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ECOLOGIA DE ORGANISMOS DO SOLO. Histórico, evolução e classificação. Professor: Admir J. Giachini. Surgimento da vida na terra. Atmosfera primitiva – redutora ou oxidativa ? - PowerPoint PPT Presentation

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  • *Professor: Admir J. Giachini

  • Surgimento da vida na terraAtmosfera primitiva redutora ou oxidativa?Redutora: a terra coalescendo devagar, gerando pouco calor, o Fe exposto na superfcie capturaria todo o oxignio molecular. Assim, a atmosfera primitiva seria basicamente constituda de H2O, H2, N, NH3, CH4 com pouco CO ou CO2 (Oparin, 1924 Oparin e Haldane)

    Ligeiramente oxidativa: a terra coalescendo rpido, gerando muito calor, a maioria do Fe derreteria e escorreria para o centro da terra, permitindo com que o O2 combinasse com CO2. Assim, a atmosfera primitiva seria constituda basicamente de H2O, CO e CO2, com traos de N, sulfitos, NH3, CH4 e pouco O2*

  • Surgimento da vida na terragua na terra: surgiu a 4 bilhes de anos, demonstrado pela presena de rochas sedimentares (3,8 bilhes de anos) na Groelndia, que requerem gua para se formar

    Primeiramente expelida por vulces, expandiu e se resfriou, e ento se condensou e caiu na forma de chuva

    *

  • Surgimento da vida na terragua na terra: surgiu a 4 bilhes de anos, demonstrado pela presena de rochas sedimentares (3,8 bilhes de anos) na Groelndia, que requerem gua para se formar

    A elevada temperatura da crosta da terra fez com que a gua da chuva evaporasse antes de tocar o solo, resultando em ciclos contnuos de expanso, resfriamento, condensao e chuva, iniciando o ciclo da gua*

  • Surgimento da vida na terragua na terra: surgiu a 4 bilhes de anos, demonstrado pela presena de rochas sedimentares (3,8 bilhes de anos) na Groelndia, que requerem gua para se formar

    Essa gua vagarosamente esfriou a superfcie da terra, permitindo com que gotas se formassem, dando origem a pequenas poas, fontes, lagos, rios e oceanos*

  • Surgimento da vida na terragua na terra: surgiu a 4 bilhes de anos, demonstrado pela presena de rochas sedimentares (3,8 bilhes de anos) na Groelndia, que requerem gua para se formar

    Considerando que a gua era acdica (CO2, SO2, etc.), a gua dissolveu a poro grantica da superfcie basltica liberando sal para salinizao e formao dos oceanos*

  • Origem da vida na terra

    A 4,5 bilhes de anos a terra era um lugar inospitvel*http://en.wikipedia.org

  • Origem da vida na terra

    Cerca de 1 bilho de anos mais tarde apareceram os primeiros organismos capazes de metabolizar (capacidade de acumular e modificar nutrientes e energia) e de reproduzir-se (capacidade de gerar indivduos como eles)

    provavelmente anaerbios termoflicos (como geravam energia?)

    Como eles chegaram aqui?*

  • Teorias sobre a origem da vida na terraA sopa primordial: prope que os primeiros organismos eram organotrficos termoflicos anaerbios (como a maioria dos fermentadores) que obtinham tanto energia quanto o carbono de compostos orgnicos

    Reaes qumicas formaram cidos graxos, acares, aminocidos, purinas, pirimidinas, nucleotdeos, e polmeros ( 4,1 Ba) quando a atmosfera foi exposta a descargas eltricas e radiao UV

    Acumulo de compostos gerou os primeiros nichos de vida na terra

    Agregao espontnea de lipdios e protenas (3,9 Ba) propiciou a formao de membranas primitivas e internamente incorporada a combinao certa de componentes qumicos orgnicos e inorgnicos*

  • Miller-Urey (University of Chicago) nos anos 50, recriaram, num balo, como teria sido a formao das reaes qumicas responsveis pela criao da vida gua, CH4, NH3, H2, descargas eltricas, produzindo molculas como formaldedo e cianeto de hidrognio, precursores da glicina*Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://www.goldiesroom.org/Note%20Packets/21%20Evolution/00%20Evolution--WHOLE.htm

  • Miller-Urey (University of Chicago) nos anos 50, recriaram, num balo, como teria sido a formao das reaes qumicas responsveis pela criao da vida gua, CH4, NH3, H2, descargas eltricas, produzindo molculas como formaldedo e cianeto de hidrognio, precursores da glicina*Teorias sobre a origem da vida na terraMiller, Stanley L. (May 1953)."Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions"(PDF).Science117(3046): 5289.Bibcode1953Sci...117..528M.doi:10.1126/science.117.3046.528.PMID13056598.

    Miller, Stanley L.; Harold C. Urey (July 1959). "Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth".Science130(3370): 24551.Bibcode1959Sci...130..245M.doi:10.1126/science.130.3370.245.PMID13668555.Miller states that he made "A more complete analysis of the products" in the 1953 experiment, listing additional results.

  • Miller-Urey (University of Chicago)

    CO2 CO + [O] (atomic oxygen)CH4+ 2[O] CH2O + H2OCO + NH3 HCN + H2OCH4+ NH3 HCN + 3H2

    formaldeido, ammonia e HCN reagem formando:

    CH2O + HCN + NH3 NH2-CH2-CN + H2ONH2-CH2-CN + 2H2O NH3+ NH2-CH2-COOH (glicina)*Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Mesma condio vista em meteoro (Austrlia) e encontrada no espao sideral - 90 aa diferentes (19 deles encontrados na terra)

    Meteoritos carbonceos tambm tm Adenina e Guanina

    Onde nascem as estrelas h uma abundncia de H2O, NH3, formaldedo e cianeto de H2, compostos da sopa primordial

    Essa situao s seria possvel numa atmosfera redutora, e no oxidativa como hoje

    Hipteses mais recentes duvidam da atmosfera redutora da terra mas mostram que o H constitua cerca de 40 % dos gases terrestres*Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teorias de superfcie: prope que os primeiros organismos eram litotrficos termoflicos anaerbios que obtinham tanto energia quanto o carbono de compostos inorgnicos

    Pirita: *Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://en.wikipedia.orgRauchfuss, 2008

  • Teorias de superfcie: prope que os primeiros organismos eram litotrficos termoflicos anaerbios que obtinham tanto energia quanto o carbono de compostos inorgnicos

    Pirita: O Fe da pirita apresenta cargas positivas e permite a ligao de fosfatos (PO43-) possibilitando reaes de polimerizaoA polimerizao de lipdios criou membranas semipermeveis atravs das quais foi possvel gerar e manter um gradiente de prtons, produzindo energia para a sntese das reaes sintticas envolvendo compostos orgnicos gerados tanto dentro quanto fora da membrana*Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teorias de superfcie: prope que os primeiros organismos eram litotrficos termoflicos anaerbios que obtinham tanto energia quanto o carbono de compostos orgnicos

    Partculas de argila: Graham Cairns-Smith (University of Glasgow) props, na dcada de 70, que a origem teria sido inorgnica, na configurao de ctions em partculas de montmorilonita como o repositor da informao genticaSeven clues to the origin of life (1995)

    *Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://environment.uwe.ac.uk/geocal/SoilMech/classification/soilclas.htm

  • Teoria criacionistaAntes do sculo XVII a maioria das pessoas acreditava que Deus criou o homem e que outras criaturas menores fossem criadas via gerao espontnea a partir da MO em decomposio*Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://quiprona.wordpress.com/2011/01/29/o-ensino-da-teoria-da-evolucao-e-a-ficha-que-ainda-nao-caiu/

  • Teoria evolucionista/evolutivaSculo XIX duas hipteses derrubaram teoria da gerao espontnea:Pasteur e o experimento do pescoo de cisneDarwin e Wallace e a teoria da maior adaptabilidade resultando maior sucesso reprodutivo, fazendo com que suas proles herdem e perpetuem essas caractersticas (presso ambiental seleciona caractersticas mais apropriadas)Seleo natural faz com que indivduos simples evolvam a indivduos mais complexosVariaes impostas pela seleo natural e incorporadas so responsveis pela variabilidade gentica e a criao de novos indivduos

    *Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teoria do mundo de RNAWalter Gilbert, da Harvard University, em 1986, sugeriu que tudo se originou a partir de um precursor de RNA o mundo do RNA, onde essa molcula catalisou todas as reaes necessrias para que o ltimo ancestral comum sobrevivesse e se replicasse Teorias sobre a origem da vida na terraGilbert, W. (1986). "Origin of life: The RNA world". Nature 319 (6055): 618.

  • Teoria do mundo de RNANa verdade essa hiptese vou primeiro sugerida por Carl Woese (Univeristy of Illinois) na dcada de 60, e mais tarde tambm adotada Francis Crick (Medical Research Council in England) e Leslie Orgel (Salk Institute in San Diego)*Teorias sobre a origem da vida na terraCarl Woesehttp://www.astrobio.net/amee/summer_2008/Interviews/AnthonyPooleInterview.phpFrancis Crickhttp://estudante-de-biogeo-11.blogspot.com/2008_10_01_archive.htmlLeslie Orgelhttp://www.nytimes.com/2007/11/05/us/05orgel.html

  • Teoria do mundo de RNANo entanto, quem tenta explicar essa teoria encontra um paradoxo

    Qual esse paradoxo?*Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teoria do mundo de RNANo entanto, quem tenta explicar essa teoria encontra um paradoxocidos nuclicos somente so sintetizados com o auxilio de protenasProtenas somente so sintetizadas se a sequncia de nucleotdeos correspondente estiver presente muito improvvel que ambas originaram-se espontaneamente no mesmo lugar e ao mesmo tempo. muito improvvel que um tenha sido gerado sem a presena do outroIsso gera indcios que, aparentemente, a vida no poderia ter sido gerada atravs de reaes qumicas

    *Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://www.uic.edu/classes/phys/phys461/phys450/ANJUM04/

  • Teoria do mundo de RNAEsse RNA teria, subsequentemente, a habilidade de ligar aminocidos para formar protenasEsse cenrio s possvel se o RNA prebitico tivesse 2 condies que no so evidentes hoje: A capacidade de se replicar sem o auxlio de protenasHabilidade de catalisar cada passo da sntese de protenasA descoberta de ribozimas, enzimas de RNA, em trabalhos independentes em duas universidades dos EUA nos anos 80 deu credibilidade para essa teoriaEssas ribozimas conseguem ligar nucleotdeos, como se faz na sntese de RNA ou DNALeva a indcios de que, dessa forma, existiu um ancestral comum as formas de vida, dando suporte a teorizao do mundo de RNA

    *Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teoria do mundo de RNAComo explicar a questo de existir um ancestral comum?*Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teoria do mundo de RNAComo explicar a questo de existir um ancestral comum?Coisas vivas consistem de compostos orgnicos similares (ricos em C)Roll de protenas sintetizadas a partir de 20 aminocidosEssas protenas incluem enzimas essncias ao desenvolvimento, sobrevivncia e reproduoOrganismos contemporneos carregam sua informao gentica em cidos nucleicos (DNA e RNA) e usam o mesmo cdigo genticoEsse cdigo gentico define o roll de aminocidos, protenas e o funcionamento do organismo

    Dessa forma a questo muda para: que srie de reaes qumicas criou esse sistema interdependente de cidos nucleicos e protenas?

    *Teorias sobre a origem da vida na terra

  • Teoria da origem dos constituintes do espao (panspermia) ou de fendas marinhasAinda fica a questo de como o RNA foi constitudo: sem enzimas muito difcil sintetizar riboseRibose pode ser formada tendo formaldedo como precursor, mas em quantidade nfimas, sendo inibida por outros acares que so produzidos em maior quantidade*Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://tallbloke.files.wordpress.com/2011/02/amersham.jpgIo9.com

  • Teoria do RNA piranoslico (6 carbonos): Eschenmoser (1996) e outros sugerem molcula chamada de RNA piranoslico como precursora da vida no planeta

    *Teorias sobre a origem da vida na terraRNA piranoslico

  • Teoria do RNA piranoslico (6 carbonos): Eschenmoser (1996) e outros sugerem molcula chamada de RNA piranoslico como precursora da vida no planeta

    *Teorias sobre a origem da vida na terrahttp://cas.bellarmine.edu/tietjen/Ecology/chemical_etiology_of_nucleic_aci.htm

  • Evoluo da atmosferaA atmosfera evoluiu a medida que o O2 tornou-se mais abundante ( 2,5 Ba)O contedo de O2 aumentou gradativamente0,1 % de O2 na atmosfera depois de 0,1 Ba ( 2,4 Ba)1,0 % de O2 na atmosfera depois de 0,5 Ba ( 2 Ba)10 % de O2 na atmosfera depois de 1 Ba ( 1,5 Ba)21 % de O2 na atmosfera depois de 1,6 Ba ( 0,9 Ba)

    Organismos evoluram (maior diversidade) com a mudana de uma atmosfera reduzida a uma oxidada (O2 como aceptor final de eletrons)A diversidade microbiana aumentou 0,5 Ba depois do incio da gerao de O2Eucariticos modernos evoluram 1,3 Ba (1,2 Ba aps o incio da gerao de O2)

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  • Mutaes (UV e outros) e a seleo natural fizeram com que microrganismos mais adaptados aparecessem, com parede celular distinta, distintas capacidades biossintticas, membranas mais complexas, citocromos, clorofilas, fazendo, assim, com que surgissem os fototrficos que obtm energia do sol e carbono de compostos inorgnicosFotossintetizantes anoxignicos: Evoluram cerca de 0,2 Ba depois dos primeiros organismosUsavam apenas o fotossistema IFotossintetizantes oxignicos:Evoluram cerca de 1,2 Ba depois dos primeiros organismosUsavam tanto o fotossistema I quanto o II*http://en.wikipedia.org/wiki/PhotosynthesisEvoluo da atmosfera

  • O processo evolutivoProcesso de mudanas pelos quais organismos vivos passam e esto sujeitosEvidncia do processo evolutivo visto nos fsseis (paleontologia), nos estudos comparativos sobre a estrutura dos organismos (anatomia comparativa), bioqumica, embriologia e biogeografia

    *http://www.goldiesroom.org/Note%20Packets/21%20Evolution/00%20Evolution--WHOLE.htm

  • O processo evolutivoLeslie Orgel (1997): cerca de 2 milhes de espcies vivasMichael Rosenzweig (2003) Ecologia reconciliatria: 2 a 100 milhes de espcies vivasMark Neumann (1994): 99.9% de todas as espcies vivas j foram extintas 2 bilhes de espcies evoluram nos ltimos 600 milhes de anosPortanto, qual o perodo de existncia de uma determinada espcie ou a taxa de extino?*Michael Rosenzweig

  • O processo evolutivoLeslie Orgel (1997): cerca de 2 milhes de espcies vivasMichael Rosenzweig (2003): 2 a 100 milhes de espcies vivasMark Neumann (1994): 99.9% de todas as espcies vivas j foram extintas 2 bilhes de espcies evoluram nos ltimos 600 milhes de anosPortanto, qual o perodo de existncia de uma determinada espcie ou a taxa de extino?Nmero de espcies= 1.980.000.000Perodo = 600 milhesNmero espcies extintas/ano = 3,3 espcies

    Uma espcie tpica extinta 10 milhesde anos depois de sua primeira apario

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  • ArchaeaFsseis do perodo Precambriano (3,8 Ba) tm sido detectados na Groelndia, sendo os mais antigos fsseis conhecidos*Evoluo e os fsseis

  • ArchaeaComo definir se o fssil pertence a uma bactria ou a uma Archaea?*Evoluo e os fsseis

  • ArchaeaComo definir se o fssil pertence a uma bactria ou a uma Archaea?

    Presena de estruturas como isoprenos/isoterpenos (CH2=C(CH3)CH=CH2) das membranas*Evoluo e os fsseis

  • Evoluo e os fsseisIts just astounding to see how constant, how conserved, certain sequences motifs proteins, genes have been over enormous expanses of time. You can see sequence patterns that have persisted probably for over three billion years. Thats far longer than mountain ranges last, than continents retain their shape

    impressionante verificar o quo constante, conservado, certas sequncias protenas, genes tem sido por perodos de tempo muito grandes. Voc pode ver que o padro das sequncias tem persistido por, provavelmente, mais de 3 bilhes de anos. Isso muito mais tempo que o tempo de existncia de uma cadeia de montanhas, ou mais tempo que aquele nos quais os continentes mantm sua forma

    (Carl Woese, 1997)

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  • Evoluo e os fsseisBacteria: fsseis do perodo Precambriano (3,5 Ba) - cianobactrias em estromattilos (aglomeraes de cianobactrias com deposies de carbonatos)

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  • Evoluo e os fsseisBacteria: fsseis do perodo Precambriano (3,5 Ba) - cianobactrias em estromattilos (aglomeraes de cianobactrias com deposies de carbonatos)

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  • Evoluo e os fsseisBacteria: fsseis do perodo Precambriano (3,5 Ba) - cianobactrias em estromattilos (aglomeraes de cianobactrias com deposies de carbonatos)

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  • EukaryaFsseis de Eukarya conhecidos do Proterozico (2,5 Ba 543 Ma): algas (?)Fsseis de animais somente do perodo Vendiano (650 543 Ma) e Cambriano (542 488,3 Ma): trilobitas e braquiopodesComo detectar se so fsseis de eucariotos?*Evoluo e os fsseis

  • EukaryaPresena de esteranos (produtos de esteris das membranas) precursor dos esteris*Evoluo e os fsseis

  • A partir de um ancestral comum foram criados inmeras formas de vidaVariabilidade gentica aumentouNecessidade de classificar (sistemtica) e dar nome aos indivduos (taxonomia)Os sistemas de classificaoVariao amplaReclassificaes constantesControvrsiasIndefinies ainda persistem*Classificao e nomenclaturasimpsonstrivia.com.ar

  • Os sistemas de classificao2 reinos Aristtoles (384 322 AC): animais e plantas3 reinos (2 proposies) Linnaeus (1707 1778): Regnum AnimaleRegnum Vegetabile Regnum Lapideum (minerais)

    Haeckel (1866)Reino Protista (unicelular)Reino Plantae (multicelular)Reino Animalia (multicelular)*vidavidaClassificao e nomenclaturahttp://en.wikipedia.org

  • Os sistemas de classificao4 reinos Copeland (1938)Reino Monera (procariotos, p. ex. bactrias e algas verde-azuladas)Reino Protista (eucariotos unicelulares, p. ex. leveduras)Reino PlantaeReino Animalia

    A partir de 1960 a criao dos Imprios ou Domnios acima de Reino, proposta por Chatton

    *Classificao e nomenclatura

  • Os sistemas de classificao5 reinos Whittaker (1969)Veja a adoo do sistema de imprios

    Reino Monera (unicelulares mais simples)Reino Protista (unicelulares mais simples)Reino Plantae (autotrofos multicelulares)Reino Fungi (saprotrofos multicelulares)Reino Animalia (heterotrofos multicelulares)

    *Classificao e nomenclaturahttp://en.wikipedia.org

  • Os sistemas de classificao6 reinos Woese (1990)Imprios transformam-se em domnios

    Reino BacteriaReino ArchaeaReino ProtistaReino PlantaeReino FungiReino Animalia

    *vidaDomnio ArchaeaDomnio EukaryaDomnio BacteriaClassificao e nomenclaturahttp://en.wikipedia.org

  • Os sistemas de classificao6 reinos Cavalier-Smith (1998)Nesse sistema adota-se o sistema de Imprios

    Reino Bacteria Archaeabacteria como sub-reinoReino Protozoa ex. Amoebozoa, etc.Reino Chromista ex. Alveolata, HeterokontaReino Plantae ex. algas, plantas terrestresReino FungiReino Animalia

    *vidaImprio EucariotaImprio ProcariotaClassificao e nomenclaturahttp://en.wikipedia.org

  • *ChlorobacteriaHadobacteriaCyanobacteriaGracilicutesEurybacteriaEndobacteriaActinobacteriaArchaeaEukaryaNeomuraLUCA/LUALast (Common) Universal AncestorDominios Archaea e Eukarya originados de Bacteria Cavalier-SmithParede com peptideoglicanoParede com outras glicoproteinasClassificao e nomenclatura

  • *NeomuraInclui todas as espcies multicelulares e todos os extremfilosOs neomuranos tem histonas que ajudam a estabilizar seu DNA

    Classificao e nomenclaturaEucariotosArchaea

  • *NeomuraA grande maioria tem intronsTodos usam metionia (MET) como aminocido iniciador da sntese protica (Bacteria usa formilmetionina)Usam vrios tipos de RNA polimerase (Bacteria usa somente um tipo)Tem colesterol e proteasomas (protenas complexas de alto PM) encontradas apenas em poucas bactrias (Actinobacteria grupo mais evoludo de todos nas bactrias)Mitocndrias presentes em Eukarya outra evidncia = surgiram por endossimbiose em -Proteobacteria

    Classificao e nomenclatura

  • Os sistemas de classificaoSociedade Internacional de Protistologistas (2005)Sistema de domnios

    Bacteria Archaea Excavata vrios protozorios flagelados Amoebozoa amebides e fungos limosos Opisthokonta animais, fungos, choanoflagelados, etc. Rhizaria Foraminifera, Radiolaria, protozorios amebides Chromalveolata Stramenopilos (Heterokonta), Alveolata, etc. Archaeplastida (ou Primoplantae) plantas terrestres, algas, etc.*Classificao e nomenclatura

  • Bacteria

    Bergeys Manual of Systematics Classification (2001-2008) Springer

    David Bergey foi professor de Bacteriologia na Universidade da Pensilvnia no inicio do sculo XXEra membro da Sociedade Americana de Bacteriologia (SAB), hoje a Sociedade Americana de MicrobiologiaEm 1923 foi publicada a primeira edio do Bergeys Manual of Determinative Bacteriology, hoje na nona edioAlm dela outras publicaes como: Bergeys Manual of Systematics Classification *Classificao e nomenclatura

  • Fungos

    Interational Code of Botanical Nomenclature

    10a edio do The Dictionary of the Fungi

    *Classificao e nomenclatura

  • VirusInterational Committee on Taxonomy of VirusesBaltimore System

    *Classificao e nomenclatura

    ExemplosClasseDescrico do genoma e estratgia de replicaoVrus bacterianosVrus de animaisIDNA fdLambda, T4Herpesvirus, poxvirusIIDNA fs 174Vrus de anemia de avesIIIRNA fd 6ReovrusIVRNA fs (sentido +)MS2PoliomieliteVRNA fs (sentido -)Influenza, raivaVIRNA fs (replicao intermediria DNA)Retrovrus (AIDS, cnceres)VIIDNA fd (replicao intermermediria RNA)Hepatite B

  • Distncia evolucionria ou distncia filogentica Medida da divergncia evolutiva entre duas sequncias homlogasMais popularmente = o nmero de substituies que ocorreram entre duas sequncias de nucleotdeos desde o momento que elas separaram-se de um ancestral comum, expresso tanto em nmero quanto em percentualDistncias evolucionrias entre grupos filogenticos podem ser medidas pela diferena na sequncia de cidos nuclicos (aminocidos), se as molculas usadas forem: Distribudas universalmente no grupo estudadoDe funo idntica (funcionalidade homloga)Devidamente alinhadas homologia e heterogeneidade podem ser devidamente identificadasCom razo de mudana das sequncias coerente com as distncias evolucionrias entre os membros

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Molculas usadasInicialmente protenas com funes fisiolgicas fundamentais, tais como citocromo CRNA ribossomal (rRNA) 5S pelo tamanho reduzido e facilidade de isolar. Desvantagens = a pouca complexidade

    *Procedimentos moleculares e filogeniaInternal transcribed spacer (ITS) region primers http://www.biology.duke.edu/fungi/mycolab/primers.htm

  • Molculas usadasAtualmente ATP sintase: Tem funcionalidade homloga nas espcies onde encontradaAlinha-se apropriadamenteAs razes de mudanas das sequncias condiz com os mtodos de distncia evolucionria Os genes so de fcil isolamento

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Molculas usadasA maioria dos estudos atuais usa 16S rRNA (18S rRNA em eucariotos) isolado da subunidade menor do ribossomo. Porque?

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Molculas usadasA maioria dos estudos atuais usa 16S rRNA (18S rRNA em eucariotos) isolado da subunidade menor do ribossomo altamente conservadoTem as caractersticas descritas anteriormenteTem um nvel de complexidade adequado relativamente fcil de isolar e de trabalhar

    Mas qual o principal problema dessa molcula?

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Molculas usadasA maioria dos estudos atuais usa 16S rRNA (18S rRNA em eucariotos) isolado da subunidade menor do ribossomo altamente conservadoTem as caractersticas descritas anteriormenteTem um nvel de complexidade adequado relativamente fcil de isolar e de trabalhar

    Mas qual o principal problema dessa molcula?

    Baixa variao a nvel interespecfico

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Molculas usadas

    Outras opes:Fatores de elongao Ef-Tu, Ef-G (protenas responsveis pelos fatores de elongao) procariotosGenes ribossomais, mitocondriais e protenas estruturais - eucariotos

    *Procedimentos moleculares e filogenia

  • Os trs domnios (Woese, 1990) e as rvores filogenticas da vidaPorque as rvores filogenticas da vida ?

    *Classificao e nomenclatura

  • *Classificao e nomenclaturaLUCA/LUA

  • *

  • *E os vrus?

    Classificao e nomenclaturamelecofone.com.br

  • Mundo de DNA viralLUCA(Genoma de RNA) LUCA = last universal common ancestorArchaeaEukaryaBacteriaLinhagens extintasTransio deRNA a DNAfvAfvEfvB

  • www.tolweb.org

    *Classificao e nomenclatura

  • Classificao hierrquica na biologia com oito ranks principais

    *Classificao e nomenclatura

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de bactrias

    40 milhes de bactrias em 1 g de solo5 x 1030 bactrias na terraMassa muito > que a massa de plantas e animais

    *http://en.wikipedia.org/wiki/bacteria

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de Archaea

    Nmero desconhecido de espciesMuitos so extremfilosOrganismos de onde se originaram os eucariotos?

    *http://en.wikipedia.org/wiki/Archaea

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de fungos

    1,5 milho de espcies (Hawskworth 2001)5,1 milho (Blackwell 2011)Um pouco mais de 100.000 espcies descritasIndivduo pode ter vrias toneladas (Armillaria solidipes- Oregon) 20 km2 ou 1000 ha, sendo estimado que tem cerca de 2.400 anos com uma massa de 605 toneladas

    *http://en.wikipedia.org/wiki/Armillaria_solidipeshttp://en.wikipedia.org/wiki/fungi

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de Protozorios

    200.000 espcies no planeta (Adl et al., 2005)30 a 40 filosUni ou multicelulares*http://en.wikipedia.org/wiki/File:Protist_collage.jpg

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de algas microscpicas

    6.000 espcies no planeta (Thomas, 2002)30 a 40 filosUni ou multicelulares*http://en.wikipedia.org/wiki/File:Intertidal_greenalgae.jpg

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de animais microscpicos

    Inclui o zooplncton e as planariasNmero de espcies desconhecidoImportncia para peixes e outros animais aquticos*http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hyperia.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Antarctic_krill_(Euphausia_superba).jpg

  • Diversidade microbianaEstimativas do nmero de vrus

    1031 vrus no planeta (Breitbart & Rohwer, 2005) 5000 tem sido descritos em detalheGrande maioria bacterifagos*http://en.wikipedia.org/wiki/File:HepC_replication.png

  • Morfolgico: usa apenas caractersticas morfolgicas. Indivduos agrupados em funo de similaridades e distinguidos entre si em funo de descontinuidade de caracteres Biolgico (Dobzhansky 1937, Mayr 1942, 1965): populao natural ou populao de indivduos com potencial de cruzar entre si e que esto isolados reprodutivamente de outras populaes. No se aplica a indivduos com reproduo assexuada, como o caso de muitos fungosEcolgico: um grupo de organismos adaptados a um determinado recurso, nicho, ou ambienteFilogentico (Hibbett): grupo de indivduos que tem relao gentica determinada via meios filogenticosFilogentico (cladstico): grupo de indivduos que tem o mesmo ancestral comum. Mantm sua integridade com respeito a outras linhagens tanto no tempo quanto no espaoGentico: indivduos ou populao com DNA similar. Formas de deteco: hibridizao, fingerprinting, etc.Fentico: baseado nos fentipos

    *Conceitos de espcie

  • De Queiroz - espcies so linhagens de metapopulaes (Ernst Mayr and the modern concept of species PNAS, May 2005)*Conceito de espcie em Microbiologia

  • De Queiroz - espcies so linhagens de metapopulaes (Ernst Mayr and the modern concept of species PNAS, May 2005)

    Metapopulaes so grupos de sub-populaes conectadas

    Uma linhagem pode ser entendida como uma metapopulao que se estende ao longo do tempo e que ocupa uma zona adaptativa mnina no ocupada por nenhuma outra linhagem e que evolui independentemente de todas as outras linhagens distantes de sua confluncia

    Diferentemente de outros conceitos, linhagens metapopulacionais no necessitam ser fenotipicamente distinguveis ou diagnosticveis, nem monofilticas, ou isoladas reprodutivamente, ou ecologicamente divergentes para ser consideradas espcies

    Microrganismos unidos por fora coesiva podem ser caracterizados como pertencentes a uma nica espcie*Conceito de espcie em Microbiologia

  • Cohesion (n. lat. cohaerere "stick or stay together") or cohesive attraction or cohesive force is the action or property of like molecules sticking together, being mutually attractive.

    This is an intrinsic property of a substance that is caused by the shape and structure of its molecules which makes the distribution of orbiting electrons irregular when molecules get close to one another, creating electrical attraction that can maintain a macroscopic structure such as a water drop

    wikipedia.org*Conceito de espcie em Microbiologia

  • E ento, como definir espcie em microbiologia?*Conceito de espcie em Microbiologia

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