Sistematica Dos Seres Vivos
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Ensino Secundário Recorrente por Módulos Capitalizáveis
FICHA (IN)FORMATIVA Nº 2
Biologia e Geologia – Módulo 5
Sistemática dos seres vivos
DIVERSIDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
Em qualquer actividade humana, sempre que se tem de lidar com uma grande diversidade
de objectos, há necessidade de os ordenar, agrupando-os de acordo com determinadas
características.
A ordenação de objectos, neste caso, seres vivos corresponde a uma classificação (agrupar
em classes) e as regras para a denominação dos grupos fazem parte da nomenclatura. Os
critérios utilizados para a formação de grupos podem ser diversos e os grupos formados
dependem dos critérios seleccionados. As classificações armazenam muita informação e
permitem fazer previsões acerca dos seres classificados. Por exemplo, quando se diz que
dado animal pertence ao grupo das aves, mesmo sem o conhecer atribuem-se a esse animal
certas características, como: penas, bico, asas,...
O ramo da Biologia que se ocupa da classificação dos seres vivos e da nomenclatura dos
grupos formados designa-se por taxonomia. Por vezes, aplica-se o termo sistemática com
um significado semelhante a taxonomia. Sistemática é, no entanto, um conceito mais
amplo, pois inclui a taxonomia e, além disso, utiliza todos os conhecimentos sobre os seres
vivos para compreender as relações de parentesco entre eles e a sua história evolutiva
(Biologia evolutiva).
Evolução das Classificações Biológicas
Desde os tempos mais remotos que o Homem faz classificações dos seres vivos. Quando
distingue animais venenosos de animais não venenosos, plantas comestíveis de plantas não
comestíveis, o Homem dá início às primeiras classificações dos seres vivos. Estas dizem-se
classificações práticas e estão associadas à satisfação de necessidades básicas, como a
alimentação ou a defesa.
Mais tarde, após a sedentarização da espécie humana, surgem classificações mais
desinteressadas que fazem um agrupamento mais racional dos organismos, baseando-se nas
características que esses seres manifestam. São as classificações racionais.
Aristóteles (384-322 a.C.) e Teofrasto apresentaram um sistema de classificação baseado
em semelhanças estruturais entre os seres vivos. No entanto, o grande florescimento da
sistemática ocorreu com Lineu (1707-1778), um botânico sueco, que é considerado o pai da
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taxonomia. Lineu estabeleceu um sistema de classificação para as plantas baseado apenas
no número e distribuição dos estames e dos carpelos da flor. Daqui resultou colocar no
mesmo grupo plantas muito diferentes em relação a outros caracteres e por vezes muito
distantes sob o ponto de vista evolutivo, só pelo facto de terem o mesmo número de
estames.
Tanto a classificação de Aristóteles como a de Lineu, são classificações racionais, pois se
baseiam em características dos organismos, mas utilizam um pequeno número de caracteres
(por vezes apenas um) escolhidos arbitrariamente, para formar grupos. Em consequência
dos critérios utilizados, estas classificações formam um pequeno número de grupos e os
grupos são muito heterogéneos (indivíduos pouco relacionados), sendo por isso designadas
por classificações artificiais. Exemplo.: se agrupássemos os animais tendo em conta
apenas a capacidade de voo, colocaríamos no mesmo grupo aves, mamíferos e insectos. Não
eram estas as classificações que Lineu desejava fazer.
Em consequência dos descobrimentos, os exploradores foram trazendo para a Europa um
grande número de plantas e animais desconhecidos e que tinham de ser identificados. Esses
dados implicaram uma reflexão sobre as classificações usadas até então. Surgiram então
classificações que procuram estabelecer grupos, baseando-se no maior número possível de
caracteres. Estas classificações designam-se por classificações naturais e formam grupos
mais homogéneos reunindo os organismos cm maior grau de semelhança. As classificações
naturais caracterizam o período pós lineano e pré darwiniano e transmitem mais
informações que as classificações artificiais. Os grupos formados reúnem organismos com
maior grau de semelhança e sabe-se actualmente que estão mais relacionados
filogeneticamente.
Não se pode esquecer que até ao século XVIII imperavam as ideias fixistas e, portanto,
todas as classificações reflectiam essa concepção. Eram classificações estáticas,
privilegiavam as características estruturais e não tinham em consideração o factor tempo,
uma vez que partiam do pressuposto da imutabilidade das espécies. Por isso, todas as
classificações, quer artificiais quer naturais, são designadas classificações horizontais.
Com o advento das ideias evolucionistas e principalmente a seguir a Darwin, houve uma
autêntica revolução nas classificações biológicas. A sistemática para além de fazer o simples
ordenamento dos seres vivos procura que esse ordenamento reflicta as relações filogenéticas
entre os organismos e portanto a sua história evolutiva. Surgem assim as classificações
filogenéticas ou evolutivas.
O desenvolvimento da Citologia, da Embriologia, da Genética e da Bioquímica permite que se
utilizem em sistemática certos critérios para além dos estruturais. É assim possível
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estabelecer filogenias (árvores filogenéticas) e fazer classificações dos organismos de acordo
com o grau de parentesco.
As classificações evolutivas têm em consideração a dimensão do tempo e por isso se dizem
classificações verticais. Segundo elas, as semelhanças identificadas entre seres vivos são
interpretadas como consequência da existência de um ancestral comum a partir do qual
divergiram, há mais ou menos tempo. O grau de semelhança reflecte o tempo em que se
deu a divergência.
Horizontais
Artificiais Naturais
Verticais
Filogenéticas
Práticas Racionais
Classificações biológicas
Na actualidade, em taxonomia existem duas escolas principais, de acordo com o ponto de vista do
taxonomista e com o objectivo da classificação.
Classificações fenéticas
A afinidade entre os organismos baseia-se em caracteres fenotípicos, anatómicos ou
fisiológicos, privilegiando o número de caracteres seleccionados e verificando se estão
presentes ou ausentes. As características devem ser atributos que possam ser descritos,
medidos, pesados, comparados, numerados, ou seja, aspectos observáveis e objectivos.
O taxonomista tem primeiramente de reconhecer os caracteres que devem ser utilizados
para descrever o organismo e deve recorrer a tantas características quantas forem possíveis.
As classificações fenéticas têm um significado mais quantitativo que qualitativo. Os dados
obtidos na comparação dos organismos podem ser tratados por computador, designando-se
este processo por taxonomia numérica.
Nas classificações fenéticas apenas se procura fazer o agrupamento significativo dos
organismos, sem a preocupação de reconstituir a história evolutiva dos grupos. Estas
classificações são horizontais e baseiam-se em características objectivas, mas não põem em
evidência a filogenia dos organismos, pois nem sempre as semelhanças fenotípicas
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correspondem a proximidade evolutiva. Pode existir semelhança, por exemplo, devido a uma
evolução convergente (estruturas análogas).
Classificações filogenéticas ou cladísticas
Estas classificações dão ênfase à filogenia, de modo a reflectir a história evolutiva dos seres.
As características são separadas em dois conjuntos claramente definidos:
• Características primitivas ou ancestrais: Partilhadas por um grupo de
organismos como resultado de terem descendido de um ancestral comum antigo em
que essa característica estava presente;
• Características derivadas: Presentes nos indivíduos de uma linhagem e que não
estão presentes no ancestral dessa linhagem, revelando, portanto, que houve
separação de um novo ramo.
A ênfase é posta não apenas nas semelhanças estruturais, mas noutros tipos de informações
como, por exemplo, paleontológicas.
Os cladistas exprimem as relações filogenéticas entre os seres vivos através de diagramas
designados por cladogramas.
Os cladogramas revelam por vezes algumas surpresas taxonómicas, relativamente às
classificações fenéticas:
- Uma classificação fenética considera a
classe das Aves separada da classe dos
Répteis e da classe dos Mamíferos. O
número de características comuns entre
crocodilos e restantes répteis é superior ao
que existe entre crocodilos e aves.
Répteis
Crocodilos Lagartos e cobras
Tartarugas
Mamíferos Aves
Aves
Crocodilos
Lagartos e cobras
Tartarugas Mamíferos
Classificação fenética
Classificação cladística
- Do ponto de vista cladístico a separação
entre as aves e os crocodilos foi mais
recente que a separação dos crocodilos em
relação aos outros répteis. Aves e
crocodilos revelam caracteres derivados
comuns que não aparecem nas cobras e
nos lagartos. A identidade estrutural entre
crocodilos e lagartos é explicada porque
ambos retiveram muitas características
reptilianas primitivas, enquanto que as
aves perderam essas características em
consequência da adaptação ao voo, após a separação do ancestral reptiliano.
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Sistemática – Ciência da Classificação
Sendo um dos objectivos das classificações biológicas facilitar a comunicação acerca do
mundo vivo e transmitir informações sobre os seres vivos, é óbvio que a organização de
qualquer classificação deve obedecer a regras básicas de aplicabilidade geral, de modo a
torná-la numa linguagem de compreensão universal.
Hierarquia Taxonómica
Lineu é considerado o pai da Taxonomia. No sistema que desenvolveu, publicado na sua
grande obra Systema Naturae, os seres vivos são agrupados em dois reinos, Plantas e
Animais, que se subdividem em categorias progressivamente de menor amplitude.
Perfilhando ideias fixistas, Lineu procurou pôr ordem na diversidade da vida para maior glória
de Deus.
O modelo lineano de ordenação dos seres vivos numa série ascendente de grupos de
complexidade crescente (espécie, género, ordem e classe) é um sistema hierárquico de
classificação. Esta hierarquia taxonómica ampliou-se consideravelmente desde o tempo de
Lineu e cada uma das categorias taxonómicas é também designada por taxon (plural:
taxa).
Nas classificações actuais consideram-se sete categorias principais: espécie, género,
família, ordem, classe, filo (Divisão para os botânicos) e reino. Do reino para a espécie
os grupos são sucessivamente mais homogéneos e mais restritos. Nos níveis mais baixos são
mais claras as semelhanças, pois além de apresentarem todas as características comuns aos
grupos superiores, ainda têm outra mais específica. A espécie é a unidade básica da
classificação (agrupamento natural).
Os taxonomistas têm necessidade, por vezes, de considerar categorias intermédias. Para as
distinguir usam prefixos como super, infra e sub. Por exemplo, o grupo dos vertebrados
constitui um subfilo. No conjunto reconhecem-se trinta tipos de categorias taxonómicas.
No tempo de Lineu os grandes grupos eram usados para arquivar conjuntos de organismos
semelhantes. O reconhecimento de que as espécies vivas evoluíram a partir de outros
organismos mais remotos colocou um novo desafio: agrupar os organismos em taxa que
representem linhagens evolutivas.
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Nomenclatura – regras básicas
Em ciência o uso do nome vulgar (vernáculo) dos organismos dificulta a comunicação, pois
ele é variável de região para região e de país para país. Por outro lado, a maioria dos seres
vivos não tem nome comum atribuído.
O desenvolvimento de um sistema para dar nome às categorias taxonómicas foi outra
contribuição importante de Lineu para a ciência taxonómica.
Regras básicas utilizadas em nomenclatura:
• Designação dos taxa é feita em latim. Sendo uma língua morta não está sujeita a
evolução.
• Nomenclatura binominal para designar as espécies. A primeira é um substantivo
escrito com a inicial maiúscula e corresponde ao nome do género; a segunda
palavra, escrita com inicial minúscula, designa-se por epíteto ou restritivo
específico, sendo geralmente um adjectivo.
• A designação de grupos superiores à espécie é uninomial (consta apenas de uma
palavra), que é um substantivo, escrito com inicial maiúscula.
• O nome da família dos animais obtém-se acrescentando a terminação –idae à raiz
do nome de um dos géneros. Nas plantas, a terminação que caracteriza a família é –
aceae. Há excepções...
• Quando uma espécie tem subespécies, utilização uma nomenclatura trinomial
para as designar (nome da espécie seguido de um terceiro termo designado por
restritivo ou epíteto subespecífico).
• O género, a espécie e a subespécie são escritos em itálico ou então sublinhados.
• À frente do nome da espécie escreve-se, em letra de texto, o nome ou abreviatura,
do taxonomista que pela primeira vez descreveu a espécie.
• Pode citar-se a data de publicação do nome da espécie, a seguir ao nome do autor,
separada por uma vírgula.
-- Sistema de Classificação de Whittaker modificado --
Utilizando como critérios de classificação o nível de organização celular, os modos de
nutrição e as interacções com o ecossistema, Whittaker propôs, em 1979, uma
reformulação do seu anterior sistema de classificação (1968). De acordo com este novo
sistema, os seres vivos, os seres vivos são agrupados em cinco reinos, Monera, Protista,
Fungi, Plantae e Animalia, passando o reino Protista a integrar as Algas (uni e
multicelulares), os Protozoários e os Mixomicetes. Na classificação de 1968 o reino Protista
era exclusivo dos seres unicelulares eucariontes, passando em 1979 a incluir eucariontes
unicelulares e multicelulares pouco diferenciados.
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Sistema de classificação de Whittaker modificado
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EXERCÍCIOS
1. Na figura 1, A e B representam duas classificações baseadas em escolas sistemáticas
diferentes.
Figura 1
Faça corresponder a cada uma das afirmações uma das letras: A ou B.
______ Representa uma classificação baseada na origem evolutiva.
______ Representa uma classificação fenética.
______ Foi organizada com base em diferenças estruturais dos seres actuais.
______ Representa uma classificação cladística ou filogenética.
2. Relativamente ao Sistema de classificação de Lineu:
2.1. É incorrecto afirmar que...
- existe uma hierarquia taxonómica;
- a Classe é o taxon mais abrangente;
- a Espécie é a unidade básica da classificação;
- as Espécies se agrupam em Géneros.
2.2. Uma ordem é um taxa:
- que agrupa várias Famílias;
- hierarquicamente superior ao Filo;
- hierarquicamente inferior ao Género;
- que agrupa várias Classes.
2.3. Tendo em conta a relação entre taxa, é incorrecto afirmar que...
- as Espécies semelhantes se agrupam em Géneros;
- as Famílias mais relacionadas se agrupam em Ordens;
- Filo e Divisão têm o mesmo valor hierárquico;
- dois organismos pertencentes à mesma Família, pertencem obrigatoriamente ao
mesmo Género.
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2.4. Segundo o sistema de nomenclatura binomial para as Espécies:
- a primeira palavra é, geralmente, um adjectivo;
- a segunda palavra escreve-se com inicial maiúscula;
- a segunda palavra designa o Género a que a Espécie pertence;
- o restritivo específico escreve-se com inicial minúscula.
3. As expressões que se seguem referem-se ao nome científico de alguns taxa.
A – Quercus Rubra D – Imaginarius rubens
B – Imaginarius alba E – Zea mays Lineu, 1753
C – Rubens alba F – Puccinia graminis tritici
3.1. Identifique, justificando, as duas espécies mais relacionadas entre si.
3.2. Justifique, com base nos dados, que o restritivo específico isoladamente não tem
significado sistemático.
3.3. Indique a designação relativa a uma sub-espécie. Para cada designação indique o
significado de cada termo.
4. O diagrama da figura 2 mostra uma ordenação sistemática de diferentes grupos
taxonómicos. A letra A corresponde à categoria taxonómica considerada como a unidade
biológica fundamental da classificação.
Figura 2
B
C
D
A
A
A
Com base na figura 2, faça corresponder V (de verdadeiro) ou F (de falso) a cada uma das
afirmações que se seguem.
(A) Há maior grau de parentesco entre os seres pertencentes ao taxon B do que entre os
seres pertencentes ao taxon D.
(B) A diversidade de seres vivos diminui do taxon C para o taxon D.
(C) Os seres pertencentes ao taxon A apresentam um maior número de características
comuns.
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(D) Os seres pertencentes ao taxon B apresentam maior uniformidade de características do
que os seres pertencentes ao taxon C.
(E) O taxon D indica a Família.
(F) No esquema estão representadas quatro Ordens.
5. A sistemática é uma ciência em evolução. Alguns dos seres vivos representados na
figura 3 foram objecto de diferentes classificações ao longo dos anos.
Figura 3
5.1. Indique em que reinos cada um dos seres vivos seria incluído segundo:
5.1.1. Lineu;
5.1.2. Whittaker (1979).
5.2. Segundo os critérios de Whittaker, indique uma característica que separe:
5.2.1. O conjunto dos organismos F de todos os outros.
5.2.2. O organismo E do organismo C.
5.2.3. O organismo D e o organismo F dos restantes.
5.2.4. O organismo C de A e B.
5.3. O Reino representado pelo organismo D é o que apresenta maior heterogeneidade.
Tal resulta do facto de esse reino incluir:
A – Organismos unicelulares e coloniais;
B – Organismos com diferentes tipos de nutrição;
C – Procariontes e eucariontes;
D – saprófitos;
E – produtores e/ou consumidores.
(seleccione as duas opções correctas)
Bom trabalho! ☺ Ana Cristina Andrade
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