Classificação dos seres vivos

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Introdução ao estudo dos seres vivos
CAPÍTULO 1
A diversidade da vida – pág.11
Em nosso Planeta, já foram descritos e nomeados cerca de 2 milhões de espécies de seres vivos, mas
ainda não se sabe o no total, que pode variar de 10 a 100 milhões de espécies.
Todos os organismos dependem uns dos outros para sobreviver.
Por isso, a exploração dos recursos naturais deve ser feita de modo a preservar a imensa biodiversidade
de nosso Planeta.
Classificação dos seres vivos
• Por que e como classificar?
• Como se organiza os
livros numa biblioteca?
Qual é o critério
utilizado?
– por assunto?
– por disciplina?
– por tamanho?
– por autor?
Como você formaria grupos com esses animais?
 Vc sabe que os cientistas agrupam os animais acima em 2 grupos: aves e mamíferos.
 Que critérios usam?
 Será que aves são os que voam?
 Mas o avestruz não voa e é ave? O morcego voa e é mamífero?
 Você não acha que o cão é mais parecido com o lobo do que com os outro animais?
 Ou que o gato doméstico é + parecido com o gato selvagem do que c/ os outros animais? Por que
será isso acontece?
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Dada a grande variedade de seres vivos, os cientistas os organizaram para facilitar o seu estudo
e p/ estabelecer a árvore filogenética, isto é, um esquema com a possível sequência de origem
dos seres vivos.
ÁRVORE FILOGENÉTICA: é a representação da história evolutiva suposta de cada grupo. É
a representação de uma hipótese de filogênese ou filogenia.
– A parte da Biologia que identifica, nomeia e classifica os seres vivos é a
TAXONOMIA.
– E a parte que, além disso, estuda as relações evolutivas entre os seres vivos é a
SISTEMÁTICA.
– O fundador da Taxonomia científica foi o médico sueco Carl von Linné CARLOS
LINEU (1707 -1778).
– Ele propôs em sua obra Systema Naturae, um sistema de classificação dos seres vivos
que, embora artificial, é usado até hoje, c/ algumas modificações.
– A maioria dos naturalistas da época de Lineu eram Fixistas. Somente em 1958 foi divul-gada a
Teoria da Evolução por seleção natural (Darwin).
– Teoria do Fixismo: os seres vivos são imutáveis, ou seja, surgem com a forma atual e não
mudam ao longo do tempo.
– Teoria da Evolução por Seleção Natural: os seres vivos sofrem transformações ao longo do
tempo.
1. CATEGORIAS TAXONÔMICAS
Conceito biológico de Espécie
A categoria taxonômica básica é a ESPÉCIE, formada por um grupo de populações capazes de
se cruzar e originar filhos férteis, mas que não são capazes de cruzar com outros grupos.
Obs.: Essa definição não pode ser usada p/ fósseis e nem p/ seres de reprodução assexuada.
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Nos casos de fósseis e seres de reprodução assexuada, podemos identificar uma espécie por
semelhanças na anatomia, na fisiologia ou no DNA de seus indivíduos.
Algumas espécies podem cruzar entre si, mas os filhos são quase sempre estéreis. É o caso do
cruzamento do jumento (asno ou jegue) com a égua, que origina a mula e o burro ou do cavalo
com a jumenta origina o bardoto.
As ESPÉCIES são reunidas de acordo com o grau de parentesco evolutivo, em um segundo
grupo taxonômico, o GÊNERO.
Gêneros aparentados evolutivamente formam FAMÍLIAS.
Estas, formam ORDENS, que são reunidas em CLASSES.
As classes, por sua vez, são agrupadas em FILOS ou divisões e estes, formam os REINOS.
Por causa da complexidade de certos grupos, foi necessário estabelecer grupos intermediários
sub e supergêneros, sub e superfamília, etc.
 Reino – Sub-reino
 Filo – Subfilo
 Classe – Superclasse, Subclasse
 Ordem – Superordem, Subordem
 Família – Superfamília e Subfamília
 Gênero – Subgênero
 Espécie – Subespécie
CATEGORIAS TAXONÔMICAS (TÁXON)
A medida que se afasta da espécie em direção ao reino, o grau de parentesco evolutivo entre os
organismos diminui.
Classificação do homem
Espécie
Homo sapiens
Gênero
Homo
Família
Hominidae
Ordem
Primatas
Classe
Mammalia
Filo
Chordata
Reino
Metazoa
Regras internacionais de nomenclatura
• Existem no mundo atual entre 2800 e 4000 idiomas.
• Em cada língua, os seres vivos receberam nomes que se popularizaram, formando milhares de
denominações.
• Este fato demonstra a necessidade de se padronizar os nomes dos seres vivos.
Para que a classificação fosse uniforme, foi convencionada uma série de REGRAS que todos devem
usar.
• Todos os nomes científicos devem ser escritos em LATIM ou latinizados.
• Os termos que indicam gênero até reino devem ter inicial maiúscula. O gênero deve ser escrito
em itálico em texto impresso e sublinhado quando escrito à mão. Ex.
Reino: Animalia
Filo: Chordata
Classe: Mammalia
Ordem: Carnívora
Família: Felídae
Gênero: Panthera
Espécie: Panthera onca.
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O nome da espécie é duplo (binomial) e escrito em itálico, qdo. em texto impresso e sublinhado
quando escrito à mão. Ex. Homo sapiens ou Homo sapiens.
A 1ª palavra indica o gênero e a 2ª, o termo específico (epíteto), escrita com inicial minúscula,
exceto se homenagem a alguém importante. Ex. Trypanosoma Cruzi
Em um texto, a partir de 2ª ocorrência, o nome da sp pode ser abreviado. Ex. H. sapiens
Felis catus - F. catus
Felis tigris- F. tigres
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A nomenclatura de uma subespécie é trinomial. Ex. Crotalus durisses terrificu
A designação do subgênero aparece entre o gênero e o epíteto, entre parênteses, com inicial
maiúscula. Ex. Aedes (Stegomya ) aegypti
Gênero subgênero epíteto
•
Se o autor da descrição de uma sp for mencionado, seu nome (abreviado ou por extenso) deve
aparecer em seguida ao epíteto sem pontuação; a data em que ele descreveu vem após seu
nome, precedida de vírgula ou entre parênteses. Ex. Trypanossoma cruzi Chagas, 1909
•
Tem prioridade os nomes apresen-tados em primeiro lugar. Se um pesquisador descrever um
ser vivo já classificado, prevalecerá o nome inicial, LEI DA PRIORIDADE - Ex.: Pinheiro-doparaná
Araucária angustifolia; é mais antiga, portanto é a que prevalece.
Araucária brasiliensis
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O nome das famílias dos animais recebe o sufixo idae e o da subfamília, o sufixo inae: Felidae,
Felinae.
Nas plantas, utiliza-se, em geral a terminação aceae para a família: Rosaceae (roseiras e
macieiras) e ales para a ordem das coníferas: Coniferales (pinheiros).
Quando se referir a uma ou a várias espécies de um mesmo gênero, pode-se usar gênero e sp ou
spp que são abreviaturas de espécie e espécies respectivamente.
Ex.: Plasmodium sp e
Plasmodium spp.
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ATIVIDADES – pág. 12 a 16
1. A que se refere cada um dos termos (gênero, epíteto, subgênero, subespécie) dos nomes científicos
abaixo?
a. Anopheles (Nissorhyncus) darlingi (1)
b. Leishamania brasiliensis (1):
c. Rhea americana grisea (1):
2. Do cruzamento de um jumento com uma égua origina-se a mula, que é estéril. Por que isso
ocorre?(2)
3. Por que os cientistas criaram os sistemas classificação dos seres vivos? (3)
4. Quem criou o sistema de classificação dos seres vivos? (1)
5. Relacione em ordem hierárquica as categorias taxonômicas de classificação dos seres vivos. (2)
6. Explique (2 linhas cada):
a) Árvore filogenética:
b) Taxonomia:
c) Sistemática:
d) Espécie:
7. Escreva dentro das regras de nomenclatura o nome científico dos seres vivos abaixo:
CANIS FAMILIARIS:.....................
HOMO SAPIENS:..........................
ZEA MAYS:...................................
CANIS LUPUS:.............................
FELIS CATUS:...............................
Responder as questões do livro - Compreendendo o texto: 1 a 6 - pág. 22
Como surgiu o grande no de espécies diferentes?
Atualmente acredita-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e o
processo de formação de novas espécies (ESPECIAÇÃO).
Fatores que promovem a evolução e formação de novas espécies
• Mutação
• Seleção natural
• Isolamento geográfico
• Isolamento reprodutivo
• Deriva genética, etc.
MUTAÇÃO: suponhamos que num bando de ursos, nasça um ursinho com uma alteração genética
(mutação) que fortaleça a musculatura de suas pernas, o que contribui para que ele tenha mais
agilidade do que os outros.
SELEÇÃO NATURAL: Esse urso poderá ser +bem sucedido nas caçadas e escapar mais facilmente do
predadores e terá maior probabilidade de sobreviver até a idade reprodutiva. Suas chances de deixar
descendentes são maiores do que os outros.
• Se herdarem essa característica seus filhotes também serão + ágeis e terão + chance de
sobreviver e deixar descendentes ágeis; Ao longo das gerações deverá aumentar o n o de ursos
ágeis.
– Se ao contrário essa mutação produzisse ursos menos ágeis, eles teriam dificuldade de
sobreviver e, portanto, poucas chances de deixar descendentes. Com o tempo o no de
ursos com essa característica iria diminuir e até desaparecer.
– Esse processo, que modifica a frequência relativa de certos genes numa população é
chamado SELEÇÃO NATURAL.
ISOLAMENTO GEOGRÁFICO: suponhamos que alguns ratos de uma população migrem para outra
região e fiquem isolados da população original por obstáculos que impeçam o cruzamento entre essas
populações.
ISOLAMENTO REPRODUTIVO: durante esse período, os fatores de evolução (mutação e seleção
natural) atuando sobre essas populações, podem torná-las diferentes entre si.
Persistindo o isolamento geográfico pode-se chegar a um ponto em que as diferenças genéticas
impedirão o cruzamento entre os indivíduos dessa populações (isolamento reprodutivo) e cada
população passa a ser considerada uma espécie diferente (especiação).
ESPECIAÇÃO: é o processo de formação de novas espécies podem ocorrer basicamente por:
- Cladogênese
- Anagênese
CLADOGÊNESE: conjunto de processos que promovem a especiação, isto é, a separação de uma
população em duas e a subsequente formação de novas espécies.
Uma população se divide em duas e origina duas novas espécies que não cruzam mais entre si.
ANAGÊNESE: corresponde ao acúmulo de mudanças que uma população sofre ao longo do tempo
originando uma espécie com características diferentes.
Um exemplo bem documentado pelo registro fóssil de especiação por anagênese é o cavalo.
Desenhos dos vários gêneros de cavalo que aparecem no registro fóssil, até chegar ao gênero atual
(Equus).
Desde que a vida surgiu na Terra, o nº de spp ≠ aumentou muito. Isso é um sinal de que grande parte
das espécies surgiu por cladogênese, já que, na anagênese, uma espécie é substituída por outra,
enquanto que, na cladogênese, uma espécie se diversifica originando mais de uma nova espécie.
• O objetivo da classificação é formar grupos de organismos que descendam, por evolução, de
um mesmo ancestral.
• Cães e lobos pertencem ao gênero Canis, o que significa que eles evoluíram de antepassados
dos lobos atuais.
• Para determinar o grau de parentesco evolutivo entre os grupos são usadas as características
anatômicas, fisiológicas, comportamentais e moleculares (DNA, RNA).
SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA
• É o sistema de classificação + aceito.
• Seu objetivo é formar grupos monofiléticos, isto é, que incluam todos os descendentes de um
ancestral comum exclusivo (que não originou outros grupos). Exemplo: o grupo dos
vertebrados é monofilético, pois todos herdaram a coluna vertebral de um ancestral comum
exclusivo deles.
•
•
As relações filogenéticas entre os grupos podem ser apresentadas com diagramas na forma de
árvores, as árvores filogenéticas, ou cladograma.
Nesses diagramas, as bifurcações (ou NÓS) indicam o processo em que uma espécie ancestral
hipotética origina novas espécies (especiação) ou novos grupos, que ficam nos ápices dos
RAMOS (ou terminais).
•
•
A base de onde partem os
ramos é a RAIZ.
Os ramos representam os
caminhos da evolução.
•
Dois grupos (táxon) são tão
mais
aparentados
filogeneticamente
quanto
mais recente for o último
ancestral comum.
COMPARANDO:
• uma pessoa é + aparentada
com seu irmão do que com o
primo porque ela tem um
ancestral mais recente com seu irmão (o pai ou mãe) do que com seu primo, cujo ancestral
comum + recente são os avós.
3. REINOS E DOMÍNIOS – pág.20
1as classificações: de Aristóteles até meados do séc. XX considerava-se apenas dois reinos: Reino
Animal e Reino Vegetal
• Em 1969, o cientista Robert Whittaker (1924-1980) agrupou os seres vivos em 5 reinos, com
base na:
– organização celular (procarionte e eucarionte)
– no tipo de nutrição (absorção e ingestão)
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
Monera: bactérias e cianobactérias
• Procariontes;
• Unicelulares;
• Maioria heterotróficos;
• Alguns autotróficos.
Protista: Protozoários e algas.
• Eucariontes;
• Unicelulares (protozoários e algas) e multicelulares (algas);
• Heterotróficos (protozoários);
• Autotróficos (algas).
Plantae ou metaphyta: vegetais.
• Eucariontes;
• Pluricelulares;
• Autotróficos.
Animalia ou Metazoa: animais
• Eucariontes;
• Pluricelulares;
• Heterotróficos por digestão (ingerem moléculas orgânicas complexas).
Fungi: fungos (cogumelos, bolores,etc.)
• Eucariontes;
• Unicelulares e Pluricelulares;
• Heterotróficos por absorção (absorvem moléculas orgânicas simples do ambiente).
TRÊS DOMÍNIOS
Com base na comparação de sequências de RNA ribossômico, Woese (1990) criou uma proposta de
classificação na qual os seres vivos são classificados em três domínios: Archaea (arqueas), Bacteria
(bactérias) e Eukarya (eucariontes).
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
Archeae: arqueas
• Procariontes;
• Unicelulares;
• Muitos vivem em condições extremas de temperatura, salinidade ou pH;
Bacteria: bactérias e cianobactérias
• Procariontes;
• Unicelulares;
• Heterotróficos;
• Autotróficos.
Eukarya: plantas, animais, fungos e protistas.
• Eucariontes.
• Obs. os protistas (não formam um grupo monofilético).
PESQUISA: Classificando os seres vivos nas 7 categorias hierárquicas.
Pesquisar o nome científico e as categorias hierárquicas a que pertencem cinco espécies de seres vivos
(um de cada Reino).
ATIVIDADES – pág. 16 a 21
1. Como surgiu o grande no de espécies diferentes de seres vivos em nosso Planeta? (3)
2. Apresente alguns fatores que promovem a evolução e for-mação de novas espécies?(2)
3. Apresente os 5 reinos em que estão organizados os seres vivos de acordo c/ Whittaker?(1)
4. Qual dos 5 reinos apresenta apenas seres procariontes?(1)
5. O que difere os seres do reino Animalia dos do reino Fungi?(2)
6. Explique: (3 linhas cada) (Final do livro)
a) Especiação:
b) Anagênese:
c) Cladogênese :
d) Autotrófico:
e) Heterotrófico:
f) Procarionte:
Responder as questões do livro
Testes: 1 a 6 - pág. 23 e 24
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