I

Programa de Pós-Graduação lato sensu

Especialização em Ensino de Ciências, com

Ênfase em Biologia e Química

Campus Maracanã

Pedro Henrique Ribeiro de Souza

A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA EM LIVROS DIDÁTICOS DE

ENSINO MÉDIO DE BIOLOGIA

RIO DE JANEIRO

2011

II

Pedro Henrique Ribeiro de Souza

A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA EM LIVROS DIDÁTICOS DE

ENSINO MÉDIO DE BIOLOGIA

Monografia apresentada ao Curso de

Especialização em Ensino de Ciências com

ênfase em Biologia e Química do IFRJ, como

parte dos requisitos para obtenção do título de

Especialista em Ensino de Ciências.

Orientador: Profa. Tânia Goldbach (D.Sc.)

RIO DE JANEIRO

2011

III

Ficha Catalográfica elaborada por

Cristiane da Cunha Teixeira

Bibliotecária CRB7-5592

S729 Souza, Pedro Henrique Ribeiro de.

A sistemática filogenética em livros didáticos de

Ensino Médio de Biologia / Pedro Henrique Ribeiro de

Souza. – 2011.

94 f. : il. (algumas color.) ; 30 cm.

Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em

Ensino de Ciências) – Instituto Federal do Rio de

Janeiro, Rio de Janeiro, 2011.

1. Biologia (Ensino médio) – Estudo e ensino. I.

Título.

CDU 57/58(075.3)

IV

Pedro Henrique Ribeiro de Souza

A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA EM LIVROS DIDÁTICOS DE

ENSINO MÉDIO DE BIOLOGIA

Orientadores: Professora Doutora Tânia Goldbach (D.Sc.)

Monografia apresentada ao Curso de

Especialização em Ensino de Ciências com

ênfase em Biologia e Química do IFRJ, como

parte dos requisitos para obtenção do título de

Especialista em Ensino de Ciências.

Aprovada em: 18/02/2011.

BANCA EXAMINADORA:

___________________________________________________________________________

Professora Doutora Tânia Goldbach (D.Sc.)

Presidente da Banca Examinadora

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - IFRJ

___________________________________________________________________________

Professor Mestre Erick Frota Almeida, M.Sc.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - IFRJ

___________________________________________________________________________

Professora Mestre Doris Campos, M.Sc.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - IFRJ

RIO DE JANEIRO

2011

V

Dedico esta monografia a minha mãe, pela

compreensão e apoio.

VI

AGRADECIMENTOS

Agradeço a...

À professora Tânia Goldbach, pela paciência, suporte e e-mails sempre solícitos e

esclarecedores.

Ao professor Alcimar do Lago Carvalho, que me fez gostar de Sistemática

Filogenética.

Aos colegas do curso de Pós-Graduação lato sensu de Especialização em Ensino de

Ciências, que me ajudaram a refazer minhas metas, me interessar pela sala de aula, me

divertir e me apoiar.

Aos professores do curso de Pós-Graduação lato sensu de Especialização em Ensino

de Ciências, pelas aulas esclarecedoras e proveitosas, em especial a Sidney Quezada,

Roseanthony Bouhid, Edinho, Ophelio, Marcus Vinícius, Luís Felipe, Dóris, Érica Leonardo,

Rita, Eduardo, e tantos outros que marcaram minha passagem pelo IFRJ.

Aos professores e alunos do Colégio Estadual Pedro Álvares Cabral, por justificarem

minha permanência no Magistério.

Aos professores do Colégio Pedro II, Unidade Humaitá, em especial a Conceição Leal,

Rosa Helena Arras e Bárbara Balzan, por acreditarem no meu potencial.

Ao professor Dorvillé, pelo proveitoso minicurso no V EREBIO, em Vitória.

Aos amigos, que deixaram de ter minha companhia para a realização deste trabalho.

A meu pai, por continuar me apoiando mesmo nas horas difíceis.

VII

“Somos filhos do mesmo lugar

A Árvore da Vida vamos preservar”.

Gugu das Candongas, Marquinhos do Banjo, João Paulo,

Márcio André Filho, Arlindo Neto e Ito Melodia. (Samba-

enredo do G.R.E.S. União da Ilha do Governador para o

carnaval 2011)

VIII

SOUZA, Pedro Henrique Ribeiro de. A Sistemática Filogenética em Livros Didáticos de

Biologia. 94 p. Trabalho de Conclusão de Curso. Programa de Pós-Graduação lato sensu em

Especialização em Ensino de Ciências, com Ênfase em Biologia e Química. Instituto Federal

de Educação, Ciência e Tecnologia, Campus Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, 2011.

RESUMO

O presente trabalho analisa o tema Sistemática Filogenética em Livros Didáticos de Volume

Único de Biologia do Ensino Médio, recomendadas pelo PNLEM/2009. Este tema é pouco

explorado no Ensino de Biologia, apesar de ter importância crescente no paradigma da

pesquisa em diversidade biológica. Enquanto o ensino dos seres vivos permaneceu atrelado ao

sistema de classificação linneana, considerado obsoleto, adotar a Sistemática Filogenética

contribuiria para um enfoque evolutivo e menos descritivo no ensino de áreas como a

Zoologia. Baseando-se no pressuposto de que o livro didático é a principal ferramenta de

suporte aos professores, ainda que limitada, esta pesquisa analisou cinco (05) obras de

Volume Único aprovadas e recomendadas pelo PNLEM/2009. Desenvolveu-se uma ficha

analítica para identificar, avaliar e comparar as obras de acordo com os seguintes parâmetros:

presença e pertinência do tema nas obras, presença e qualidade de conceitos importantes para

a compreensão do tema e identificação e análise das árvores filogenéticas existentes. Este

trabalho verificou que a maioria das obras aborda o tema superficialmente, fazendo-o

principalmente através de esquemas de filogenias. A obra de Lopes & Rosso (2005) foi

considerada a que mais se dedicou ao tema. As obras analisadas apresentam filogenias que

são próximas das aceitas atualmente. A análise pretende contribuir para o estado da arte das

pesquisas sobre o tema e recomendar uma abordagem mais condizente com a importância do

tema no contexto da Biologia atual.

Palavras-chave: Ensino de Biologia; Sistemática Filogenética; Livros Didáticos.

IX

SOUZA, Pedro Henrique Ribeiro de. A Sistemática Filogenética em Livros Didáticos de

Biologia. 94 p. Trabalho de Conclusão de Curso. Programa de Pós-Graduação lato sensu em

Especialização em Ensino de Ciências, com Ênfase em Biologia e Química. Instituto Federal

de Educação, Ciência e Tecnologia, Campus Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, 2011.

ABSTRACT

The current work analyses the theme Phylogenetic Systematics in High School Biology

textbooks of one volume, recommended by PNLEM/2009. This theme is shortly explored in

Biology teaching, despite being important in biodiversity researches paradigm. While

teaching living beings is still attached to the linnean system of classification, now considered

obsolete, adopting Phylogenetic Systematics would contribute to an evolutive and less

descriptive focus in teaching fields such as Zoology. Based in the fact that the textbook is the

main tool in supporting the teachers, even if it‟s limited, this research analyzed five (05)

books of one volume approved and recommended by PNLEM/2009. An analytic card has

been developed to identify, evaluate and compare the books according to the following

parameters: presence and pertinence of the theme in the books, presence and quality of

important concepts to the theme understanding and identification and analyses of the existing

phylogenetic trees. This work verified that most of the books accost superficially the theme,

making it mainly through schemes of phylogenies. The Lopes & Rosso book (2005)

considered the one which most described the theme. The analyzed books showed phylogenies

which are nearest to the current accepted ones. The analyses intends to contribute to the state

of art researches of the theme and recommend an accosting more consonant to the importance

of the theme in present Biology.

Keywords: Biology Teaching, Phylogenetic Systematics, Textbooks.

X

LISTA DE FIGURAS

Fig. 1.1 A hierarquia entre as categorias taxonômicas 4

Fig. 1.2 Filogenia de insetos 9

Fig. 1.3 Filogenia de vertebrados (Sadava et al., 2008) 10

Fig. 1.4 Filogenia dos tetrápodes amniotas (Sadava et al., 2008) 10

Fig. 1.5 Diagrama elaborado por Darwin, presente na obra “A

Origem das Espécies”

11

Fig. 1.6 Árvore proposta por Haeckel 12

Fig. 1.7 “Moita” filogenética proposta por Woese et al. (1990) para

os três domínios dos seres vivos

13

Fig. 4.1 Filogenia dos primatas (Linhares & Gewandsznajder,

2006)

35

Fig. 4.2 Filogenia das plantas terrestres (Linhares &

Gewandsznajder, 2006)

35

Fig. 4.3 Diagrama mostrando as relações de parentesco entre os

cinco reinos de seres vivos (Favaretto & Mercadante,

2005)

36

Fig. 4.4 Chave dicotômica que identifica os cinco reinos de seres

vivos e os vírus (Favaretto & Mercadante, 2005)

36

Fig. 4.5 Filogenia dos animais (Favaretto & Mercadante, 2005) 37

Fig. 4.6 Origem e evolução dos elefantes (Laurence, 2005) 38

Fig. 4.7 Diagrama que classifica os grupos de vegetais terrestres

(Laurence, 2005)

38

Fig. 4.8 Filogenia das angiospermas (Laurence, 2005) 39

Fig. 4.9 Filogenia dos filos de animais (Laurence, 2005) 39

Fig. 4.10 Filogenia dos cordados (Laurence, 2005) 40

Fig. 4.11 Filogenia dos primatas (Laurence, 2005) 40

Fig. 4.12 Principais grupos de plantas (Adolfo, Crozeta & Lago,

2005)

41

Fig. 4.13 Divergência dos tentilhões de Darwin (Adolfo, Crozeta &

Lago, 2005)

41

Fig. 4.14 Evolução dos peixes (Adolfo, Crozeta & Lago, 2005) 42

Fig. 4.15 Evolução dos répteis (Adolfo, Crozeta & Lago, 2005) 42

Fig. 4.16 Evolução dos hominídeos (Adolfo, Crozeta & Lago, 2005) 42

XI

Fig. 4.17 Cladograma de exemplificação (Lopes & Rosso, 2005) 43

Fig. 4.18 Explicação dos processos de cladogênese e anagênese

(Lopes & Rosso, 2005)

43

Fig. 4.19 Cladograma de exemplificação (Lopes & Rosso, 2005) 44

Fig. 4.20 Cladograma de exemplificação (Lopes & Rosso, 2005) 44

Fig. 4.21 Matriz de caracteres para exemplificação (Lopes & Rosso,

2005)

44

Fig. 4.22 Cladograma formado pela matriz de caracteres de

exemplificação (Lopes & Rosso, 2005)

44

Fig. 4.23 Diferença entre dicotomia e politomia em um cladograma

(Lopes & Rosso, 2005)

45

Fig. 4.24 Primeira proposta de filogenia dos seres vivos (Lopes &

Rosso, 2005)

45

Fig. 4.25 Proposta de filogenia dos seres vivos por Whittaker (Lopes

& Rosso, 2005)

45

Fig. 4.26 Filogenia dos seres vivos de acordo com Woese (1990)

(Lopes & Rosso, 2005)

46

Fig. 4.27 Filogenia dos seres vivos adotada pela obra (Lopes &

Rosso, 2005)

46

Fig. 4.28 Filogenia que mostra a teoria da endossimbiose (Lopes &

Rosso, 2005)

46

Fig. 4.29 Filogenia dos fungos (Lopes & Rosso, 2005) 47

Fig. 4.30 Filogenia dos vegetais (Lopes & Rosso, 2005) 47

Fig. 4.31 Filogenia dos filos de animais (Lopes & Rosso, 2005) 48

Fig. 4.32 Filogenia dos artrópodes (Lopes & Rosso, 2005) 48

Fig. 4.33 Relações entre equinodermos e cordados (Lopes & Rosso,

2005)

49

Fig. 4.34 Relações entre os cordados atuais (Lopes & Rosso, 2005) 49

Fig. 4.35 Relações entre os principais grupos de dinossauros e aves

(Lopes & Rosso, 2005)

50

Fig. 4.36 Cladograma com as relações de parentesco dos tentilhões

de Galápagos (Lopes & Rosso, 2005)

50

Fig. 4.37 Relações de parentesco entre os primatas e o ser humano

(Lopes & Rosso, 2005)

51

Fig. 4.38 Filogenia dos 3 domínios da vida (Sadava et al., 2008) 52

XII

Fig. 4.39 Filogenia dos eucariotos (Sadava et al., 2008) 53

Fig. 4.40 Filogenia das plantas terrestres (Sadava et al., 2008) 55

Fig. 4.41 Filogenia das plantas com sementes (Sadava et al., 2008) 55

Fig. 4.42 Filogenia das angiospermas (Sadava et al., 2008) 56

Fig. 4.43 Filogenia dos animais (Sadava et al., 2008) 57

Fig. 4.44 Filogenia dos protostomados (Sadava et al., 2008) 58

Fig. 4.45 Propostas de filogenias dos atrópodes (Sadava et al., 2008) 59

Fig. 4.46 Filogenia dos deuterostomados (Sadava et al., 2008) 60

Fig. 4.47 Filogenia dos primatas (Sadava et al., 2008) 61

Fig. 4.48 Origem da espécie humana a partir de Australopithecus

afarensis (Sadava et al., 2008)

62

Fig. 4.49 Filogenia dos fungos (Sadava et al., 2008) 62

Fig. 4.50 Filogenia descrita por Darwin sobre a diversificação dos

tentilhões, pássaros estudados no arquipélago de galápagos

(Sadava et al., 2008)

64

Fig. 4.51 Gráfico com a relação do número de capítulos no qual o

tema é identificado por obra

65

Fig. 4.52 Gráfico com a relação da presença de conceitos

importantes em Sistemática Filogenética

66

Fig. 4.53 Gráfico com a relação de capítulos nos quais aparecem

árvores filogenéticas por obra

66

XIII

LISTA DE QUADROS

Quadro 3.1 Coleções recomendadas pelo guia PNLEM/2009 23

Quadro 3.2 Resumo da ficha de descritores analíticos 24

Quadro 4.1 Os capítulos e unidades em que o tema é identificado nos

cinco LDs analisados

27

Quadro 4.2 Presença e qualidade de conceitos relacionados à

Sistemática Filogenética

31

Quadro 4.3 Os LDs e os grupos biológicos com ilustração de suas

filogenias

33

XIV

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 1

1.1. QUEBRA DE PARADIGMA E AS CONSEQUÊNCIAS NO ESTUDO

DA CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

1

1.2. A SISTEMÁTICA TRADICIONAL SEGUNDO A

CLASSIFICAÇÃO LINNEANA

3

1.3. O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA E AS INADEQUAÇÕES DA

SISTEMÁTICA TRADICIONAL

5

1.4. A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA 7

1.5. A METÁFORA DA “ÁRVORE DA VIDA” 11

1.6. EVOLUÇÃO E SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA NO ENSINO DE

BIOLOGIA

13

1.7. O PAPEL DO LIVRO DIDÁTICO E O LIVRO DIDÁTICO

DE BIOLOGIA

17

1.8. A SISTEMÁTICA NOS LIVROS DIDÁTICOS

DE BIOLOGIA

20

2. OBJETIVOS 21

2.1. OBJETIVOS GERAIS 21

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

21

3. METODOLOGIA 22

3.1. ESCOLHA DOS LIVROS DIDÁTICOS 22

3.2. FICHA DE DESCRITORES ANALÍTICOS

22

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 26

4.1. EM QUE CAPÍTULOS O TEMA APARECE? 26

4.2. DE QUE FORMA O TEMA É ABORDADO E QUAL RELEVÂNCIA É

DADA NO CONTEXTO DA BIOLOGIA?

28

4.3. PRESENÇA E PERTINÊNCIA DE CONCEITOS IMPORTANTES EM

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

31

4.4. ANÁLISE DAS ÁRVORES FILOGENÉTICAS PRESENTES 32

4.4.1. Capítulos em que estão presentes e grupos biológicos

representados

32

XV

4.4.2. Aspectos visual e didático 34

4.4.3. Comparação com filogenias recentes 51

4.4.3.1. Filogenia dos seres vivos 51

4.4.3.2. Filogenia das plantas terrestres 54

4.4.3.3. Filogenia dos animais 57

4.4.3.4. Filogenia dos primatas e origem da espécie humana 60

4.4.3.5. Outras filogenias 62

4.4.4. Manual de construção de árvores filogenéticas 63

4.5. ANÁLISE FINAL

65

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

67

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

73

ANEXOS 78

1

1. INTRODUÇÃO

A Sistemática Filogenética configura-se como um novo paradigma biológico e merece

uma especial atenção de sua abordagem no Ensino de Biologia. A proposta deste trabalho é

investigar como este assunto é abordado nos livros didáticos de Biologia do Ensino Médio,

optando pelas coleções de volume único recomendadas pelo Programa Nacional do Livro

Didático do Ensino Médio – o PNLEM/2009 (BRASIL, 2008).

Este trabalho está estruturado como uma parte inicial, de caráter teórico, onde se

explicita de que forma a Sistemática Filogenética causa impacto no campo do conhecimento

biológico, sobretudo na organização da biodiversidade, a ponto de atingir o Ensino de

Biologia. A seguir é apresentada a pesquisa, propriamente dita, com sua metodologia,

resultados, discussões e conclusões.

A escolha do objeto se deve a existência, na literatura, de trabalhos a respeito da

abordagem deste assunto – de forma direta ou indireta ao se tratar do tópico de Evolução –

nas aulas de Biologia do Ensino Médio, porém sem identificar o que já vem sendo explorado

em Livros Didáticos. O tema também é de interesse direto do autor, que possui formação em

Zoologia, com a temática Sistemática Filogenética presente em pesquisa anterior, agora

ganhando novos contornos neste ingresso ao campo de pesquisa em Educação em Ciências.

1.1. QUEBRA DE PARADIGMA E AS CONSEQUÊNCIAS NO ESTUDO DA

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

A História da Biologia, inserida na História da Ciência como um todo, pode revelar-se

como uma importante ferramenta para o Ensino de Biologia, pois através desta abordagem se

investiga os fatores externos influenciadores na atividade científica e permitindo a

estruturação dos conceitos internos, sua coerência e dificuldades (MEGLHIORATTI et al.,

2006). Além disso, com um número crescente de novidades no campo da pesquisa em

Biologia, bem como da influência das tecnologias desta área na sociedade como um todo,

torna-se cada vez mais importante a contextualização do conhecimento biológico, ressaltando

o seu dinamismo. Este caráter revela-se importante na ruptura e construção de paradigmas

relacionados à Ciência.

De acordo com Thomas Kuhn (1962), a ciência é resultado das atividades concretas

em um determinado contexto histórico, apresentando características próprias em cada tempo,

2

constituindo o enfoque historicista de ciência. Um paradigma, isto é, um padrão de

pensamento em ciência, é estabelecido e torna-se vigente, resultando em uma ciência normal.

Esta consiste em um período no qual a atividade científica se alicerça neste paradigma

estabelecido, em uma teoria geral amplamente aceita pela comunidade científica. Quando este

paradigma já não resolve todas as questões levantadas, enquanto torna-se cada vez mais

consolidado, ocorre um período de crise do paradigma, levando a comunidade científica a

mover esforços no sentido de tentar explicar estas questões. Após testar novas teorias que

consigam resolvê-las, é estabelecido um novo paradigma e isto define a estrutura de uma

Revolução Científica.

No campo biológico, o pensamento evolucionista é um exemplo desta quebra de

paradigma (MEGLHIORATTI, 2004; ANDREATTA & MEGLHIORATTI, 2010). As

pesquisas referentes ao processo de diversificação dos seres vivos e à formação de novas

espécies intensificaram-se no século XIX, por pesquisadores como Lamarck, Darwin, Haeckel

e Spencer, geraram ideias que custaram a ser assimiladas pela comunidade científica, gerando

muitas controvérsias iniciais (MEGLHIORATTI et al., 2006). O Evolucionismo foi contrário

ao Fixismo e ao Criacionismo, pensamentos em vigência que defendiam a origem da vida sob

a luz da criação divina e a imutabilidade das espécies, baseados em doutrinas religiosas

(MARTINS et al., 2009).

A classificação dos seres vivos demorou a acompanhar o pensamento evolutivo, pois

se fundamentava em uma lógica essencialista, tipológica, sem uma correlação com a história

evolutiva dos seres (AMORIM et al., 2001; GUIMARÃES, 2005; LOPES et al., 2008). A

Sistemática e a Taxonomia – ciências que estudam a classificação dos seres vivos – foram

aperfeiçoadas e fundamentadas por Lineu em 1758, através da obra “Systema Naturae”.

Dentre outras contribuições, Lineu foi o responsável pela organização dos seres vivos em

categorias taxonômicas hierarquizadas, sendo conjuntos lógicos e absolutos, porém baseada

no pensamento fixista vigente (ARAÚJO-DE-ALMEIDA et al., 2007b).

Com a divulgação da Teoria da Evolução a partir da metade do século XIX, alguns

pesquisadores na área da Sistemática, em especial da Zoologia, passaram a basear seus

métodos de classificação em função da história evolutiva – ou filogenia – dos grupos

biológicos envolvidos. A partir das décadas de 1950 e 1960, surgiram diferentes tendências de

promover agrupamentos naturais de seres vivos, estabelecidos por apresentar uma

ascendência comum e baseando-se em informações que pudessem resgatar a filogenia destes

grupos. De acordo com Amorim (2002), os filogeneticistas, gradistas e feneticistas

propuseram métodos, alguns deles de origem matemática, para, desta forma, possibilitar uma

adequada identificação das relações de parentesco entre os seres vivos do grupo estudado.

3

A Sistemática Filogenética foi desenvolvida pelo entomólogo alemão Willi Hennig,

em 1950, adotando as relações de parentesco evolutivo (ou filogenéticas) como o alicerce

para os sistemas de classificação e taxonomia (AMORIM, 2002; ARAÚJO-DE-ALMEIDA et

al., 2007a; SANTOS & CALOR, 2007a; DORVILLÉ, 2009). Deste modo, o Sistema

Linneano de classificação, foi aos poucos sendo modificado e a adoção da Sistemática

Filogenética pelos pesquisadores como ferramenta de interpretação dos parentescos

evolutivos foi intensa a partir da década de 1960 e se transformou em um novo paradigma no

contexto da pesquisa em Biologia.

1.2. A SISTEMÁTICA TRADICIONAL SEGUNDO A CLASSIFICAÇÃO

LINNEANA

A Sistemática é a ciência da biodiversidade, isto é, seu objeto central de estudo é a

diversidade biológica, ocupando-se de: “(1) descrever essa diversidade; (2) encontrar que

tipo de ordem existe na diversidade biológica (se existir); (3) compreender os processos

que são responsáveis pela geração dessa diversidade. (...) (4) apresentar um sistema

geral de referência sobre a diversidade biológica” (AMORIM, 2002, p. 16; grifo meu). A

prática de se agrupar os seres vivos – gerando táxons – remete às origens da humanidade e os

sistemas de classificação, baseados em lógicas precisas, pelo menos teriam um início na

Grécia Antiga, por Aristóteles (AMORIM, 2002). Entretanto, esses sistemas baseavam-se em

um pensamento essencialista, no qual a diversidade dos seres vivos só ocorreria por acidentes

da matéria, e em agrupamentos por compartilhamento de semelhanças (AMORIM, op. cit.;

GUIMARÃES, 2005).

A formalidade da Sistemática e da Taxonomia tem como grande marco a 10ª edição da

obra “Systema Naturae” (1758), de autoria do naturalista sueco Carolus Linnaeus – conhecido

como Lineu –, fundamentada no sistema essencialista de Aristóteles. Uma espécie biológica

recebe o sistema binomial de nomenclatura, no qual o primeiro nome constitui-se de um

gênero e, o segundo, um epíteto definidor da espécie (e.g.: o lobo pertence à espécie Canis

lupus, no qual Canis é o gênero e lupus, o epíteto definidor da espécie). Lineu também criou

as categorias taxonômicas que organizam a diversidade biológica, denominadas Espécie,

Gênero, Ordem, Classe e Reino, da mais específica para a mais geral (AMORIM, 2002).

De uma forma geral, a Classificação Linneana tornou-se o sistema de referência para

as classificações biológicas, tradicionalmente adotado pelos sistematas e taxonomistas.

Entretanto, suas limitações vão desde as crenças de Lineu ao fundar tal método, pois, além de

essencialista, acreditava no criacionismo e no fixismo. A diversidade biológica não era muito

4

conhecida e, para Lineu, só existiam alguns milhares de espécies de seres no mundo

(GUIMARÃES, 2005). Estas categorias se tornaram insuficientes com o aumento do

conhecimento sobre a diversidade biológica e da identificação de outros níveis de parentesco.

Logo, tornou-se necessária a criação de novas categorias taxonômicas intermediárias às

preexistentes, como Filo, Família, Divisão, Tribo, etc., e as subdivisões das categorias, com

prefixos “super-“, “sub-“, “infra-“, etc., sendo denominadas de categorias pós-Linneanas

(AMORIM, 2002; GUIMARÃES, 2005; ARAÚJO-DE-ALMEIDA et al., 2007b). As

categorias comumente utilizadas são Espécie, Gênero, Família, Ordem, Classe, Filo e

Reino, da mais específica para a mais geral (Figura 1.1).

Figura 1.1: Esquema da hierarquia entre as categorias taxonômicas.

Fonte: http://e-portofolio-cat-5.perfect-blog.net/Geologia-b1/Taxonomia-b1-p47.htm

5

1.3.O PENSAMENTO EVOLUCIONISTA E AS INADEQUAÇÕES DA

SISTEMÁTICA TRADICIONAL

Para Santos e Calor (2007a), a teoria da Evolução é considerada o núcleo da biologia

histórica. Apesar do desenvolvimento de um pensamento evolucionista, que entendia que os

seres vivos sofriam transformações ao longo do tempo, cujo principal protagonista foi

Lamarck ao fim do século XVIII, o estopim do Evolucionismo foram as pesquisas de Charles

Darwin e Alfred Wallace sobre a seleção natural, realizadas de forma independente, e a

publicação da obra “A Origem das Espécies”, de Charles Darwin (1859). Para Mayr (2000),

“nenhum biólogo parece ter sido responsável por mais modificações – e por modificações

mais drásticas para a visão de mundo de pessoas comuns – que Charles Darwin.”

Entretanto, Darwin e Wallace desconheciam as origens genéticas da variabilidade

(AMORIM et al., 2001). Os trabalhos a respeito de genética de populações iniciaram o seu

desenvolvimento por Mendel no século XIX, porém foram mais divulgados nos primórdios do

século XX. Nesta época, o pensamento em Evolução possuía conotação de progresso, de que

os seres evoluem no sentido da perfeição, como nos estudos de Galton, primo de Darwin, a

respeito da eugenia (MEGLHIORATTI et al., 2006).

Em meados do século XX, pesquisadores de diferentes áreas da Biologia, destacando-

se os geneticistas Thomas Hunt Morgan, Ronald Fisher, Theodosius Dobzhansky, J.B.S.

Haldane, Sewall Wright, William D. Hamilton e Cyril Darlington, os zoólogos Julian Huxley

e Ernst Mayr, o paleontólogo George Gaylord Simpson e o botânico G. Ledyard Stebbins,

concluíram que mutações aleatórias nas sequências de nucleotídeos da molécula de DNA

geram alterações fenotípicas que seriam mantidas em determinada frequência nas populações,

por efeitos variáveis, como fatores ambientais, de competição ou relacionados à capacidade

de reprodução dos seres vivos (FREIRE-MAIA, 1998). Estes trabalhos reunidos compõem a

Teoria Sintética da Evolução, também chamada de Teoria Moderna da Evolução ou

Neodarwinismo. Esta nova teoria passou a integrar e unificar todos os conteúdos em Biologia,

como Genética, Citologia, Sistemática, Paleontologia, Fisiologia e Ecologia, tornando célebre

a frase de T. Dobzhansky, de 1973, de que “nada em Biologia faz sentido, a não ser à luz da

Evolução” (DOBZHANSKY, 1973).

Frente às novidades que surgiam no campo filosófico da teoria da evolução, de forma

prática alguns pesquisadores começaram a fazer estudos de reconstrução de filogenias, isto é,

uma forma gráfica de se representar a história evolutiva e parentescos implícitos de um ou

mais grupos de seres vivos. A proposta de uma „Árvore da Vida‟, criada por Charles Darwin

em “A Origem das Espécies”, com o objetivo de explicar as divergências evolutivas,

6

colaborava para o início dos estudos nesta área, complementado por Haeckel, em 1866, por

exemplo (GUIMARÃES, 2004, 2005; MARCELOS, 2006). Entretanto, estas filogenias

careciam de um método para sua inferência, sendo reconhecidas como atividades de segundo

plano dos pesquisadores e ignoradas para fins de classificação (GUIMARÃES, op. cit.).

Nas décadas de 1950 e 1960 surgiram métodos que buscavam identificar as relações

de parentesco entre os seres vivos reduzindo arbitrariedades dos sistematas. Os taxonomistas

numéricos, também conhecidos como „feneticistas‟, desenvolveram complexas operações

numéricas, produzindo diagramas ramificados “em que a reunião ou separação de táxons se

faz com base na semelhança média dos caracteres apresentados na matriz de dados”

(AMORIM, 2002). A Taxonomia Numérica, posteriormente chamada de Sistemática

Fenética, foi desenvolvida por R. Sokal e P. Sneath no livro “The Principles of Numerical

Taxonomy”, (Os Princípios da Taxonomia Numérica), lançado em 1963 (AMORIM, 2002;

GUIMARÃES, 2004, 2005; DORVILLÉ, 2009). Dentre as críticas a esta escola, o

agrupamento destes táxons por quantidade de semelhanças remete a uma fragilidade

ontológica, pois ignora-se possíveis características plesiomórficas, comuns a grupos

ancestrais, ou homoplásticas, que surgiriam de forma independente em dois ou mais grupos

(AMORIM, 2002).

A Sistemática Gradista, tendo em Ernst Mayr um importante fundador e defensor,

baseia-se em uma visão mais genérica da história evolutiva de um grupo. Cada grupo – ou

grado – apresenta um conjunto de características „adaptativas‟, representando um grau na

evolução. Amorim (2002) cita um exemplo de proposta desta escola:

O exemplo clássico é o da evolução dos vertebrados, que partem do grado dos

grupos aquáticos (Pisces); no nível dos Tetrapoda, passam ao grado dos grupos

terrestres, com alguma dependência da água (Amphibia); a partir dessa condição,

surgem os grupos terrestres amniotos de sangue frio (Reptilia), a partir do qual

surgem os organismos voadores de sangue quente (Aves) e, independentemente, os

organismos de sangue quente com pêlos e outras características „adaptativas‟

(Mammalia). (AMORIM, 2002, p. 93)

A maior discussão envolvendo este sistema é a dificuldade de se estabelecer uma

classificação baseada em grupos que apresentem características autoecológicas comuns, sem

informar se são plesiomórficas (ancestrais) ou apomórficas (novidades evolutivas). Além

disso, estas características são desconhecidas para a maioria das quase dois milhões de

espécies descritas, tornando seu método semelhante ao da sistemática tradicional, de forma

intuitiva e subjetiva (AMORIM, 2002).

7

1.4.A SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

A Sistemática Filogenética surge a partir dos anos 1950, sendo desenvolvida pelo

entomólogo alemão Willi Hennig, como mencionado anteriormente. Embora a publicação

original sobre seu método fosse desenvolvida em 1950, na obra “Grundzüg einer Theorie der

Phylogenetischen Systematik” (Linhas gerais de uma Teoria da Sistemática Filogenética), seu

reconhecimento chegou a partir de 1966, ano da publicação de “Philogenetic Systematics”

(Sistemática Filogenética), versão traduzida para o inglês e amplamente difundida

(GUIMARÃES, 2005). De acordo com Amorim (2002, p. 95), “o centro da proposta de

Hennig é que as classificações biológicas devem ser um reflexo inequívoco do conhecimento

atual sobre as relações de parentesco entre os táxons.” Ou seja, as classificações devem se

basear em grupos monofiléticos, isto é, conjuntos de seres vivos que apresentam ancestrais

comuns e exclusivos.

O objetivo do estudo da Sistemática Filogenética, ou cladística, consiste na

identificação das relações de parentesco pela reconstrução da filogenia dos seres vivos. Para

tal, há de se verificar a existência de homologias, isto é, estruturas que apresentem a mesma

ontogenia, e se estas homologias correspondem a estruturas primitivas, também denominadas

plesiomorfias, ou derivadas, ou apomorfias. Se corresponder a uma característica

apomórfica exclusiva de um grupo, também denominada autapomorfia, é o suficiente para

constatar que este grupo é monofilético, pois apresenta um ancestral comum, o primeiro a

apresentar esta novidade evolutiva. Se a característica é compartilhada por vários grupos de

seres vivos, diz-se então que é uma sinapomorfia. Estes grupos, considerados naturais,

recebem um nome cientificamente válido e assume uma posição, dependendo da hierarquia do

grupo em questão (AMORIM, op. cit.).

A forma gráfica de se representar as relações evolutivas entre os seres vivos é o

cladograma ou árvore filogenética. Os cladistas produziram métodos matemáticos para a

construção de um cladograma, gerando dados a serem primariamente lançados em uma

matriz. Nesta, normalmente números são usados para definir a condição de um determinado

caráter, seja ele plesiomórfico (definido pelo número 0) ou apomórfico (definido

primariamente pelo número 1, podendo ser usado outros números, dependendo da série de

transformação em questão). Esta definição pode ser chamada de polarização dos caracteres

(AMORIM, op. cit.).

A partir da elaboração da matriz, a árvore filogenética é construída por ramos e nós

representando as modificações dos seres vivos ao longo do tempo. O ramo corresponde ao

8

processo de anagênese, isto é, processo de modificação em apenas um grupo, seja por

mutação, recombinação, seleção, deriva gênica e fixação de alelos (AMORIM, 2002). As

sinapomorfias definem os diferentes ramos entre os nós e as autapomorfias representam os

ramos que terminam nas unidades taxonômicas analisadas. Os nós da árvore correspondem ao

processo de cladogênese, isto é, fragmentação em dois ou mais ramos – dicotomias e

politomias, respectivamente – que evoluem independentemente. Este processo normalmente é

causado por eventos de vicariância (surgimento de uma barreira geográfica entre populações

de uma mesma espécie) ou dispersão (AMORIM, 2002). Os nós são definidos quando dois ou

mais grupos apresentam uma ou mais sinapomorfias, porém apresentam autapomorfias

diferentes, que as tornam diferentes a ponto de serem grupos separados na árvore.

Em oposição aos grupos monofiléticos, estão os grupos merofiléticos, que podem ser

classificados pelo compartilhamento de características não sinapomórficas. Um grupo

definido por simplesiomorfias, isto é, uma característica plesiomórfica (ou primitiva)

compartilhada, denomina-se parafilético. Este tipo de grupo apresenta um ancestral comum a

todo o grupo, mas que não é exclusivo dele. Um táxon que apresenta uma condição derivada

em relação a esta simplesiomorfia, mas proveniente da mesma linhagem, estaria excluído

deste grupo, não configurando um grupo natural. Outro grupo merofilético pode ser definido

por homoplasias, isto é, características semelhantes em dois ou mais grupos que surgiram de

forma independente nestes. Este caso também é conhecido como convergência evolutiva (ou

adaptativa). Ao se agrupar táxons usando caracteres homoplásticos, o grupo resultante é

polifilético, pois resulta na reunião de seres vivos provenientes de diferentes ramos.

Um exemplo de uma filogenia conhecida é a dos insetos atuais (BRUSCA &

BRUSCA, 2002; Figura 1.2). Um inseto é característico pela presença de corpo divido em

cabeça, com olhos compostos, um par de antenas e boca com peças bucais, como mandíbulas,

maxilas e lábio; tórax com três pares de patas; e abdome, com onze segmentos, podendo ter

apêndices apenas no último (cercos). Poderíamos destacar a presença de dois pares de asas

torácicas como um fator importante para a reunião da grande maioria dos insetos no grupo

Pterygota, em detrimento das traças-de-livro (ordem Thysanura). Dentro de Pterygota, um

grupo de insetos possui formas imaturas aquáticas – Palaeoptera – e o outro apresenta a

capacidade de dobrar as asas sobre o abdômen – Neoptera. Dentre os Palaeoptera, estão as

ordens Odonata (libélulas) e Ephemeroptera (efeméridas). Em Neoptera, alguns grupos são

definidos pela forma de desenvolvimento das formas imaturas, podendo ser com metamorfose

completa – Holometabola – ou incompleta. Dentre insetos holometábolos, que apresentam

três estágios de desenvolvimento – larva vermiforme, pupa e adulto alado – destacam-se as

ordens Coleoptera (besouros), Lepidoptera (borboletas e mariposas), Diptera (moscas e

9

mosquitos), Hymenoptera (abelhas, vespas e formigas) e Siphonaptera (pulgas). As demais

ordens de insetos neópteros ainda possuem posições filogenéticas discutíveis, embora alguns

subgrupos possam ser formados, como os Dictyoptera (que englobam baratas, louva-a-deuses

e cupins).

Figura 1.2: Filogenia dos insetos, adaptada de Brusca & Brusca (2002).

As árvores filogenéticas não somente são úteis para auxiliar na reconstrução do

parentesco dos seres vivos e na estrutura das classificações, como também são úteis em

refazer – e, até certo ponto, extinguir – certas classificações errôneas. A mais famosa está

presente em dois grupos de vertebrados, como peixes e répteis. Estes táxons eram definidos

pelo compartilhamento de plesiomorfias, o que foi suficiente para desmembrá-los. Os

diferentes grupos de peixes, como Chondrichthyes („condrictes‟) e Osteichytyes/

Actinopterygii („peixes com nadadeira raiada‟), não são mais reunidos em um grupo só,

antigamente denominado Pisces (Figura 1.3). No grupo dos répteis, é comum subdividi-lo em

diferentes táxons, como Squamata („escamados‟), Testudinata („tartarugas‟) e Crocodilia

10

(„crocodilianos‟), ou incluir o grupo das aves, podendo denominar este último táxon como

Sauropsida (Figura 1.4).

Figura 1.3: Filogenia dos vertebrados. Fonte: SAVADA et al. (2008); p. 723

Figura 1.4: Filogenia dos tetrápodes amniotas. Fonte: Savada et al. (2008); p. 731

11

1.5.A METÁFORA DA “ÁRVORE DA VIDA”

A metáfora da árvore como símbolo surge a partir de Darwin, em sua obra “A Origem

das Espécies”, em oposição ao modelo scala naturae. Este modelo, criado por Aristóteles e

seguido por naturalistas como Lineu e Leibniz, constituía-se em uma ordem linear, dos

organismos mais simples aos mais complexos (GUIMARÃES, 2005). A Árvore da Vida de

Darwin (Figura 1.5), que estabelece as relações de parentesco de espécies por meio de um

diagrama ramificado, é considerada como uma das propostas mais adequadas, podendo ser

considerada a ideia mais poderosa da Biologia (ROSE, 2000; apud MARCELOS, 2006;

grifo do autor). Ainda de acordo com o autor:

Tão boas são as provas que corroboram a Árvore de Darwin e tão vasto é o seu

poder explicativo, que a teoria da evolução pela modificação de ancestrais comuns

foi amplamente aceita pelos biólogos durante a vida de Darwin (...) a Árvore da

Vida darwiniana é um dos grandes alicerces sobre os quais se ergue a Biologia

moderna (ROSE, 2000, p. 98; apud MARCELOS, 2006).

Figura 1.5: Diagrama elaborado por Darwin, presente na obra "A Origem das Espécies".

Fonte: DARWIN, 2004 (original de 1859)

12

A árvore de Haeckel, publicada na obra “Generelle Morphologie der Organismen”

(Morfologia Geral dos Organismos), de 1866 (Figura 1.6), foi uma das primeiras a recuperar

a história evolutiva dos seres vivos, embora ainda exista a conotação de progresso na

evolução, pois coloca seres considerados mais desenvolvidos, como os mamíferos, no topo

(GUIMARÃES, 2005). Tal árvore, no entanto, possui uma forte ideia inovadora: a do

monofiletismo dos seres vivos, pois coloca um tronco único de onde partem os diferentes

grupos, representando uma ascendência comum a partir do grupo Monera.

Figura 1.6: Diagrama da árvore proposta por Haeckel em 1866. Fonte: GUIMARÃES (2005), p. 42

13

Nas árvores filogenéticas aceitas recentemente, todos os grupos biológicos atuais

aparecem em um mesmo nível, o que resolve a polêmica a respeito do conceito de evolução

como progresso, no sentido de atingir a perfeição, erroneamente metaforizado com o uso de

uma „escada‟ na evolução humana, por exemplo (BELLINI, 2006). Apenas os grupos

extintos, baseados nas descobertas do registro fóssil, podem ocupar diferentes alturas em um

cladograma, pois a distância da altura destes ramos à altura dos ramos de grupos atuais

corresponde ao tempo em que estão extintos.

Uma proposta recente de cladograma, a Moita Filogenética, tem sido adotada para

dividir o mundo em três grandes Domínios: Bacteria, Archaea e Eucarya (Figura 1.7). Os

seres vivos permanecem com uma descendência comum, porém os ramos não atingem a

mesma altura (WOESE et al., 1990).

Figura 1.7: Diagrama da "Moita" filogenética proposta por Woese et al. (1990) para os três domínios dos seres

vivos. Fonte: GUIMARÃES (2005), p. 45

1.6.EVOLUÇÃO E SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA NO ENSINO DE BIOLOGIA

O tema Evolução possui um importante papel no ensino de Biologia, pelo seu caráter

integrador e por facilitar a compreensão de diversos conteúdos biológicos, incluindo a própria

diversidade e classificação. Segundo Meyer & El-Hani (2005),

Esperamos [..] que a evolução assuma, no ensino médio brasileiro, um papel mais

central do que o tradicionalmente desempenhado. Não é apropriado tratar a evolução

como somente mais um conteúdo a ser ensinado, lado a lado com quaisquer outros

conteúdos abordados nas salas de aula de Biologia, na medida em que as idéias

evolutivas têm um papel central, organizador do pensamento biológico (MEYER E

EL-HANI, 2005, p. 10).

14

Esta visão é corroborada pelos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino

Médio – PCNEM (BRASIL, 2000). Vários são os trabalhos acadêmicos que analisam este

tema no ensino de Biologia e Ciências, embora ainda em número insatisfatório (AMORIM &

LEYSER, 2009; CASTRO & AUGUSTO, 2009). Porém o tema vem recebendo um destaque

coerente com a importância do tema, tanto em sala de aula (COSTA et al., 2009), na

formação de professores (GOEDERT, 2004), nas concepções de professores

(MEGHLIORATTI et al., 2006; MARTINS et al., 2009) e em livros didáticos (BELLINI,

2006; MARTINS et al., 2009; DIAS & BORTOLOZZI, 2009). Goldbach & Friedrich (2009)

questionam a adequação do olhar evolutivo no ensino da diversidade de seres vivos como

uma forma de organizar o conteúdo, correlacionando áreas como Evolução, Sistemática e

Zoologia.

Entretanto, o ensino da classificação dos seres vivos encontra-se associado a um

pensamento essencialista. Esta visão nega a continuidade das espécies, fundada em um

sistema Linneano, considerado obsoleto e incoerente com uma visão mais evolutiva e

integradora da Biologia (GUIMARÃES, 2005; LOPES et al., 2007). Adicionalmente, o

ensino da diversidade é em geral realizado de forma memorística, em parte pela dissociação

de uma abordagem evolutiva e também pelo excesso de nomes latinizados (GUIMARÃES,

2004). De acordo com os PCN+ (BRASIL, 2002),

Do mesmo modo, os estudos zoológicos (ou botânicos), para citar outro exemplo,

privilegiam a classificação, a anatomia e a fisiologia comparadas. Os animais (e os

vegetais) são abstraídos de seus ambientes e as interações que estabelecem com

outros seres vivos, geralmente, são ignoradas. Discute-se a evolução anatômica dos

aparelhos captadores de oxigênio (pulmões, brânquias), ou filtradores do sangue

(rins, nefrídios), desconsiderando o ambiente em que essa evolução se deu.

Trabalham-se as características dos grandes grupos de seres vivos, sem situá-los nos

ambientes reais, sem determinar onde vivem, com quem efetivamente estabelecem

relações, sem, portanto, tratar de questões essenciais como distribuição da vida na

Terra, uso sustentável da biodiversidade, expansão das fronteiras agrícolas, desafios

da sustentabilidade nacional. Com isso, deixam de ser desenvolvidos saberes

práticos importantes para o estudante exercer sua cidadania (BRASIL, 2002, p. 32).

O ensino da diversidade baseado na evolução e na metodologia cladística, no âmbito

da Educação Básica, já vem recebendo uma forte influência da Sistemática Filogenética,

como defendem Amorim et al. (2001). Os autores explicam que outras disciplinas, como

Física e Química e outras áreas da Biologia, sofreram grandes modificações ao longo do

tempo no sentido de favorecer a um ensino mais integrado de seus conteúdos. A Sistemática

permaneceu estanque, adotando a lógica de Aristóteles e Lineu, e o ensino de Zoologia e

15

Botânica nos ensinos Fundamental e Médio se tornou pouco estimulante a partir do momento

que negam as relações de parentesco entre os seres vivos, listando as características de cada

grupo de forma descritiva. Os autores observaram que cada grupo biológico é descrito nos

livros didáticos de forma separada, sem uma sequência lógica, e apresentando muitos grupos

atualmente considerados artificiais. Em seguida, os autores explicam as bases da Sistemática

Filogenética, desde a consolidação das Teorias Evolutivas, o conceito de homologia e a

classificação baseada na análise das filogenias.

Nos parágrafos seguintes, são listadas algumas propostas de trabalhar o tema em

espaços de cursos de formação de professores ou na sala de aula dos ensinos Fundamental e

Médio.

Schrago et al. (2001) realizaram uma atividade em sala de aula desenvolvida por

professores em formação (licenciandos) com alunos de sexta série do Ensino Fundamental

(atualmente, sétimo ano), com a intenção de relacionar a classificação biológica com o

processo de evolução. Partindo do pressuposto de que a Sistemática Filogenética é a área que

melhor trabalha essa relação, os autores propuseram a construção de uma filogenia de um

grupo de peixes hipotéticos, no intuito de trabalhar com noções como características

apomórfica e plesiomórfica, grupo externo e grupos „natural‟ e „artificial‟. Os alunos

relacionaram as características dos peixes com estes conceitos e puderam vivenciar as

dificuldades dos filogeneticistas ao desenvolver critérios para elaborar uma filogenia e

mostrando ser eficiente a proposta de trabalhar, na sala de aula, com conceitos discutidos

apenas no meio acadêmico.

Guimarães (2004) apresenta uma proposta de trabalho para o ensino de Zoologia

atrelada à Sistemática Filogenética com uma atividade em aula com os alunos, identificando

sinapomorfias em organismos hipotéticos a partir dos quais os alunos construíram seus

cladogramas. Em geral, os alunos que possuem maior facilidade em interpretar os processos

evolutivos obtiveram maior facilidade. Guimarães (2005) relata dois minicursos ministrados

pelo próprio com o mesmo objetivo da atividade anterior, porém com maior aprofundamento

e realizando entrevistas com os participantes, a fim de investigar o que de fato foi apreendido

pelos alunos.

Existem algumas propostas de uso dos cladogramas como um eixo estruturador de

muitas aulas de Biologia, em especial de diversidade de processos, como destacam Santos &

Calor (2007a):

16

(...) em uma aula voltada à citologia, por exemplo, a partir de um cladograma que

mostre as relações entre as bactérias, as arqueobactérias e os eucariotos, pode-se

mostrar a evolução da respiração celular nos eucariotos a partir dos processos de

fermentação já existentes nos procariotos (SANTOS & CALOR, 2007a, p. 3).

Entretanto, os mesmos autores anteveem dificuldades em esclarecer o significado de

homologia, conceito fundamental em sistemática filogenética, base para a construção de

filogenias. Destacam também a importância das árvores filogenéticas como ferramenta

fundamental diagramática para a interpretação do processo evolutivo.

O tema também rende o desenvolvimento de pesquisas na área do Ensino de Ciências,

de caráter teórico, investigando a relação entre a Evolução e a Sistemática Filogenética em

diferentes abordagens: orientações curriculares, uso de analogias e metáforas, análise de livros

didáticos e estado da arte da pesquisa sobre o tema.

Santos & Calor (2007b) relacionam o ensino de Sistemática Filogenética nas escolas

com as normas dos Parâmetros Curriculares Nacionais (BRASIL, 2002), “uma vez que ela

abrange todos os aspectos do ensino de biologia por meio da teoria evolutiva e os apresenta

conectados à história do desenvolvimento científico, à filosofia e à prática da ciência” (p. 1).

Ao exibir uma Biologia dinâmica, os alunos podem incorporar conceitos mais adequados

sobre os conteúdos específicos da disciplina bem como da própria atividade científica em

geral. Dessa forma, é possível resolver problemas conceituais anteriores, como a evolução

linear ou “em escada”, muitas vezes relacionado à própria evolução humana, e possibilitar aos

alunos uma participação mais efetiva no processo de ensino-aprendizagem ao instigar a

argumentação e a análise crítica do método científico.

Guimarães & Carvalho (2007) fazem um apanhado histórico da pesquisa em Ensino de

Evolução, suas principais dificuldades e algumas estratégias para melhorar seu desempenho

no sentido de promover melhor entendimento dos alunos. Os autores realizaram uma pesquisa

fenomenográfica a partir de um minicurso sobre o processo de evolução e o método da

Sistemática Filogenética, ministrado para alunos do Ensino Médio. Como resultado, os

autores destacam que os alunos mantem alguns conceitos errôneos, muitos deles motivados

por fatores religiosos ou por concepções prévias, mas que o uso de cladogramas prova que

pode ser útil para melhorar o Ensino de Evolução.

Marcelos & Nagem (2007) comentam o uso de metáforas e analogias e realizam um

questionário com professores de Biologia, procurando identificar a importância do uso da

Árvore da Vida, proposta por Charles Darwin, como ferramenta para interpretar o processo de

evolução. Muitos professores reconhecem a utilidade do uso destas analogias e metáforas,

mas sem o conhecimento da árvore proposta por Darwin e sem um método adequado para

usar a analogia, requerendo um maior aprimoramento do uso destas ferramentas no ensino.

17

Dorvillé (2009) parte de uma observação dos livros didáticos para criticar o caráter

descritivo do ensino de Zoologia, inicialmente baseado em um método tipológico e Linneano

da classificação dos seres vivos. A partir disto, realiza um apanhado histórico das correntes de

pensamento da Sistemática e de seu reflexo no ensino da diversidade biológica, como a escola

Gradista, fortemente adotada no Ensino Médio. O autor aponta as falhas desta corrente,

baseada na Teoria do Equilíbrio Pontuado, de Eldridge e Gould da década de 1970, e que

encara os táxons “como categorias taxonômicas fechadas e mesmo como parte do senso

comum” (DORVILLÉ, op. cit.), como é o caso dos répteis e peixes. No mesmo trabalho, o

autor denuncia que a Sistemática Filogenética, de forte crescimento nas áreas de Zoologia,

Botânica e Paleontologia, não era sequer mencionada nos livros didáticos de Biologia.

Oliveira & Silva (2010) promovem uma análise da abordagem do tema Sistemática

filogenética no Ensino Médio, investigando doze coleções de livros didáticos de forma

quantitativa, de acordo com forma de abordagem do tema, seja ela completa, parcial ou

ausente, e o ano de publicação. A maioria das obras analisadas não mencionou o tema e

apenas um o desenvolveu em sua totalidade – a obra Lopes & Rosso (2005). Os autores

também entrevistaram professores que, em sua maioria, desconheciam a Sistemática

Filogenética e, após a leitura de uma cartilha sobre o tema, confeccionada para professores de

Biologia do Ensino Médio, reconheceram a importância desta área da Biologia para a melhor

compreensão e ensino da diversidade biológica e as relações de parentesco evolutivo entre os

seres vivos.

1.7. O PAPEL DO LIVRO DIDÁTICO E O LIVRO DIDÁTICO DE BIOLOGIA

O livro didático (LD), objeto fundamental adotado no processo da educação, é

caracterizado por ser uma obra aberta, que deve dialogar com outros tipos de saberes, como os

da comunidade científica (NUÑEZ et al., 2003). Segundo os autores Neto & Fracalanza

(2003), o papel dos LDs varia na sua utilização pelos professores e professoras, podendo

servir: (1) como base para construção do planejamento anual e das aulas ao longo do ano

letivo, podendo utilizar mais de uma coleção; (2) como apoio para as atividades de ensino-

aprendizagem, como fonte de exercícios, leituras complementares e imagens; ou como fonte

de pesquisa bibliográfica. Cabe ressaltar que muitos professores e professoras fazem

adaptações nas coleções didáticas, seja motivado pela realidade escolar ou por convicções

pedagógicas, pois falta um maior suporte por parte das editoras e dos autores das coleções, e

também dos órgãos gestores das políticas públicas educacionais (NETO & FRACALANZA,

2003).

18

A pesquisa acerca dos LDs no Brasil teve início na década de 1970, com um enfoque

de natureza crítica, em especial relacionada aos LDs como „detentores de verdades‟, o que foi

estimulado pela sua importância historicamente construída nas escolas, entre os professores e

professoras e nos documentos públicos. Atualmente, busca-se uma análise dos conceitos

veiculados pelos LDs, no sentido de discuti-los e ressignificá-los (GÜLLICH et al., 2009). Os

programas de melhoria dos LDs, que consomem verbas significativas dos órgãos públicos,

não surtiam o efeito desejado, pois as editoras e os autores dos livros realizam melhorias na

estrutura visual e conceitual, como no caso dos LDs de Ciências, sem modificar “o habitual

enfoque ambiental fragmentado, estático, antropocêntrico, sem localização espaço-temporal.

Tampouco substituíram o aluno como ser passivo, depositário de informações desconexas e

descontextualizadas da realidade” (NETO & FRACALANZA, 2003).

O Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), regulamentado em 1985, só garantia

a compra e distribuição dos livros escolhidos pelos professores, porém a partir de 1995 o

Ministério da Educação (MEC) se esforçou para garantir que o material fosse adequado

(BIZZO, 2000). A princípio, isto não foi o suficiente para inibir erros frequentemente

cometidos por alguns autores de LDs de Ciências, seja de natureza conceitual (BIZZO, op.

cit.), ou textual, no uso de simplificações, linguagem infantilizada, discriminação,

generalizações, analogias, metáforas, dentre outros recursos (BELLINI, 2006; GÜLLICH et

al., 2009). Porém a nossa prática em docência afirma que estas avaliações tem sido muito

criteriosas e inibem a publicação de LDs com erros grosseiros e que facilitam o processo de

ensino-aprendizagem.

Os LDs são elaborados para um aluno genérico, que não existe (NUÑEZ et al., 2003),

cabendo aos professores e professoras o saber escolher a obra que melhor se insere no

contexto de sua realidade escolar, adaptando-a conforme sua necessidade. Entretanto, existe

uma escassez de indicações e testes de instrumentos que orientem o professor na escolha dos

LDs, bem como não há espaço para expor suas críticas a respeito das coleções

(VASCONCELOS & SOUTO, 2003). Alguns autores, como Nuñez et al. (2003) e Neto &

Fracalanza (2003), relacionam os principais elementos dos LDs que possam guiar a essa

escolha, minimizando equívocos. É consenso que as coleções didáticas devem expor seus

conceitos de forma clara e motivadora, introduzindo espaços para o aluno participar do

processo do ensino-aprendizagem mais como sujeito do que como objeto, bem como devem

ser isentas de erros conceituais, que possam ser uma barreira epistemológica para a

assimilação destes conceitos.

Os LDs tem sido escolhidos pelo seu apelo visual, privilegiando as imagens

disponíveis ao invés do conteúdo textual (NUÑEZ et al., 2003). Normalmente, são utilizadas

19

imagens didatizadas, isto é, simplificadas para facilitar a compreensão do aluno, de forma

clara e minimizando as limitações a sua interpretação, de modo a não apresentar ao leitor uma

visão errônea da realidade (VASCONCELOS & SOUTO, 2003). Considerando o texto

científico constitui-se em um híbrido semiótico (LEMKE, 1998; apud GOUVÊA &

MARTINS, 2001), por utilizar elementos verbais e recursos pictóricos no mesmo espaço, às

imagens podem ser atribuídas as seguintes funções, de acordo com Martins (1997): “atrair

atenção, provocar interesse, motivar; sinalizar e organizar o conteúdo por vir; ilustrar uma

ideia ou argumento; e (...) descrever um procedimento”. As imagens podem ser categorizadas

como classificações, ao organizar membros de uma mesma classe em arranjo simétrico de

imagens, com o intuito de compará-los; análises, ao relacionar partes e todo de um

determinado sistema; e narrativas, ao representar processos e ações que ocorrem ao longo do

tempo (MARTINS, 1997).

No caso específico dos LDs de Biologia, o Programa Nacional do Livro Didático de

Ensino Médio, o PNLEM/2009, recomendou as nove coleções didáticas que melhor

atenderam a critérios eliminatórios e classificatórios avaliados por professores de

universidades que foram convidadas pelo MEC (EL-HANI et al., 2007; BRASIL, 2008). As

nove coleções incluem cinco obras de Volume Único, no qual todo o conteúdo é condensado

em um livro, e quatro coleções de três volumes, no qual o conteúdo é dividido de acordo com

as três séries do Ensino Médio.

Através da observação destas coleções, é possível identificar que possuem qualidade

conceitual e didática, embora divirjam na abordagem de determinados assuntos. As obras de

três volumes normalmente se estendem mais em cada tópico importante da Biologia, enquanto

as obras de Volume Único são mais concisas, mas sem comprometer a abordagem mínima

necessária para a exposição e problematização de cada tópico relevante deste componente

curricular. É de praxe também organizar os conteúdos em unidades didáticas afins e

sequenciá-los de forma a partir de uma visão microscópica – associada às áreas de

Bioquímica, Citologia, Embriologia e Histologia –, passando por uma visão no nível dos

organismos – associada às áreas de Sistemática, Taxonomia, Microbiologia, Micologia,

Botânica, Zoologia, Anatomia e Fisiologia –, finalizando em uma visão macroscópica, global

– associada às áreas da Genética, Evolução e Ecologia. Neste trabalho, as coleções de Volume

Único, que são o objeto de estudo, serão analisadas de forma mais criteriosa, obras no sentido

de contribuir para o estado da arte da pesquisa sobre os LDs (ADOLFO, CROZETA &

LAGO, 2005; FAVARETTO & MERCADANTE, 2005; LAURENCE, 2005; LOPES &

ROSSO, 2005; LINHARES & GEWANDSZNAJDER, 2006).

20

1.8.A SISTEMÁTICA NOS LIVROS DIDÁTICOS DE BIOLOGIA

Há pouco na literatura sobre a Sistemática Filogenética nos LDs, seja de Ciências ou

de Biologia. Muitos trabalhos apenas mencionam que os LDs apresentam um enfoque pouco

evolutivo, onde cada grupo de seres vivos aparece estanque em relação aos demais, tornando

o ensino de Sistemática e, em especial, de Zoologia, maçante (AMORIM et al., 2001;

SCHRAGO et al., 2001; VASCONCELOS & SOUTO, 2003; GUIMARÃES, 2004, 2005;

LOPES et al., 2007;; SANTOS & CALOR, 2007; GUIMARÃES & CARVALHO, 2007;

DORVILLÉ, 2009).

O trabalho de Oliveira & Silva (2010), citado anteriormente, caracteriza-se por um

estudo com doze coleções didáticas desde 1985 e identificaram apenas uma obra – a de Lopes

& Rosso (2005) – como a que expõe de forma completa o tema. Entretanto, o olhar sobre as

obras tornou-se subjetivo, pois faltou uma análise criteriosa sobre o que cada obra apresenta

efetivamente, devido a um estudo mais quantitativo do que qualitativo. Além disso, o uso de

obras de épocas distintas aumenta a discrepância entre as mesmas, pois as coleções mais

antigas foram elaboradas durante um período no qual a Sistemática Filogenética era discutida

e trabalhada apenas no meio acadêmico.

Em trabalho preliminar a este TCC, propusemos (SOUZA & GOLDBACH, 2010)

uma análise da coleção de Lopes & Rosso (2005), uma vez que foi identificada no trabalho

supracitado como a mais completa a respeito do tema. Realizamos uma indicação dos

capítulos e unidades nos quais o tema aparecia e salientamos a importância das árvores

filogenéticas dadas pelos autores da coleção ao abordar diferentes grupos de seres vivos,

inclusive contendo um guia para a elaboração de um cladograma a partir de seres hipotéticos.

Consideramos, por fim, que esse trabalho nortearia uma análise minuciosa da coleção de

Lopes & Rosso (2005), bem como das outras coleções didáticas aprovadas pelo

PNLEM/2009. Estes resultados contrariam os resultados de Dorvillé (2009), que afirmam que

o tema sequer é mencionado nos livros didáticos de Biologia do Ensino Médio.

No presente trabalho, foi desenvolvida uma metodologia para identificar e analisar a

abordagem da Sistemática Filogenética nas coleções de LDs de Volume Único, recomendadas

pelo PNLEM/2009. Serão analisados os seguintes aspectos: presença e relevância do tema nas

obras, identificação de conceitos importantes para a compreensão do tema e análise das

árvores filogenéticas presentes, avaliando seus aspectos visuais e didáticos e sua comparação

com as árvores filogenéticas atualmente aceitas.

21

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVOS GERAIS

- Analisar o tema Sistemática Filogenética nos LDs de Biologia do Ensino Médio

(EM), em edições de Volume Único, indicados pelo PNLEM 2009;

- Identificar e comparar a relevância dada ao tema analisado nos LDs;

- Contribuir para as pesquisas acerca da abordagem do tema no Ensino de Biologia.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Propor uma ficha de descritores analíticos que possa avaliar, de forma homogênea,

os livros didáticos selecionados;

- Analisar os conceitos apresentados, tendo como partida os preceitos da cladística;

- Analisar os cladogramas presentes nos LDs no que diz respeito a forma, táxons e

clados, apomorfias e a acuidade textual;

- Comparar as filogenias apresentadas nos LDs com filogenias aceitas atualmente;

22

3. METODOLOGIA

3.1. ESCOLHA DOS LIVROS DIDÁTICOS

O presente trabalho iniciou-se com o levantamento dos LDs de Biologia do EM

recomendados pelo Programa Nacional do Livro Didático do Ensino Médio – o PNLEM/2009

(BRASIL, 2008). Foram escolhidas apenas obras de Volume Único, por serem a maior parte

das coleções recomendadas pelo programa citado, sendo identificadas cinco (05) das nove

(09) coleções, disponíveis no acervo no Núcleo de Educação e Divulgação de Ciências

(NEDIC) do Instituto Federal de Ciência, Tecnologia e Educação do Rio de Janeiro (IFRJ),

listadas no Quadro 3.1. O código PNLEM serve para a identificação catalográfica das obras e

é adotada ao longo deste trabalho.

3.2. FICHA DE DESCRITORES ANALÍTICOS

Para padronizar o olhar sobre a investigação e a análise do tema proposto nos LDs,

desenvolveu-se uma ficha analítica, contendo quatro (04) aspectos a serem investigados a

respeito da Sistemática Filogenética (Quadro 3.2 e Anexo I). Estes aspectos procuram

atender a diferentes tópicos da abordagem dos LDs sobre o tema, de forma prioritariamente

qualitativa, com focos geral e específico, a fim de tornar a análise mais criteriosa.

O primeiro aspecto relaciona-se com os possíveis capítulos e unidades didáticas nas

quais o assunto aparece, podendo se apresentar mais concentrado em um ou mais capítulos ou

de forma diluída por toda a obra. Nesta pergunta, apenas a menção de conceitos em cladística

e a presença de cladogramas de quaisquer grupos de seres vivos foi suficiente para listar

aquele capítulo e unidade a qual pertence, o que facilita uma futura consulta do tema no LD.

O segundo aspecto refere-se à forma como o tema é abordado, destacando sua possível

importância no entendimento e construção de filogenias, definindo suas aplicações na

classificação biológica e possíveis consequências do seu impacto na pesquisa em diversidade

biológica.

O terceiro aspecto está ligado, de certa forma, ao segundo, pois procura identificar se

importantes conceitos relacionados ao tema estão presentes e, em caso afirmativo, se estão de

acordo com os conceitos disponíveis em livro de referência de Nível Superior sobre o tema. O

livro adotado neste trabalho é “Fundamentos de Sistemática Filogenética”, de Dalton de

23

Quadro 3.1: Coleções recomendadas pelo guia PNLEM/2009.

CÓDIGO PNLEM TÍTULO DA COLEÇÃO AUTORES EDITORA

Obra 102414

Biologia – 1ª edição (2006) Sérgio Linhares e Fernando

Gewandsznajder Ática

Obra 102472

Biologia – 1ª edição (2005) José Arnaldo Favaretto e

Clarinda Mercadante Moderna

Obra 102511

Biologia – 1ª edição (2005) J. Laurence Nova Geração

Obra 102559

Biologia – 2ª edição (2005) Augusto Adolfo, Marcos

Crozetta e Samuel Lago IBEP

Obra 102318

Biologia – 1ª edição (2005) Sônia Lopes e Sérgio Rosso Saraiva

24

Souza Amorim (2002), professor do Departamento de Biologia da USP e pesquisador nas

áreas de Zoologia, Sistemática, Biogeografia e Evolução, e reconhecido por pesquisadores da

área no Brasil. Foram escolhidos doze conceitos por possuírem importante papel na

compreensão do tema, bem como fazem parte do vocabulário adotado pelos pesquisadores na

área de Sistemática Filogenética.

O quarto e último aspecto procura analisar a presença, quantidade e qualidade das

árvores filogenéticas disponíveis nos LDs. Para fins didáticos, utilizou-se uma codificação de

letras para cada subitem deste aspecto. Na letra „a‟, procura-se verificar em que capítulos e

respectivas unidades as árvores estão presentes, de forma similar à primeira pergunta. Na letra

„b‟, o aspecto visual-didático das árvores será investigado, através da análise da forma, cor,

legendas e de facilidade de sua leitura e interpretação. A letra „c‟ está destinada a comparação

com possíveis árvores mais recentes disponíveis e aceitas pelos pesquisadores do assunto. A

fonte recorrida para esta comparação é a coleção “Vida: a Ciência da Biologia”, de Sadava e

colaboradores (2008), por tratar-se de uma obra que compila informações atuais sobre as mais

diversas áreas da Biologia. Esta coleção é revisada por pesquisadores renomados destas

diferentes áreas, apresentando as filogenias mais aceitas dos diversos grupos de seres vivos.

Por fim, a letra „d‟ verifica a presença ou ausência de um manual para construção de árvores

e, se presente, considerações sobre seu potencial didático.

Quadro 3.2: Resumo da ficha de descritores analíticos.

1- Em que capítulos e unidades o tema aparece?

2- De que forma o tema é abordado? Comenta-se sobre a relevância do tema no contexto da Biologia?

3- Presença e pertinência de conceitos importantes em Sistemática Filogenética, comparando com o

glossário do livro-texto Fundamentos de Sistemática Filogenética, de Dalton de Souza Amorim

(2002).

Conceitos a seres verificados:

anagênese e cladogênese

analogia e homologia

apomorfia (novidade evolutiva) e plesiomorfia

árvore filogenética (filogenia ou cladograma)

caráter

categoria taxonômica

grupo externo

grupo-irmão

grupos parafilético, polifilético e monofilético

homoplasia

matriz de caracteres

parcimônia

25

4- Análise das árvores filogenéticas presentes:

a) Em que capítulos estão presentes e a respeito de que grupos

b) Aspecto visual-didático (forma, cor, legendas)

c) Comparação com filogenias recentes dos grupos trabalhados

d) “Manual” de construção de árvores

26

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Antes do relato dos resultados e discussões pertinentes, faz-se necessário chamar

atenção que este trabalho não procurou estabelecer um critério de julgamento acerca da

qualidade das obras analisadas, e sim de promover uma comparação entre as mesmas a

respeito do tema. Dessa forma, foi verificada qual relevância o mesmo possui em cada obra,

direta ou indiretamente, e como é abordado o impacto da temática no contexto atual das

pesquisas em diversidade biológica.

Esta comparação é apresentada a seguir, de acordo com a ordem dos aspectos

presentes na ficha de descritores analíticos. Os descritores envolvem a localização do tema

nos livros didáticos analisados (capítulo, unidade, itens); a presença explicita da abordagem

utilizada ao se trabalhar o tema e a relevância dada; a presença de uma listagem de conceitos

associados ao tema; análise das árvores filogenéticas presentes (localização, aspecto visual,

atualização frente às referências acadêmicas e orientação de construção de árvores).

É válido ressaltar que as obras analisadas são livros de Volume Único, nos quais todo

o conteúdo da disciplina Biologia, tal qual recomendam os PCNEM, é alocado em apenas um

livro para todo o Ensino Médio. Espera-se, destas obras, uma visão mais resumida de cada

tópico da Biologia em especial, tendo em vista questões práticas, como o custo de impressão,

o transporte e o uso no cotidiano do aluno. No entanto, espera-se que respeitem todo o

conteúdo da disciplina no Ensino Médio, sem valorizar em demasia um campo do

conhecimento biológico em detrimento de outros campos igualmente relevantes.

4.1. EM QUE CAPÍTULOS E UNIDADES O TEMA APARECE?

O tema esteve presente em todos os cinco LDs analisados. O Quadro 4.1 lista em que

capítulos e unidades o tema aparece em cada obra.

A maioria das obras aborda o tema em capítulos relacionados ao estudo dos seres

vivos e à Evolução. Este fato é previsto, pois são as principais áreas da Biologia na qual a

Sistemática Filogenética se insere. Muitas obras incluem o tema também em capítulos

relativos ao estudo de grupos de seres vivos em especial, principalmente em relação aos

animais, seres que receberam uma atenção especial no desenvolvimento e consolidação da

Sistemática Filogenética.

27

Quadro 4.1: Os capítulos e unidades em que o tema é identificado nos cinco LDs analisados.

OBRA CAPÍTULOS TEMA UNIDADE

102414 (Linhares &

Gewandsznajder)

Cap. 15 – 5 pag. Classificação dos seres vivos IV – A DIVERSIDA-

DE DA VIDA

Cap. 44 – 15 pag.

Teorias evolutivas VIII – EVOLUÇÃO

Cap. 45 – 16 pag. A história dos seres vivos

102472 (Favaretto

& Mercadante)

Cap. 17 – 14 pag.

Evolução da vida II – A UNIDADE DA

VIDA

Cap. 18 – 8 pag.

Bases biológicas da

classificação

Cap. 22 – 10 pag.

Vida e diversidade dos

cordados

IIII – A DIVERSIDA-

DE DA VIDA

102511 (Laurence)

Cap. 1 – 19 pag.

Vida e composição química

dos seres vivos

1 – INTRODUÇÃO À

BIOLOGIA E

PRINCÍPIOS DE

ECOLOGIA

Cap. 13 – 19 pag. Os seres vivos e os vírus

4 – OS SERES VIVOS

Cap. 17 – 24 pag. Os grandes grupos de plantas

Cap. 21 – 18 pag.

Introdução ao Reino Animal;

Porifera e Cnidaria

Cap. 25 – 12 pag. Echionodermata e introdução

ao Filo Chordata

Cap. 31 – 19 pag.

Evolução humana; Fisiologia

humana I: coordenação

nervosa e locomoção

5 – O SER HUMANO:

EVOLUÇÃO,

FISIOLOGIA E

SAÚDE

Cap. 40 – 16 pag.

Evolução: conceito e

evidências 6 – GENÉTICA E

EVOLUÇÃO Cap. 41 – 12 pag.

Teoria sintética da Evolução,

especiação e Genética de

Populações

102559 (Augusto,

Crozeta & Lago)

Cap. 1 – 5 pag.

Classificação dos vegetais 6 – REINO PLAN-

TAE/ METAPHYTA

Cap. 1 – 7 pag. As teorias evolutivas 9 - EVOLUÇÃO

Cap. 4 – 5 pag. Evolução dos vertebrados

102318 (Lopes &

Rosso)

Cap. 12 – 11 pag. Introdução ao estudo dos

seres vivos

4 – SERES VIVOS

Cap. 16 – 13 pag. Reino Fungi Cap. 17 – 13 pag. Reino Plantae Cap. 20 – 19 pag. Introdução aos animais e

estudo de Porifera e Cnidaria Cap. 23 – 19 pag. Arthropoda e Echinodermata Cap. 24 – 17 pag. Chordata I Cap. 25 – 17 pag. Chordata II Cap. 36 – 14 pag. Evolução – teorias e

evidências 7- EVOLUÇÃO

Cap. 37 – 15 pag. Genética de populações e

especiação

28

Apenas uma obra (102559) não contemplou o tema em um capítulo a respeito da

diversidade e classificação dos seres vivos. A obra 102414 não abordou o tema em nenhum

capítulo específico de um grupo de seres vivos, sendo que os demais o fazem em capítulos

dedicados ao estudo dos animais e, em três obras, das plantas (obras 102511, 102559 e

102318). O reino Fungi somente aparece com algum elemento de filogenética na obra

102318.

4.2. DE QUE FORMA O TEMA É ABORDADO E QUAL RELEVÂNCIA É DADA

AO ASSUNTO NO CONTEXTO DA BIOLOGIA?

Em geral, o tema é abordado de forma superficial, seja em aspectos relacionados à

classificação e à evolução dos seres vivos. Apenas a obra 102318 cita a Sistemática

Filogenética como parte da Biologia envolvida na classificação dos seres vivos a partir das

filogenias e dedica quatro páginas de um capítulo para o tema, além de um texto de quatro

páginas para leitura complementar ao fim do capítulo. A obra 102414 explica o uso de

filogenias na classificação dos seres vivos sem identificar a área da Biologia envolvida no

processo, embora cite a Sistemática “pura”. A obra 102511 faz menção clara ao tema apenas

no livro do professor, embora o uso de cladogramas no livro do aluno seja de grande

importância para filogenias de grupos de seres vivos, especialmente dos animais. A obra

102559 é a única a não abordar o assunto no corpo do texto, fazendo-o somente através de

cladogramas.

A respeito da relevância dada ao assunto, a obra 102314 dedica uma parte do capítulo

15 (classificação dos seres vivos), ressaltando a importância da história evolutiva de grupos

de seres vivos na classificação, como é observado no trecho a seguir:

Dada a grande variedade de seres vivos, os cientistas os organizaram para facilitar o

seu estudo e para estabelecer a filogênese (filo = raça, gênese = origem) ou

filogenia, isto é, a possível sequência em que os seres vivos surgiram, tentando

mostrar a história evolutiva de cada grupo.

Desse modo, é possível descobrir o grau de parentesco evolutivo entre os diversos

grupos de seres vivos. Para isso, os cientistas analisam semelhanças e diferenças no

desenvolvimento embrionário, na estrutura celular e bioquímica, na anatomia e na

fisiologia de seres vivos atuais ou extintos (por meio de seus fósseis). Em princípio,

quanto maior a semelhança entre dois grupos, maior seu grau de parentesco, isto é,

mais próxima a sua origem evolutiva ou menor o tempo em que ambos divergiram

de um ancestral comum. (LINHARES & GEWANDSZNAJDER, 2006, p. 139; grifo

dos autores)

29

Mais adiante, os mesmos autores explicam o que fundamenta a classificação com base

na Sistemática Filogenética de forma indireta, exemplificando de que forma os organismos

são agrupados e em que se baseiam as filogenias, conforme o trecho a seguir:

(...) o objetivo da classificação é formar grupos de organismos que descendam, por

evolução, de um mesmo ancestral. Cães e lobos pertencem ao gênero Canis, o que

significa que eles evoluíram de antepassados dos lobos atuais. O ser humano e os

macacos pertencem à ordem dos primatas; portanto, vieram de um antepassado dos

primatas que não existe mais.

Um dos métodos para determinar o grau de parentesco evolutivo entre os grupos é a

análise de certas proteínas e do DNA ou do RNA. O mesmo tipo de proteína

apresenta variação na sequência de aminoácidos de uma espécie para outra, e cada

espécie apresenta uma sequência característica. Quanto maior a diferença na

sequência, maior a distância evolutiva entre duas espécies. O mesmo vale para a

sequência de nucleotídeos das moléculas de DNA e de RNA. (LINHARES &

GEWANDSZNAJDER, 2006, p. 141)

Ainda nesta obra, comenta-se sobre o papel das filogenias na compreensão das

relações de parentesco entre os seres vivos, como presente no seguinte trecho:

As relações filogenéticas entre grupos de seres vivos são apresentadas na forma de

árvores filogenéticas ou cladogramas (do grego, clados = ramo). Na árvore, as

bifurcações (chamadas “nós”) indicam espécies ancestrais que originaram, por

evolução, outras espécies (...). As espécies atuais ficam na ponta dos ramos. Por

exemplo, o ser humano e o chimpanzé teriam surgido de um ancestral comum

exclusivo há cerca de 5 milhões de anos. (LINHARES & GEWANDSZNAJDER,

2006, p. 141; grifo dos autores)

A obra 102472 pouco aborda o tema, porém, em um parágrafo do capítulo 18 (bases

biológicas da classificação), identifica a importância das classificações biológicas, bem como

expõe de forma resumida de que forma são construídas, identificando seu caráter dinâmico:

Os princípios da classificação – que são os mesmos para todos os seres vivos – são

arbitrários e baseiam-se em critérios estabelecidos por cientistas. A classificação

biológica é atualizada à medida que novas descobertas vão sendo feitas, e

organismos mudam de posição nas tabelas taxonômicas. Seres vivos que eram

considerados plantas estão atualmente entre os fungos; micro-organismos

classificados como algas incluem-se hoje entre as bactérias. (FAVARETTO &

MERCADANTE, 2005, p. 170)

30

A obra 102511 ressalta o impacto da Sistemática Filogenética para as classificações

atuais apenas no Livro do Professor, em uma seção de comentários a respeito do capítulo 13

(Os seres vivos e os vírus). Neste trecho, justifica a adoção de critérios bem estabelecidos para

suas construções, justificando o uso da classificação de Whittaker (1969), modificada por

Margulis & Schwartz (1998), a respeito dos 5 reinos de seres vivos, além de alertar sobre a

existência de outras propostas de classificações para os grupos de seres.

A sistemática filogenética é uma das áreas da Biologia que mais tem se desenvolvido

nos últimos anos. É importante que o aluno saiba que o critério de classificação

observa as relações de parentesco evolutivo entre os seres vivos, desmistificando a

ideia de que classificar é apenas dar nomes e criar agrupamentos baseando-se em

semelhanças.

A determinação do grau de parentesco entre grupos de seres vivos exige o estudo do

maior número possível de características, levando em consideração aquelas que

apresentam origem evolutiva comum (homologias). O que apresentamos neste

capítulo são apenas alguns aspectos que permitem distinguir os cinco reinos e que

refletem essas relações de ancestralidade comum.

Mesmo dentro da sistemática filogenética existem propostas diversas de

classificação, e o texto deixa claro para o aluno que ele pode encontrar outras

propostas em outros livros. (LAURENCE, 2005, p. 43 do livro do professor)

Na obra 102318, o tema é profundamente explorado, especialmente no capítulo 12

(introdução ao estudo dos seres vivos), apresentando o histórico da Sistemática Filogenética,

sua comparação com a Sistemática Evolutiva, como identifica-se no trecho a seguir:

Duas principais escolas de classificação baseiam-se em princípios evolutivos: a

evolutiva, que é a mais tradicional, e a filogenética ou cladística, que começou a

ganhar a preferência dos pesquisadores a partir de 1966, com a divulgação dos

trabalhos de Willi Hennig (1913-1976), cientista alemão que estudava insetos.

A grande crítica que a escola filogenética faz em relação à evolutiva é que nesta falta

um método adequado para testar hipóteses. A escola filogenética desenvolveu esse

método, e por meio dele os cientistas esperam conseguir estabelecer melhor as

relações evolutivas entre os diferentes grupos de seres vivos, com a menor

subjetividade possível. (LOPES & ROSSO, 2005, p. 183; grifo dos autores)

A seguir, os autores fundamentam, de forma minuciosa, de que forma um cladograma

é construído, ressaltando seus critérios: “considera-se grande número de caracteres, que

podem ser anatômicos, fisiológicos, comportamentais ou moleculares, dentre outros. Como a

quantidade de informações geralmente é enorme, os dados muitas vezes são trabalhados por

meio de programas especiais de computador, elaborados para se tentar definir as relações

31

evolutivas entre os organismos.” (LOPES & ROSSO, 2005, p. 183). É importante ressaltar

que a primeira autora desta obra é pesquisadora na área de Zoologia da USP e possui um

especial interesse na área, como será comentado posteriormente. O Livro do Professor e o site

da editora na Internet (referência) possuem contribuições adicionais para professores, com

atividades didáticas sobre o tema que possam ser realizadas com os alunos em sala de aula.

4.3. PRESENÇA E PERTINÊNCIA DE CONCEITOS IMPORTANTES EM

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

Os doze conceitos importantes para o estudo de Sistemática Filogenética, encontrados

em Amorim (2002), foram escolhidos de acordo com dois critérios: ser um dos fundamentos

básicos da Sistemática Filogenética, importante na compreensão deste tema, e, por isso, ter

uma grande possibilidade de ser abordado pelos autores dos LDs de Biologia do Ensino

Médio, visto que outras áreas da Biologia também possuem conceitos intrínsecos explorados.

Os conceitos investigados foram: anagênese e cladogênese; analogia e homologia; apomorfia

e plesiomorfia; árvore filogenética; caráter; categoria taxonômica; grupo externo; grupo

irmão; grupos parafilético, polifilético e monofilético; homoplasia; matriz de caracteres e

parcimônia.

Os conceitos foram identificados nos LDs de duas formas: ao longo do corpo do texto

das obras, em especial nos capítulos onde há abordagem do tema, e em glossários ao final do

livro, se presentes. Os únicos conceitos identificados em todas as obras foram os de analogia e

homologia, devido ao seu uso bem estabelecido em noções de Evolução dos seres vivos. A

obra 102318 contempla o maior número de conceitos, apresentando dez e excluindo apenas

dois conceitos, os de homoplasia e parcimônia.

Os conceitos foram considerados incompletos se não houve uma explicação plena de

sua importância no que diz respeito às classificações biológicas. O mesmo ocorreu se existir a

explicação sem citar a designação adotada por este trabalho, tais como „condição primitiva‟ e

„condição derivada‟ correspondendo a „plesiomorfia‟ e „apomorfia‟, respectivamente.

O Quadro 4.2 resume de que forma os conceitos foram encontrados em cada obra.

32

Quadro 4.2: Presença e qualidade de conceitos relacionados a Sistemática Filogenética

CONCEITOS 102414 102472 102511 102559 102318

Anagênese e

Cladogênese Completo Ausente Completo Ausente Completo

Analogia e

Homologia Incompleto Completo Completo Completo Completo

Apomorfia

(Novidade

Evolutiva) e

Plesiomorfia

Ausente Ausente Ausente Ausente Incompleto

Árvore

Filogenética

(Filogenia ou

Cladograma)

Completo Ausente Incompleto Incompleto Completo

Caráter Ausente Ausente Ausente Ausente Completo Categoria

Taxonômica Incompleto Incompleto Incompleto Incompleto Completo

Grupo Externo Ausente Ausente Ausente Ausente Completo Grupo-Irmão Incompleto Ausente Ausente Ausente Completo Grupos

Parafilético ,

Polifilético e

Monofilético

Incompleto Incompleto Incompleto Ausente Incompleto

Homoplasia Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Matriz de

Caracteres Ausente Ausente Ausente Ausente Incompleto

Parcimônia Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente

4.4. ANÁLISE DAS ÁRVORES FILOGENÉTICAS PRESENTES

4.4.1. Capítulos em que estão presentes e grupos biológicos representados

Todas as obras analisadas apresentaram árvores filogenéticas (ou cladogramas) para

exemplificar a história evolutiva de grupos de seres vivos.

Dos cinco LDs investigados, quatro ilustraram com cladogramas a filogenia dos

grandes grupos de plantas (obras 102414, 102511, 102559 e 102318), existindo, ainda, uma

filogenia das angiospermas na obra 102511. A filogenia dos vegetais mostra-se útil, pois é de

fácil entendimento, pois são poucos os grupos de plantas citados (briófitas, pteridófitas,

gimnospermas e angiospermas) e cada grupo apresenta características bem visualizáveis,

como as a aquisição de vasos condutores, sementes e flores.

33

O relacionamento dos filos de animais é contemplado em três obras (102472, 102511 e

102318), embora existam, em algumas obras, filogenias de grupos mais específicos de

animais, como artrópodes, aves e peixes. As figuras dos diferentes filos de animais ressaltam

a evolução dos padrões corporais, dentre as quais cavidades, simetria, metameria e destino do

blastóporo, como determinantes para o entendimento de sua filogenia. Quanto aos grupos de

vertebrados, é importante ressaltar que apresentam visões de que os peixes não formam um

grupo monofilético e que as aves se originam de grupos de répteis.

A filogenia dos primatas, ressaltando a origem do ser humano, é identificada em três

obras (102414, 102511 e 102318). Isto comprova a importância que é dada ao entendimento

da evolução humana do ponto de vista biológico, pois identifica a espécie humana como uma

linhagem de primatas, sem estabelecer uma hierarquia ou uma conotação de progresso.

A evolução dos grandes grupos de seres vivos é visualizada em duas obras (102472 e

102318), nesta última estando presente em um texto para leitura complementar que narra o

processo de construção das diferentes teorias a respeito da filogenia dos seres vivos.

Esperava-se que a maioria das obras abordassem as relações de parentesco entre os diferentes

reinos, inclusive indicando as outras pesquisas, como de Woese et al. (1990), a respeito da

existência de três domínios da vida – Bacteria, Archaea e Eukarya. A origem dos vegetais,

animais e fungos a partir de diferentes linhagens de eucariotos microbianos, conhecidos como

protistas, também não é esclarecida por meio de cladogramas.

O Quadro 4.3 resume os grupos biológicos contemplados em cada obra.

Quadro 4.3: Os LDs e os grupos biológicos com ilustração de suas filogenias.

Livros Didáticos analisados Capítulos Grupos Biológicos

Obra 102414

15- CLASSIFICAÇÃO DOS

SERES VIVOS

Primatas (pag. 141). Figura 8

45- A HISTÓRIA DOS SERES

VIVOS

Plantas (pag. 443). Figura 9

Obra 102472

18- BASES BIOLÓGICAS DA

CLASSIFICAÇÃO

Seres vivos (pags. 172-173).

Figuras 10 e 11

22- VIDA E DIVERSIDADE DOS

CORDADOS

Animais (pag. 211). Figura 12

Obra 102511

1- VIDA E COMPOSIÇÃO

QUÍMICA DOS SERES VIVOS

Evolução dos elefantes (pag. 18).

Figura 13

17- OS GRANDES GRUPOS DE

PLANTAS

Plantas (pag. 286). Figura 14

Angiospermas (pag. 305). Figura

15

21- INTRODUÇÃO AO REINO

ANIMAL; PORIFERA E

CNIDARIA

Animais (pag. 356). Figura 16

34

Obra 102511

25- ECHINODERMATA E

INTRODUÇÃO AO FILO

CHORDATA

Cordados (pag. 437). Figura 17

31- EVOLUÇÃO HUMANA;

FISIOLOGIA HUMANA I:

COORDENAÇÃO NERVOSA E

LOCOMOÇÃO

Primatas (pag. 522). Figura 18

Obra 102559

Unidade 6, Capítulo 1:

CLASSIFICAÇÃO DOS

VEGETAIS

Plantas (pag. 128). Figura 19

Unidade 9, Capítulo 1:

AS TEORIAS EVOLUTIVAS

Tentilhões de Darwin (pag. 288).

Figura 20

Unidade 9, Capítulo 4:

EVOLUÇÃO DOS

VERTEBRADOS

Peixes (pag. 300). Figura 21

Répteis (pag. 301). Figura 22

Hominídeos (pag. 303). Figura 23

Obra 102318

12- INTRODUÇÃO AO ESTUDO

DOS SERES VIVOS

Hipotéticos (pags. 182-185).

Figuras 24-30

Grandes grupos de seres vivos

(pags. 187-189). Figuras 31-35

16- REINO FUNGI Grupos de fungos (pag. 229).

Figura 36

17- REINO PLANTAE Grupos de plantas (pag. 239).

Figura 37

20- INTRODUÇÃO AOS

ANIMAIS E ESTUDO DE

PORIFERA E CNIDARIA

Filos de animais (pag. 284).

Figura 38

23- ARTHROPODA E

ECHINODERMATA

Subfilos de artrópodes (pag. 326).

Figura 39

24- CHORDATA I Equinodermos e cordados (pag.

345). Figura 40

Cordados (pag. 347). Figura 41

25- CHORDATA II Dinossauros e aves (pag. 366).

Figura 42

36- EVOLUÇÃO – TEORIAS E

EVIDÊNCIAS

Tentilhões de Galápagos (pag.

514). Figura 43

37- GENÉTICA DE

POPULAÇÕES E ESPECIAÇÃO

Primatas (pag. 530). Figura 44

4.4.2. Aspectos visual e didático

Nos aspectos visual e didático das árvores filogenéticas ilustradas, as obras apresentam

diferenças significativas entre os modelos de árvores adotados se considerarmos a coloração,

as figuras dos táxons e a presença de apomorfias nos ramos. A obra 102414 é um exemplo

disso, pois as únicas duas árvores identificadas são diferentes em diversos aspectos: a árvore

sobre os primatas, que ilustra como seria uma árvore filogenética didática, possui ramos

diagonais, sem apomorfias nos ramos (Figura 4.1); já a árvore sobre a evolução das plantas

apresenta figuras nos terminais dos ramos, ilustrando detalhes das estruturas reprodutivas de

35

cada grupo de vegetais, possuindo ramos em forma de chave e a identificação das novidades

evolutivas de cada grupo (Figura 4.2).

Figura 4.1: Filogenia dos primatas Fonte: Linhares & Gewandsznajder (2006); pag. 141

Figura 4.2: Filogenia das plantas terrestres Fonte: Linhares & Gewandsznajder (2006); pag. 443

Na obra 102472, existem duas representações semelhantes a um cladograma a respeito

da evolução dos seres vivos. Na primeira não é uma árvore, mas um diagrama formado por

conjuntos representando os reinos dos seres vivos, associados de acordo com a evolução e o

parentesco. Cada conjunto correspondente a um reino possui cor diferente e existem imagens

de alguns representantes (Figura 4.3). A segunda representação é uma chave dicotômica que

se assemelha a uma filogenia, porém a dicotomização representa a presença ou ausência de

estruturas. Nesta figura, é interessante notar a presença do grupo dos vírus, que são acelulares

e não estão presentes em nenhuma outra figura (Figura 4.4). Nesta obra, também há um

36

cladograma sobre a evolução dos filos de animais, este com características de um cladograma

típico, ramos em forma de chave com apomorfias e figuras coloridas dos representantes de

cada filo no terminal dos ramos (Figura 4.5).

Figura 4.3: Diagrama mostrando as relações de parentesco entre os cinco Reinos de seres vivos.

Fonte: Favaretto & Mercadante (2005); pag. 172

Figura 4.4: Chave dicotômica que identifica os cinco Reinos de seres vivos e os vírus.

Fonte: Favaretto & Mercadante (2005); pag. 173

37

Figura 4.5: Filogenia dos animais. Fonte: Favaretto & Mercadante (2005); pag. 211

Na obra 102511, as filogenias apresentam variadas formas de representá-las, algumas

possuindo figuras coloridas, como a dos elefantes (utilizada para demonstrar o processo da

Evolução dos seres vivos (Figura 4.6), das plantas (Figura 4.7), das angiospermas (Figura

4.8), dos animais (Figura 4.9), dos cordados (Figura 4.10) e dos primatas (Figura 4.11).

A filogenia das plantas é similar a um organograma, dispondo de chaves que

representam, de forma didática, as dicotomias entre os grupos de criptógamas (briófitas e

pteridófitas) e de fanerógamas (gimnospermas e angiospermas), enquanto a das angiospermas

apresenta os ramos desenhados como os ramos de um vegetal. A filogenia dos primatas

destaca os grandes grupos de primatas e as relações de parentesco entre os antropoides e o ser

humano.

38

Figura 4.6: Filogenia com a origem e evolução dos elefantes. Fonte: Laurence (2005); pag. 18

Figura 4.7: Diagrama que classifica os grupos de vegetais terrestres. Fonte: Laurence (2005); pag. 286

39

Figura 4.8: Filogenia das angiospermas. Fonte: Laurence (2005); pag. 305

Figura 4.9: Filogenia dos filos de animais. Fonte: Laurence (2005); pag. 356

40

Figura 4.10: Filogenia dos cordados. Fonte: Laurence (2005); pag. 437

Figura 4.11: Filogenia dos primatas. Fonte: Laurence (2005); pag. 522

41

A obra 102559 apresenta esquemas que se assemelham pouco com cladogramas, mas

possuem o significado de uma relação evolutiva. Como exemplos, a evolução das plantas

(Figura 4.12), na qual os ramos são setas que indicam a divergência dos grupos de vegetais,

de forma similar ao presente na obra 102511. Há uma filogenia do processo de diversificação

dos tentilhões, semelhante ao elaborado por Darwin, em capítulo relacionado à teorias

evolucionistas (Figura 4.13). A evolução dos peixes (Figura 4.14), no qual as novidades

evolutivas são dispostas de forma sequencial, mostrando as transformações que os peixes

sofreram até gerar os peixes atuais e tetrápodes. As figuras que representam as filogenias dos

répteis (Figura 4.15) e dos hominídeos (Figura 4.16) são muito semelhantes, pois mostram a

evolução dos grupos com a escala de tempo e os grupos extintos divergindo ao longo de um

ramo que termina nos grupos atuais (répteis atuais e aves no primeiro e ser humano no

segundo).

Figura 4.12: Diagrama com os principais grupos de plantas. Fonte: Adolfo, Lago & Crozeta (2005); pag. 128

Figura 4.13: Filogenia dos tentilhões de Darwin. Fonte: Adolfo, Lago & Crozeta (2005);pag. 288

42

Figura 4.14: Diagrama com a evolução dos peixes. Fonte: Adolfo, Lago & Crozeta (2005); pag. 300

Figura 4.15: Diagrama com a evolução dos répteis. Fonte: Adolfo, Lago & Crozeta (2005); pag. 301

Figura 4.16: Diagrama com a evolução dos hominídeos. Fonte: Adolfo, Lago & Crozeta (2005); pag. 303

43

A maior quantidade de cladogramas é observada na obra 102318, no qual a maioria

das figuras possuem as mesmas características e são mais próximas das representações de

filogenia da literatura especializada. A maioria apresenta ramos na diagonal, com as

apomorfias indicadas na maioria dos ramos e grande parte apresentando figuras dos

representantes de cada ramo terminal. No capítulo de introdução ao estudo dos seres vivos, no

qual apresenta os fundamentos da Sistemática Filogenética, a obra traz filogenias hipotéticas

para explicar as partes de um cladograma (Figuras 4.17, 4.18 e 4.19), os processos de

cladogênese e anagênese (Figuras 4.19 e 4.20), a construção de uma filogenia a partir de uma

matriz de caracteres (Figuras 4.21 e 4.22) e as diferenças entre dicotomia e politomia (Figura

4.23). A obra também apresenta filogenias de diversos grupos biológicos, tais quais grandes

grupos de seres vivos (Figuras 4.24-28), fungos (Figura 4.29), plantas (Figura 4.30),

animais (Figura 4.31), artrópodes (Figura 4.32), deuterostomados (Figura 4.33), cordados

(Figura 4.34), dinossauros (Figura 4.35), tentilhões (Figura 4.36) e primatas (Figura 4.37).

Figura 4.17: Cladograma de exemplificação. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 182

Figura 4.18: Diagrama que explica os processos de cladogênese e anagênese.

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 182

44

Figura 4.19: Cladograma de exemplificação. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 183

Figura 4.20: Cladograma de exemplificação. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 183

Figura 4.21: Matriz de caracteres para exemplificação. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 184

Figura 4.22: Cladograma formado pela matriz de caracteres de exemplificação.

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 184

45

Figura 4.23: Filogenias que Diferenciam dicotomia de politomia em um cladograma.

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 185

Figura 4.24: Representação da primeira proposta de filogenia dos seres vivos. Fonte: Lopes & Rosso (2005);

pag. 187

Figura 4.25: Filogenia dos seres vivos por Whittaker. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 187

46

Figura 4.26: Filogenia dos seres vivos de acordo com Woese (1990). Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 188

Figura 4.27: Filogenia dos seres vivos adotada pela obra. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 189

Figura 4.28: Filogenia que mostra a teoria da endossimbiose. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 189

47

Figura 4.29: Filogenia dos fungos. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 229

Figura 4.30: Filogenia dos vegetais. Fonte: Lopes & Rosso (2005);pag. 239

48

Figura 4.31: Filogenia dos filos de animais. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 284

Figura 4.32: Filogenia dos artrópodes. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 326

49

Figura 4.33: Filogenia com as relações entre equinodermos e cordados. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 345

Figura 4.34: Filogenia com as relações entre os cordados atuais. Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 347

50

Figura 4.35: Filogenia com as relações entre os principais grupos de dinossauros e aves.

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 366

Figura 4.36: Cladograma com as relações de parentesco dos tentilhões de Galápagos.

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 514

51

Figura 4.37: Filogenia com as relações de parentesco entre os primatas e o ser humano .

Fonte: Lopes & Rosso (2005); pag. 530

4.4.3. Comparação com filogenias recentes

Na comparação do material encontrado nos livros didáticos com filogenias recentes,

não há cladogramas conceitualmente errados do ponto de vista didático, isto é, em nenhuma

obra há uma representação totalmente equivocada de uma filogenia. Entretanto, é possível

observar algumas pequenas distorções, muitas baseadas em filogenias e classificações antigas,

no intuito de facilitar o entendimento dos alunos – o público-alvo das obras – a respeito do

processo de evolução dos diferentes grupos de seres vivos, ocorrendo um distanciamento dos

saberes científicos.

4.4.3.1. Filogenias dos seres vivos

As filogenias recentes que lidam com todos os grandes grupos de seres vivos os

posicionam e classificam em três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya (SADAVA et al.,

2008, p. 562; Figura 4.38). Todos descendem de um ancestral comum, provavelmente um

52

procarioto que viveu há mais de 3 bilhões de anos, porém Archaea e Eukarya apresentam um

ancestral comum mais recente entre si do que com Bacteria. Desta forma, um grupo formado

apenas por procariotos seria considerado parafilético, portanto sem valor científico. Este é o

caso do extinto Reino Monera, formado exclusivamente por organismos procariotos e que foi

proposto por Whittaker em 1969 (WHITTAKER, 1969; WOESE, 1990).

Dentro do grupo dos eucariotos, existem muitas incertezas sobre as relações de

parentesco entre os grupos denominados protistas, formados por eucariotos microbianos,

como algas microscópicas, protozoários, dentre outros. Entretanto, a pluricelularidade,

característica das macroalgas, plantas, fungos e animais, aparentemente surgiu

independentemente a partir de grupos de protistas, o que tornaria este grupo parafilético

(SADAVA et al., 2008, p. 597; Figura 4.39).

Figura 4.38: Filogenia dos 3 domínios da vida. Fonte: Savada et al. (2008).

53

Figura 4.39: Filogenia dos eucariotos. Fonte: Savada et al. (2008).

A obra 102472 apresenta dois diagramas que representam filogenias dos grupos de

seres vivos em cinco reinos, incluindo procariotos no Reino Monera, embora indique

reconhecer a existência dos 3 domínios de seres vivos nas modernas classificações, e

protozoários e algas no Reino Protista. O primeiro diagrama (Figura 4.3) dispõe os seres

vivos em conjuntos onde percebe-se claramente a intenção de posicionar os procariotos como

organismos ancestrais dos outros e os protistas como ancestrais de fungos, plantas e animais,

semelhante às propostas de filogenia de Haeckel e baseada numa ótica gradista. O segundo

diagrama (Figura 4.4) inclui os vírus em uma chave dicotômica de caráter didático, mas que

se assemelha a um cladograma ao agrupar reinos pela presença de características

compartilhadas (sinapomorfias), como a presença de parede celular nas plantas e fungos

(embora as classificações recentes distanciem estes dois grupos).

54

A obra 102318 apresenta um texto para leitura complementar na qual apresenta um

histórico das diferentes classificações dos grupos de seres vivos (Figuras 4.24 a 4.28), a partir

da dicotomia entre os reinos animal e vegetal, proposta por Aristóteles e mantida por Lineu.

Em seguida, expõe as propostas de Herbert Copeland, desta vez com quatro reinos: Monera,

incluindo os procariotos; Protista, com protozoários, algas e fungos; Metaphyta, reino dos

vegetais; e Metazoa, reino dos animais, e de Whittaker, finalizada em 1969, desta vez criando

o Reino Fungi para os fungos. Na sequência, cita as contribuições de Margulis e Schwartz

(1988), alterando a classificação mantendo os cinco reinos, e de Carl Woese em 1990, criando

a “moita” filogenética a partir da análise de RNAr, criando a nova classificação dos 3

domínios. Por fim, o texto encerra com uma proposta adotada pelo livro, semelhante à

filogenia adotada por Savada et al. (2008), tornando os reinos Monera e Protista claramente

parafiléticos, porém mantendo-os apenas por ser mais didático. O texto ainda revela os casos

mais conhecidos de endossimbiose, que originaram as organelas mitocôndria e cloroplasto a

partir de grupos de procariotos.

4.4.3.2. Filogenia das plantas terrestres

As plantas terrestres possuem uma das filogenias mais bem estabelecidas dentre os

diferentes grupos de seres vivos. Isto é identificado pelo surgimento de características que

propiciaram a gradual invasão dos vegetais no ambiente terrestre, como os embriões

protegidos, o tecido vascular e as sementes, cada uma surgindo apenas uma vez em cada

linhagem. Com isso, são monofiléticos os grupos das embriófitas, das plantas vasculares e das

plantas com sementes (SADAVA et al., 2008, p. 617; Figura 4.40).

55

Figura 4.40: Filogenia das plantas terrestres. Fonte: Savada et al. (2008).

Entretanto, os grupos de plantas avasculares, formado pelas hepáticas, antocerófilas e

musgos, não apresentam um ancestral comum exclusivo deles, tornando parafilético o grupo

das briófitas, adotado nas classificações anteriores. Da mesma forma, o grupo das pteridófitas

também é considerado parafilético, pois as plantas vasculares sem sementes, como os

licopódeos, cavalinhas, psilófitas e outras samambaias não possuem um ancestral comum

exclusivo delas. Dentre as plantas com sementes, as duas principais linhagens –

gimnospermas e angiospermas – são tratadas como monofiléticas, embora as relações

evolutivas exatas ainda sejam incertas (SADAVA et al., 2008, p. 632; Figura 4.41).

Figura 4.41: Filogenia das plantas com sementes. Fonte: Savada et al. (2008).

56

Dentre as angiospermas, as dicotiledôneas e as monocotiledôneas, junto com os

magnolídeos, formas um grupos mais derivado, baseado na fusão do carpelo, enquanto alguns

grupos basais não o possuem (SAVADA et al., 2008, p. 644; Figura 4.42).

Figura 4.42: Filogenia das angiospermas. Fonte: Savada et al. (2008).

As quatro obras que representaram, de alguma forma, a filogenia das plantas terrestres

foram muito semelhantes em suas abordagens, sendo as obras 102414 e 102318 mais

próximas da filogenia recente (Figuras 4.2 e 4.30). Porém, estas obras mantêm os grupos

briófitas e pteridófitas como monofiléticos, embora a obra 102318 reconheça que são grupos

não monofiléticos (também tratando as gimnospermas desta forma). As demais obras incluem

as briófitas e pteridófitas no grupo das criptógamas, em oposição ao das fanerógamas. A

característica que une as criptógamas seria a ausência de órgãos reprodutivos evidentes,

tratando-se de um caráter considerado plesiomórfico, logo as criptógamas formam um grupo

parafilético. A obra 102511 aborda a filogenia das angiospermas de forma bem similar à

proposta usada como referência, apenas não coincidindo na posição dos magnolídeos como

grupo-irmão das monocotiledôneas (Figura 4.8).

57

4.4.3.3. Filogenia dos animais

Os animais possuem uma classificação com certa estabilidade em alguns grupos e que

também reflete o surgimento de certas características evolutivas, envolvendo diferentes

padrões de simetria, camadas celulares, destino do blastóporo, dentre outras (SADAVA et al.,

2008, p. 672; Figura 4.43).

Figura 4.43: Filogenia dos animais. Fonte: Savada et al. (2008).

Nas propostas mais recentes, o filo das esponjas é considerado parafilético, e os filos

dos animais bilatérios são separados em protostomados e deuterostomados. Alguns

protostomados são agrupados no grupo dos lofotrocozoários, formado por anelídeos,

moluscos, vermes chatos, nemertinos, rotíferos e filos de lofoforados, pela presença de

lofóforo, um sistema de tentáculos para alimentação, larva trocófora e clivagem espiral na

vida embrionária, entretanto os filos não compartilham todas essas características. Os

58

ecdisozoários completam os protostomados e são filos de animais que trocam a cutícula

periodicamente, como os artrópodes, onicóforos, tardígrados, nematoides e outros vermes

(SADAVA et al., 2008, p. 692; Figura 4.44).

Figura 4.44: Filogenia dos protostomados. Fonte: Savada et al. (2008).

Dentre os artrópodes, filo mais diversificado dos animais, os quatro principais grupos

– quelicerados, crustáceos, miriápodes e hexápodes – possuem relações bem-entendidas,

embora a posição dos miriápodes ainda seja a mais duvidosa (SADAVA et al., 2008, p. 705;

Figura 4.45).

59

Figura 4.46: Propostas de filogenias dos artrópodes. Fonte: Savada et al. (2008).

As obras 102472, 102511 e 102318 apresentam filogenias idênticas entre si (Figuras

4.5, 4.9 e 4.31), apenas algumas discriminam mais apomorfias de filos ou grupos aparentados

de filos. Esta mesma proposta de filogenia é mais próxima da apresentada por Brusca &

Brusca (2002), que considera Porifera, filo das esponjas, como um grupo monofilético e

aproxima os anelídeos dos artrópodes, baseando-se no compartilhamento da metameria, isto é,

a segmentação corporal. Para efeito de simplificação, as obras desconsideram filos de menor

número de espécies, por serem menos conhecidos e pouco estudados no Ensino Médio.

A obra 102318 é a única a apresentar uma proposta de filogenia dos artrópodes que

atualmente não é a mais aceita atualmente, pois inclui os miriápodes e os hexápodes em um

grupo denominado Uniramia, unido por possuírem um par de antenas (Figura 4.32).

Os animais deuterostomados são classificados em ambulacrários, dentre encontram-se

os equinodermos e os hemicordados, e em cordados, incluindo urocordados, cefalocordados e

vertebrados (SADAVA et al., 2008, p. 718; Figura 4.46).

Na filogenia dos vertebrados, as linhagens dos peixes modernos, representados por

peixes-bruxa, lampreias, condrictes, peixes com nadadeira raiada, celacantos e peixes

pulmonados, não formam um grupo monofilético, pois os peixes pulmonados representam um

grupo irmão de vertebrados terrestres ou tetrápodes, formados por anfíbios e amniotas

(SADAVA et al., 2008, p. 723; Figura 1.3).

Os grupos de amniotas são formados por dois grupos principais: os répteis, cuja

filogenia irradia para diversos linhagens recentes, como das tartarugas, tuataras, escamados e

crocodilianos, e linhagens extintas que originaram as aves, e os mamíferos. Portanto, o grupo

dos répteis só é monofilético se as aves forem consideradas neste grupo (SADAVA et al.,

2008, p. 731; Figura 1.4).

60

Figura 4.46: Filogenia dos deuterostomados. Fonte: Savada et al. (2008).

As obras 102511 e 102318 apresentam filogenias dos vertebrados idênticas às

adotadas recentemente, pois estas têm se tornado consenso entre os pesquisadores da área

(Figuras 4.10, 4.34 e 4.35). A obra 102559 apresenta uma figura próxima de uma filogenia

(Figura 4.14), na qual detalha os eventos ocorridos nos momentos iniciais da evolução dos

vertebrados, descendendo de um ancestral agnato que origina descendentes gnatostomados

com nadadeiras pares e, destes, se originam duas linhagens de peixes, um com nadadeiras

radiais e outro com nadadeiras lobadas. Da primeira linhagem, surgiram os peixes atuais e, da

segunda linhagem, os tetrápodes. Esta figura representa uma filogenia gradista, na qual grupos

atuais representam diferentes estágios na evolução de um grupo biológico. No caso, a

representação dos agnatos, os condrictes e os sarcopterígeos (peixes com nadadeiras lobadas)

desconsideram as linhagens atuais, considerando-os como grupos dos quais os peixes atuais e

os tetrápodes surgiram.

4.4.3.4. Filogenia dos primatas e origem da espécie humana

A filogenia dos primatas se bifurca na base em duas linhagens: a dos prossímios e dos

antropoides. Neste grupo estão os társios, primatas do Novo Mundo, primatas do Velho

Mundo, gibões, orangotangos e macacos antropoides africanos, onde estão inclusos

chimpanzés, gorilas e humanos (SADAVA et al., 2008, p. 738; Figura 4.47). As filogenias

61

propostas pelas obras 102414, 102511 e 102318 seguem com a filogenia descrita (Figuras

4.1, 4.11 e 4.37).

A filogenia atual da espécie humana e dos parentes próximos extintos revela que as

linhagens que surgem a partir de Australopithecus afarensis originaram a espécie Homo

habilis e, desta, as linhagens do H. erectus e do H. ergaster. As espécies H. neanderthalensis

e H. sapiens surgiram de H. ergaster (SADAVA et al., 2008, p. 740; Figura 4.48). A obra

102559 especifica esta mesma filogenia, porém tratando H. erectus como espécie que origina

H. sapiens e desta surgem H. sapiens sapiens e H. neanderthalensis (Figura 4.16).

Figura 4.47: Filogenia dos primatas. Fonte: Savada et al. (2008).

62

Figura 4.48: Filogenia da espécie humana a partir de Australopithecus afarensis. Fonte: Savada et al. (2008).

4.4.3.5. Outras filogenias

A obra 102318 é a única a fazer uma representação da filogenia dos grupos de fungos

(Figura 4.29), sendo similar à disponível em Savada et al. (2008, p. 652; Figura 4.49).

Entretanto, a filogenia mais recente indica que os grupos Chytridiomycota, formados por

fungos aquáticos e com esporos flagelados, e Zygomycota, que apresentam zigósporo como

célula sexual, são parafiléticos. As posições de Basidiomycota e Ascomycota, unidos pela

presença de um corpo de frutificação, são as mesmas.

Figura 4.49: Filogenia dos fungos. Fonte: Savada et al. (2008).

63

As obras 102559 e 102318 representam a filogenia dos tentilhões de Darwin (Figuras

4.13 e 4.36), seguindo a proposta por Charles Darwin (1958) em sua obra “A Origem das

Espécies”, não apresentando divergências (SADAVA et al., 2008, p. 512; Figura 4.50). Nesta

figura, Darwin explica os padrões de especiação alopátrica a partir do isolamento geográfico e

das alterações no formato do bico, acarretando adaptação para diferentes tipos de alimentação

destas aves.

4.4.4. Manual de construção de árvores filogenéticas

Apenas a obra 102318 apresenta um manual de construção de árvores filogenéticas no

texto do livro do aluno, no qual apresenta táxons hipotéticos e cores no lugar de apomorfias,

orientando a construção de uma matriz de dados para organizar as apomorfias de cada táxon.

Esta obra também é a única a apresentar cladogramas de grupos hipotéticos a fim de explicar,

didaticamente, os processos de anagênese e cladogênese, as partes de um cladograma (nó,

raiz, ramos), as relações entre os táxons identificados em um cladograma (grupo externo,

espécie ancestral, grupos irmãos) e a diferença entre uma dicotomia e uma politomia (Figuras

4.17 a 4.23).

64

Figura 4.50: Filogenia descrita por Darwin sobre a diversificação dos tentilhões, pássaros estudados no

arquipéLago de Galápagos. Fonte: SADAVA et al., 2008, p. 512

65

4.4. ANÁLISE FINAL

As obras analisadas apresentam um enfoque diferente do tema, desde com um

aprofundamento maior em relação aos demais LDs analisados, como na obra 102318, que

detalha o histórico e os fundamentos da Sistemática Filogenética, passando por uma simples

menção, como nas obras 102414 e 102511, enquanto nas demais a referência só é percebida

na presença de cladogramas. Embora este trabalho não seja meramente quantitativo,

analisando os dados gerados, é possível visualizar um disparate entre as obras 102511, no

qual o tema é identificado em oito capítulos, e 102318, em nove capítulos, enquanto nas

demais isto só ocorre em apenas em três capítulos (Figura 4.51).

Figura 4.51: Gráfico com a relação do número de capítulos no qual o tema é identificado por obra.

Quanto à relevância dada ao tema, as obras 102414, 102511 e 102318 são as que

mencionam a Sistemática Filogenética, diretamente ou indiretamente, explicando seus fins e

dificuldades. Neste contexto, a obra 102318 é a que mais explora o tema, pois destina quatro

páginas para explicar os fundamentos e a história da Sistemática Filogenética no Livro do

Aluno, explorando-o ainda mais no Livro do Professor. Esta obra também foi a que

apresentou a maior quantidade dos conceitos pertinentes ao tema que foram investigados nas

obras, sendo sete destes completos, três incompletos e apenas dois ausentes. As demais obras

apresentaram, no máximo, dois conceitos completos (Figura 4.52).

Quanto às árvores filogenéticas ou cladogramas, todas as obras apresentaram figuras

corretas em forma e em didática, divergindo apenas no aprofundamento e na atualização. A

0

2

4

6

8

10

102472 102511 102559 102318

66

obra 102318 é a que apresenta árvores na maior quantidade de capítulos, num total de nove,

seguida da obra 102511, no qual se identificam árvores em cinco capítulos, e 102559, em três

capítulos. As obras restantes possuem árvores em dois capítulos cada (Gráfico 4.53). Quanto

aos grupos biológicos abordados nas árvores, os vegetais e os animais foram os que mais

apareceram, sendo estes disponíveis em filogenias de todos os animais ou de grupos

específicos de animais. Isto comprova que é dada maior ênfase a estas filogenias por se tratar

de grupos biológicos mais presentes no cotidiano dos alunos e professores, logo possuindo

características evolutivas bem evidentes, tais como a evolução das estruturas reprodutivas dos

vegetais. Também é a obra 102318 a única a apresentar um guia demonstrando como se dá a

construção de árvores filogenéticas.

Figura 4.52: Gráfico com a relação da presença de conceitos importantes em Sistemática Filogenética.

Figura 4.53: Gráfico com a relação de capítulos nos quais aparecem árvores filogenéticas por obra.

0

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Completos

Incompletos

Ausentes

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102414 102472 102511 102559 102318

Capítulos com árvoresfilogenéticas

Árvores

67

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste trabalho, trata-se a Sistemática não só pela ciência que nomeia e classifica os

diferentes grupos de seres vivos, como também pelo estudo em separado de cada grupo de

organismos, em especial do estudo dos vegetais (Botânica) e dos animais (Zoologia),

estabelecendo uma unidade didática dos Seres Vivos. A maioria das coleções apresenta os

fundamentos da Sistemática e da Taxonomia, privilegiando as regras estabelecidas por Lineu,

em seguida explicando a classificação dos seres vivos em cinco reinos, como na proposta de

Whittaker. Os capítulos seguintes são destinados aos vírus (no qual se estabelece o paradoxo

de sua classificação como ser vivo ou não vivo), às bactérias e afins (“Reino” Monera), aos

protozoários e algas (“Reino” Protista), fungos (Reino Fungi), plantas (Reino Plantae ou

Metaphyta) e animais (Reino Animalia ou Metazoa). É frequente o aparecimento da

explicação sobre a anatomia e a fisiologia das plantas e dos animais nesta unidade didática,

normalmente após o(s) capítulo(s) que aborda(m) as principais características dos referidos

grupos.

Os LDs em questão não estão sendo julgados em virtude da exploração da Sistemática

Filogenética, cuja abordagem no Ensino Médio é recente, face à sua importância consolidada

no meio acadêmico. Os livros são desenvolvidos por autores com formação em Biologia ou

em área afim, porém, investigando um pouco da formação de cada autor de LDs, é possível

perceber uma tendência na sua abordagem das diferentes áreas da Biologia. Entretanto,

existem muitos pontos comuns com relação à forma como as obras tendem a apresentar os

conteúdos voltados para o estudo dos seres vivos.

Observando os capítulos a respeito de cada grupo de seres vivos, em especial dos

micro-organismos, são apresentadas características ontológicas, ecológicas, parasitológicas e

econômicas, como se fossem suas definições básicas. A abordagem evolutiva se faz mais

presente nos capítulos relacionados a vegetais e animais, em especial dos vertebrados, por

tratarem-se dos grupos mais presentes no cotidiano dos alunos e com características bem

evidentes. A sequência lógica dos capítulos desta unidade didática frequentemente remete a

uma ótica gradista, associada a uma visão de “progresso”, do menos “evoluído” para o mais

“evoluído”, de acordo com a quantidade de novidades evolutivas identificadas. Iniciar com

grupos de procariotos denota que estes são os seres mais primitivos e que destes surgiriam os

eucariotos microbianos, dos quais partiriam os ramos dos organismos pluricelulares, como

fungos, plantas e animais. Este padrão se assemelha à visão de Haeckel sobre a filogenia dos

seres vivos, o que conflita com as propostas atuais, nas quais todos os organismos recentes

68

são igualmente derivados e devem aparecer na mesma posição em uma filogenia em relação à

escala de tempo.

No que diz respeito às imagens, contempla-se maior quantidade de figuras analíticas,

onde é possível identificar esquemas auto-explicativos e fotos dos seres vivos abordados, e

figuras narrativas, como nos ciclos de vida. As árvores evolutivas configuram-se como figuras

de classificação (GOUVÊA & MARTINS, 2001), pois relacionam diferentes grupos de seres

vivos de forma a possibilitar a comparação e o estabelecimento de relações de parentesco

entre eles.

Analisando cada obra em especial, é possível perceber uma tendência a uma

abordagem maior ou menor destas relações evolutivas entre os seres vivos. Encontra-se uma

visão similar sobre as obras analisadas nas resenhas contendo comentários sobre os LDs

disponíveis no PNLEM/2009 (BRASIL, 2008), como identificadas a seguir.

A obra 102414, de Linhares & Gewandsznajder (2006), é considerada, pelos

comentários no PNLEM/2009, como uma coleção de texto claro e objetivo, apresentando

riqueza e correção de informações, aprofundadas no Manual do Professor. A obra também é

elogiada por apresentar a anatomia e a fisiologia dos animais de forma comparada: “a

abordagem da diversidade biológica, por exemplo, não se limita à descrição de aspectos

morfológicos e funcionais de maneira isolada, mas busca tratar das relações de parentesco

entre os grupos. Essa é uma ferramenta valiosa para a professora ou o professor ensinar

evolução” (BRASIL, 2008, p. 22). Nesta opção de abordagem, os autores demonstram a

preocupação de não ensinar cada grupo de seres vivos de forma isolada e se mostra a melhor

opção, epistemologicamente pensando, para a construção das relações de parentesco entre os

seres vivos. O fato de não dar uma ênfase maior à Sistemática Filogenética, embora

indiretamente seus métodos sejam mencionados, pode estar correlacionado com esta postura

de comparar os seres vivos em relação à anatomia e fisiologia no corpo do texto, sem a

necessidade de expor em filogenias.

A obra 102472, de Favaretto & Mercadante (2005), é considerada uma obra com

muitos atrativos visuais, texto mais bem detalhado no que se refere aos processos, porém com

uma visão menos integrada da Biologia. Ainda de acordo com os comentários do

PNLEM/2009, “essa característica é traduzida, pela obra, em uma opção mais voltada para

conteúdos de anatomia, fisiologia, genética e biologia celular, e menos centrada em temas

como ecologia e diversidade” (BRASIL, 2008, p. 28). Em outro trecho, destaca que “os

grupos de organismos são apresentados de maneira descritiva, sem que as relações de

69

parentesco filogenético entre eles sejam estabelecidas” (BRASIL, 2008, p. 32). De fato, na

leitura da obra, percebe-se uma forte abordagem de interesse médico, priorizando áreas como

saúde pública, genética, anatomia e fisiologia humanas. Esta característica pode ser explicada

pelo fato de um dos autores ter formação em Medicina – José Arnaldo Favaretto. Recomenda-

se que o uso do livro pelo professor e professora seja acompanhado de um material adicional

para cobrir as lacunas de conteúdo. Apesar disso, a obra aborda as relações de parentesco

entre os diferentes grupos de seres vivos, embora de forma gradista, ao representar um

diagrama na qual o Reino Monera “origina” o Reino Protista, que por sua vez “origina” os

demais reinos. Em uma chave dicotômica, considera os organismos do Reino Plantae como

pluricelulares dotados de parede celular, carioteca e cloroplastos, embora existam organismos

com estas características que não pertencem a este reino. A filogenia dos animais apresenta

alguns caracteres plesiomórficos indicados como apomórficos definindo certos filos, como é o

caso da ausência de tecidos verdadeiros para os poríferos e a não-segmentação para os

moluscos.

A obra 102511, de Laurence (2005), é considerado de leitura agradável, dinâmica,

com poucas imprecisões. Algumas ressalvas são feitas ao Manual do Professor, de abordagem

“pouco profunda e colabora apenas parcialmente com a verificação da aprendizagem. Para

essa etapa, professora e professor deverão buscar apoio em outras obras” (BRASIL, 2008, p.

36). Isto conflita com a análise feita neste trabalho, pois o autor somente evidencia a

Sistemática Filogenética enquanto área crescente da Biologia no Manual do Professor,

conforme já mencionado. Além disso, uma das ressalvas feitas pelos comentários do

PNLEM/2009 envolve as relações filogenéticas, ao acusar que um exemplo de convergência

não significa obrigatoriamente um parentesco próximo, como no caso do formato de golfinhos

e tubarões. Na observação da obra, nota-se o cuidado com a diagramação como um todo, a

fim de tornar a leitura mais estimulante. As figuras que ilustram filogenias são bem

construídas, a maioria com figuras coloridas e com poucos erros conceituais. Alguns são

verificados na filogenia das plantas, na qual utiliza o grupo das criptógamas, incluindo

briófitas e pteridófitas, termo abandonado pelos pesquisadores da área, e pela ausência de uma

apomorfia comum a anelídeos e artrópodes – a metameria – embora a posição filogenética

destes dois grupos seja discutida (ver item 4.4. c.3).

A obra 102559, de Adolfo, Crozetta & Lago (2005), é considerada, pelos comentários

do PNLEM/2009, como mais concisa e contextualizada, porém com muitos desacertos,

principalmente no que diz respeito a imprecisões e pouca integração entre as áreas da

Biologia. Faltam, ainda, atualizações em conteúdos como zoologia e anatomia e fisiologia

70

humanas e existem erros conceituais e omissões com relação a conceitos importantes em

evolução. Os comentários recomendam que o professor e professora preencham as lacunas da

obra com sua experiência profissional e seus conhecimentos, de modo a não tornar o livro

como única referência, embora tenha linguagem adequada para o Ensino Médio. Na

observação, percebi claramente a simplificação dos textos e imagens, para não inflar a obra

com conteúdos por vezes desnecessários. Entretanto, algumas figuras, embora construídas

com interesse puramente didático, são deficientes em atualização e apresentam uma visão

puramente gradista em lugar de uma visão cladística. Exemplo disso são as imagens

representando a evolução dos vegetais, considerando também a existência de um grupo de

criptógamas, tal qual a obra anteriormente citada, e a evolução dos vertebrados, na qual

linhagens de peixes existentes, como os agnatos e os peixes de nadadeira lobadas “originam”

outros grupos, negando as linhagens atuais.

A obra 102318, de Lopes & Rosso (2005), é considerada conceitualmente clara e

correta, embora sejam percebidas algumas falhas, como o uso de termos técnicos em excesso,

alguns sem explicação, e certos equívocos epistemológicos. Como uma das qualidades, é a de

tornar acessíveis certos assuntos que são considerados mais difíceis de serem trabalhados com

os alunos, como o caso do tratamento filogenético dos seres vivos. Sem dúvidas, esta obra é a

que mais se aproxima de um bom suporte didático para se abordar a Sistemática Filogenética

em sala de aula, conforme verificado em Oliveira & Silva (2010) e Souza & Goldbach (2010).

Com texto claro, os autores expõem as bases da cladística, suas origens citam seu criador –

Willi Hennig – e fundamentam sua importância no contexto da classificação dos seres vivos.

A abordagem talvez seja mais profunda para uma obra de Volume Único, mas ajuda a

alicerçar, no âmbito do Ensino Médio, este que é um dos paradigmas atuais da Biologia e que

torna mais convincente um estudo comparativo entre os grupos de seres vivos.

Como dito anteriormente, uma abordagem mais detalhada de um tema específico em

Biologia pode ser derivada de um interesse especial por este tema, influenciada por sua

formação profissional e eventual especialização. É o caso dos autores de Lopes & Rosso

(2005), voltados para a área de Zoologia, que foi o campo no qual emergiu a Sistemática

Filogenética. Em palestra realizada no XXV Congresso Brasileiro de Zoologia, em 2006, e

por mim presenciada, a autora Sônia Lopes confessou ter um interesse especial em filogenias,

embora tratasse de uma abordagem maior no Ensino Superior. Vale repetir que a autora

disponibiliza, no Manual do Professor e no site da editora na Internet (BIO – SÔNIA LOPES

& SÉRGIO ROSSO), um adicional com suporte para o professor e professora sobre o tema,

incluindo sugestões de atividades práticas para complementação.

71

Em síntese, é dever e direito de todo professor e professora realizar a escolha do LD

que mais achar conveniente para o seu trabalho em sala de aula, de forma a facilitar o

processo de ensino-aprendizagem e estimular o interesse e a formação crítica dos alunos.

Cabe considerar que esta análise apontou qualidades e defeitos nas obras, mas os resultados

dispostos neste trabalho precisam ser entendidos como uma forma de colaborar para a

reavaliação destas obras e para aumentar a abordagem do tema em coleções futuras. Por

enquanto, a sugestão seria a de produzir materiais complementares que possam enriquecer o

tema, como o que foi proposto por Guimarães (2004; 2005) e Oliveira & Silva (2010).

O LD constitui um guia praticamente exclusivo de uma grande parcela de professores

e alunos e por isso deve ser adequado à realidade da sala de aula. Por este motivo, foi

realizada esta análise com livros didáticos, embora existam outros materiais que lidam com o

tema, como disponíveis em Guimarães (2004; 2005) e na Internet. O professor e professora

também devem recorrer a outros materiais como alternativas para o planejamento e realização

de suas aulas, visando a enriquecer o enfoque dado ao tema.

Outro motivo que norteou esta análise foi a observação e identificação de questões de

Vestibular de universidades públicas e do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) que

abordam o tema. Isto significa que faz parte dos critérios de seleção para ingresso nestas

universidades a interpretação e o conhecimento básico de conceitos relacionados à

Sistemática Filogenética, bem como a leitura e interpretação de filogenias. A análise destas

questões será feita em outro momento.

Neste trabalho, foram analisadas somente as coleções de Volume Único, que são

elaboradas com uma abordagem mais concisa para cada tema em Biologia. Isto favorece para

um uso menos engessado do LD em relação à série do Ensino Médio com a qual está se

trabalhando, porém prejudica no sentido de que alguns assuntos podem ser mais

aprofundados, dependendo da realidade de cada sala de aula. Falta, por isso, analisar as obras

de três volumes, nas quais é possível verificar um desenvolvimento mais aprofundado para

cada tema da Biologia e, portanto, da Sistemática Filogenética.

Recomenda-se, por fim, que as editoras e os autores de livros didáticos procurem

identificar os temas que estejam mais recorrentes no paradigma biológico, como a Sistemática

Filogenética. Este é um campo de pesquisa bem estabelecido da Biologia moderna e que

produz forte impacto não só nos sistemas de classificação biológica, mas na maneira como se

entende as bases evolutivas da diversidade. Apresentar uma visão evolutiva em sua obra não

significa atender necessariamente a uma visão cladística da evolução, visto que algumas obras

72

incorporam um enfoque gradista, considerado obsoleto atualmente. Portanto, os autores destas

obras devem rever os conteúdos mencionados e acrescentar, na medida do possível, mais

informações para uma abordagem adequada deste tema que tem crescente importância para a

Biologia.

73

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Educação Tecnológica de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006. 202 p.

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proposta de critérios para análise do conteúdo zoológico. Ciência & Educação, 9 (1), p. 93-

104, 2003.

WHITTAKER, R. New concepts of kingdoms or organisms. Evolutionary relations are better

represented by new classifications than by the traditional two kingdoms. Science, 163: 150–

160, 1969.

WOESE, C.R. et al. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains

Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 87, p.

4576-4579. 1990.

77

LIVROS DIDÁTICOS ANALISADOS:

ADOLFO, A.B.; CROZETTA, M.A.S.; LAGO, S.R. Biologia. 2ª edição. São Paulo/SP:

Editora IBEP, 2005. 344 p.

FAVARETTO, J.A.; MERCADANTE, C. Biologia. São Paulo/SP, Editora Moderna, 1ª

edição, 2005. 360 p.

LAURENCE, J. Biologia. 1ª edição. São Paulo/SP: Editora Nova Geração, 2005. 696 p.

LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F. Biologia. 1ª edição. São Paulo/SP: Editora Ática,

2006. 552 p.

LOPES, S.; ROSSO, S. Biologia. Volume único. 1ª edição. São Paulo: Editora Saraiva, 2005.

608 p.

78

ANEXO

FICHA DE DESCRITORES ANALÍTICOS DOS LIVROS DIDÁTICOS

1- Em que capítulos/ unidades/ assuntos o tema (filogenia) aparece?

CAPÍTULOS TEMA UNIDADE

2- De que forma o tema é abordado? Comenta-se sobre a relevância do tema no contexto da

Biologia?

3- PRESENÇA e PERTINÊNCIA DE CONCEITOS IMPORTANTES EM SISTEMÁTICA

FILOGENÉTICA, COMPARANDO COM O GLOSSÁRIO DO LIVRO-TEXTO Fundamentos

de Sistemática Filogenética, DE DALTON DE SOUZA AMORIM (2002).

CONCEITOS A SERES VERIFICADOS:

CONCEITOS COMPLETO INCOMPLETO AUSENTE

ANAGÊNESE e

CLADOGÊNESE

ANALOGIA e

HOMOLOGIA

APOMORFIA

(NOVIDADE

EVOLUTIVA) e

PLESIOMORFIA

ÁRVORE

FILOGENÉTICA

(FILOGENIA ou

CLADOGRAMA)

CARÁTER

79

CATEGORIA

TAXONÔMICA

GRUPO EXTERNO

GRUPO-IRMÃO

GRUPOS

PARAFILÉTICO,

POLIFILÉTICO e

MONOFILÉTICO

HOMOPLASIA

MATRIZ DE

CARACTERES

PARCIMÔNIA

4- Análise das árvores filogenéticas presentes:

a) Em que capítulos estão presentes e a respeito de que grupos

CAPÍTULO TEMA GRUPO BIOLÓGICO

b) ASPECTO VISUAL-DIDÁTICO (FORMA, COR, LEGENDAS)

c) COMPARAÇÃO COM FILOGENIAS RECENTES DOS GRUPOS TRABALHADOS

d) “MANUAL” DE CONSTRUÇÃO DE ÁRVORES – ( ) PRESENTE ( ) AUSENTE