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1.03.06 Maria Amélia Martins-Loução

Biologia Vegetal

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Capt. I - Introdução

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Capítulo I - Introdução

• As plantas e a biologia vegetal• As plantas nos actuais sistemas de classificação• A evolução dos sistemas de classificação• A teoria da evolução e a necessidade de classificação• Objectivos da classificação dos organismos• Árvores filogenéticas - o que são e para que servem. Como

se constroem. A sobreposição de campos de estudo e ascontradições de classificação

• A unidade de classificação - a espécie• Ciclos de vida

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??

PLANTAS

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PLANTAS

Histórico

Evolutivo/Estratégias de vida

Fotossíntese, paredes celulares,esporos, hábito mais ou menossedentário

Eucariotas fotossintéticos,pigmentos clorofilinosParede celulósica, podemcontrolar a perda de água,complexidade de organismos

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Importância das Plantas para a civilização

• Madeira• Energia - energia não renovável• Fonte de alimento

– especiarias• Fonte de produtos industriais

– Borracha– Óleos– .....

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Perda de Biodiversidade

• Taxa de perda aumenta geométricamente• Factores incluem

– Agricultura– Urbanização– Sobrepastoreio– Poluição– Exóticas– ......

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Serviços Ecológicos

• Fontes de alimento, abrigo,farmacêutica

• Produzem oxigénio e azoto orgânico• São pioneiras da sucessão ecológica e

suportam os ecossistemas• Inibem a erosão• Controlam temperatura• Dão suporte aos ciclos biogeoquímicos

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Relações entre várias disciplinas

GENESGenetica

Evolução

Taxonomia eSistemática

METABOLISMOFisiologia

AMBIENTEEcologia

Paleoecologia

Biogeografia

GRUPOSTAXONÓMICOS

DESENVOLVIMENTO

ESTRUTURAFicologia

Microbiologia

Micologia

Briologia

Morfologia

Anatomia

PLANTA

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Classificação

• Taxonomia• Sistema de Linnaean (Lineu)

– Fácil de usar– Baseia-se na ideia de que as espécies nunca

se alteram– Agrupa organismos de acordo com

semelhanças arbitrárias– Falha nas necessidades da biologia moderna

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Organização taxonómica segundo Lineu

Espécie

Género

-aceaeFamilia

-alesOrdem

-opsidaClasse

-phytaDivisão

Reino

SufixoTaxa

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A evolução dos sistemas de classificação

• 1972 - 2 reinos: Planta e Animal (Altman and

Dittmer)

• 1968/70 - 3 reinos: Protista, Planta e Animal (Stanier

et al.)

• 1978 - 5 reinos: Monera, Protoctista, Fungi, Planta,

Animal (Whittaker, Margulis)

• 1990 - 3 domínios: Bacteria, Archae, Eucaria (Woese)

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Métodos de Classificação

Semelhanças Genealogias

Fenético Filogenético

AnáliseCladística

Identificaçãotaxonómica

Evolução

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Cadaramificaçãocorrespondea umaevolução

A B C D E F G

tempoAncestralextinto

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Árvores filogenéticasClassificação biológica

• Procuram representar a evolução histórica davida, de forma organizada e informativa

• Devem possuir poder explicativo sobre o modocomo se deu a evolução

• Devem estar preparadas para testar prediçõesdesenhos experimentais

• Possuem poder conceptual podeminfluenciar o direccionamento de certasdisciplinas

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Encontram-se em todos os habitats.Membrana constituida por ácidosgordos

ProcariotaBacteria

Encontram-se em ambientesextremos, estrutura celular diferentedas bacterias (lípidos, éteres deisopreno).

ProcariotaArchaea

Organelos rodeados por membranas,cromosomas linearesEucariotaEukarya

DescriçãoTipocelularDomínio

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Evolutionary biology: Early evolution comes full circleWILLIAM MARTIN AND T. MARTIN EMBLEY Nature 431: 134-137

16 S rRNA

Transferência genética

Multigenic approach

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Rivera, M. C. et al.  The ring of life provides evidence fora genome fusion origin of eukaryotesNature 431, 152-155 (2004) Articles

Origem dos eucariotas

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Classificações contraditórias dos protistasfotossintéticos

Nível taxonómico

Reino

Filo

Classe

Ordem

Género e espécie

Botânicos Zoólogostaxon

Planta

Chrysophyta

Chrysophyceae

Chrysomoebida

Ochromonas danica

taxon

Animal

Protozoa

Phytomastigophorea

Chrysomonadida

Ochromonas danica

Critério

Mobilidade

Unicelular

Plastos

Alaranjados

Morfologia

Critério

Fotossíntese

Pigmentação

alaranjada

Mobilidade

Morfologia

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Unidade SistemáticaSPECIES

Morfológica

Biológica

Filogenética

O grupo mais pequeno consistente eperistentemente distinto - estrutura emorfologiaGrupo de populações cujos membros sãointerférteis mas incapazes de hibridar commembros de outras populações

Os organismos são classificados deacordo com a sua semelhança ourelação genética

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Método Científico

• Hipótese – “educated guess” baseadanas questões e observações

• Resultados são preditíveis - ashipóteses poderão estar correctas

• O método científico terá de serobjectivo e não dúbio

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Método científico

Hipótese original Método paratestar a hipótese

Resultadossuportam a

hipotese

Resultadossuportam a

hipotese massugerem

alguns ajustes

Resultados nãosuportam a

hipotese original oque requer a

elaboração denova hipótese

Resultados nãosuportam a

hipotese mascaem no que

pode serexpectável se a

hipótese forreformulada

Retesteusandoajustes

Teste comhipótese

reformulada

Testa-se novahipótese

Análise dosresultados

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Referências

William Martin & T. Martin Embley. (2004) Evolutionary biology: Early

evolution comes full circle Nature 431: 134-137

Rivera, M. C. et al. (2004) The ring of life provides evidence for a genome

fusion origin of eukaryotes. Nature 431: 152-155.

Mayr, E. (1998). Two empires or three ?. PNAS vol. 95: 9720-9723

Woese, CR. (1998). Default taxonomy: Ernst Mayr”s view of the microbial

world. PNAS vol 95: 11043-11046.

Mauseth. Botany - Capt 1, 17

Raven, Plant Biology - Capt 1, 12, 13