SISTEMÁTICA & TAXONOMIA Profª. M.Sc. Mary Ann Saraiva
NOMENCLATURA CIENTÍFICA • 300 a.C. - Aristóteles • 1.700 - Jonh Ray (Inglaterra)GÊNERO/ ESPÉCIE Narcissus Indicus Liliaceus saturato colore purpurascens
• 1740 - Mark Catesby (EUA)
Turdus minor cinereo-albus nom maculatus (tordo pequeno branco-acinzentado sem manchas )
• 1735-1758 – Linnée (Suécia)
-Systema Naturae -Nomenclatura Binominal REINO – CLASSE – ORDEM GÊNERO - ESPÉCIE
GRUPOS TAXONÔMICOS (CATEGORIAS) • REINO • FILO • CLASSE • ORDEM • FAMÍLIA • GÊNERO • ESPÉCIE
CATEGORIAS NÃOOBRIGATÓRIAS:
-SUB-REINO -SUB-FILO -INFRACLASSE -SUPERORDEM -SUBORDEM -SUPERFAMÍLIA -SUBFAMÍLIA -TRIBO -SUBGÊNERO -SUB-ESPÉCIE
Um TÁXON é um determinado grupo de organismos. Ex: Animália, Chordata.
Uma CATEGORIA é determinado nível hierárquico em que certos táxons são classificados. Ex: Reino, Filo, Classe, Ordem.
CONCEITO DE ESPÉCIE Para Lineu as semelhanças estruturais eram suficientes para separar as espécies. Todavia, sabemos que hoje existem as espécies crípticas (iguais morfologicamente, mas diferentes genética e bioquimicamente), que não se reproduzem entre si, uma vez que as diferenças genéticas as mantém como entidades isoladas.
Anos 70: Dobzhansky e Ernest Mayr
Grupos de populações cujos indivíduos são capazes de se cruzar EM CONDIÇÕES NATURAIS, gerando descendentes férteis; ao mesmo tempo, devem estar REPRODUTIVAMENTE ISOLADOS dos indivíduos de outras espécies.
CONCEITO DE ESPÉCIE Em 1982, Mayr acrescentou a visão ecológica ao seu conceito de espécie e escreveu que :
“ espécie é uma comunidade reprodutiva de populações, reprodutivamente isolada de outras, que ocupa um nicho ecológico específico na natureza”.
Espécies? • Cruzamento entre leão (Panthera • Cruzamento entre tigre e leoa, surge o leo) e tigresa (Panthera tigris), híbrido tigon – do inglês tiger e lion – pode produzir o híbrido líger – do gerando alguns descendentes férteis , inglês lion e tiger , que são como do cruzamento entre fêmeas estéreis. tigon férteis X trigres machos, gerando os filhotes denominados de ti-tigon
X
X TITIGON
CONCEITOS DE ESPÉCIE • CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE: é um grupamento de populações naturais, potencialmente intercruzantes, produzindo descendentes férteis e reprodutivamente isolados de outros organismos. • CONCEITO FILOGENÉTICO DE ESPÉCIE: é uma população ou grupo de populações, definida por uma ou mais condições derivadas, constituindo o menor grupo taxonômico reconhecível. • CONCEITO DE SUBESPÉCIE OU RAÇA GEOGRÁFICA: uma população quando se espalha para diferentes ambientes pode formar subpopulações adaptadas aos novos ambientes, processo dito radiação adaptativa. Como estas subpopulações podem se diferenciar são ditas subespécies ou raças geográficas.
REGRAS DE NOMENCLATURA Zoologia (1985) Botânica (2005) • I - O nome dos seres vivos devem receber dois nomes, sendo o primeiro o epíteto genérico (substantivo) e o segundo o epíteto específico (adjetivo). Ex: Homo sapiens Homo – epíteto genérico; sapiens – epíteto específico. • II - Os nomes científicos devem ser escritos em latim ou latinizados e em destaque (escrito em itálico, sublinhando ou em negrito). Caso o epíteto da espécie seja uma homenagem, este poderá estar com inicial maiúscula (como por exemplo: Tripanosoma Cruzi)
Homem - Homo sapiens Milho - Zea mays Abelha - Apis melifera
REGRAS DE NOMENCLATURA
• III - Após o nome da espécie pode ser colocado o nome do cientista que a descreveu, seguido de vírgula e data. Ex: Canis familiares Lineu, 1758 ou Canis familiares L., 1758 Bemisia tabaci Gennadius, 1889 • IV - Alguns gêneros têm variantes (sub-gênero). Ex:
Anopheles (Nyssurhynchus) trianulatus Anopheles (Nyssurhynchus) darlingi
• V - Quando houver subespécie. Ex:
Rhea americana americana (ema norte-americana) Rhea americana alba (ema branca)
REGRAS DE NOMENCLATURA
• VI - Em zoologia, o nome da família é dado acrescentando-se o sufixo idae ao gênero. Para indicar uma subfamília, acrescenta-se o sufixo inae e para uma tribo o sufixo ini. Gênero Canis - família Canidae, subfamília Caninae, tribo aedini.
• VII - Em botânica, ao nome da família geralmente é acrescido o sufixo aceae. Exemplo: - Orchidaceae (orquídeas); Malvaceae (malvas); Fabaceae (feijões) • Outras regras Botânicas para desinências: - Ordem: termina em ales. Ex: Graminales (ordem das gramíneas) - Classe: termina em phyceae. (não é obrigatória) - Filo (divisão): termina em phyta. (idem). Exemplo: Coniferophyta (pinheiros)
REGRAS DE NOMENCLATURA • VIII - Quando aparece a primeira vez no texto, o nome científico não pode ser abreviado. Da segunda vez que aparece no texto pode ser abreviado. Ex: T. cruzi. • IX - Nomes científicos também não têm acento gráfico. • X – Pode-se escrever apenas o gênero, seguido da expressão “sp.”, quando se quer falar de uma espécie ou “spp.”, quando se faz referência a várias espécies do mesmo gênero. Ex: Aedes spp. • XI – Há super e subcategorias nas categorias taxonômicas. Assim: Super-classe > CLASSE > subclasse > infraclasse.
Aplicação pág. 9
REINOS DOS SERES VIVOS CRONOLOGIA • Séc. V a.C. até XIX: Reino Animal ou Vegetal.
• Séc. XIX (1866): Ernest Haeckel - uso de M. óptico: unicelulares flagelados e clorofilados (Euglena sp.), criando-se o Reino Protista. • Séc. XX: Com o uso do M. Eletrônico - Reino Monera (1940, Gopelana) - Reino Fungi (1969, Whittaker - Reino Archea (1977, Woese )> estudo do RNAr • Séc. XXI: Está sendo estudada a divisão do reino Protista em 3 ou 5 outros reinos ??? REINO ARQUEOZOA Reino Monera também REINO PROTEOZOA está sendo discutido, por REINO CHROMISTA não ser monofilético
REINOS DOS SERES VIVOS REINOS, SEGUNDO WHITAKKER, MODIFICADO POR MARGULIS E SCHWARTZ.
• REINO MONERA unicelulares, procariontes, autótrofos (cianobactérias) ou heterótrofos (a maioria das bactérias).
• REINO ARCHEA unicelulares, procariontes, autótrofos ou heterótrofos. Ex: arqueobactérias, arqueobactérias halófitas ou arqueobactérias acidófilas.
REINOS DOS SERES VIVOS • REINO PROTISTA • REINO FUNGI - uni ou (Protoctista) - unicelulares pluricelulares, ou pluricelulares, eucariontes, heterótrofos eucariontes, autótrofos, por absorção. (algas unicelulares ou pluricelulares) ou heterótrofos (protozoários).
REINOS DOS SERES VIVOS
•REINO PLANTAE / METAPHYTA pluricelulares, eucariontes e autótrofos.
•REINO ANIMALIA / METAZOA pluricelulares, eucariontes e heterótrofos por ingestão.
DOMÍNIOS: 1990, Woese. EUKARYA
ARCHEA
BACTERIA
DOMÍNIOS, SUPER-REINOS ou IMPÉRIOS EUBACTERIA ou BACTERIA
WOESE
ARCHEA
EUCARYA ou EUCARIOTA
RIVERA & LAKE
SISTEMÁTICA MODERNA • Fenética: a classificação deve fundamentar-se na semelhança entre características taxonômicas com base no maior número de características possíveis, mesmo sem considerar a evolução do grupo de seres vivos. Como é baseada apenas na quantidade de semelhanças denomina-se também de TAXONOMIA NUMÉRICA. • Filogenética: a classificação deve exibir o máximo possível das relações de parentesco entre os grupos de seres vivos, independente de exibirem ou não as mesmas características morfológicas na atualidade. É a corrente mais aceita.
SISTEMÁTICA MODERNA ANÁLISE CLADÍSTICA: PLESIOMORFIA e APOMORFIA
LEMBRE-SE: CLADOGÊNESE E ANAGÊNESE
SISTEMÁTICA MODERNA ÁRVORE FILOGENÉTICA: CLADOGRAMA e POLITOMIA A – representa uma árvore filogenética - com politomia B, C e D – são cladogramas. - Em B os grupos A e B são monofiléticos, isto é, compartilham um ancestral comum. - Em C os grupos monofiléticos são B e C. - Em D os grupos A e C são monofiléticos.
DETALHANDO CLADOGRAMAS • GRUPO EXTERNO • GRUPO MONOFILÉTICO (A+B+C+D+E) ou (B+C+D) e (D+E) - GRUPO-IRMÃO: (D+E)
DETALHANDO CLADOGRAMAS Classificação Tradicional GRUPO PARAFILÉTICO Répteis: Crocodilianos Tartarugas Lagartos e cobras Aves
Mamíferos
Classificação Filogenética Lagartos e cobras Aves Tartarugas Crocodilianos
Mamíferos
DETALHANDO CLADOGRAMAS
HOMOLOGIA x HOMOPLASTIA caracter鱈sticas que s達o similares por alguma raz達o, mas n達o foram herdadas de um ancestral comum
PARA QUEM QUER SABER MAIS..
CONSTRUÇÃO DE CLADOGRAMA TERMINAIS GRUPOS DE SERES VIVOS
RAMOS LINHAS EVOLUTIVAS
EVENTO
NÓ CLADOGENÉTICO
PRINCÍPIO DA PARCIMÔNIA • Consiste em encontrar a rota mais simples que represente menos mudanças de características no plano final da evolução. O princípio da parcimônia sugere que uma determinada característica derivada deve ter surgido uma única vez na evolução. Por isso deve ser apontada no cladograma uma única vez. • Para aplicá-lo deve-se marcar o menor número possível de passos no cladograma: características que ocorrem em um número maior de organismos são as primeiras a serem colocadas no cladograma a partir da raiz e assim sucessivamente.
PRINCÍPIO DA PARCIMÔNIA Característica "dedos nas patas" 0 = ausentes; 1 = presentes. Característica "antenas" 0 = ausentes; 1 = presentes. MATRIZ DE DADOS E POLARIZAÇÃO DOS CARACTERES caracteres Táxons/estados dos caracteres Grupo Táxon A Táxon B Táxon C externo Dedos nas patas 0 0 1 1 Antenas 0 1 1 1
MATRIZ E ÁRVORE FILOGENÉTICA: UM EXEMPLO
PRINCÍPIO DA PARCIMÔNIA USANDO GENOMAS ESPÉCIE Espécie a Espécie b Espécie c
1 T T T
2 A A C
NUCLEOTÍDEO 3 4 5 6 7 G C C A A G C T A A A C T A A
8 G G G
9 A A G
COMPARAÇÕES EM PARES DAS CINCO SEQUÊNCIAS REVELAM: uma diferença entre as espécies a e b. (mais aparentadas) três diferenças entre as espécies b e c; quatro diferenças entre as espécies a e c. (mais distantes)
c
b
a
TAG-CCA-AGA
TAG-CTA-AGA TCA-CTA-AGG
PHYLOCODE • 1988 – UNIVERSIDADE DE HARVARD (EUA) • No Phylocode toda a classificação do grupo está baseada no seu cladograma, ao invés de um organismo estar classificado em um reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Para o Phylocode a única categoria válida é a espécie, que seria colocada em grupos monofiléticos, dentro de outros grupos monofiléticos. • Para o Phylocode, quando as relações filogenéticas de grupos de seres vivos estão bem resolvidas (usando, inclusive, dados moleculares), são apresentados em cladogramas, que tem apenas dicotomias. Mas, caso tais relações não estejam bem compreendidas para os sistematas, eles colocam politomias (de um único nó no cladograma partem vários ramos).
REINO PROTISTA? De acordo com dados modernos, onde são considerados 6 reinos no domínio Eukaria, temos: Fungi, Animalia, Plantae, Protista (ou Protozoa), Arqueozoa, e Chromista. Veja resumidamente como está sendo subdividido o reino Protista: • REINO ARQUEOZOA: inclui os protozoários flagelados; • REINO PROTEOZOA: inclui algas unicelulares euglenofíceas e dinoflagelados, além dos protozoários ciliados e apicomplexos (esporozoários). • REINO CHROMISTA: inclui as demais algas