Escola de viticultura e Enologia da Bairrada

No programa de Biologia do Ensino Secundário atribui-se maior importância à classificação de Whittaker modificada em 1979

Trabalho de Biologia sobre:

Realizado pelos Alunos:

José Fonseca

Julgimar da Luz

Anilda Ceita

Antes do Charles Darwin

Sistemas de classificação artificiais: desde a Grécia Antiga até Lineu (séc. XVIII),

por se basearem num reduzido número de características, estes sistemas foram

aumentando o número de características utilizadas como critério de classificação,

passam a ser entendidos como sistemas de classificação naturais.

Classificação em dois reinos de Aristóteles & Lineu (séc. IV - XVIII):

O sistema de Classificação de Lineu (1735) foi editado no livro “Systema Naturae”

Divisão dos seres vivos em dois reinos:

As Plantas

Os Animais

As plantas eram todos os organismos fixos e sem forma definida, capazes de produzir

matéria orgânica a partir das inorgânicas – autotrofia -. Os animais eram todos os

organismos de vida livre, com forma definida e dependentes da matéria orgânica

(plantas ou outros animais) para a sua nutrição – heterotrófica.

A Recolha de dados (de estrutura microscópica e metabolismo entre outros) confirmava

a separação dos dois grandes reinos. Esta divisão simples dos organismos parecia tão

óbvia e bem definida para os organismos macroscópicos que o problema causado pelos

fungos, que não pareciam encaixar bem nas plantas, era facilmente esquecido.

Darwinismo (1831- considerava que os seres vivos tinham um ancestral comum)

Classificação de Haeckel em três reinos (1834)

O uso do microscópio (inventado por Van Leeuwenhoek) na investigação revelou

milhares de organismos microscópicos, invisíveis ao olho nu. O que vem dificultar a

distinção entre animais e plantas. Alguns seres microscópicos podiam ser facilmente

comparados com algas macroscópicas e incluídos nas plantas, outros poderiam ser

incluídos nos animais mas ainda existiam muitos com combinações estranhas de

características de animal e de planta.

A teoria de Darwin da evolução é aceite.

Ernst Haeckel propõe que as primeiras formas de vida teriam sido muito simples,

sem a complexidade estrutural que já observava nos unicelulares que estudou.

Chamou a esses organismos primitivos moneres, tendo-os dividido em zoomoneres

(bactérias) e phytomoneres (cianobactérias). Na sua opinião O desenvolvimento de

células mais complexas, contendo núcleo era o resultado de diferenciação do citoplasma.

Haeckel criou um3º reino a que chamou Protista (não foi aceite de forma geral).

Neste reino colocou todos os seres que não apresentavam tecidos diferenciados,

incluindo seres unicelulares e coloniais.

Haeckel reconheceu uma série de subdivisões no seu reino Protista. A principal

subdivisão era entre os grupos semelhantes às plantas – Protophytes – e os

semelhantes aos animais – Protozoa -, reconhecidos pelos seus pelos seus

metabolismos diferentes. Um terceiro grupo insere todos os protistas que não eram

claramente semelhantes às plantas ou aos animais, os protistas atípicos. A distinção

entre células com e sem núcleo estavam subordinadas a estas três categorias, com os

organismos sem núcleo a formar um pequeno grupo dentro dos protistas atípicos.

Haeckel salienta várias vezes que a distinção entre animais e plantas era artificial,

mantida apenas por respeito à tradição vigente, mas sem relevância para a filogenia dos

grupos. Através das árvores filogenéticas que construiu, é claro que considerava que

os Protozoa um grupo polifilético, que surgiu várias vezes através da perda de

metabolismo autotrófico que Haeckel assumia, com base teórica pura, que existia nos

organismos ancestrais.

Classificação de Copeland em quatro reinos (1956)

O sistema de Copeland criado para ser natural, a representação, mais aproximanda

possível da, organização dos seres vivo. Baseia em dados de estrutura celular,

constituintes químicos e a ontogenia dos organismos.

Na sua visão, os organismos sem núcleo adquiriram, de alguma forma, esse organito e a

diversidade dos organismos nucleados é um outro avanço. Na sua classificação, o reino

Protista de Haeckel é dividido em Mychota e Protoctista.

O reino Mychota inclui todos os organismos procariontes e o reino Protoctista

(que deriva das cianobactérias) todos os eucariontes que não são animais ou

plantas.

O reino Plantae inclui todos os organismos com cloroplastos verdes, um conjunto

claramente definido de pigmentos e que produzem sacarose, amido e celulose. As algas

verdes são, neste sistema, incluídas nas plantas, enquanto as algas vermelhas e

castanhas, bem como os fungos e todos os unicelulares restantes fazem parte do reino

Protoctista.

No sistema de Copeland, três grupos são reconhecidos com base na presença de

características mas os Protoctista são definidos negativamente: tudo que tenha núcleo

e não é animal nem planta.

A separação que Copeland fez dos procariontes num reino é aceite atualmente. A falta

de naturalidade do reino Protoctista levou à multiplicação de tentativas para

reconhecer grupos mais naturais com estatuto semelhante ao das plantas e dos animais.

Classificação de Whittaker em cinco reinos (1969)

Whittaker classifica os seres vivos em grandes Reinos, que atualmente é mais aceite

para fins pedagógicos, na versão modificada de 1979, com uma divisão em cinco reinos:

Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia.

Principais características dos reinos:

Os cinco reinos são, os mesmos quatro de Copeland, e um reino separado para os

fungos (que Copeland incluiu nos Protoctista) denominado Fungi.

Whittaker altera a forma como o que resta do reino Protoctista é definido, em resposta à

limitação pouco satisfatória de Copeland. Whittaker tenta dar uma definição mais

positiva do reino Protoctista limitando o reino a organismos unicelulares ou quando

muito coloniais, mas não multicelulares. Os organismos multicelulares, como as algas

vermelhas ou castanhas, são incluídas num dos reinos Plantae, Fungi e Animalia. Este

sistema tem uma excepção nas algas verdes, que são todas incluídas no Plantae,

apesar de este grupo conter organismos unicelulares e ploricelulares.

Altera, também em simultâneo, o nome do reino de Protoctista para Protista,

contrariando a lei da prioridade mas alguns autores seguem como forma de distinguir

entre o reino com e sem organismos multicelulares.

Whittaker reconhece que esta delimitação torna os reinos Plantae, Fungi e Animalia

polifiléticos, mas aceita este facto, pois permite-lhe distinguir grandes linhas evolutivas

com base em níveis de organização e modo de nutrição. Whittaker realça os três

possíveis modos de nutrição, fotossíntese (autotróficos), absorção (saprófitos) e ingestão

(heterotróficos), em vez das relações filogenéticas, esta classificação (de Whittaker) é

por isso uma classificação ecológica.

Classificação de Margulis em dois domínios (1988-1996)

Em 1988, Lynn Margulis e Karalene Schwartz, propõem um sistema de classificação em

Domínios, baseado em dados de ulta estrutura microscópica das células e respetivos

organelos citoplasmáticos e que refletem as suas ideias sobre a teoria endossimbiótica

para a origem das células eucarióticas. As duas investigadoras defendem a existência de

dois domínios:

Prokarya – inclui todos os procariontes que pertencem a um só reino Bactér

(Monera) que se subdivide em dois sub-Reinos Archaeobacteria e Eubacteria;

Eukarya – inclui todos os eucariontes e divide-se em quatro reinos: Protoctista,

Animalia, Fungi e Plantae.

Lynn Margulis baseia-se na estrutura microscópica das células e seus organelos, bem

como vias metabólicas, incloindo a descoberta de muitos tipos altamente diferenciados

de bactérias. Apesar do seu sistema também incorporar uma elaborada teoria de

evolução da estrutura celular por endossimbiose, difere apenas em alguns detalhes das

classificações de Copeland e de Whittaker.

Na classificação de Copeland, não realçava à distinção entre organismos com e sem

núcleo, mas em classificações posteriores esta tornou-se uma condição decisiva.

Margulis distingue os chamados domínios Eukarya (que apresenta genoma composto,

sistemas de mobilidade intracelular e a possibilidade de fusão celular, que leva a um

sistema de genética Mendeliana e sexo) e domínios Prokarya (agrupado com base na

ausência de um sistema sexual desse tipo).

Dentre o Eukarya, Margulis distingue os mesmos grupos que Whittaker: Protoctistas,

plantas, animais e fungos. Os protoctistas são novamente definidos negativamente,

o que volta a tornar as plantas, animais e fungos monofiléticos.

A distinção entre Archaea e Eubacteria é desdenhda como bactérias e expressa a um

nível inferior ao da distinção entre fungos, animais e plantas.

Classificação de Mayr em 4 subdomínios (1990)

Mayr (1990), que concorda com Margulis em relação à distinção entre procariontes e

eucariontes, mas vai mais além e propõe que se reconheçam os subdomínios Archaea e

Bacteria, dentre os procariontes. Uma subdivisão semelhante é feita aos eucariontes,

com os Protista e os Metabionta, para organismos unicelulares e multicelulares. Mayr

dá especial atenção a semelhanças e diferenças em morfologia e não às relações

filogenéticas.

Os procariontes são unidos com base na semelhança de organização celular, ignorando a

diversidade de metabolismos e as relações evolutivas deduzidas a partir de sequências

de ADN.

Os protistas são unidos com base na falta de multicelularidade, novamente ignorando a

sua enorme diversidade em muitos outros aspetos.

A principal divergência entre esta classificação e uma classificação filogenética não é o

surgimento destes dois grupos para filéticos mas antes o facto de o subdomínio

Metabionta ser reconhecido com base apenas numa característica, a multicelularidade.

Esta característica surgiu independentemente nos três grupos que o compõem, o que

torna este subdomínio completamente polifilético.

Classificação de Woese em três domínios (1990)

A classificação dos seres vivos aceite pela comunidade científica internacional é a

proposta por Carl R. Woese e colegas em 1990, publicada numa revista científica da

especialidade (ver artigo original, em inglês, disponível na internet em

http://www.pnas.org/content/87/12/4576.full.pdf+html)

Baseando na comparação de sequências de ARN ribossómico, Woese e seus colegas

concluíram que os procariontes eram um grupo pouco ligado, do ponto de vista

evolutivo, composto por dois subgrupos principais, cada um dos quais difere entre si e

dos eucariontes. Esta diversidade evolutiva reflete no genoma e, por sua vez, na

bioquímica e na ecologia.

Assim, propuseram a substituição da divisão do mundo vivo em dois grandes domínios

(procariontes e eucariontes) por uma subdivisão em três domínios: mantiveram os

tradicionais eucariontes como o domínio Eucarya, mas em vez dos tradicionais

procariontes surgem os domínios Archaea e Bacteria, ao mesmo nível que os

Eucarya. A sua classificação reflete a ideia de que a árvore da Vida tem três e não

apenas dois ramos.

No entanto, esta classificação não espelha completamente a sua visão sobre qual dos

três ramos é mais fundamental. Na filogenia em que baseiam a sua classificação, o ramo

mais básico é o que conduz ao domínio Bactéria, sendo posterior a ramificação dos dois

restantes grupos posterior, o que os torna mais relacionados entre si do que cada um

deles com as bactérias. Esta relação próxima não se reflete na classificação pois para

esta filogenia ser aparente, Archaea e Eukarya teriam que ser agrupados num único

super-domínio.

A posição da raiz da árvore da Vida junto das bactérias não é, apesar de tudo, pacífica.

Foram propostas raízes alternativas, que implicariam diferentes relações filogenéticas e

diferentes classificações, mas deixando sempre intocada a parte dos eucariontes, pelo

que a maioria das classificações coloca os procariontes num único grupo do mesmo

nível que o dos eucariontes. Esta é uma simplificação deliberada, que ignora o facto de

que, obrigatoriamente, um dos grupos de procariontes está mais próximo dos

eucariontes do que qualquer outro.

Classificação de Cavalier-Smith em seis reinos (1998)

O esquema de seis reinos recentemente proposto por Cavalier-Smith é, em muitos

aspetos, semelhante aos de Whittaker e Mayr. Cavalier-Smith tenta um sistema mais

estritamente filogenética, em que os grupos polifiléticos estão totalmente ausentes e os

para filéticos são evitados o mais possível.

Para alcançar este objetivo, Smith tem que transferir um número de grupos que

pertenciam aos Protoctista na maioria dos sistemas de classificação anteriores, para

um dos outros reinos. Neste sistema, cada um dos reinos que contém organismos

multicelulares passa a conter um certo número de organismos unicelulares relacionados.

Estas revisões são baseadas num conjunto ainda crescente de dados acerca das relações

deduzidas da comparação de sequências de ADN e proteínas, bem como acerca da

estrutura celular.

Nos procariontes, Smith salienta o número característico estrutural em vez das

sequências de ARN ribossómico usadas por Woese. Com isso Archaea são incluídas

como um subgrupo menor dentro do reino Bacteria. Dentro dos eucariontes, Smith

admite cinco reinos.

O reino Animalia é relativamente inalterado, quando comparado com outros sistemas

de classificação. Para além dos animais, também contém um grupo de parasitas

unicelulares, com base em que o facto de ser unicelular é devida a uma regressão e não

a um caracter original.

O reino Fungi contém também um grupo de parasitas, antes parte dos protoctistas.

Alguns grupos, antes considerados fungos, foram transferidos para um novo reino

denominado Chromista. O reino Plantae expandiu-se para incluir as algas vermelhas,

para além das tradicionalmente incluídas algas verdes. Este facto transmite um

panorama evolucionista em que a fotossíntese foi adquirida apenas uma vez, pela

incorporação do cloroplasto numa célula eucariótica, derivado de uma cianobactéria.

Outras classificações, que colocam as plantas e as algas vermelhas mais afastadas, têm

que assumir um cenário evolutivo onde os cloroplastos foram adquiridos

independentemente várias vezes, ou totalmente perdidos ainda mais vezes.

O reino Chromista contém a maioria dos restantes grupos fotossintéticos,

informalmente designados algas, bem como um grupo de outros grupos anteriormente

colocados nos fungos e que se acredita terem perdido a capacidade fotossintética

posteriormente. No panorama evolutivo, o cloroplasto foi adquirido pela fusão de uma

célula autotrófica com uma célula não fotossintética, um acontecimento que levou ao

surgimento de uma membrana extra em volta do organito.