1

A Diversidade da Vida

EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE

CLASSIFICAÇÃO

2

•A história da Taxonomia (ramo da Biologia que se ocupa da classificação dos seres vivos) ao nível dos reinos é um bom exemplo dos processos de avanço da Ciência.

•Desde os tempos de Aristóteles até meados do século XIX, os biólogos dividiam os seres vivos em dois reinos: Plantae e Animalia.

• Depois do desenvolvimento do microscópio, tornou-se cada vez mais óbvio que esta classificação era insuficiente, pois alguns organismos não poderiam ser facilmente incluídos nem nas plantas nem nos animais.

• Assim, à medida que as várias áreas de Biologia vão avançando, novos critérios vão sendo considerados e novos sistemas vão aparecendo, por forma a melhor poder abarcar a grande diversidade de seres vivos da Biosfera.

3

Há mais de 24 séculos, os seres vivos foram classificados por Aristóteles e Teofrasto, um discípulo seu, em dois Reinos – o Reino Animal e o Reino Vegetal. No século XVIII, os trabalhos de Lineu reforçaram esta mesma ideia.

Sistemas de classificação em dois Reinos

4

No reino Plantae incluíam-se organismos fotossintéticos, sem locomoção e sem ingestão. As bactérias e os fungos, como apresentavam parede celular, eram também incluídas neste reino. No reino Animalia eram inseridos os seres não fotossintéticos, com locomoção e que obtêm alimentos por ingestão. Incluía também alguns seres vivos unicelulares (Protozoários), com locomoção e alimentação por ingestão.

5

Problemas:

•Em ambos os reinos teriam de ser incluídos seres unicelulares. A diferença era demasiado grande para poder ser aceite.

•Além disso, alguns seres não cumpriam todas as condições necessárias para fazer parte de um ou outro reino. É o caso de alguns seres vivos flagelados (com locomoção) e que são fotossintéticos

6

No século XIX, Ernest Haeckel propôs um terceiro reino – o Reino Protista, onde incluía todos os seres vivos unicelulares, separando-os dos animais e das plantas.

Sistema de classificação de Haeckel (três reinos)

7

Contudo, continuava ainda a existir problemas:

• Não fazia a separação entre seres eucariontes e procariontes.

• O reino Protista incluía alguns seres vivos que apenas seriam lá inseridos porque as suas características não eram claramente de animais nem de plantas.

8

Mais tarde, Herbert Copeland introduziu um novo reino – o Reino Monera, surgindo assim o sistema de classificação em quatro reinos:

Reino Monera – seres procariontesReino Protista – seres eucariontes

unicelulares Reino Plantae Reino Animalia.

Sistema de classificação de Copeland (quatro reinos)

9

Classificação de Copeland

Contudo, continuava a existir o problema dos fungos, que possuem características simultaneamente de plantas e de animais, nomeadamente:

- são heterotróficos como os animais, mas apresentam parede celular (embora de natureza diferente) como as plantas.

10

Em 1969, Whittaker propôs um sistema de classificação em cinco reinos, passando os fungos a constituir um reino independente. Deste modo, passam a existir os cinco reinos que actualmente são considerados: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia.

Foi um sistema de classificação que continha algumas limitações, mas o próprio Whittaker apresentou mais tarde, em 1979, uma versão modificada do seu sistema de cinco reinos.

Sistema de classificação de Whittaker (cinco reinos)

11

• Um dos problemas era relativo à separação de alguns seres. Era o caso das algas, que são autotróficas e apresentam espécies unicelulares, coloniais e pluricelulares.

• Segundo o sistema apresentado em 1969, as algas teriam de ser incluídas no Reino Protista (que incluía apenas seres unicelulares) e no reino Plantae.

• Na sua versão corrigida o grupo das algas foi definitivamente incluído, na sua totalidade, no reino Protista .

•O Reino Protista passou a incluir algumas excepções à unicelularidade.

12Sistema de classificação de Whittaker

13

Este sistema de classificação tem a vantagem de se basear em vários critérios, tornando-se por isso mais próximo da realidade complexa dos seres vivos.

Os critérios de classificação mais significativos são: - nível de organização celular- modo de nutrição - tipo de interacção nos ecossistemas.

14

Critério Reino

MoneraReino Protista Reino Fungi

Reino Plantae

Reino Animalia

Tipo de organizaçã

o celular

Unicelulares

Unicelulares na sua

maioria (solitários

ou coloniais)

Pluricelulares(com reduzida diferenciação)

Pluricelulares Pluricelulares

Tipo de células

(organitos) Procariótica Eucariótica

EucarióticaParede celular

de quitina

EucarióticaParede

celular de celulose

Eucariótica

Modo de nutrição

Autotróficos (fotossíntese e quimiossíntese) Heterotróficos (por absorção)

Autotróficos (fotossíntese) Heterotróficos

(absorção e ingestão)

Heterotróficos (por absorção)

Autotróficos

(fotossíntese)

Heterotróficos (por ingestão)

Interacções

nos ecossistem

as

Produtores

Microconsumidores

Produtores

Macroconsumidores

Microconsumidores

Microconsumidores

Produtores Macroconsumidores

Exemplos Bactérias Amiba,

Paramécia, Euglena, Algas

Bolores, cogumelos

Musgos, fetos, plantas

com flor

Esponjas, insectos, répteis, mamíferos

A tabela resumo das características mais significativas de cada reino.

15

Critério Monera Protista Fungi Plantae Animalia

Tipo de Célula e Organelos

Procariótica.

Sem organelos membranares.

Eucariótica.

Núcleo, mitocôndrias.

Alguns com cloroplastos.

Eucariótica.

Núcleo, mitocôndrias;

sem cloroplastos. Parede celular

quitinosa.

Eucariótica.

Núcleo, mitocôndrias,  cloroplastos. Parede celular celulósica.

Eucariótica.

Núcleo, mitocôndrias;

sem cloroplastos nem parede

celular.

Tipo de Organização Celular

Unicelulares, solitários ou coloniais.

Unicelulares, solitários (a maioria). Alguns

coloniais, outros multicelulares.

Multicelulares (grande parte).

Alguns cenocíticos.

Reduzida diferenciação.

Multicelulares, com diferenciação celular.

Multicelulares, com

diferenciação celular.

Modo de Nutrição

Autotróficos (fotossíntese e

quimiossíntese).

Heterotróficos (absorção).

Autotróficos (fotossíntese).

Heterotróficos (absorção e ingestão).

Heterotróficos (absorção).

Autotróficos (fotossíntese).

Heterotróficos (ingestão)

Interacções nos Ecossistemas

Produtores. Microconsumidores ou

decompositores.

Produtores. Microconsumidores.

Macroconsumidores.

Microconsumidores.

Produtores.Macroconsumidor

es.

Exemplos bactériasAmiba, paramécia,

algas.Bolores,

cogumelos.Musgos, fetos, plantas

com flor.Esponjas,

insectos, baleias.

 

16

1 – Níveis de organização celular

•Estrutura celular procariótica – Reino Monera •Estrutura celular eucariótica – os restantes Reinos

2 – Tipos de nutrição

•Reino Monera: inclui espécies fotoautotróficas, quimioautotróficas e heterotróficas por absorção . Não existe ingestão nas espécies deste reino. É

o único onde existe quimiossíntese.

•Reino Protista: espécies que obtêm o alimentos por absorção, ingestão e fotossíntese (todos os tipos de nutrição, excepto quimiossíntese).

•Reino Plantae: fotossintéticos •Reino Fungi: obtêm o alimento por absorção •Reino Animalia: obtêm o alimento por ingestão

Os três critérios básicos:

17

3 – Interacções nos ecossistemas

•Produtores – São os seres autotróficos, que produzem a sua própria fonte de matéria orgânica e podem ser vistos como o início das cadeias alimentares. É o caso das plantas, algas e algumas bactérias.

•Macroconsumidores – São os seres heterotróficos, que ocupam as posições intermédias e de topo nas cadeias alimentares.

•Microconsumidores – São seres heterotróficos que decompõem a matéria orgânica, absorvem alguns produtos resultantes da decomposição e libertam substâncias inorgânicas para o meio. São também chamados decompositores ou saprófitos.

18

Principais Características dos cinco reinos de Whittaker

19

1.Monera

1.1. Existem em todos os tipos de habitat (mesmo aqueles em que não existem outras formas de vida ou dentro de outros seres vivos)

1.2. Possuem células muito simples, com umas única molécula de DNA circular e sem organelos membranares

20

1.3. Trazem várias vantagens:

1.3.1. Intervêm no ciclo de elementos químicos essenciais à vida (ex. azoto)1.3.2. Fermentações bacterianas utilizadas na produção de alimentos (queijo, iogurte, vinagre, cerveja, etc.)1.3.3. Produção de antibióticos1.3.4. Simbiose com ruminantes – degradação da celulose1.3.5. O Homem possui bactérias no intestino produtoras de várias vitaminas (flora e fauna intestinal)1.3.6. Reciclagem de nutrientes nos ecossistemas naturais

1.4. Mas também algumas desvantagens:

1.4.1. Bactérias patogénicas – causam doenças (pneumonia, tuberculose, tétano, lepra)1.4.2. Acção das bactérias decompositoras sobre os alimentos ou na contaminação das águas

21

2. Protista

2.1. Reúne menos consenso no que diz respeito aos organismos nele incluídos (desde as formas mais simples unicelulares até às algas multicelulares gigantes)

2.2. Existem: protistas semelhantes a animais (protozoários), semelhantes a plantas (algas) e semelhantes a fungos (mixomicetos)

2.3. Os mixomicetos distinguem-se dos fungos porque: são heterotróficos por ingestão e não apresentam parede celular quitinosa

2.4. Existem em ambientes húmidos

22

3. Fungi3.1. São maioritariamente multicelulares (apesar de existirem alguns unicelulares – ex. leveduras)

3.2. São heterotróficos por absorção

3.3. Têm grande importância ecológica e económica (ex. produção de alimentos, antibióticos, têm um papel fundamental nos ecossistemas)

3.4. Podem estabelecer relações simbióticas (ex. líquenes e micorrizos)

3.5. Podem ser parasitas, causado várias doenças

23

4. Plantae

4.1. São multicelulares e fotossintéticas

4.2. Máximo de especialização morfológica e funcional

4.3. As primeiras plantas devem ter evoluído a partir de um ancestral aquático (provavelmente uma alga verde); a evolução deveu-se a uma maior adaptação ao meio terrestre, surgindo as plantas com tecidos vasculares

 

24

5. Animalia

5.1. Estão distribuídos por todo o tipo de habitats

5.2. Organismos eucariontes, multicelulares e heterotróficos

5.3. A distribuição dos animais por filos obedece, essencialmente, a características estruturais e a critérios relacionados com a embriologia

25

O sistema de classificação de Whittaker é uma tentativa para classificar a vida de uma forma que é útil e reflecte a história evolutiva, e por isso mesmo continua a assumir uma importância muito grande nos dias de hoje.

Contudo, novos estudos têm levado os cientistas a propor novos sistemas de classificação.

26

Carl Woese, em 1970, com base em critérios de análise molecular, propusera que há fundamentalmente dois grupos distintos de procariontes:

arqueobactérias e eubactérias, muito mais diferentes entre si (em termos metabólicos) que todos os eucariontes.

Assim sendo, surge um novo sistema de classificação que propõe a existência de seis reinos.

Este sistema usa um nível de classificação ainda superior ao reino, chamado domínio.

Outros sistemas de classificação – Carl Woese

27

Sistema de Classificação de Carl Woese – Propõe a divisão do Reino Monera.

Passam a existir três domínios:dois que incluem seres procariontes

outro que inclui todos os eucariontes.

Whittaker inclui todos os procariontes num só reino

A classificação em três domínios reconhece dois reinos dentro dos seres procariontes, tão diferentes entre si que se incluem em dois domínios diferentes.   

28

O sistema de classificação de Carl Woese não é o único sistema considerado actualmente.

O debate continua aceso, e há propostas de classificação que vão dos 6 aos 12 reinos, dependendo dos critérios considerados.

Todas estas evidências levam a afirmar que a Taxonomia é uma ciência em constante evolução.

Mas apesar de todas as propostas apresentadas posteriormente, o sistema de classificação de Whittaker em cinco reinos ainda se pode considerar como um dos mais consensuais.