Prof. Especialista Felipe de Lima Almeida
O que é biodiversidade?
 Biodiversidade ou diversidade biológica (grego bios, vida) é a
diversidade da natureza viva;
 Desde 1986, o termo e conceito têm adquirido largo uso entre biólogos,
ambientalistas, líderes políticos e cidadãos conscientizados no mundo
todo;
 Este uso coincidiu com o aumento da preocupação com a extinção,
observado nas últimas décadas do Século XX.
A biodiversidade e seus níveis
Diversidade Genética
• Indivíduos de mesma espécie não são geneticamente
idênticos entre si.
Diversidade Orgânica
• Os cientistas agrupam os indivíduos que possuem uma
história evolutiva comum em espécies.
• Os cientistas já identificaram cerca de 1,75 milhões de
espécies.
Diversidade Ecológica
• As populações da mesma espécie e de espécies diferentes
interagem entre si formando comunidades; essas
comunidades interagem com o ambiente formando
ecossistemas, que interagem entre si formando paisagens,
que formam os biomas.
Quantas espécies existem no
planeta?
O Planeta tem 8,7 milhões de espécies
conhecidas, aponta estudo!
Estudo identifica que mais de 85% dos animais e plantas existentes
são desconhecidos. Muitas espécies podem desaparecer antes
mesmo de serem encontradas.
Como estão divididos?
Veja como foi feita a divisão das espécies conhecidas do domínio
Eucariota (animais com membrana nuclear):
Animais: 7,7 milhões de espécies (953.434 descritas e
catalogadas.
Plantas: 298 mil espécies (215.644 descritas e catalogadas).
Fungos: 611.000 espécies (43.271 descritas e catalogadas).
Protozoários: 36.400 espécies (8.118 descritas e catalogadas).
Cromistas: 27.500 espécies (13.033 descritas e catalogadas).
Fatores que ameaçam a
biodiversidade
A perda da biodiversidade envolve aspectos sociais, econômicos,
culturais e científicos.
 Perda e fragmentação dos hábitats;
 Introdução de espécies e doenças exóticas;
 Exploração excessiva de espécies de plantas e de animais;
 Uso de híbridos e monoculturas na agroindústria e nos programas de
reflorestamento;
 Contaminação do solo, água e atmosfera por poluentes;
 Mudanças climáticas.
Espécies brasileiras
ameaçadas de extinção
 Atualmente, as principais causas de extinção são a degradação e a
fragmentação de ambientes naturais, resultado da abertura de grandes
áreas para implantação de pastagens ou agricultura convencional,
extrativismo desordenado, expansão urbana, ampliação da malha viária,
poluição, incêndios florestais, formação de lagos para hidrelétricas e
mineração de superfície;
 Outra causa importante que leva espécies à extinção é a introdução de
espécies exóticas, ou seja, aquelas que são levadas para além dos
limites de sua área de ocorrência original;
 Espécies ameaçadas são aquelas cujas populações e habitats estão
desaparecendo rapidamente, de forma a colocá-las em risco de tornaremse extintas.
Valores da biodiversidade
Valor intrínseco – todas as espécies são importantes por uma
questão ética.
Valor funcional – cada espécie tem um papel funcional no
ecossistema.
Valor de uso direto – muitas espécies são utilizadas
diretamente pela sociedade humana, como alimentos ou
matérias primas.
Valor de uso indireto – outras espécies são indiretamente
utilizadas pela sociedade humana.
Valor potencial – muitas espécies podem futuramente ter um
uso direto (exemplo: medicamentos).
Sistemática dos
Seres Vivos
Prof. Especialista Felipe de Lima Almeida
Como a teoria evolucionista explica
a formação de novas espécies
 A formação de novas espécies, processo denominado especiação, é a
base do processo evolutivo;
 Segundo os biólogos, a principal maneira de novas espécies se formarem
na natureza é por cladogênese (do grego klados, ramo, e genesis,
origem), também chamada especiação por diversificação;
 Em linhas gerais, cladogênese é a divisão de uma espécie ancestral em
dois ou mais novos ramos que, ao final de algum tempo, constituem
novas espécies.
 A cladogênese teria início com a separação física entre duas ou
mais populações de uma espécie ancestral, o chamado
isolamento
geográfico,
que
dificulta
ou
impede
completamenteo encontro entre indivíduos das populações
isoladas;
 Uma vez isoladas, ou seja, em alopatria (do grego allos, outro, diferente, e
do latim patrie, local de nascimento), as populações de uma espécie
passam a ter histórias evolutivas diferentes;
 Nas fases iniciais desse processo de diversificação, se as populações
isoladas voltam a entrar em contato, ou seja, se tornam simpátricas (do
grego syn, juntos), seus membros passam a se cruzar livremente,
produzindo descendência fértil;
 Se as populações continuam impedidas de trocar genes
livremente, ou seja, se as barreiras que impedem o livre
cruzamento persistem, as diferenças se acumulam e os indivíduos
das diferentes populações se tornam incapazes de se cruzar
livremente. Surge, assim, um novo tipo de isolamento entre elas, o
isolamento reprodutivo, e as duas populações passam a ser
consideradas espécies distintas.
A classificação biológica e a teoria
evolucionista
 Em meados do século XIX, uma nova teoria revolucionou a Biologia e
teve impacto direto sobre a classificação biológica: a teoria evolucionista
de Charles Darwin, apresentada em 1859;
 O que torna científica a classificação biológica moderna, diferenciando-a
substancialmente de outras classificações, é que ela se baseia na teoria
da evolução;
 Em lugar das categorias tradicionais, muitos sistematas têm preferido
utilizar o termo clado, ou clade, para designar um grupo de espécies
constituído por uma espécie ancestral e todos os seus descendentes.
Filogenia ou árvores filogenéticas
 O próprio Darwin escreveu que, aceitando-se a
teoria evolucionista, as classificações passariam a
ser “genealogias”.
 Em 1879, o médico e naturalista alemão Ernst
Haeckel (1834-1919) elaborou pioneiramente um
diagrama em forma de árvore para representar a
genealogia evolutiva da espécie humana.
 Ele a chamou de filogenia (do grego phylon,
grupo, e genesis, origem) ou árvore filogenética,
para designar as relações de parentesco evolutivo
entre grupos de seres vivos.
 Em uma árvore filogenética, a divisão de um ramo em dois indica
que uma espécie ancestral, naquela etapa do processo, separouse em duas novas espécies, ou seja, ocorreu especiação:
Um caso de evidências estruturais e
bioquímicas que se somam
Pandas-gigantes (Ailuropoda melanoleuca)
Panda-vermelho (Ailurus fulgens)
racuns norte-americanos (família Procyonidae)
Sistemática moderna
Os principais objetivos da Sistemática são:
 compreender os processos responsáveis pela existência da diversidade
biológica;
 desenvolver critérios para organizar a diversidade, agrupando os seres vivos
de acordo com características importantes;
 descrever a diversidade biológica, desenvolvendo catálogos tão completos
quanto possível das características típicas de cada espécie, além de “batizála” com um nome científico.
Homologias e analogias
 Um dos grandes desafios do biólogo sistemata é identificar nos
organismos aspectos importantes para a classificação, sejam eles
morfológicos, funcionais, cromossômicos ou moleculares;
 A ideia é encontrar padrões de semelhança entre diferentes espécies,
partindo do seguinte princípio: espécies que compartilham estruturas
correspondentes herdaram-nas de um ancestral comum que tiveram no
passado;
 Essas características comuns entre espécies, herdadas da mesma
ancestralidade, são chamadas de homologias.
 Órgãos
homólogos
são
estruturas
corporais
que
se
desenvolvem de modo semelhante em embriões de
espécies diferentes que têm ancestralidade comum:
 Segundo a
teoria
da
evolução,
os
órgãos
homólogos
apresentam semelhanças porque seu plano estrutural básico
foi herdado do ancestral comum ao grupo de espécies.;
 Essa diversificação de estruturas homólogas decorrente da adaptação a
modos de vida diferentes é denominada divergência evolutiva;
 Certas estruturas podem ter aparecido independentemente
em
linhagens diferentes de seres vivos, ao longo de sua evolução. Casos
como esses são chamados pelos biólogos de analogias.
Convergência evolutiva
Durante a evolução, a adaptação a um determinado ambiente pode
selecionar organismos pouco aparentados, mas que apresentem estruturas
e formas corporais semelhantes.
Golfinho
Ictiossauro (um réptil extinto)
Peixe ósseo
Sistemática filogenética
 No começo dos anos 1950, o entomologista alemão Willi Hennig (19131976) desenvolveu o que ele chamou de Sistemática filogenética e que
mais tarde se popularizou com o nome de cladística.
 Sua proposta era um método de classificação das espécies baseado
estritamente na ancestralidade evolutiva.
 A proposição fundamental da cladística pode ser enunciada nos seguintes
termos: se uma novidade evolutiva surgiu e se fixou em uma espécie,
todas as espécies descendentes dela herdarão essa novidade.
Libelula odonata (libélula)
Tipula oleracea
Cladogramas
 A cladística expressa suas hipóteses pela construção de cladogramas (do grego
clados, ramo, divisão), que são representações gráficas em forma de árvore nas
quais são mostradas as relações evolutivas entre grupos de seres vivos;
 Os cladogramas são semelhantes às árvores filogenéticas, porém construídos
segundo os princípios da cladística. Um desses princípios é que as espécies
surgem sempre pela divisão em duas de uma espécie ancestral;
 Idealmente, uma espécie ancestral origina duas espécies descendentes e a
espécie antiga desaparece. Cada “nó” do cladograma representa, assim, o
processo de cladogênese que originou os dois novos ramos. A partir desse
ponto, os dois novos grupos passam a apresentar as características derivadas,
ou apomorfias. Grupos de espécies que apresentam um ancestral comum
exclusivo são denominados de monofiléticos.