sistemÁtica filogenÉtica & paleontologia. taxonomia e sistemÁtica desde os primórdios de sua...

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA &

PALEONTOLOGIA

■ TAXONOMIA E SISTEMÁTICA

♦ Desde os primórdios de sua existência o Homem busca agrupar seres vivos com características semelhantes para conseguir entender a diversidade dos organismos sobre a Terra.


♦ O enorme conhecimento acumulado pelo Homem ao longo da história tornou as Ciências Naturais mais complexas.

♦ Para entender o mundo é preciso dividir o que se deseja conhecer em pequenos agrupamentos, compreender em detalhe o funcionamento destes blocos e interagir com outros pesquisadores.


♦ É fácil constatar que a unidade básica de agrupamento dos seres vivos (mais diretamente acessível ao senso comum), constitui a espécie.

♦ Outro nível de agrupamento facilmente assimilado pelo seno comum é o nível dos reinos.

♦ Será suficiente o agrupamento de todos organismos apenas nestes dois níveis tão extremos?


♦ A Taxonomia representa o ramo das ciências naturais que se ocupa com o conjunto de princípios, procedimentos e regras que embasam a classificação e a Sistemática (Blow, 1979).

♦ A Sistemática, por sua vez, busca analisar os agrupamentos e a diversidade dos organismos e de todas e quaisquer relações entre eles – incluindo sua classificação e aspectos evolutivos.


♦ Sistemática Evolutiva Clássica → baseia-se nos conceitos de Charles Darwin acerca da classificação dos organismos.

♦ A classificação deve ser coerente com a filogenia, mas não é preciso que se atenha rigidamente a ela.

♦ Principais fatores considerados → semelhanças e diferenças entre os seres vivos (interpretadas como reflexo das relações de parentesco entre os organismos).

♦ As relações filogenéticas não são determinantes em uma classificação sistemática clássica.


♦ Sistemática Evolutiva Filogenética → atribui importância máxima às relações filogenéticas entre os taxa.

♦ Fundada por Willi Hennig (1966), preconiza um sistema classificatório que reflita de maneira direta, clara e precisa as relações de parentesco dos grupos formados.

♦ Enfatiza a necessidade de se buscar na classificação dos organismos taxa monofiléticos → grupos que incluem todos descendentes de um único ancestral.

♦ Grupo irmão → grupo monofilético mais próximo de um determinado táxon.

1. Cladogênese – processo evolutivo que gera ramificações nas linhagens de organismos ao longo de sua história evolutiva e implica obrigatoriamente em especiação biológica.

→ compreende processos responsáveis pela ruptura da coesão original em uma população, gerando duas ou mais populações que não podem mais trocar genes (barreiras geográficas e ecológicas).

■ ESPÉCIE E ESPECIAÇÃO

♦ A especiação constitui o processo evolutivo pelo qual as espécies de seres vivos se formam.

1. Anagênese – surgimento ou modificação de uma característica numa população ao longo do tempo resultante de uma progressiva alteração na frequência genética (novidades evolutivas).

→ mutação→ permutação→ seleção natural


♦ Os seres humanos têm semelhanças genéticas com chimpanzés e gorilas, o que sugere antepassados comuns.

♦ Uma análise de derivação genética e recombinação sugeri que o ancestral comum mais próximo entre o homem e o chimpanzé sofreu especiação (por cladogênese) há 4,1 milhões de anos, formando duas novas espécies que, através de caminhos evolutivos diferentes, deram origem aos indivíduos atuais.


♦ Alopátrica – população inicial divide-se em duas populações (geograficamente isoladas) devido, por exemplo, a fragmentação do habitat pelo aparecimento de uma cadeia montanhosas.

→ As populações assim isoladas vão se diferenciar genotípica e/ou fenotipicamente quer por as populações estarem sujeitas a pressões seletivas diferentes ou por fatores aleatórios (como a deriva genética).

■ PRINCIPAIS MODOS DE ESPECIAÇÃO

♦ Parapátrica – Não há separação geográfica completa entre as populações havendo, portanto, a ocorrência de fluxo gênico (transferência de genes de uma população para outra).


♦ Indivíduos das duas populações podem entrar em contato ou mesmo atravessar a barreira de tempos a tempos, embora híbridos tenham uma viabilidade reduzida, levando eventualmente ao reforço das barreiras à reprodução.

♦ Simpátrica – Especiação sem separação geográfica. Ocorre quando duas ou mais populações (derivadas de uma população original), coexistem num mesmo território sem intercruzarem-se.


→ modificações genéticas impedem o cruzamento entre alguns dos indivíduos da população, criando uma nova população reprodutivamente isolada dentro do mesmo território.

♦ Efeito de gargalo – evento evolucionário no qual uma percentagem significativa da população de uma espécie morre ou é impedida de se reproduzir.


♦ Algumas evidências genéticas sugerem que as populações humanas sofreram um efeito de gargalo há 70.000 anos atrás. Isto resultou na diminuição da diversidade genética global da espécie humana.

■ PRINCIPAIS NÍVEIS TAXONÔMICOS

♦ Idealmente, cada agrupamento taxonômico deveria refletir uma realidade biológica.

1. Espécie biológica – grupo de indivíduos capazes de interfertilização, isolados reprodutivamente de outras espécies (Grant, 1957).

♦ Mais do que relações fenéticas (morfológicas), espécies biológicas são definidas com base no parentesco genético (Sivarajan, 1991) ... difícil, contudo, de ser aplicado na Paleontologia.


♦ Quando estudamos restos fossilizados de organismos, não é possível, obviamente, analisar sua capacidade de intercruzamento produzindo descendentes férteis.

1. As únicas informações que podemos obter dizem respeito à morfologia (muitas vezes de material preservado de modo incompleto) e à distribuição estratigráfica e geográfica.

♦ O conceito paleontológico de espécie agrupa organismos com estreita afinidade morfológica (forma), fisiológica (função), filogenética (ancestralidade comum), e ecológica (ambiente em que vive e suas inter-relações).


♦ A complexidade da vida é muito maior do que a necessidade humana de “agrupar para entender, e entender para dominar”.

Whitaker (1959)


♦ Atualmente os seres vivos são classificados em oito níveis taxonômicos ordenados hierarquicamente.


♦ Biologicamente, uma subespécie é importante por corresponder a um primeiro passo no processo de surgimento de uma nova espécie.

♦ O isolamento (absoluto e prolongado), no tempo geológico, de duas subespécies poderá originar duas espécies distintas.

♦ Sob o ponto de vista paleontológico, a caracterização da distribuição geográfica e temporal de diferentes subespécies pode levar a um maior refinamento paleoecológico e bioestratigráfico.


♦ Na década de 90, Carl Woese, Otto Kandler e Marck Whellis, compararam sequências nucleotídicas de DNA codificante para o RNA ribossomal.

♦ Através dos resultados obtidos, construíram uma árvore filogenética mostrando que os procariontes não eram um grupo coeso do ponto de vista evolutivo.


♦ Eukarya - inclui todos os eucariontes (protistas, fungos, plantas e animais).

♦ Archaebacteria - inclui procariontes que vivem em condições ambientais extremas (extremófilos) – temperaturas muito elevadas ou valores extremos de pH.

♦ Eubacteria - inclui os procariontes mais comuns e que existem com maior dispersão na Natureza.

CAROLUS LINNAEUS(1707 - 1778)

♦ Pai da Taxonomia Binomial

♦ Autor do SYSTEMA NATURAE (1758)

♦ As grandes viagens traziam animais, plantas e rochas para os estudiosos descreverem – glorificação da criação divina

♦ Desenvolveu o sistema binomial de classificação de plantas e animais – Gênero e Espécie

“Agrupamento de organismos de acordo com suas semelhanças morfológicas.”

■ REGRAS DE NOMENCLATURA

Deus creavit, Linnaeus disposuit(Deus cria, Linnaeus organiza)

♦ Linnaeus agrupou as espécies em uma hierarquia de categorias:

ReinoPhylum (Filo)ClasseOrdemFamíliaGêneroEspécie

♦ Influências da Teologia Natural (Aristóteles) na Taxonomia

a) Nomenclatura em latim e grego.b) Holótipo = espécime referência (único).c) Localidade tipo = local de origem do holótipo.

♦ O trabalho classificatório processa-se em 2 etapas:

1. Trabalho analítico → Descrição do organismo (estabelecimento da espécie).

2. Trabalho sintético → Formação de grupos mais amplos (categorias taxonômicas).

♦ Categorias taxonômicas

3. Obrigatórias → Phylum, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie.

4. Facultativas → Subphylum, Superclasse, Subclasse, Infraclasse, Coorte, Superordem, Subordem, Infraordem, Superfamília, Tribo, Subtribo, Subgênero, Subespécie.


♦ O procedimento biológico classificatório obedece aos seguintes parâmetros:

1. Observações empíricas

2. Observações biológicas

3. Observações genéticas


♦ Conceito de Tipo - nos tempos de Linné as espécies eram constituídas com base em determinado espécime “tipo” (a classificação dava-se segundo coincidências).

♦ Com George Cuvier a classificação evoluiu para a análise de um “padrão anatômico” (respeitando-se, assim, as variações individuais).

♦ Nos dias de hoje, entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos podem ocorrer basicamente por anagênese e cladogênese.



HIPODIGMA

DEPOSITÁRIO

ONOMATÓFORO

NEÓTIPO


♦ As regras que regem a designação dos organismos vivos estão agrupadas no Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (Ride et alii, 1985) e no Código Internacional de Nomenclatura Botânica (Greuter et alii, 1988).

♦ Os códigos apresentam normas rígidas, cuja aplicação é supervisionada por comitês internacionais de especialistas em Sistemática e em Nomenclatura.

♦ Determinam as condições de validade de um nome, como e em que situação este nome pode ser alterado e vários outros procedimentos.

♦ Até o séc. XVIII os manuscritos e livros impressos eram obrigatoriamente escritos em latim.

♦ O surgimento do nacionalismo, nas diversas regiões da Europa, levou a necessidade de se criar nomes técnicos internacionais para os animais.

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♦ Os nomes científicos devem ser escritos com raízes gregas ou latinas (ou, na falta delas, com palavras latinizadas).

* Anthropoidea (gr.: anthropus → homem)* Marsupialia (lat.: marsupium → bolsa)* Homo (lat.: homo → homem)


♦ Nomes geográficos são nomes próprios e, portanto, não aceitam traduções, devendo ser latinizados na declinação neutra (“us” ou “is”).

* Australopithecus afarensis* Mesosaurus brasiliensis * Australopithecus africanus

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♦ Nomes patronímios são nomes próprios e, portanto, não aceitam traduções, devendo ser latinizados na declinação masculina (“i”) ou na feminina (“ae”).

* Paranthropus boisei → du Bois* Latimeria chulmanae → Chulmann* Carodinia vieirai → Vieira* Ramapithecus nyanzae → Nyanz


♦ A nomenclatura estrutura-se a partir do nome da espécie, formado pelo nome “genérico” e “específico”.

* Homo habilis

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♦ Numa publicação científica, deve-se acrescentar o nome do autor, uma vírgula e o ano da publicação.

* Parapanochthus jaguaribensis Moreira, 1971


♦ A nomenclatura da subespécie é tri nominal (nome genérico + nome específico + nome subespecífico).

* Homo sapiens neanderthalensis

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♦ A nomenclatura do subgênero é tri nominal (nome genérico + nome subgenérico + nome específico).

* Australopithecus (Plesianthropus) transvalensis


♦ Nomes de subespécie, espécies, subgêneros e gêneros devem aparecer sempre grifados no texto.

“Aparentemente deste mesmo estoque de Australopithecus anamensis ancestral evoluiu o Australopithecus bahrelghazali, aparentado e contemporâneo do Australopithecus afarensis”


♦ Nomes empregados para denominar as categorias taxonômicas de gênero para cima são sempre uninominais (escritas com inicial maiúscula).

* Gorilla* Perissodactyla* Canidae* Mollusca

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♦ Lei da Tautonomia → Os nomes específico, genérico, subespecífico e subgenérico (na composição do nome) podem ser repetidos.

* Gorilla gorilla* Smilodon populator populator* Rattus rattus* Paranthropus robustus robustus


♦ Alguns nomes devem ser escritos com terminações fixas:

* Tribo → ini (Hominini)* Subfamília → inae (Homininae)* Familia → idea (Hominidae)* Superfamília → oidea (Hominoidea)* Subordem → ina/dina (Hominina)


♦ Quando uma espécie é reclassificada em outro gênero, o nome do autor da primeira classificação deve aparecer entre parênteses após o novo nome.

* Zinjanthropus boisei Leakey, 1959 → Paranthropus boisei (Leakey, 1959)

* Pithecanthropus erectus Dubois, 1983 → Homo erectus (Dubois, 1983)


♦ Lei da prioridade → para que um nome científico tenha validade faz-se necessário a atenção de certos requisitos:

♦ A concordância do nome com as regras do Cód. Intern. de Nomencl. Zool.

♦ A descrição do organismo deve dar-se por meio de fotografias e desenhos.

♦ A falta de algum requisito pode determinar a invalidação do nome.


♦ Nomina Nuda (nome nulo) → Nome não está em concordância com o Cód. Intern. de Nomencl. Zool.

♦ Homonímia → O nome escolhido já foi usado para denominar outro táxon.

♦ Sinonímia → Um mesmo animal recebe duas denominações distintas.

♦ Incertae Sedis → Grupo com posição taxonômica ainda não determinada.


■ A CIÊNCIA PALEONTOLÓGICA

♦ Crosta Terrestre → imenso arquivo natural.

♦ Rochas → páginas de registro deste arquivo (geológico & biológico).

♦ Paleontologia → ciência destinada ao estudo dos documentos biológicos do planeta.


♦ Paleontologia

→ relacionada com a Biologia e a Geologia. → ponto de contato entre estas duas ciências naturais.

♦ Mantém fortes vínculos com a Estratigrafia e a Geologia Histórica.


♦ Paleontologia → Reconhece as mudanças havidas nas tafofaunas e tafofloras.

♦ Fóssil → Todo resto orgânico, ou evidência direta da presença de seres vivos, antes da época geológica atual.

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