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3www.biologiatotal.com.br SISTEMÁTICA DOS SERES VIVOS No estudo dos seres vivos, notamos uma enorme biodiversidade: diferentes formas de vida com diferentes hábitats e complexos mecanismos de adaptações aos ecossistemas de nossa biosfera. Nas ciências, a classificação dos objetos, elementos químicos e dos seres vivos é feita para facilitar o estudo das diversas áreas do conhecimento, como a Biologia, a Química, a Física, entre outras. Os seres vivos são classificados por meio de critérios preestabelecidos, isto é, usamos regras de classificação de acordo com a necessidade e com o sistema de classificação adotado. O conhecimento da organização microscópica das células trouxe subsídios para elaboração de diferentes sistemas de classificação. Assim, os sistemas de classificação dos seres vivos, desde a época de Aristóteles até os dias de hoje, sofreram muitas mudanças, o que caracteriza a taxonomia como uma ciência muito dinâmica no campo das ciências biológicas. OS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO A primeira tentativa de classificação foi feita pelo filósofo grego Aristóteles (384 - 322 a.C.), considerado o “pai da zoologia”, que dividia os animais conhecidos como vertebrados, ou animais de sangue vermelho, e invertebrados, ou animais sem sangue vermelho, e foi utilizada por cerca de 2 000 anos. Sistemas de classificação como esse, que utilizam um único critério para separar os organismos em grupos, ficaram conhecidos como artificiais, pois faziam uso apenas dos caracteres macroscópicos. Na metade do século XVII, o inglês John Ray (1627-1705) tentou catalogar e dispor sistematicamente todos os organismos do mundo. Foi também o primeiro a usar o termo “espécie” para designar um certo tipo de organismo. Entretanto, a partir do século XVIII, os sistemas de classificação tornaram-se naturais, usando critérios objetivos com dados fornecidos pela morfologia, fisiologia, ecologia e embriologia. Karl Von Linnaeus, ou simplesmente Lineu (1707 – 1778), foi um dos primeiros pesquisadores a propor um sistema de classificação natural. Em 1758, no seu Systema Prof. Me. jurandy Lima BIOLOGIA 2° ANO 4 Si st em át ic a do s Se re s V iv os Naturae, dividiu os animais conhecidos em mamíferos, aves, anfíbios (incluíram os répteis), peixes, insetos e vermes (que incluíam todos os outros invertebrados), subdividindo cada grupo até as espécies. Propôs também regras para a nomenclatura dos seres vivos com o uso de palavras latinas. Lineu viveu antes de Darwin e, portanto, antes do estabelecimento da Teoria da Evolução. Além do mais, era conhecida uma diversidade muito menor de animais, em sua maioria vertebrados, quando sabemos hoje que os invertebrados representam cerca de 95% das espécies conhecidas. Por isso, seu sistema de classificação apresentava muitas limitações. Apesar disso, o princípio de seu sistema foi a base para o atual método de classificação, estabelecido graças a diversos trabalhos realizados nos séculos seguintes. As tentativas de ordenar e classificar os animais produziram um ramo da Biologia conhecido como Taxonomia ou Biologia Sistemática, que procura determinar as regras e os princípios que regem a moderna classificação. A Taxonomia apresenta duas subdivisões importantes: a classificação, que é o arranjo dos tipos de seres vivos em uma hierarquia de grupos menores e maiores; e a nomenclatura, que é o método de dar nomes aos tipos de seres vivos a serem classificados. Sua finalidade é mostrar níveis de parentesco entre os organismos, baseado na evolução. Durante muito tempo, todos os organismos eram classificados em dois reinos: animal e vegetal. Essa divisão já era feita por Lineu. As plantas fazem fotossíntese e são geralmente imóveis, enquanto os animais precisam obter alimento comendo plantas ou outros animais e, geralmente, movimentam-se. Com o aperfeiçoamento do microscópio comum observou-se que os microrganismos incluídos nos dois reinos acima apresentavam características peculiares, que os diferenciavam de plantas e animais. O desenvolvimento da microscopia eletrônica trouxe novos conhecimentos a respeito da estrutura e fisiologia das células e então uma nova divisão foi feita para os microrganismos. Posteriormente, o avanço das pesquisas retirou os fungos do reino vegetal. Tudo isso ampliou o universo dos seres conhecidos e levou à criação de novos reinos. Nessa classificação, são adotados critérios de organização celular (procarionte e eucarionte) e modos de alimentação, como ingestão nos animais e absorção de nutrientes pelos fungos. As classificações mais recentes admitem o sistema de classificação de Whittaker, elaborado em 1969, no qual os seres vivos foram divididos em cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Metaphyta ou Plantae e Metazoa ou Animalia. Karl Von Linnaeus (1707 – 1778) 5www.biologiatotal.com.br Si st em át ic a do s Se re s V iv os Reino Monera – compreende as bactérias e cianobactérias (algas azuis), organismos unicelulares e procariontes, ou seja, estão ausentes de sua célula a membrana nuclear e as organelas citoplasmáticas membranosas. O sistema de classificação atual Anabaena sp - cianobactéria Protista – compreende algas e protozoários, seres unicelulares sempre eucariontes (são aqueles cujas células contêm membrana nuclear e organelas citoplasmáticas membranosas). Ameba 6 Si st em át ic a do s Se re s V iv os Fungi - os fungos são organismos unicelulares ou pluricelulares, com destaque para os bolores, mofos e cogumelos. Apesar de heterótrofos e armazenadores de açúcares tipicamente animais, possuem uma estrutura corporal e reprodução semelhante às dos vegetais. Amanita muscaria - Basidiomiceto Reino Metaphyta (Plantae) – as plantas são seres pluricelulares (raros representantes unicelulares), eucariontes, quase todas autótrofas, produzindo o próprio alimento pela realização da fotossíntese. Orelha-de-pau Gimnosperma (Araucaria angustifolia) Reino Metazoa (Animalia) - os animais também são pluricelulares, eucariontes, mas são heterótrofos e dependem de outros seres para se alimentar. Anfíbios 7www.biologiatotal.com.br Si st em át ic a do s Se re s V iv os AS CATEGORIAS TAXONÔMICAS São grupos de tamanho variável nos quais os organismos são incluídos de acordo com a quantidade de semelhanças que apresentam. O reino é a maior categoria utilizada na classificação biológica. A menor categoria chama-se espécie, termo que usualmente é usado para indicar um certo tipo de ser vivo, mas que pode ser mais Peixes MamíferosRépteis Aves bem definida como “um grupo de organismos extremamente semelhantes, que apresentam em suas células a mesma quantidade de cromossomos e que podem se cruzar, produzindo descendentes férteis”. Geralmente, indivíduos de espécies diferentes não se cruzam, embora, ocasionalmente, sejam produzidos híbridos estéreis entre espécies diferentes. Como exemplo bem conhecido, existe o caso do jumento e da égua, indivíduos de espécies diferentes, que podem se cruzar em cativeiro, mas cujos descendentes, o burro e a mula, são estéreis. Entre os vegetais, existem casos em que cruzamentos entre plantas de espécies diferentes podem originar híbridos férteis. Entre o nível de espécie e o nível de reino, Lineu e outros taxonomistas acrescentaram várias categorias f Reino - degrau ou categoria mais ampla, onde é maior o número de indivíduos e a semelhança é pouca. 8 Si st em át ic a do s Se re s V iv os f Filo ou Divisão - conjunto de classes. f Classe - conjunto de ordens. f Ordem - conjunto de famílias. f Família - conjunto de gêneros. f Gênero - conjunto de espécies. f Espécie - unidade de classificação, degrau ou categoria menor, onde existe o menor número de indivíduos e onde a semelhança entre eles é muito grande. f Espécie- conjunto de indivíduos semelhantes que quando cruzados entre si, produzem descendentes férteis. Conforme avançamos de espécie parareino, ou seja, da menor categoria para a maior categoria, passando pelos vários níveis intermediários, a diversidade entre os seres vai aumentando, e, em contrapartida, a quantidade de semelhanças entre eles vai diminuindo. As categorias taxonômicas fundamentais podem ser subdividas ou reunidas em várias outras, como os subgêneros e as superfamílias. Felis silvestris Felis manul Felis lynx Felis concolor Felis rufus A NOMENCLATURA CIENTÍFICA Os primeiros zoólogos elaboravam classificações com uma nomenclatura particular, para uso próprio. Dessa forma, um mesmo ser vivo, estudado por vários cientistas, poderia receber inúmeros nomes distintos, dentro de um mesmo país ou entre países diferentes, em razão das diferenças de idioma. O cão doméstico, por exemplo, é conhecido por mais 9www.biologiatotal.com.br Si st em át ic a do s Se re s V iv osde 800 nomes diferentes no mundo todo: dog (inglês), chien (francês), cane (italiano), perro (espanhol), inu ( japonês), etc. Para acabar com a confusão resultante dessa situação, foi adotada para os seres vivos uma nomenclatura única, universal, fundamentada em regras internacionais, adotadas a partir de 1901, com base nos trabalhos feitos por Lineu no século XVIII. As principais regras são as seguintes: 1. Os nomes científicos devem ser escritos em latim ou com uma palavra latinizada. A escrita em latim evita variação do nome científico das espécies, pois o latim é uma língua “morta”, isto é, não é mais utilizada e, portanto, não há mudanças em seu modo de escrever. Exemplo: Canis familiaris (cachorro doméstico) Trypanosoma cruzi (protozoário) 2. O nome da espécie deve ser destacado do restante de texto; o destaque pode ser o itálico, o negrito ou sublinhado. Exemplo: Canis familiaris Canis familiaris Canis familiaris 3. A nomenclatura é binomial, ou seja, todo ser vivo deve ter o seu nome científico com pelo menos duas palavras: a primeira para o gênero e a segunda para a espécie. Exemplo: Araucaria angustifolia (pinheiro-do-paraná), Araucaria é o nome do gênero e o conjunto dos dois nomes (Araucaria angustifolia) designa a espécie. É errado utilizar o segundo nome isoladamente. 4. O nome do gênero é um substantivo e deve ser escrito com inicial maiúscula, enquanto o nome da espécie é um adjetivo e deve ser escrito com inicial minúscula. Exemplo: Felis catus (gato). 5. Quando existe subespécie, o nome que a designa deve ser escrito depois do nome da espécie, sempre com inicial minúscula. Exemplo: Rhea americana alba (ema branca). 6. Quando existe subgênero, o nome que o designa deve ser escrito depois do nome do gênero, entre parênteses e com inicial maiúscula. Exemplo: Anopheles (Nyssorhinchus) darlingi (mosquito-prego, transmissor da malária). 7. Em trabalhos científicos, depois do nome do animal, coloca-se o nome do autor que o descreveu. Quaisquer outras indicações, como o ano em que o animal foi descrito, podem se escritas na sequência, após uma vírgula. BIOLOGIA 2⁰ ANO - ( I ) Prof. Me. Jurandy Lima Os cinco reinos: características básicas da sistemática Com o avanço das pesquisas e a descoberta de milhares de novos seres, especialmente microrganismos, atualmente os biólogos utilizam a classificação de Whittaker ( 1959-1969) que determina os cinco reinos. Antigamente, os seres vivos eram agrupados em dois reinos apenas, o animal e o vegetal. Posteriormente, novas classificações foram surgindo com o avanço da tecnologia. Um dos primeiros a quebrar a dicotomia , planta/animal foi Haeckel, um defensor das ideias de Darwin (1866), na qual foi proposto um terceiro reino, Protista, apresentando relações evolutivas entre os grupos de seres vivos, utilizando uma árvore da vida. Já o sistema de três reinos mostrou-se deficiente em virtude das diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas. Copeland (1956) propôs um sistema classificatório baseado em quatro reinos, procurando valorizar não só a diferença entre seres procariontes e eucariontes, bem como a existência, ou não, de tecidos na organização corporal. O principal problema da proposta de Copeland é o Reino Protoctista, pois ele perde em unidade e clareza de definição em relação aos três outros reinos. Na tentativa de solucionar os problemas anteriores, Robert H. Whittaker ( 1959/1969) lançou uma versão mais completa, a classificação dos seres vivos em cinco reinos. Lynn Margulis e Karlene Schwartz ( 1982) publicaram a 1ª edição do livro “Cinco Reinos”, que teve a edição traduzida para a língua portuguesa em 2001. Outras propostas foram surgindo, como a de Woese (1977) que separa os procariontes em dois novos grupos, as arqueobactérias e o das eubactérias. Novas ideias apareceram dividindo os seres vivos em três domínios ou super- reinos: Archaea, Bacteria e Eucarya. O domínio Archaea agrupa as arqueobactérias, o domínio Bacteria inclui as eubactérias e o domínio Eukarya compreende todos os seres eucariontes, incluindo oito reinos nos quais estão inseridos os protozoários, as algas, os fungos, as plantas e os animais. Levando em conta a atual situação classificatória, determinou-se a utilização dos cinco reinos. REINO MONERA É formado por organismos procariontes, por uma única célula, cujo material hereditário não fica no interior do núcleo celular e sim disperso no citoplasma. São unicelulares, alguns podendo ser coloniais; autótrofos ou heterótrofos. Ex.: bactérias e as cianobactérias. Reino monera - Bactérias Reino monera - Cianobactérias REINO PROCTISTA É formado por organismos eucariontes, ou seja, células que apresentam uma membrana nuclear separando o material genético do citoplasma. São unicelulares ou pluricelulares; podem ser autótrofos (algas microscópicas e macroscópicas) ou heterótrofos, como os protozoários (as amebas). Reino Protoctista- protozoário Reino Protoctista- microalgas REINO FUNGI São formados por organismos heterótrofos, pluricelulares, algumas espécies unicelulares, eucariontes, que apresentam o corpo constituído por filamentos denominados de hifas. Reino Fungi – fungo: cogumelo REINO ANIMALIA São seres eucariontes, heterótrofos, pluricelulares, que apresentam vários grandes filos de invertebrados e vertebrados, atualmente denominados de cordados, que se adaptaram muito bem aos diversos ambientes do planeta Terra. Reino Animalia – Medusa Reino Animalia- anfíbio Reino Animalia- mico-leão-dourado REINO PLANTAE Seres eucariontes, pluricelulares, autótrofos, que apresentam pigmentos fotossintetizantes, como, por exemplo, a clorofila. Suas células apresentam parede celular de celulose que as torna mais resistentes. São representados pelos vegetais inferiores e superiores, como, por exemplo, musgos, samambaias, pinheiros, pau-brasil entre outras. Reino Plantae- planta carnívora Reino Plantae- planta aquática