Biologia Prof Andr Maia TAXONOMIA Aula 01 TAXONOMIA

Biologia Prof. André Maia TAXONOMIA Aula: 01

TAXONOMIA ü (Taxis= disposição': "arranjo" + Nomos="regra") Dentre os muitos problemas da Biologia, encontramos a grande diversidade dos seres vivos, com cerca de 1. 350. 000 espécies diferentes, resultantes do processo evolutivo que ocorreu ao longo dos tempos. OBS: Para melhor estudar toda esta enorme gama de formas vivas, os homens criaram sistemas de classificação, colocando-as em grupos ou categorias. Aula: 01

TAXONOMIA üTipos de Classificação: A - Artificial ou empírica A classificação será denominada empírica ou artificial, quando tiver por base apenas a observação direta. Neste caso o "taxonomista" se baseia em alguns caracteres escolhidos, arbitrariamente, para classificar um determinado ser vivo. OBS: Foi, provavelmente, Aristóteles (384 -322 a. C. ) o primeiro a criar um sistema de classificação para o pequeno número de seres vivos conhecidos naquela época. Dividiu os vegetais, de acordo com o tipo de caule, em três grupos: ervas, arbustos e árvores. Separou os animais, também, em três grupos, usando como critério os locais onde viviam: aquícolas (os que habitavam a água), terrícolas (os que viviam na terra) e aurículas (os aéreos). Aula: 01

TAXONOMIA B - Natural ou científica A classificação será denominada científica ou natural, quando tiver por base não apenas a observação direta, mas também, dados comparativos que levem em conta, a morfologia dos organismos adultos, a sua fisiologia, o desenvolvimento embrionário dos indivíduos, o cariótipo de cada espécie, sua distribuição geográfica e, sobretudo, as relações dos organismos com o processo evolutivo das espécies. OBS: A primeira idéia de um sistema de classificação não totalmente empírico surgiu no século XVII, quando John Ray definiu espécie biológica. Na época, ele resolveu, também, catalogar todos os organismos e organizá-los em grupos sistemáticos. Para Ray, uma espécie era : "um grupo de indivíduos semelhantes que possuem ascendentes comuns". Aula: 01

TAXONOMIA A classificação de Karl Von Linnée (Lineu): Em 1758 o botânico sueco Linnée elaborou um sistema de classificação universal denominado "sistema binominal de nomenclatura" ou "sistema naturae", no qual a unidade básica de classificação é a espécie. Neste sistema, Lineu ordenou os seres vivos de acordo com os graus de parentesco evolutivo, procurando colocar nos mesmos grupos os organismos mais próximos na escala evolutiva e, conseqüentemente aqueles com o maior número de caracteres morfológicos, fisiológicos, embriológicos, bioquímicos, genéticos. . . Semelhantes. OBS: O sistema de classificação de Lineu continha falhas e foi, por isso, muitas vezes modificado. Aula: 01

TAXONOMIA Categorias Taxonômicas (Táxons) A taxonomia deve ser interpretada a partir do conceito de espécie biológica, que hoje está um pouco mais ampliado em relação àquele mencionado por Ray no século XVII. ü Espécie – conjunto de organismos semelhantes que podem cruzar entre si, originando descendentes férteis. OBS: A restrição "em condições naturais" é importante, pois existem espécies cujos membros podem se cruzar e originar descendentes férteis em condições artificiais de cativeiro, nunca se cruzando, porém, em ambientes naturais. Os leões e os tigres, por exemplo, em cativeiro, podem originar descendentes férteis. Aula: 01

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TAXONOMIA Subespécies ou Raças Há vários casos em que os componentes de uma espécie apresentam pequenas variações, que não sendo suficientes para formarem espécies distintas, são denominadas variedades da espécie ou subespécies. Os cães domésticos, por exemplo, embora possam diferir na cor, na forma, no tamanho, etc. , são todos pertencentes à mesma espécie, pois podem se cruzar e produzirem descendentes férteis. Os Táxons Os seres vivos foram agrupados, normalmente, em sete grupos denominados táxons, que em ordem decrescente de complexidade são: Aula: 01

TAXONOMIA Reino Filo Classe Ordem Família Gênero Espécie Aula: 01 Frase (dica): "O Rei filósofo classificou de ordinária a família dos generais especiais“. OBS: Devido ao grande número de espécies novas e diversificadas, os biólogos ainda usam outros táxons intermediários, como, por exemplo, subfilo, superclasse, subfamília, etc. E: : permitido também em botânica, o uso do termo "divisão" no lugar de "filo".

TAXONOMIA Reino = Animal Família = Hominidae Filo = Cordados Gênero = Homo Classe = Mamália Espécie = Homo sapiens Ordem = Primata Aula: 01 Subespécie = Homo sapiens

TAXONOMIA Regras de nomenclatura Em 1735 Lineu lançou o seu livro “Systema Naturae", onde propunha regras para classificar e denominar animais e plantas. Mas só em 1758, na 10º edição do seu livro, foi que ele formulou, efetivamente, um sistema simples para denominar os seres vivos, no qual cada organismo seria conhecido por apenas dois nomes, seguidos e inseparáveis. Assim, surgiu a nomenclatura binominal, que é adotada modermamente. Aula: 01

TAXONOMIA As oito principais regras da nomenclatura científica são as seguintes: Regra 1 - Na designação cientifica, os nomes devem ser latinos de origem ou ter forma latinizada. Regra 2 - Cada ser deve ter seu nome formado por duas partes (nomenclatura binominal), onde a primeira identifica o gênero e a segunda qualifica a espécie, devendo ambas as palavras serem grafadas de forma destacada (sublinhadas, escritas em itálico ou em negrito). O nome relativo ao gênero deve ser escrito, obrigatoriamente, com letra inicial maiúscula. O nome relativo à espécie, geralmente, é escrito com letra minúscula. Exemplos: Carica papaya ou carica papaya ou Carica papaya (mamão) Aula: 01

TAXONOMIA OBS: Quando a 2º palavra, que qualifica a espécie, se refere a nomes próprios, tais como: homenagem a uma pessoa ou nome de uma localidade, ela poderá ser escrita também, com inicial maiúscula. Exemplificando, o Trypanosoma (protozoário que causa a Doença de Chagas) pode ter seu nome científico grafado de duas maneiras: Trypanosoma cruzi ou Trypanosoma Cruzi Regra 3 - Em se querendo fazer referencia a uma espécie indeterminada, de um certo gênero, escreve-se o nome genérico, seguido de sp, abreviação da palavra espécie em latim. Como exemplo citamos: Canis sp. Regra 4 - Quando for necessário escrever o nome científico de uma subespécie, ele será escrito após o da espécie, com letra inicial minúscula e também em destaque. Aula: 01

TAXONOMIA Rana sculenta marmorata (rã) Gênero espécie subespécie Regra 6 - Em havendo subgênero, ele deverá ser escrito com letra inicial maiúscula, entre parênteses, e logo após o gênero. Aedes (Stegomya) aegypti (mosquito transmissor da dengue e da febre amarela). Regra 7 – Em Zoologia, os nomes da família e da subfamília são dados pela adição do radical correspondente ao nome do gênero, somados aos sufixos idae e inae, respectivamente. CÃO: Gênero: Canis Família: Canidae Subfamília: Caninae Aula: 01

TAXONOMIA Para os vegetais, os nomes da família, por exemplo, nunca tem o sufixo idade e quase sempre levam a terminação aceae. Exemplos: Rosaceae (roseira, macieira) Palmaceae (palmeiras, coqueiros) Regra 8 - Lei da prioridade: quando para um mesmo organismo forem dados nomes diferentes, por autores diversos, prevalece a primeira denominação. Em casos excepcionais, entretanto, é permitida a substituição de um nome científico. Aula: 01

TAXONOMIA Desde o tempo de Aristóteles os seres vivos eram agrupados em dois reinos, Vegetal e Animal. O biólogo alemão Ernst Haeckel propôs, em 1899, a criação de dois novos reinos; Protista e Monera, para incluir os organismos estruturalmente mais simples do que animais e vegetais. Em 1969 o biólogo R. H. Whittaker sugeriu que os fungos, tradicionalmente classificado no reino Vegetal, fossem separados em um reino à parte, denominado Fungi. Aula: 01

TAXONOMIA ü Reino Monera – seres unicelulares, autótrofos ou heterótrofos e com célula procariótica. ü Reino Protista – seres unicelulares, autótrofos ou heterótrofos e com célula eucariótica. ü Reino Fungi – seres uni ou pluricelulares, heterótrofos e com células eucarióticas. ü Reino Plantae (ou Metaphyta) – seres pluricelulares, autótrofos e com células eucarióticas. ü Reino Animalia (ou Metazoa) – seres pluricelulares, heterótrofos e com células eucarióticas. OBS: Os vírus são os únicos seres vivos que não se encaixam em nenhum reino, pois não apresentam características importantes como organização em células e incapacidade de síntese de suas proteínas, entre outros. Aula: 01

TAXONOMIA A zoologia é o ramo da Biologia que estuda os animais. A diversidade do Reino Animal é muito grande quando comparada com os outros reinos de seres vivos. Os animais, devido à sua grande diversidade, vivem nos mais diversos ambientes. Todos os animais são pluricelulares, heterótrofos e possuem células do tipo eucarióticas. Os animais podem ser divididos em dois grandes grupos: o dos invertebrados, que não possuem coluna vertebral nem crânio, e dos vertebrados, que possuem ambas as estruturas. Podemos citar outras características relacionadas aos animais por meio de um estudo filogenético, ou seja, um estudo de parentesco. Essas características são, principalmente, embriológicas e anatômicas. Aula: 01

TAXONOMIA Número de folhetos Embrionários Durante o processo embriológico, o embrião pode formar dois ou três folhetos embrionários, que originarão todas as estruturas dos animais. ü Diblásticos (diploblásticos): animais que formam apenas dois folhetos embrionários - ectoderma e endoderma. Exemplo: Celenterados (Cnidários) ü Triblásticos (triploblásticos): animais que formam três folhetos embrionários - ectoderma, mesoderma e ectoderma. Exemplos: Platelmintes, Nematelmintes (Asquelmintes), Anelídeos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermas e Cordados. Aula: 01

TAXONOMIA Desenvolvimento do Blastóporo Durante o processo embriológico, o embrião forma uma primeira abertura chamada de blastóporo, que pode originar a boca ou o ânus. ü Protostômios: animais em que o blastóporo origina a boca. Exemplo: Celenterados (Cnidários), Platelmintes, Nematelmintes (Asquelmintes), Anelídeos, Moluscos e Artrópodos. ü Deuterostômios: animais em que o blastóporo origina o ânus. Exemplos: Equinodermas e Cordados. Aula: 01

TAXONOMIA Presença de Celoma O celoma é uma cavidade embrionária revestida por mesoderma. ü Acelomados: animais que não formam o celoma. Exemplo: Cnidários e Platelmintos. ü Pseudocelomados: animais que formam uma falsa cavidade, revestida por mesoderme e endoderme. Exemplo: Nematelmintes (Asquelmintes). ü Celomados: animais que formam celoma, revestida por mesoderme. Exemplos: Anelídeos, Moluscos, Artrópodos, Equinodermas e Cordados. Aula: 01

TAXONOMIA Tipos de Simetria Ao cortar o corpo de um animal , a maioria possui apenas um plano de corte que o divide em duas partes iguais e alguns animais possuem mais de um plano de divisão do corpo. Simetria bilateral: animais que possuem um plano de corte. Exemplos: Platelmintes, Nematelmintes (Asquelmintes), Anelídeos, Moluscos, Artrópodos e Cordados. Simetria radial: animais que possuem mais de um plano de corte. Exemplos: Celenterados (Cnidários) e Equinodermas. Simetria pentarradial – animais que possuem cinco planos de corte. Exemplos: Equinodermas. OBS: Espongiários: São assimétricos, ou seja, não possuem simetria corporal. Aula: 01

TAXONOMIA Presença de Metameros É a divisão do corpo do animal em segmentos (metâmeros) ou não. • • Não-segmentados: animais que não possuem o corpo dividido em segmentos. Exemplos: Celenterados (Cnidários), Platelmintes, Nematelmintes (Asquelmintes) e Moluscos. • • Segmentados: animais que possuem o corpo dividido em segmentos. Exemplos: Anelídeos, Artrópodos e Cordados. Aula: 01

TAXONOMIA SISTEMÁTICA A sistemática é a área da Biologia que se preocupa principalmente em compreender a filogenia Filogenia: história evolutiva das espécies de seres vivos. Filogenia Sistemática evolutiva X sistemática filogenética ou cladística Diferem nos critérios para se definir os táxons: a filogenética usa apenas as novidades evolutivas para formar grupos e há um método para se testar hipóteses de parentesco. A cladística foi introduzida a partir da divulgação dos trabalhos de Willi Hennig, em 1966. Aula: 01

TAXONOMIA Sistemática Filogenética ou Cladística ü Entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos ocorrem por anagênese e por cladogênese ü As relações evolutivas entre os seres vivos são representadas por diagramas denominados cladogramas (clado = ramo), em que se destacam os pontos onde ocorreram os eventos cladogenéticos e se considera a anagênese como processo que origina as novidades evolutivas. Aula: 01

TAXONOMIA Anagênese e Cladogênese ü A filogenia só pode ser reconstruída com base em caracteres derivados compartilhados. ü Anagênese: Anagênese São processos pelos quais um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas novidades evolutivas. Ex. : - Mutação (alterações no material genético). - Recombinação gênica (meiose, fecundação e reprodução sexuada). - Seleção natural (seleciona os novos caracteres). ü Cladogênese: Cladogênese É o processo responsável pela separação da população original, gerando duas ou mais populações que não mais se comunicam. Aula: 01

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TAXONOMIA Cladograma É um diagrama usado em cladística que mostra as relações (filogenéticas ou genealógicas) entre táxons terminais, seja em nível de espécie ou grupos supra específicos, formando grupos monofiléticos evidenciados por sinapomorfias, indicando uma história em comum, não necessariamente uma ancestralidade direta. Diagrama que representa as relações evolutivas entre os seres vivos. É formado por: - Raiz = base onde partem os ramos. - Terminais = grupos de seres vivos que são colocados no ápce. - Nó = ponto onde partem as ramificações. (representa ancestral comum). Aula: 01

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TAXONOMIA Atenção! ü Os nós representam os pontos onde ocorreram uma separação na população e passaram a apresentar características derivadas, que surgiram por eventos anagenéticos. ü Somente são aceitos grupos monofiléticos. ü Monofiléticos: formados por organismos que compartilham a mesma condição derivada de um ou mais caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo. Os grupos acima de cada nó são monofiléticos. Aula: 01

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TAXONOMIA Cladograma Allosaurus Stegosaurus Parasaurolophus Pachycephalosaurus Triceratops Chifre Crânio Dente Púbis Quadril Aula: 01

TAXONOMIA Conceitos de espécie ü Conceito biológico: organismos capazes de se reproduzir e dar origem a descendentes férteis. ü Conceito filogenético: população ou grupo de populações definidas por uma ou mais condições derivadas. Especiação É a formação de novas espécies. Mecanismos; ü População simpátrica ü População alopátrica Aula: 01

TAXONOMIA Especiação a) População Simpátrica Uma espécie ocupa determinada região e evolui como um todo. Mesmas condições ambientais Tempo Espécie A Aula: 01 Espécie B

TAXONOMIA Especiação b) População Alopátrica - Uma espécie migra para regiões diferentes e são submetidas a condições ambientais diferentes. - Com o passar do tempo, essas populações passam a constituir raças geográficas ou subespécies. geográficas subespécies Espécie A Espécie B Migração Barreira Geográfica Espécie A Espécie C Isolamento Reprodutivo Ocorre quando espécies diferentes não são capazes de se reproduzir, impedindo que o patrimônio genético possa se misturar quando estas entram em contato. Aula: 01

TAXONOMIA üMecanismos pré copulatórios: Isolamento estacional ou sazonal: diferenças nas épocas reprodutivas. Isolamento de hábitat ou ecológico: ocupação diferencial de habitats. Isolamento etológico ou comportamental: o termo etológico refere-se a padrões de comportamento. Para os animais, este é o principal mecanismo pré copulatório. Isolamento mecânico: diferenças nos órgãos reprodutores, impedindo a cópula. üMecanismos pós copulatórios: Mortalidade gamética: fenômenos fisiológicos que impedem a sobrevivência de gametas masculinos de uma espécie no sistema reprodutor feminino de outra espécie. Mortalidade do zigoto: se ocorrer a fecundação entre gametas de espécies diferentes, o zigoto poderá ser pouco viável, morrendo devido ao desenvolvimento embrionário irregular. Inviabilidade do híbrido: indivíduos resultantes do cruzamento entre indivíduos de duas espécies são chamados híbridos interespecíficos. Esterilidade do híbrido: a esterilidade do híbrido pode ocorrer devido à presença de gônadas anormais ou a problemas de meiose anômala. Aula: 01