio, acredita-se que estes 3 domínios divergiram a partir de um ancestral comum. Provavelmente os microrganismos eucarióticos atuaram como ancestrais dos organismos multicelulares, enquanto as bactérias e archaeas correspondem a ramos que não evoluíram além do estágio microbiano. Archaea: são organismos procarióticos que, frequentemente são encontrados em ambientes cujas condições são bastante extremas (semelhantes às condições ambientais primordiais na Terra), sendo por isso, muitas vezes considerados como sendo ancestrais das bactérias. No entanto, hoje em dia considera-se as archaeas como um grupo intermediário entre procarióticos e eucarióticos. Muitos destes organismos são anaeróbios, vivendo em locais "inabitáveis" para os padrões humanos - fontes termais (com temperaturas acima de 100 C), águas com elevadíssimos teores de sal (até 5M de NaCl - limite de dissolução do NaCl), em solos e águas extremamente ácidos ou alcalinos (espécies que vivem em ph 0, outras em ph 10) e muitas são metanogénicas. Genericamente, podemos dizer que as Archaeas definem os limites da tolerância biológica às condições ambientais.

45 Outros Sistema de Classificação Bacteria Corresponde a um enorme grupo de procarióticos, anteriormente classificados como eubactérias, representadas pelos organismos patogénicos ao homem, e bactérias encontradas nas águas, solos, ambientes em geral. Dentre estas, temos as bactérias fotossintetizantes (cianobactérias) e outras quimiossintetizantes (E. coli), enquanto outras utilizam apenas substratos inorgânicos para seu desenvolvimento.

46 Outros Sistema de Classificação Eukarya No âmbito microbiológico, compreende as algas, protozoários e fungos (além das plantas e animais). As algas caracterizam-se por apresentarem clorofila (além de outros pigmentos), sendo encontradas basicamente nos solos e águas. Os protozoários correspondem a células eucarióticas, apigmentados, geralmente móveis e sem parede celular, nutrindo-se por ingestão e podendo ser saprófitas ou parasitas. Os fungos são também células sem clorofila, apresentando parede celular, realizando metabolismo heterotrófico, nutrindo-se por absorção. Como mencionado anteriormente, os vírus são também assunto abordado em microbiologia, embora, formalmente, não exibam as características celulares, no sentido de não apresentarem metabolismo próprio, de conterem apenas um tipo de ácido nucleico, etc.