Ciências da Natureza e suas tecnologias
Ensino Médio, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica
Ciências da Natureza e suas tecnologias , 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica
BREVE HISTÓRIA DA CLASSIFICAÇÃO DOS SERES
VIVOS
• A vida em grupos, o início das práticas agrícolas
e a domesticação de animais exigiram que os
seres humanos passassem a olhar para a
natureza de uma maneira mais atenta (1);
• Surgiram também as primeiras tentativas de
classificar as espécies já conhecidas;
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As novas técnicas de classificação biológica
• Classificar é agrupar objetos (ou seres vivos)
de acordo com um critério, como suas
semelhanças ou diferenças;
• O ramo da biologia que trata da descrição, da
nomenclatura e da classificação dos seres
vivos denomina-se Taxonomia (2).
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ARISTÓTELES
(348-323 a.C.)
• No século IV a.C,
nasceu e viveu na
Grécia o filósofo e
naturalista Aristóteles;
Imagem: Jastrow (2006) / Ludovisi Collection - National Museum of Roma / Public Domain.
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• Além de sua contribuição para filosofia,
Aristóteles realizou importantes observações
acerca dos seres vivos (3);
• Estabeleceu o primeiro sistema
classificação com bases científicas;
de
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• Destacou a importância da organização
corporal dos animais como critério para dividilos em grupos;
Por exemplo: Aristóteles argumentava que
baleias e golfinhos, apesar de viverem em ambiente
aquático e apresentarem semelhanças como os
peixes, diferiam notadamente destes na organização
de seus corpos, nisso assemelhando-se aos
mamíferos, junto aos quais deveriam ser
classificados.
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• Após
Aristóteles,
praticamente
não
ocorreram progressos significativos até o
renascimento;
• A partir de então, começou a pensar em um
sistema que agrupasse os seres vivos de
acordo com suas características mais típicas,
como estrutura corporal, funções orgânicas.
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O SISTEMA DE
CLASSIFICAÇÃO DE
LINEU
• A classificação
biológica teve início
com os trabalhos do
botânico sueco Carl
von Linné (17071778);
Imagem: Alexander Roslin. Restaurada digitalmente por Greg L. / United States Public Domain.
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• Suas ideias sobre classificação biológica foram
publicadas em seu livro Systema Naturae
(Sistema natural), cuja primeira edição saiu em
1735;
• Lineu acreditava que as características
anatômicas eram as mais adequadas para
agrupar os seres vivos.
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Imagem: Carl Linnæus,
published in 1760 in Halle
(Germany) / Public Domain
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• No sistema de Lineu a unidade básica de
classificação
é
a
espécie.
Espécies
semelhantes são agrupadas em um mesmo
gênero. Gêneros semelhantes são agrupados
em uma mesma família. Famílias são
agrupadas em ordens, que são agrupadas em
classes, que são agrupadas em filos ou
divisões, que são agrupados em reinos.
HOMEM
CÃO
MOSCA
REINO
Animalia
Animalia
Animalia
FILO
Chordata
Chordata
Arthropoda
CLASSE
Mammalia
Mammalia
Insecta
ORDEM
Primata
Carnívora
Díptera
FAMÍLIA
Hominidae
Canidae
Muscidae
GÊNERO
Homo
Canis
Musca
ESPÉCIE
Homo sapiens
Canis familiaris
Musca domestica
Imagem: SEE-PE
Exemplo:
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CLASSIFICAÇÃO ATUAL
• Antigamente, a classificação fundamentava-se
principalmente em aspectos morfológicos;
• Mas nem sempre essas semelhanças refletem
as relações de parentescos entre as espécies.
Conceito biológico de espécie: É um grupamento de
populações naturais, realmente ou potencialmente
intercruzantes, produzindo descendentes férteis e
reprodutivamente isolados de outros grupos de
organismos.
• Os sistemas atuais consideram um conjunto
de caracteres relevantes, os quais permitem
propor e testar hipóteses de relações de
parentescos evolutivos e construir a filogenia
dos diferentes seres vivos, ou seja, estabelecer
as principais linhas evolutivas desses grupos.
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EVOLUÇÃO E SISTEMÁTICA
• A sistemática é a área da Biologia que se
preocupa principalmente em compreender a
filogenia (história evolutiva das espécies de
seres vivos) (4).
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• Sistemática
evolutiva
filogenética ou cladística:
X
sistemática
• A cladística foi introduzida a partir da
divulgação dos trabalhos de Willi Hennig, em
1966 (5).
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SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA OU CLADÍSTICA
• Entende-se que a diversidade de seres vivos é
resultante de processos evolutivos e que esses
processos ocorrem por anagênese e por
cladogênese (6).
• As relações evolutivas entre os seres vivos são
representadas por diagramas denominados
cladogramas (clado = ramo) (7).
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ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE
• Anagênese: processo pelo qual um caráter
surge ou se modifica numa população ao
longo do tempo, sendo responsável pelas
novidades evolutivas (8).
• Cladogênese: processo responsável pela
ruptura da coesão inicial numa população,
gerando duas ou mais populações que não
mais se comunicam.
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Imagem: SEE-PE
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Cladograma
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Gravuras: J. G. Keulemans / Mivart, St. George Jackson, 1827-1900 /
Public Domain.
Diagrama: SEE-PE
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Esquema de formação de espécies
por cladogênese e anagênese.
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CLADOGRAMAS
• Vamos trabalhar apenas com uma das formas
de cladogramas: o enraizado.
• Definir a raiz, ou seja, onde o cladograma se
inicia, pode ser feito de várias formas:
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• Analisando a ontogenia ou comparando os
organismos que se pretende estudar (grupos
internos) com outros grupos evolutivamente
próximos, cuja cladogênese tenha sido
anterior (grupos externos) (10) ;
• Para cada caráter é destacada qual a condição
ancestral (ou primitiva) e qual a condição
derivada que surgiu a partir desta condição
primitiva (11);
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• Somente as condições derivadas são usadas
para definir os agrupamentos;
• Somente são aceitos grupos monofiléticos,
formados por organismos que compartilham a
mesma condição derivada de um ou mais
caracteres e que descendem de um ancestral
comum exclusivo (12);
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• Partes que compõem um cladograma: raiz,
ramos, nós e terminais;
• Os grupos de seres vivos compõem os
terminais nos cladogramas;
• Os ramos são as linhas do cladograma (13);
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• Nó: ponto de onde partem as ramificações.
Representa o ancestral comum hipotético para
todos os grupos acima dele. Os grupos de
cada nó são monofiléticos. Cada nó simboliza
um evento cladogenético (14);
• A localização dos pontos de ramificação ao
longo do cladograma fornece uma ideia do
tempo relativo de origem dos diferentes
ramos.
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Imagem: SEE-PE
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Cladograma
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Exemplo:
Cladograma
Imagem: SEE-PE
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• O ramo X tem a mesma idade de todo ramo Y
(formado pelos grupos A + B + C + D), pois
esses dois ramos pertencem ao mesmo nó;
• Quando se compara o ramo X como o ramo A,
nota-se que A, parte de um nó mais apical.
Isso significa que o ramo A surgiu depois do
ramo X;
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• Podemos dizer então que o ramo B surgiu
depois do A, e os ramos C e D depois do B. Os
dois últimos ramos (C + D) surgiram ao mesmo
tempo, pois surgiram de um mesmo nó;
• A sequência hierárquica das ramificações do
cladograma reflete de alguma maneira a
sequência de subdivisões de linhagens
observadas ao longo do tempo.
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CONSTRUINDO UM CLADOGRAMA
• Vamos construir um cladograma hipotético
em que se pretende analisar as relações
filogenéticas entre quatro grupos de
organismo: A, B, C e D;
• Devemos analisar de forma comparativa
características presentes nesses grupos e
como essas características variam.
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CARÁTER
1
2
3
4
5
GRUPO
EXTERNO X
GRUPO A
GRUPO B
GRUPO C
GRUPO D
Imagem: SEE-PE
Observe a tabela de dados em que as
informações foram colocadas:
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Imagem: SEE-PE
• Cada passo do cladograma é determinado
pela condição derivada e deve-se construir o
cladograma com o menor número possível de
passos.
Cladograma
SISTEMÁTICA: UMA ÁREA EM CONSTANTE
MODIFICAÇÃO
• Ainda existem dúvidas na compreensão das
relações filogenéticas entre vários grupos de
seres vivos;
• A sistemática hoje é uma das áreas da Biologia
que mais cresce e sofre mudanças;
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• Quando as relações filogenéticas de grupos
estão bem resolvidas, são apresentadas em
cladogramas formados apenas por dicotomia
(dico = dois; tómos = divisão) (15);
• Quando vários ramos partem de um único
ponto do cladograma, significa que as relações
filogenéticas entre esses grupos não estão
completamente resolvidas, formando politomias
(poli = muitos) (16).
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Imagem: SEE-PE
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Cladogramas
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Atividade: Construindo um cladograma
Analise a seguinte matriz de dados sobre
características de cinco gêneros de dinossauros
e construa um cladograma que melhor reflita as
relações de parentesco evolutivo entre esses
gêneros. As condições derivadas estão
destacadas em fundo colorido.
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Imagens: (a,b,d,e) Nobu Tamura / GNU Free Documentation License.
(c) LeCire / Public Domain. Tabela: SEE-PE.
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Allosaurus Stegosaurus Parasaurolophus Pachycephalosaurus Tríceratops
Orifício no
encaixe do osso
do quadril
Processo
posterior do
púbis
Esmalte em
camadas
desiguais nos
dentes
Expansão na
base do crânio
Três chifres na
cabeça
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
Ausente
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Imagem: SEE-PE
CLADOGRAMA
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Jastrow (2006) / Ludovisi Collection - National
Museum of Roma / Public Domain.
Alexander Roslin. Restaurada digitalmente
por Greg L. / United States Public Domain.
Carl Linnæus, published in 1760 in Halle
(Germany) / Public Domain
SEE-PE
SEE-PE
SEE-PE
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1827-1900 / Public Domain.
J. G. Keulemans / Mivart, St. George Jackson,
1827-1900 / Public Domain.
J. G. Keulemans / Mivart, St. George Jackson,
1827-1900 / Public Domain.
SEE-PE
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