CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

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1 CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Figura 1 Animais no planeta Fonte: Andy Vinnikov/Shutterstock.com CONTEÚDOS Sistemas de Classificação dos Seres Vivos Sistema Binominal de Classificação Classificação e Parentesco Evolutivo Os Cinco Reinos dos Seres Vivos 1

2 AMPLIANDO SEUS CONHECIMENTOS Como sabemos, o mundo vivo é constituído de uma enorme variedade de seres vivos e, desde muito tempo atrás, o homem tenta classificar os seres vivos em grupos, conforme suas características. O homem primitivo, por exemplo, distribuía, os organismos em dois grupos: em comestíveis e não comestíveis. O desejo e a tentativa de sistematizar o mundo vivo é realmente muito antiga entre os estudiosos, e os critérios utilizados para a classificação biológica, variavam muito entre os naturalistas. Alguns classificavam conforme o comportamento de locomoção, tais como voadores e não voadores, outros utilizam o critério do habitat ocupado por cada um. Essas formas de classificação utilizavam critérios arbitrários, que não refletiam as semelhanças e diferenças fundamentais entre os seres vivos, e por isso, foram denominados de sistemas artificiais de classificação. Hoje, porém, o modelo de classificação biológica reúne os organismos de acordo com suas semelhanças, o que acaba por revelar os diferentes graus de parentesco entre as espécies. São conhecidos por sistemas naturais de classificação, pois ordenam naturalmente os organismos, visando o estabelecimento das relações de parentesco evolutivo entre eles. O ramo da Biologia que trata da descrição, nomenclatura e classificação dos seres vivos denomina-se sistemática ou taxonomia (do grego taxon, categoria, grupo, e nomos, conhecimento). O desenvolvimento da classificação biológica No século IV a.c, o sábio Aristóteles (384 a.c 322 a.c) classificou os animais em aéreos, terrestres e aquáticos, usando como critérios o ambiente em que eles viviam. Teofrastos (372 a.c 287 a.c), discípulo de Aristóteles, classificou as plantas, em ervas, arbustos e árvores, tendo como critério o tamanho das espécies. Deste mesmo período, manuscritos de Santo Agostinho ( ), teólogo e estudioso da natureza, classificavam os seres vivos em úteis, nocivos e indiferentes ao homem. 2

3 Contudo, a partir do renascimento, o período histórico que abrange os séculos XIV, XV e XVI, os cientistas sentiram a necessidade de sistemas de classificação que agrupassem os seres vivos de acordo com as características intrínsecas, e não apenas seguindo critérios arbitrários e de utilidade. Dentre os sistemas de classificação que surgiram a partir do Renascimento, destacou-se o do naturalista sueco Carl von Linnée, ou Lineu ( ), publicado no livro Systema Naturae, de Esse sistema de classificação serviu de base para o atual sistema de classificação utilizado pelos pesquisadores. Assim, dentro das características evolutivas, ao falarmos de animais e plantas, por exemplo, podemos usar como critério de classificação o tipo de nutrição: animais são seres heterótrofos; plantas seres autótrofos. Ao considerarmos bactérias e animais, podemos usar como critério de classificação o número e o tipo de células: bactérias são unicelulares e procariontes; animais são pluricelulares e eucariontes. O Sistema Binomial de Lineu No sistema de classificação desenvolvido por Lineu, a semelhança foi o ponto de partida de todas as classificações, porém foi necessário escolher características realmente importantes, pois muitas semelhanças são superficiais ou inadequadas para a classificação biológica. Figura 2 - Carl von Linnée Fonte: Wikipédia O local onde vivem, por exemplo, não poderia ser utilizado como critério principal, pois existem animais aéreos muito diferentes entre si, tal como uma mosca, um morcego e uma gaivota, ambos com características bem distintas. Desta forma, para Lineu, o plano de organização corporal foi um dos principais critérios a ser utilizado nas análises para agrupamentos de espécies. Os animais por exemplo, foram agrupados de 3

4 acordo com semelhanças de sua estrutura corporal e, as plantas, de acordo com sua anatomia, e principalmente de acordo com semelhanças de suas flores e frutos. Atualmente, além desses critérios, é possível considerar características microscópicas, tais como a composição química, substâncias produzidas e até mesmo a composição genética dos seres vivos, entram na análise de classificação biológica. Além dos critérios de classificação, outro grande mérito de Lineu foi associar um sistema de nomenclatura à classificação. De acordo com essa nomenclatura, o nome científico de um animal ou planta deveria ser composto por duas palavras, a primeira para designar o gênero e a segunda para designar a espécie. Assim, seres vivos muito parecidos eram reunidos em um grupo chamado gênero. Cães e lobos, por exemplo, são muito parecidos, desta forma, foram reunidos no gênero denominado Canis. Quando Lineu agrupava os seres vivos em gêneros, também estava assumindo que esses seres tinham peculiaridades que os faziam diferentes, apesar das semelhanças. Assim, cães e lobos eram agrupados no mesmo gênero, mas eram considerados de espécies diferentes. No exemplo do cão e do lobo, o cão doméstico foi denominado Canis familiaris e o lobo foi denominado Canis lupus. Ao final, o nome dado por Lineu a uma espécie era composto por duas palavras; por isso, foi chamado binomial. O sistema binomial inventado por Lineu é empregado até hoje, e tem a vantagem de mostrar, já no próprio nome do ser vivo, sua semelhança com outros que pertençam ao mesmo gênero. Segundo a nomenclatura de Lineu, os nomes dos organismos devem ser latinizados e destacados do texto onde aparecem, sendo impressos em itálico ou grifados. Além disso, a primeira letra da palavra que designa o gênero, deverá ser sempre maiúscula e o termo que designa a espécie, deverá ser sempre com letra minúscula. Ao aparecer pela primeira vez no texto, o nome científico deve ser escrito por extenso, nas demais vezes em que aparece, o gênero poderá ser abreviado. Por exemplo, após termos nos referido a Canis familiaris uma vez no texto, podemos passar a escrevê-lo simplesmente como C. familiaris. 4

5 Categorias taxonômicas O naturalista Lineu também foi responsável pela criação de táxon, que são agrupamentos de seres vivos que compartilham alguma característica em comum. No sistema proposto por ele, existe um táxon mais abrangente (Reino) que vai se desmembrando em outros táxons de menor abrangência (Espécie). A espécie é considerada o táxon básico da classificação, uma vez que nesse grupo estão organismos únicos e com características não encontradas em nenhum outro ser. Hoje, a espécie pode ser definida como um grupo de organismos semelhantes que conseguem se reproduzir em condições naturais e produzir descendentes férteis. Acima da espécie, encontramos o gênero, que é um grupo que possui espécies semelhantes. Após o gênero, temos a família, que agrupa um conjunto de gêneros semelhantes. Na sequência, encontramos a ordem, que nada mais é do que um grupo de famílias com características próximas. Acima desse táxon está a classe, que pode ser definida como um grupo com ordens bastante similares. O filo aparece logo em seguida, agrupando classes semelhantes. Por fim, temos o reino, que é um conjunto de filos e o grupo mais abrangente de todos. Observe a ilustração a seguir: Reino Filo Classe Ordem Família Gênero Espécie Figura 3 Categorias taxonômicas Fonte: Fundação Bradesco 5

6 É importante destacar que no sistema de classificação sugerido por Lineu não existiam os táxons família e filos, que foram acrescentados posteriormente. Outros táxons intermediários são utilizados atualmente, tais como, subfilo, subclasse, infraclasse, superclasse, superfamília, subfamília e subgênero. Classificação e parentesco evolutivo Lineu não acreditava na evolução dos seres vivos. Para ele, o número de espécies era fixo, tendo sido definido por Deus no momento da criação do mundo. Embora fosse de seu conhecimento a existência dos fósseis, que são vestígios de seres vivos que viveram em um passado distante, ele considerava que estes eram apenas vestígios de seres criados no início dos tempos e que se extinguiram. Desta forma, seu sistema de classificação não buscava estabelecer relações de parentescos evolutivos entre os fósseis e os seres vivos. Desde a época de Lineu muitos conhecimentos foram incorporados à classificação. Atualmente, muitos cientistas consideram que todos os seres vivos descendem de um único ser vivo, isto é, todos apresentam um ancestral comum. Isto significa dizer que, todas as espécies, incluindo o homem são aparentados em maior ou menor grau, e se originaram de seres unicelulares, muito simples e rudimentares, que viveram há 3 bilhões de anos atrás. Durante esse período, ocorreram inúmeras transformações do ambiente terrestres que permitiram uma enorme diversificação da vida e que levaram ao surgimento e desenvolvimento da enorme variedade de seres vivos atuais. O processo pelo qual as espécies se modificaram e se diversificaram no decorrer do tempo denomina-se evolução biológica, processo estudado amplamente pelo naturalista Charles Darwin ( ). Charles Darwin contribuiu com o desenvolvimento da classificação dos seres vivos através da sua teoria evolutiva e da noção de ancestral comum que originou as espécies atuais. Ele criou "genealogias de seres vivos", diagramas representando as relações de parentesco evolutivo entre as espécies, que hoje são chamadas de árvores filogenéticas. As árvores filogenéticas nada mais são do que diagramas em formato de árvore elaborados com dados de anatomia e embriologia comparadas, além de informações 6

7 derivadas do estudo de fósseis. Elas mostram a hipotética origem de grupos a partir de supostos ancestrais. Essas supostas "árvores genealógicas" ou "filogenéticas" (do grego, phylon = raça, tribo + génesis = fonte, origem, início) simbolizavam a história evolutiva dos grupos que eram comparados, além de sugerir uma provável época de origem para cada um deles. Como exemplo, veja a figura a seguir. Figura 4 Exemplo de árvore filogenética Fonte: Só Biologia O esquema representa uma provável "história evolutiva" dos vertebrados. Note que estão representados os grupos atuais - no topo do esquema - bem como os prováveis ancestrais. Perceba que o grupo das lampreias (considerados "peixes" sem mandíbula) é bem antigo (mais de 500 milhões de anos). Já cerca de 150 milhões de anos, provavelmente a partir de um grupo de dinossauros ancestrais, note, ainda, que o parentesco existe entre aves e répteis é maior do que existe entre mamífero e répteis, e que os três grupos foram originados de um ancestral comum. Atualmente, com um maior número de informações sobre os grupos taxonômicos passaram a utilizar computadores para se gerar as árvores filogenéticas e os cladogramas para estabelecer as inúmeras relações entre os seres vivos. 7

8 Os reinos dos seres vivos Desde o tempo de Aristóteles os seres vivos eram agrupados em apenas dois grupos: animal e vegetal. Com o desenvolvimento da Ciência e principalmente dos estudos microscópicos, percebeu-se que dois grupos não eram suficientes para englobar a enorme diversidade de seres vivos existente em nosso planeta. Nesse sentido, o biólogo alemão Ernst Haeckel ( ) sugeriu que fossem criados os reinos Protista e Monera, além dos reinos já existentes: Animal e Vegetal. Em 1969, o biólogo R.H. Whittaker propôs a divisão dos vegetais em outro grupo, dos Fungos, criando portanto, os cinco reinos: Protista, Monera, Fungos, Plantas e Animais. A partir de 1977, com estudos de C. Woese, passaram a existir 3 domínios: Archaea, Eubacteria e Eukarya. Nos dois primeiros são distribuídos os procariotas (bactérias, protozoários e algas unicelulares), e no outro estão todos os eucariotas (fungos, plantas e animais). Vejamos a seguir, algumas características e exemplos dos cinco grandes reinos de seres vivos: Reino Animal Reino Vegetal São multicelulares; não possuem a capacidade de produzir seu próprio alimento (heterótrofos); a maioria das espécies (cerca de 95%) são invertebrados; a minoria (cerca de 5%) são animais vertebrados (entre eles o ser humano); possuem a capacidade de locomoção. Exemplos de representantes deste reino: Homem, cão, gato, zebra, leão, cavalo, aranhas, serpentes, lagartos, sapos, caranguejo, escorpião, pato, galinha, gavião, peixes e insetos. Grupo composto pelas plantas; são organismos eucariotos (apresentam células eucariontes); produzem o próprio alimento através da fotossíntese (autótrofos); Algumas espécies produzem flores e sementes, outras não. Exemplos de representantes deste reino: árvores, arbustos, gramíneas, musgos, orquídeas, lírios, palmeiras e samambaias. 8

9 Reino dos Fungos Reino Monera Reino Protista A maioria das espécies é multicelular; absorvem alimento de matéria orgânica, morta ou viva; geralmente se desenvolvem em locais com pouca luz e muita umidade; são eucariotos; a reprodução pode ser sexuada ou assexuada, dependendo da espécie. Exemplos de representantes deste reino: cogumelos, leveduras e bolores. São unicelulares; não apresentam núcleo organizado (são procariotas); são microscópicos (microorganismos); de acordo com a biologia evolutiva, foram as primeiras formas de vida que se desenvolveram em nosso planeta. Exemplos de representantes deste reino: bactérias Principais características: são eucariotas; são organismos intermediários, ou seja, apresentam características de animais (protozoários) e vegetais (algas). Exemplos de representantes deste reino: amebas, flagelados, esporozoários e algas. 9

10 LEITURA COMPLEMENTAR Qual a diferença entre cladograma e árvore filogenética? Tanto a árvore filogenética e o cladograma são diagramas que apresentam como as espécies (ou outros táxons) se relacionam evolutivamente. O conceito de evolução está presente nos dois tipos de esquemas. A diferença é que a árvore filogenética se preocupa também com a história evolutiva das espécies (ou grupos), indicando em que época houve a divergência entre os grupos, e pode citar as características mais significativas, os ancestrais participantes e até desenhos. Reino Vegetal Reino Animal Reino dos Fungos Reino Protista Reino Monera Figura Exemplo de árvore filogenética Fonte: Só Biologia 10

11 O cladograma é uma árvore filogenética mais simplificada. Nele, são informados apenas os parentescos evolutivos, sem contar o fator tempo. Figura - Exemplo de cladograma ATIVIDADES 1. O diagrama a seguir, mostra as principais categorias taxonômicas a que pertencem o cão: Chordata Mammalia Carnivora Canidae Canis Canis familiaris As três primeiras categorias correspondem respectivamente: a) ao filo, à classe e ao gênero. b) ao filo, à ordem e ao gênero. c) ao filo, à classe e à ordem. d) à classe, à ordem e à família. e) à ordem, à família e ao gênero. 11

12 2. Atualmente costumamos classificar os seres vivos em sete categorias taxonômicas principais. Marque a alternativa que indica corretamente essas categorias na ordem da categoria de maior abrangência para a mais restrita. a) Reino classe filo ordem gênero família espécie. b) Reino filo ordem classe família gênero espécie. c) Reino filo classe família ordem gênero espécie. d) Reino filo classe ordem família gênero espécie. e) Reino filo classe ordem família espécie gênero. 3. (Vunesp) No ano de 1500, os portugueses já se referiam ao Brasil como a Terra dos Papagaios, incluindo nessa designação os papagaios, as araras e os periquitos. Estas aves pertencem a uma mesma família da ordem Psittaciformes. Dentre elas, pode-se citar: O grupo de aves relacionadas compreende: a) 3 espécies e 3 gêneros. b) 9 espécies e 3 gêneros. c) 3 espécies de uma única família. d) 9 espécies de um mesmo gênero. e) 3 espécies de uma única ordem. 12

13 4. (PUC-RJ) Um entomólogo estudando a fauna de insetos da Mata Atlântica encontrou uma espécie cujos caracteres não se encaixavam naqueles característicos dos gêneros de sua família. Isso levará o cientista a criar: a) uma nova família com um novo gênero. b) somente uma nova espécie. c) um novo gênero com uma nova espécie. d) uma subespécie. e) uma nova ordem com uma nova família. 5. Em uma área de transição entre a mata atlântica e o cerrado, são encontrados o paud arco (Tabebuia serratifolia), a caixeta (Tabebuia cassinoides) e alguns ipês (Tabebuia aurea, Tabebuia alba, Cybistax antisyphillitica). O cipó-de-são-joão (Pyrostegia venusta) é também frequente naquela região. Considerando os critérios da classificação biológica, no texto são citados a) 3 gêneros e 3 espécies. b) 3 gêneros e 4 espécies. c) 3 gêneros e 6 espécies. d) 4 gêneros e 4 espécies. e) 4 gêneros e 6 espécies. INDICAÇÕES Vídeo Construindo um cladograma. Vídeo aula produzido pela Universidade de São Paulo apresenta o passo a passo para a construção de um cladograma. Disponível em: < Acesso em: 08 nov h12min. 13

14 Vídeo - Como interpretar um cladograma? Vídeo explica de forma didática como interpretar um cladograma, os eventos de especiação, a ancestralidade e o grau de parentesco entre as espécies. Disponível em: < Acesso em: 08 nov h13min. Texto e Vídeo Classificação dos Seres Vivos Texto discute o sistema de classificação biológica desenvolvida pelo naturalista Carl von Linnée (Lineu), o conceito de categorias taxonômicas e as regras de nomenclatura biológica. Para complementar, assista a uma vídeo-aula sobre o assunto. Disponível em: < Acesso em: 08 nov h09min. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS EHEDRAN, Flávio. Exemplo de cladograma. Disponível em: < Disponível em: < Acesso em: 08 nov h22min. SÓ BIOLOGIA. Exemplo de árvore filogenética. Disponível em: < Acesso em: 08 nov h49min. Vinnikov, Andy. Animals on the planet, animal shelter, wildlife sanctuary. World Environment Day. Disponível em: < html>. Acesso em: 08 nov h53min. WIKIPÉDIA. Carl von Linnée. Disponível em: < Acesso em: 08 nov h34min. GABARITO 1. Alternativa C. Ao Filo, à classe e à ordem. 2. Alternativa D. A sequência hierárquica das categorias taxonômicas é: reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. 14

15 3. Alternativa B. Na tabela, observam-se nove espécies: Ara chloropterus, Ara macao, Ara ararauna, Amazona aestiva, Amazona brasiliensis, Amazona rhodocorytha, Aratinga acuticaudata, Aratinga aurea e Aratinga cactorum. Já em relação aos gêneros, são descritos três: Ara, Amazona e Aratinga. 4. Alternativa C. Como não existe na família um gênero que corresponda às características do animal estudado, deve-se criar um novo gênero e consequentemente, uma nova espécie. 5. Alternativa C. 3 gêneros e 6 espécies. 15