Ecologia e Modelagem Ambiental para a conservação da Biodiversidade

Transcrição

1 Ecologia e Modelagem Ambiental para a conservação da Biodiversidade

2 SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA, BOTÂNICA E CONSERVAÇÃO 1. NOÇÕES BÁSICAS DE SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA 2. Índice de Diversidade Filogenética e Distribuição da Diversidade da Flora na Amazônia Dados do RADAMBrasil 3. INFORMAÇÕES, DADOS E FERRAMENTAS Curso de Fundamentos de Ecologia e de Modelagem Ambiental aplicados à conservação da Biodiversidade CRISTINA BESTETTI COSTA

3 SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA, BOTÂNICA E CONSERVAÇÃO PARTE 1 NOÇÕES BÁSICAS DE SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA CRISTINA BESTETTI COSTA

4 A Sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade para compreender as relações filogenéticas entre os organismos.

5 Sistemática Objetivos Descrever a biodiversidade; Encontrar padrões de semelhança; Compreender a gênese; Propor classificações frente aos padrões encontrados.

6 Sistemática O seu estudo inclui: Taxonomia ramo da ciência que trata da ordenação (classificação) e denominação (nomenclatura) dos seres vivos, agrupando de acordo com seu grau de semelhança. Filogenia ciência que trata das relações evolutivas entre os organismos.

7 Eventos marcantes para a Sistemática Robert Hooker descobre a célula (1665) Pensamento tipológico e fixista domina a classificação Carolus Linnaeus ( ) Teorias evolutivas de Lamark (1809), Darwin e Wallace (1858) O mundo não é estático. Existem mudanças contínuas (evolução).

8 "God created Linnaeus arranged" sistema binomial de classificação proposto em 1753, quando Linnaeus publicou o Species Plantarum Eugenia jambos L. Sistema de classificação publicado no Systema Nature,

9 Sistemática Principais Escolas Escola Catalográfica Escola Gradista Escola Fenética Escola Filogenética

10 Eventos marcantes para a Sistemática Robert Hooker descobre a célula (1665) Pensamento tipológico e fixista domina a classificação Carolus Linnaeus ( ) Teorias evolutivas de Lamark (1809), Darwin e Wallace (1858) O mundo não é estático. Existem mudanças contínuas (evolução).

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12 Sistemática Filogenética A Sistemática Filogenética ou cladística Preocupada em compreender a filogenia, a história evolutiva dos grupos e em agrupá-los segundo uma relação de parentesco. Método cladístico ou filogenético trabalho de Willi Hennig em 1966

13 O que são filogenias? Willi Hennig - ( ) A estrutura dos sistemas de classificação biológica deve refletir de maneira precisa e inequívoca o conhecimento disponível sobre as relações de parentesco entre os táxons incluídos na classificação. W. Hennig, 1966 Filogenia história evolutiva de um grupo, incluindo as relações de parentesco entre suas espécies ancestrais em vários níveis e as espécies descendentes. Método filogenético método de reconstrução das relações de parentesco.

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15 O que são filogenias? Dimensionando a Diversidade Biológica Grupos diferentes apresentam um número de caracteres diferentes, i.é., cada organismo possui muitos caracteres que podem ser iguais ou diferentes aos de outros grupos. A diversidade de caracteres pode ser mensurada segundo diferentes critérios: Qualificar os organismos segundo aspectos morfológicos (macro e micromorfologia); Acessar diretamente a informação gênica, estimando o n de genes nas cadeias de DNA de cada organismo;

16 Cladogramas e o método filogenético Mosses Ferns Conifers Flowering Plants Flowers Seeds Vascular tissue Terminais Ramos nós Raiz Sinapomorfias

17 Cladogramas e o método filogenético Entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos ocorrem por anagênese e cladogênese. Anagênese: processo pelo qual um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas novidades evolutivas. Cladogênese: processo que resulta na divisão da coesão inicial de uma população, gerando duas populações ou mais efetivamente isoladas uma das outras.

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20 Cladogramas e o método filogenético Partes que compões um cladograma: raiz, ramos, nós e terminais. Os grupos de seres vivos compõem os terminais nos cladogramas. Os ramos são as linhas nos cladogramas, representam os caminhos da evolução. O nó é o ponto de onde parte a ramificação. Representa o ancestral comum hipotético para os grupos acima dele. Os grupos acima do nó são monofiléticos. Cada nó representa um evento cladogenético.

21 Cladogramas e o método filogenético

22 Cladogramas e o método filogenético Mosses Ferns Conifers Flowering Plants Flowers Terminais Seeds Ramos nós Vascular tissue Raiz Grupo monofilético

23 Cladogramas e o método filogenético Para cada caráter é destacada a condição ancestral (ou primitiva) e a condição derivada que surgiu desta condição primitiva. Somente as condições derivadas são utilizadas para definir agrupamentos. Somente são aceitos grupos monofiléticos, i.é., grupos que compartilham a mesma condição derivada de um ou mais caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo.

24 Cladogramas e o método filogenético

25 Cladogramas e o método filogenético

26 Sistemática Filogenética

27 Margulis & Schwartz Haekcel 1894 e 1904 Cronquist 1988 Whittaker 1969 Baldauf 2008 APG 1998

28 E agora? Mudou tudo?!

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30 O por que de tudo isso?

31 Por que mapear filogenias? Para auxiliar a conservação... Mammalian evolutionary hotspots in California Davis et al, 2008 Molecular Ecology As áreas vermelhas e amarelas representam centros de especiação. São indicadas como áreas importantes para a manutenção do processo evolutivo.

32 Por que mapear filogenias? Plant Diversity Hotspots in the Atlantic Coastal Forests of Brazil Murray-Smith et al, 2008 Conservation Biology