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Universidade Federal do Espírito SantoCentro Universitário Norte do Espírito Santo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA
AULAS 9 E 10:SISTEMÁTICA
Prof. Elaine Della Giustina Soares
Prof. Frederico Falcão SallesProfa. Adriana Quintella Lobão
Multicelularidade
Diversificação a partir de espécie
ancestral
= Novidade evolutiva
= Ramificação da linhagem
Para entendermos toda esta diversidade é necessário nomeá-
la 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.
• IndependentesIndependentes
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;
Homo sapiens Linnaeus, 1758
• Nomes de gêneros e espécies devem aparecer destacados no texto
Nome do
gênero
Epíteto específic
o
Autor
DataNão usado no ICBN
NUNCA DEVE SER USADO SOZINHO
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.
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)– P.e. Insecta, Primatas, aves– Classificação filogenética – GRUPOS NATURAIS
Gênese da linhagem
Classificação
Hierárquica• Categorias taxonômicasReinoClasseOrdemFamíliaGêneroEspécie
Qual a diferença entre táxon e categoria
taxonômica?
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 EVOLUTIVAFILOGENIAReúnem os organismos por ancestralidade comum
Princípios da Classificação Zoológica
Árvore filogenética...
É um diagrama ramificado que mostra as relações entre táxons, de acordo com sua origem a partir de ancestrais comuns.
Uma filogenia mostra com qual outra espécie (ou grupo de espécies) uma determinada espécie (ou grupo de espécies)
compartilha o ancestral comum mais recente.
CladogramaÁrvore filogenética construída a
partir da análise cladística
Sistemática Filogenética
Hennig (1950) Theorie der phylogenetischen systematik
Oferecer um método claro, testável e objetivo
Hennig (1966)
1950
“Seu objetivo principal é desenvolver a classificação
organismal baseada na INFERÊNCIA correta DA CLADOGÊNESE.” (Avise
2004)
Cladograma-Terminologia
Ramos, linhagens
Nó, ancestral inferido
Raiz
Terminal Topologia
Propriedades do cladograma
Nenhum significado de ordenação
Padrão dicotômico de quebra
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
...são aquelas que refletem a...
HISTÓRIA EVOLUTIVAFILOGENIAReúnem os organismos por ancestralidade comum
Se baseiam em grupos monofiléticos
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
HomologiaAristóteles
- 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”
- 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 – ORIGEM COMUM
HomologiaAristóteles
- 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”
- 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 – ORIGEM COMUM
Dentro do paradigma evolutivo a afirmação de HOMOLOGIA em
GRUPOS DISTINTOS está associada a idéia de que esta estrutura estava presente no ANCESTRAL COMUM destes grupos.
O objetivo da reconstrução filogenética é reconhecer estas homologias e estes grupos
Homologia
FERRAMENTA BÁSICA para a comparação dos indivíduos distintos .
Um dos conceitos mais fundamentais da biologia comparada.
Homologia EvidênciasA evolução não pode ser vista (então
temos que nos basear no que vemos nos organismos atuais)
Critérios para o reconhecimento
• Forma
• Posição
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
gato
golfinho
Analogia• Pré-evolutivo• Função• Independente de:
– Posição– Homologia
Outro tipo de semelhança
Não deve ser utilizada na classificação
HomoplasiaConceito do período “evolutivo”
Homoplasia
Semelhança adquirida independentemente em dois ou mais grupos
HOMOPLASIA
Paralelismo
Gillot, 1995
HOMOPLASIA
Paralelismo
A B C D E F
Paralelismo
HOMOPLASIAConvergência
Paralelismo
HOMOPLASIA
Convergência
Paralelismo
HOMOPLASIAReversão
Convergência
Paralelismo
Gillot, 1995
HOMOPLASIAReversão
A B C D E F
Convergência
Paralelismo
Reversão
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 derivadaplesiomórfica 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?