(5) sistemática dos seres vivos

SISTEMÁTICA DOS SERES

VIVOS Biologia e Geologia

11º Ano

Sistemática

Considera-se que o número de espécies de seres vivos que existem na Terra pode estar compreendido entre 5 e 100 milhões.

Este valor representa uma fracção da biodiversidade que existiu.

Perante tal biodiversidade os biólogo sentiram necessidade de os classificar, agrupando-os de acordo com determinados critérios.

Sistemática

Dessa tentativa de “organizar” os seres vivos surgiu a Sistemática.

Ciência que faz o estudo científico dos seres, das suas relações evolutivas e desenvolve sistemas de classificação que reflectem essas relações.

Dentro da Sistemática existe um ramo especializado da classificação dos seres vivos e da nomenclatura (atribuição dos nomes) que se designa de Taxonomia.

Sistemática

Sistemática é assim…

Taxonomia + Biologia Evolutiva

A Sistemática encontra-se em

constante actualização já que

novos dados são descobertos

todos os dias que levam a

novas reinterpretações dos

seres vivos e das suas

relações evolutivas.

Sistemas de Classificação

Os sistemas de classificação não são algo que a natureza tenha originado, surgem de uma necessidade humana de “arrumar a casa”.

Como tal existe uma grande multiplicidade de sistemas de classificação.

Um bom sistema de classificação deve assentar em bons critérios.


Todos nós já ordenamos objectos, é algo do quotidiano.

Desde sempre o Homem agrupou os seres vivos.

Quando os Homens primitivos distinguiam animais venenosos de animais não venenosos, comestíveis ou não comestíveis e plantas com valor económico ou sem valor.

Isto são formas de classificar.

No entanto estas classificações baseiam-se na utilidade dos seres vivos para o Homem, normalmente alimentação, defesa ou valor económico.

Estas classificações denominam-se de classificações práticas.


A sedentarização do Homem levou a que estes tivesse outras preocupações além das se os animais eram ou não perigosos.

Dedicou-se então ao estudo das características dos seres vivos, sendo que na antiga Grécia, Aristóteles, foi um dos primeiros a desenvolver um sistema de classificação que procurava agrupar os seres vivos de acordo com critérios morfológicos e fisiológicos.


A Sistemática teve um grande impulso no século XVII, com Carl Von Linné (1707-1778), um botânico.

Tantos os sistemas de classificação de Aristóteles e de Lineu são considerados sistemas de classificação racionais.

Já que têm uma base racional, pois utilizam características dos seres vivos em estudo.

Alguns sistemas de classificação racionais baseiam-se num pequeno número de características, pelo que se formam grupos muito heterogéneos.

São constituídos por indivíduos que diferem em muitas outras características.

Nesse caso designamos este processo de sistemas de classificação artificiais.

Eram os casos dos sistemas de Aristóteles e Lineu.


A utilização de poucas características pode

representar um problemas pois dependendo das

utilizadas, os mesmos organismos podem originar

muitos grupos distintos.

Observe os seguintes organismos:

Sistema de Classificação

Presença ou ausência de patas

• No entanto esta classificação não

reflecte a vertente evolutiva, pois a

minhoca e a cobra tem menos

afinidade do que a rã e a cobra.


Um exemplo de classificação artificial nas plantas é aquela que se baseia em:

Árvores

Arbustos

Herbáceas

ou

Anuais

Bianuais

vivazes


Nas classificações artificiais como os caracteres são

escolhidos arbitrariamente, ignorando todos os

outros, e são em pequeno número, ficam reunidos no

mesmo grupo organismos pouco relacionados entre

si.

Este tipo de classificação é característico do período

pré-lineano das classificações.


Na realidade podemos distinguir três períodos nas classificações:

Pré-Lineano

Pós-Lineano

Pré-Darwiniano

Pós-Darwiniano


Lineu embora fixista sempre se preocupou que as suas classificações reflectissem as relações e afinidades naturais dos organismos.

Embora acreditasse no Criacionismo, conseguia reconhecer que certas espécies apresentavam mais semelhanças entre si do que relativamente a outras.

Assim e apesar de fixista, Lineu desenvolveu um importantíssimo trabalho, classificando cerca de 1400 animais e plantas.

No entanto as suas classificações eram ainda artificiais, pois a quantidade de caracteres utilizados eram ainda poucos, pelo que esta classificação veiculava pouca informação.


Com a descoberta de novas terras houve também a descoberta de novos animais e plantas, pelo que sentiu-se a necessidade de desenvolver novas classificações que assentassem no maior número de características.

Estas classificações denominam-se classificações naturais, no entanto são pós-lineanas mas pré-darwinianas, logo não têm em conta a vertente evolucionista.


Nas classificações naturais os grupos formados

reúnem organismos com maior grau de semelhança.

Este sistema de classificação é por vezes complicado

de efectuar uma vez que para tal é necessário

conhecer de forma pormenorizada das características

dos indivíduos.


Até ao século XVIII, no entanto, imperavam as ideias fixistas, e portanto as classificações reflectiam esta ideologia, não levavam a filogenia em conta.

Filogenia – estudo das relações evolutivas dos seres vivos.

Eram classificações estáticas que privilegiavam as características estruturais, não tendo em conta o factor tempo.

Assim consideram-se estas classificações horizontais ou fenéticas, pois apenas se baseiam em caracteres directamente observáveis.


Com Darwin os sistemas de classificação levam nova reestruturação, tem que se contar com o factor tempo.

Os seres vivos evoluem, mudam são dinâmicos.

Estes novos sistemas de classificação que tentam organizar os indivíduos segundo os seus graus de parentesco são ditas classificações evolutivas ou filogenéticas.

Mas também como levam em linha de conta o factor tempo dizem-se classificações verticais, filogenéticas ou filéticas.

Sendo características do período pós-darwiniano.

Dentro destas existem as classificações cladísticas.

As relações eram representadas por cladogramas.

As características utilizadas para a criação dos cladogramas eram divididas em dois grupos distintos.


Um em que as características primitivas ou ancestrais eram partilhadas por um grupo de organismos que descendiam de um ancestral comum em que essas características estavam presentes.

Outro era baseado nas características derivadas que estavam presentes nos indivíduos de uma linhagem mas não estavam presentes no ancestral dessa linhagem, o que mostra ter havido separação de um novo ramo ou grupo de indivíduos.


Outro tipo de classificação filética é a classificação evolutiva.

Conciliam critérios filéticos e fenéticos.

Os organismos são agrupados por grau de parentesco.

São utilizados todos os tipos de dados…

Citológicos, Embriológicos, Genéticos, Bioquímicos, Fenéticos…

Estas classificações são representadas por árvores filogenéticas ou árvores evolutivas.

Árvore evolutiva do Homem


O grau de semelhança entre os grupos reflecte o

tempo em que a divergência ocorreu, sendo essa

divergência tanto maior quanto maior for o tempo

que decorreu.

Para a construção destas árvores recorre-se ao maior

número de características:

Fósseis;

Semelhanças estruturais;

Dados Bioquímicos;

Embriologia…


Os avanços tecnológicos têm permitido que as

árvores filogenéticas sejam cada vez mais

completas e coerentes.

Mas tal como todos os estudos podem ser alvo de

críticas.

Alguns cientistas afirmam que estas classificações são

subjectivas, pois baseiam na interpretações de factos

que utilizam hipóteses sobre as relações de parentesco.


Para os Criacionistas as semelhanças que se vislumbram entre os organismos são parte do “plano de criação”.

Para os evolucionistas resultam do processo evolutivo e do facto de os organismos descenderem de ancestrais comuns.

As classificações naturais têm vindo a recorrer cada vez mais a informação patente nos seres vivos.

No entanto essa aplicação depende do grau de desenvolvimento do conhecimento científico da época em que a classificação é feita.

Por isso não há uma classificação definitiva.


De uma forma resumida…


Práticas Racionais

Horizontais

Artificiais Naturais

Verticais

Cladisticas Filogenéticas

Taxonomia

Taxonomia

Os sistemas de classificação actuais ainda reflectem a influência dos trabalhos de Lineu.

Os estudo de Lineu foram publicados sobre o nome de Systema Naturae.

Neste sistema os seres vivos são agrupados em dois grandes grupos, os Reinos, que se subdividem em diversas subcategorias cada vez mais específicas.

Taxonomia

De outra perspectiva o modelo lineano de ordenação dos seres vivos é feita de um modo ascendente a partir da espécie.

Constitui um sistema hierárquico de classificação.

Apresenta 7 níveis.

Reino

Divisão ou Filo

Classe Ordem

Família Género

Espécie

Taxonomia

Reino: Animalia

Filo: Chordata

Classe: Mamalia

Ordem: Carnivora

Familia: Canidae

Género: Canis

Canis lupus

Canis lupus familiaris

Taxonomia

Reino: Animalia

Divisão: Chordata

Classe: Mammalia

Ordem: Primata

Família: Hominidae

Género Homo

Homo sapien

Homo sapien sapien

Taxonomia

Na hierarquia das classificações biológicas, cada

uma das categorias taxonómicas é também

conhecida como taxon (taxa no plural).

Além das setes taxa principais, os investigadores

utilizam categorias intermédias, que se diferenciam

pelos sufixos super, sub e infra.

Por exemplo no filo Chordata, distingue-se o subfilo

Vertebrata.

Taxonomia

A espécie constitui a unidade básica de

classificação, sendo constituída por um grupo

natural de indivíduos morfologicamente semelhantes

e que partilham o mesmo fundo genético, cruzando-

se entre si e originando descendência fértil.

Taxanomia

Os indivíduos de espécies diferentes não se cruzam normalmente entre si, isto é, encontram-se isolados reprodutivamente.

A formação de grupos taxionómicos depende do julgamento humano, pois não existe nenhuma característica biológica que os delimite objectivamente.

Assim espécies semelhantes agrupam-se num Género, por sua vez Géneros semelhantes agrupam-se numa Família…

Taxonomia

Cada taxon está inserido no que lhe fica imediatamente acima e contem todos os que lhe ficam abaixo.

Assim dois indivíduos são tanto mais semelhantes quantos mais taxons partilharem.

Por outras palavras, dois indivíduos são tanto mais semelhantes quanto mais restrito for o taxa que se encontram.

Nomenclatura

O uso dos nomes vulgares nos seres vivos acarreta um problema no mundo das ciências.

A diversidade línguas no planeta e mesmo a diversidade cultural dentro de cada país faz com que cada ser vivo possa ter diversos nomes, dependendo do local.

Portugal: Pirilampos

Brasil: Vaga-lume

Inglês: Fireflies (Moscas do fogo)

Portugal: Libelinha/Tira-olhos/Lavadeira/Libélula

Brasil: Helicóptero/Papa-fumo/Cavalinho-do-judeu

Inglês: Dragonflie (Mosca dragão)

Nomenclatura

Assim numa tentativa de universalizar os nomes, os cientista, desenvolveram uma nomenclatura internacional para a designação dos seres vivos.

Estabeleceram-se então regras para a atribuição de nomes científicos aos seres vivos e aos grupos em que se encontram.

O primeiro problema que surgiu foi… qual língua escolher?

As línguas modernas não são universais e encontram-se em constante mudança.

Desde a idade média que se usa o latim para dar nomes aos organismos, até porque era a língua ensina nas escolas da altura.

Nomenclatura

Assim escolheu-se o latim, por já ser utilizada mas principalmente porque é uma língua morta, ou seja não evolui mantendo as palavras o seu significado.

No século XVII, John Ray desenvolveu um sistema em que cada espécies tinha um nome em latim que consistia numa longa sequência de termos em latim que correspondiam à descrição desses organismos.

Apis, pubescens, thorace subgriseo, abdomine fusco, pedibus, posticis glabris utrinque margine ciliatis

Nomenclatura

A nomenclatura polinomial era longo, difícil e pouco cómodo.

Foi com Lineu que se desenvolveu um sistema de nomenclatura prático e universal.

Sistema de nomenclatura binominal.

Eventualmente estas regras sofrem actualizações pela Comissão Internacional de Nomenclatura.

Apis melifera

Nomenclatura

Regras de nomenclatura binominal

O nome de espécie consta sempre de duas palavras latinas ou latinizadas.

O primeiro é um substantivo com inicial maiúscula e corresponde ao nome do género a que a espécie pertence.

A segunda palavra escrita com inicial minúscula, designa-se de restritivo específico ou epíteto específico, sendo geralmente um adjectivo e só pode ser usado quando acompanhado do nome de género.

Vulpes vulpes

Pan troglodytes

Loxodonta africana

Nomenclatura

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 de família..

No caso dos animais obtém-se adicionando a terminação idae à raiz do nome de um dos géneros desta família.

No caso das plantas obtém-se adicionando a terminação aceae à raiz do nome de um dos géneros desta família.

Género: Homo

Família: Hominidae

Género: Lama

Família: Lamnidae

Género: Pisum

Família: Fabaceae

Género: Asteride

Família: Asteraceae

Nomenclatura

Quando uma espécie tem subespécies, para designar cada uma delas usa-se nomenclatura trinomianal.

A seguir ao restritivo específico adiciona-se um restritivo subespecífico.

Ursus arctos arctos

(Urso-europeu)

Ursus arctos californicus

(Urso-dourado-da-califórnia, extinto)

Ursus arctos crowtheri

(Urso-do-atlas, extinto)

Ursus arctos horribilis

(Urso-cinzento ou urso-grizzly)

Ursus arctos isabellinus

(Urso-castanho-do-himalaia)

Ursus arctos middlendorffi

(Urso-de-kodiak)

Ursus arctos nelsoni

(Urso-cinzento-mexicano)

Ursus arctos pruinosus

(Urso-azul-tibetano)

Ursus arctos yesoensis

(Urso-pardo-de-hokkaido)

Ursus arctos beringianus

(Urso-pardo-siberiano)

Ursus arctos syriacus

(Urso-siríaco)

Nomenclatura

Os nomes de género, espécie e subespécie são escritos em latim e num tipo de letra diferente da do texto.

Normalmente em itálico ou sublinhados.

À frente do nome de espécie deve escrever-se em letra de texto o nome ou a abreviatura do nome do taxonomista que, a partir de 1758, atribuíram o nome ciéntífico.

O nome do autor pode também constar separado por uma vírgula

Apis mellifera Lineu, 1758

ou

Apis mellifera Lin.

Apis mellifera scutellata Lepeletier, 1836

Os Reinos da Vida

Reinos da Vida

Os sistema de Classificações têm-se modificado ao

longo dos tempos.

De acordo com os conhecimentos da altura e mesmo de

acordo com a tecnologia disponível.

Mesmo os sistemas actualmente aceites não o serão

para sempre.

Reinos da Vida

Desde Aristóteles até meados do século XIX que os seres vivos se dividiam em dois Reinos: Plantae e Animalia.

Plantae – abrange uma grande diversidade de organismos: seres vivos fotossintéticos, sem locomoção e sem ingestão; bactérias e fungos.

Animalia – abrange seres não fotossintéticos que têm locomoção e obtêm os alimentos por ingestão. Incluem: seres unicelulares (protozoários) e seres multicelulares (metazoários).

Reinos da Vida

Em 1866, Ernest Haeckel, após o desenvolvimento do microscópio e da descoberta de seres microscópicos, propõe um terceiro reino, o Reino Protista.

Este reino incluía formas mais primitivas e ambíguas como bactérias, protozoários e fungos, cujas características não são claramente de animais nem de vegetais.

Reinos da Vida

Já no século XX, Herbert Copeland, propõe um sistema dividido em quatro reinos, onde se acrescentaria o Monera.

O Reino Protista abrangia muitos seres vivos, misturando por vezes seres vivos que nada tinham uns com os outros.

Houve então necessidade de separar alguns dos seres vivos do Reino Protista.

A criação do Reino Monera, fez com se separassem as bactérias dos restantes seres vivos do Reino Protista.

Assim o Reino Monera incluía todos os seres procariontes (bactérias).

No Reino Protista estavam todos os seres eucariontes unicelulares.

Reinos da Vida

Na década de 60 do século XX, devido, principalmente, aos conhecimentos obtidos por técnicas bioquímicas e pela microscopia electrónica, desenvolveu-se um novo sistema de classificação.

Em 1969 Whittaker desenvolveu um sistema de cinco reinos.

Tendo sido adicionado o Reino Fungi, onde figuram os fungos que antes faziam parte do Reino Plantae.

Reinos da Vida

A classificação de Whittaker assentava nos seguintes critérios:

Nível de organização celular Considera o tipo de organização celular, procarionte ou

eucarionte, e se há unicelularidade ou multicelularidade.

Tipos de nutrição Tem como base o processo de obtenção do alimento.

Interacções nos ecossistemas Os tipos de nutrição relacionam-se com as interacções alimentares

que os organismos estabelecem nos ecossistemas.

Os três critérios básicos

Níveis de organização celular

Estrutura celular procariótica – Reino Monera

Estrutura celular eucariótica – os restantes reinos.

Tipos de nutrição

Reino Monera – fotoautotróficos, quimioautotróficos e heterotróficos (não existe ingestão neste reino).

Reino Protista – heterotróficos por absorção ou ingestão, fotossintéticos.

Reino Plantae – fotossintéticos.

Reino Fungi – heterotroficos por aborção.

Reino Animalia – heterotróficos por ingestão.

Os três critérios básicos

Interacções nos ecossistemas

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, principalmente bactérias e fungos. Decompõem a matéria orgânica, absorvem alguns produtos resultantes da decomposição e libertam substâncias inorgânicas para o meio. São também chamados decompositores ou saprófitos.

Whittaker 1969

A classificação de Whittaker de 1969 representa um importante desenvolvimento face às anteriores, já que entre outras razões se encontra de acordo com a interpretação da estrutura e funcionamento dos ecossistemas.

No entanto esta classificação apresentava limitações, algumas das quais indicadas mesmo pelo próprio autor.

Um deles era relativo à separação entre eucariontes unicelulares e os eucariontes multicelulares.

As algas verdes por exemplo incluem seres unicelulares, coloniais e multicelulares, logo podiam ser incluídas em dois Reinos (Protista e Plantae).

Whittaker 1979

Assim em 1979, Whittaker refaz o seu sistema.

As principais alterações ocorreram no Reino Protista.

Tendo passado este Reino a englobar grupo de seres flagelados e todas as algas, quer as unicelulares como as multicelulares.

Assim o Reino Protista passou a conter, também, seres eucariontes multicelulares, embora com baixo grau de diferenciação.

Dessa forma alguns autores defendem que o reino se deveria denominar de Reino Proctotista.

A interacção de todos os seres vivos dos cinco reinos, e as suas relação bióticas permitem o normal funcionamento do Ecossistema.

Os Domínios da Vida

Nenhum sistema de classificação é

definitivo, e com o progressivo

desenvolvimento das técnicas

biológicas, grupos que aparentavam

ser naturais afinal não são.

Um dos reinos em que menos se mexia

era o Reino Monera… Porque!?


Seres microscópicos e de estudo por vezes difícil, tornam o Reino Monera por vezes o “caixote de lixo” da classificação.

Em 1970, Carl Woese, baseando-se em estudos de sequenciação de RNA ribossómico propuseram que existem basicamente dois grupos distintos de procariontes:

Arquebactérias e Eubactérias.

Sugeriu-se o desenvolvimento de seis reinos.

Chegou-se a propor 12 reinos.


Presentemente, a maioria dos sistematas usam um nível superior ao reino, chamado domínio, baseado em diferenças moleculares entre arquebactérias, eubactérias e eucariontes.

Segundo esta classificação existem duas linhagens nos procariontes.

Essas linhagens terão divergido muito cedo na história evolutiva dando origem ao Domínio Bacteria, onde se encontram as Eubacteria, e ao Domínio Archaea, onde se encontram as Archaebcateria.

É da linhagem das Archaea que evolui o Domínio Eukarya, com os reinos Protista, Plantae, Fungi e Animalea.

Sistemática em aberto…

Como se pode ver a Sistemática é uma ciência que

não parou, muito pelo contrário continua em

constante progresso.

Uma vez que todas as árvores filogenéticas são

hipóteses, e que os sistemas de classificação se

baseiam actualmente nesta perspectiva então,

também todas as classificações são hipotéticas.

(5) sistemática dos seres vivos

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