Universidade Federal do Espírito Santo
Centro Universitário Norte do Espírito Santo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA
AULAS 9 E 10:
SISTEMÁTICA
Prof. Elaine Della Giustina Soares
Prof. Frederico Falcão Salles
Profa. Adriana Quintella Lobão
Multicelularidade
Diversificação a
partir de espécie
ancestral
= Novidade evolutiva
= Ramificação da linhagem
Para entendermos toda esta
diversidade é necessário nomeála e organizá-la
TAXONOMIA OU SISTEMÁTICA
A Taxonomia (do latim taxon - grupo
e nomos - normas) é a ciência
responsável por nomear, descrever
e classificar os seres vivos, e serve
de base para disciplinas como a
genética, ecologia, ou qualquer
outra na área biológica.
Por que nomear?
• Para facilitar a comunicação
E porque normas para dar
nomes?
• Para tornar estes nomes universais
Globo
penal
vina
patente
Nomenclatura científica:
Tem a finalidade de permitir a comunicação entre a comunidade
científica
• Códigos Internacionais de Nomenclatura:
– CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA ZOOLÓGICA;
– CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTÂNICA;
– Código Internacional de Nomenclatura Bacteriana;
– Código Internacional de Classificação e Nomenclatura de Vírus.
• Independentes
OBJETIVO PRINCIPAL
Promover a ESTABILIDADE e a máxima
UNIVERSALIDADE dos nomes científicos; assegurar
que cada nome seja único e distinto.
Pela independência dos códigos plantas e animais
podem ter o mesmo nome
• Para se nomear uma espécie, utiliza-se um SISTEMA
BINOMIAL, onde os binômios são latinos ou
latinizados;
NUNCA DEVE SER USADO SOZINHO
Data
Homo sapiens Linnaeus, 1758Não usado
no ICBN
Nome
do
gênero
Epíteto
específic
o
Autor
• Nomes de gêneros e espécies devem aparecer destacados no
TAXONOMIA OU SISTEMÁTICA
A Taxonomia (do latim taxon grupo e nomos - normas) é a
ciência responsável por nomear,
descrever e classificar os seres
vivos, e serve de base para
disciplinas como a genética,
ecologia, ou qualquer outra na
Classificação
• Construir classes sobre as quais possamos fazer
generalizações
• De acordo com a finalidade
• Artificiais (teleológica, ecológica)
– i.e. plantas daninhas, animais de corte;
decompositores, predadores
• Natural (respeitam as relações filogenéticas e a
origem evolutiva)
Gênese da linhagem
– P.e. Insecta, Primatas, aves
– Classificação filogenética – GRUPOS NATURAIS
Classificação
Hierárquica
• Categorias taxonômicas
Reino
Qual a diferença entre
Classe
Ordem táxon e categoria
Família
taxonômica?
Gênero
Espécie
História da Classificação
Pré – lineana
Tipológica (Aristotélica)
Divisão lógica dos organismos
Lineana
Pré-evolutivo
Até o séc. XIX acreditava-se que os organismos,
frutos de criação divina, não se modificavam
ao longo do tempo.
Toda a diversidade atual teria sido criada por
Deus e mantida inalterada por toda a história
geológica da Terra.
Período Evolutivo
A idéia de que os organismos mudavam ao longo do
tempo e de que tais mudanças poderiam ser
transmitidas de uma geração para outra foi bem
estabelecida após o surgimento da
TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA.
Período Evolutivo
TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA
A origem das Espécies pela Seleção Natural (1859)
Charles Darwin
&
Alfred Wallace
Premissa atual
A sistemática, além de documentar e COMPREENDER a
diversidade biológica...
E por isto,
... deve reconstruir a história da diversidade
desenvolvendo CLASSIFICAÇÕES NATURAIS dos
organismos
Princípios da Classificação Zoológica
CLASSIFICAÇÕES NATURAIS
...são aquelas que refletem a...
HISTÓRIA EVOLUTIVA
FILOGENIA
Reúnem os organismos por ancestralidade
comum
Princípios da Classificação Zoológica
Árvore filogenética...
Cladograma
É um diagrama ramificado que mostra as relações entre táxons,
de acordo com
sua origem a partirconstruída
de ancestrais comuns.
Árvore
filogenética
a
partir da análise cladística
Uma filogenia mostra com qual outra espécie (ou grupo de
espécies) uma determinada espécie (ou grupo de espécies)
compartilha o ancestral comum mais recente.
Sistemática Filogenética
Hennig (1950) Theorie der
phylogenetischen systematik
“Seu objetivo principal é
desenvolver a classificação
organismal baseada na
INFERÊNCIA correta DA
CLADOGÊNESE.” (Avise
2004)
Oferecer um método claro,
testável e objetivo
1950
Hennig (1966)
Cladograma-Terminologia
Terminal
Ramos, linhagens
Raiz
Nó, ancestral
inferido
Topologia
Propriedades do cladograma
Padrão dicotômico de quebra
Nenhum
significado de
ordenação
Tempo relativo
Basal X Derivado
Agora que vocês já sabem
ler uma árvore vamos
voltar ao grupos naturais
Grupos Naturais
• GRUPO MONOFILÉTICO
– Ancestral e todos os descendentes
• Parafilético e polifilético
– Não inclui todos os descendentes
Princípios da Classificação Zoológica
CLASSIFICAÇÕES NATURAIS
Se baseiam em grupos monofiléticos
...são aquelas que refletem a...
HISTÓRIA EVOLUTIVA
FILOGENIA
Reúnem os organismos por ancestralidade
comum
Conceitos básicos de filogenia
MONOFILÉTICO
Agrupamento natural de táxons.
Inclui um ancestral e TODOS os seus
descendentes!!!
Conceitos básicos de filogenia
PARAFILÉTICO e POLIFILÉTICO
Agrupamento artificial de táxons.
Inclui um ancestral e PARTE dos seus
descendentes!!!
Princípios da Classificação Zoológica
SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA
Classificações baseadas em similaridade não
refletem, necessariamente, a filogenia!!
Semelhança, simplesmente, não deve ser usada
como evidência de proximidade filogenética.
Novidades Evolutivas
Tipos de semelhanças
Homologia
Aristóteles
- homologia: correspondência topológica
- analogia: correspondência de função
Richard Owen, 1843
- Homologia: “O MESMO ÓRGÃO em
diferentes animais apresentando uma
grande variedade de formas e funções”
“The same organ in different animals under every variety
of form and function”
HOMOLOGIA – ORIGEM
COMUM
Analogia: “parte ou órgão em um animal
com a mesma função de uma outra parte
de um outro animal” ‘part or organ in one animal
which has the same function as another part or organ in a
diferent animal”
Homologia
Aristóteles
- homologia: correspondência topológica
- analogia: correspondência de função
Dentro do paradigma evolutivo a
Richard Owen, 1843
afirmação de HOMOLOGIA em
- Homologia: “O MESMO ÓRGÃO em
GRUPOSdiferentes
DISTINTOS
está
associada
a
animais apresentando uma
idéia de quegrande
estavariedade
estrutura
estava
presente
de formas
e funções”
“The same organ
in different animals
under every
variety
no ANCESTRAL
COMUM
destes
grupos.
of form and function”
“parte ou órgão
em um animal
O objetivo
da reconstrução
filogenética
é
HOMOLOGIA
– - Analogia:
ORIGEM
comestas
a mesma
função edeestes
umagrupos
outra parte
reconhecer
homologias
COMUM
de um outro animal” ‘part or organ in one animal
which has the same function as another part or organ in a
diferent animal”
Homologia
 FERRAMENTA
BÁSICA para a
comparação dos
indivíduos distintos .
 Um dos conceitos mais
fundamentais da
biologia comparada.
Homologia
Evidências
A evolução não pode ser vista (então
temos que nos basear no que vemos
nos organismos atuais)
Critérios para o reconhecimento
• Forma
• Posição
gato
Homologia
Evidências
A evolução não pode ser vista
Critérios para o reconhecimento
• Forma
• Posição
• Ontogenético – estruturas que se
formam a partir de conjuntos de
células que ocupavam a mesma
posição nos estágios embrionários
iniciais
golfinho
Outro tipo de semelhança
Analogia
• Pré-evolutivo
Homoplasia
• Função
Conceito do período “evolutivo”
• Independente de:
– Posição
– Homologia
Não deve ser utilizada na classificação
Homoplasia
Semelhança adquirida
independentemente em
dois ou mais grupos
HOMOPLASIA
Paralelismo
Gillot, 1995
Paralelismo
HOMOPLASIA
Paralelismo
A
B
C
D
E
F
Paralelismo
HOMOPLASIA
Convergência
Paralelismo
HOMOPLASIA
Convergência
Paralelismo
HOMOPLASIA
Reversão
Convergência
Gillot, 1995
Paralelismo
HOMOPLASIA
Reversão
Convergência
A
Reversão
B
C
D
E
F
Homologia
 FERRAMENTA
BÁSICA para a
comparação dos
indivíduos distintos .
 Um dos conceitos mais
fundamentais da
biologia comparada.
Caráter
-Caráter: Atributo
- Asa anterior
- Asa posterior
-Estado: “Formas” apresentadas
pelo atributo (caracteristica)
-Série de transformação:
sequência de mudanças
evolutivas ocorridas entre dois
ou mais estados de caráter
primitiva derivada
Caráter e sua série de transformação
-Série de transformação: sequência de mudanças
evolutivas ocorridas entre dois ou mais estados
de caráter
primitiva derivada
plesiomórfica apomórfica
•plesiomorfia
•simplesiomorfia
•apomorfia
•sinapomorfia
conceitos relativos
plesiomórfico
apomórfico
Haltere é a SINAPOMORFIA
dos Diptera
Passos da análise cladística
• Passo 1
• Passo 2
• Passo 3 - Construção de cladograma
Universo de cladogramas possíveis
PARCIMÔNIA
-Critério para a construção da
árvore
- Menor número de mudanças
evolutivas possíveis
- No começo da análise todos os
caracteres são considerados
HOMÓLOGOS
Leitura de Cladograma
Qual é o é diferente?