9.
Histórico da classificação Biológica
Esta aula teve como início aspectos sobre a importância de
classificar a Biodiversidade. Foram apresentadas, de forma
introdutória, algumas pinceladas históricas sobre o desenvolvimento
dos sistemas de classificação, passando pelas ideias e principais
contribuições de grandes estudiosos da área: Aristóteles, Lineu,
Haeckel, Whittaker, Woese e Baldauf. As primeiras classificações
vieram com Aristóteles e a dicotomia planta e animal. Aristóteles
nçao tinha muitos recursos mais foi importante para a história da
classificação biológica. Ele utilizava uma escala chamada Scale of
Nature, onde o homem era o ápice da escala, ou seja, o ser mais
complexo da biologia.
Na
idade moderna, a revolução industrial e científica trouxe uma
valorização dos experimentos e isso motivou o desenvolvimento de
vários instrumentos de laboratório, dentre eles o microscópio.
Com este instrumento, tem-se o início do estudo do mundo invisível
a olho nu. As células e microrganismos começam a ser estudados.
Nesta época, o pensamento que fundamenta a classificação dos
animais e plantas era chamado de tipológico e fixista, ou seja, não
se aceitava evolução e as coisas eram criadas por algum tipo de
divindade. Nesta época, o taxonomista mais conhecido era Carolus
Linnaeus que tinha um pensamento fixista mas queria estudar a
classificação para compreender a grandeza da criação divina,
porque era bastante religioso. Sua obra mais famosa foi Systema
Naturae em 1735. Manteve dicotomia entre os reinos animal e vegetal e
propôs um sistema de classificação por níveis hierárquicos
(Reino, Origem, espécie, etc). Também criou o método binomial para
formular o nome científico das espécies, por exemplo, Homo Sapiens.
Na
idade contemporânea torna-se conhecidas as teorias de Lamarck,
Darwin e Wallace que mudam paradigmas vigentes. Não se acreditou
mais que o mundo era constante e estático e sim uma mudança
contínua. Darwin acreditava que todos os organismos vivos descendem
de um ancestral comum, então, o pensamento tipológico se tornou
populacional. Em 1837, Darwin esboçou em seu caderno de anotações,
sua metáfora predileta: A árvore da vida. Todos partiam de um
ancestral comum. Ainda era considerado dicotomia de 2 reinos: Planta
e Animal. Porém chegou-se a um ponto que os parâmetros de
consideração planta e animal, deixaram de ser suficientes, ainda
mais depois de inventarem um modo de enxergar os microrganismos. Foi
então que Richard Owen propôs um terceiro reino, o reino Protozoa.
Ele foi um grande opositor de Darwin. Outro que propôs um novo reino
foi Haeckel. Ele definia seu reino como Protista em 1866 mas, somente
em 1894 ele restringiu este termo a microrganismos unicelulares,
incluindo moneras. Com a construção de microscópios mais potentes,
novas descobertas foram se estabelecendo.
Em
1969, Whittaker propôs 5 reinos: Monera, Planta, Animal, Protista e
dos Fungos. A partir de 1970 ocorre o início de uso das moléculas
no estudo das relações evolutivas entre os seres vivos, a filogenia
molecular. Os seres vivos possuem DNA, RNA e proteínas e os
organismos muitos próximos apresentam similaridade com estas
moléculas. Com isso, várias propostas de classificações
biológicas começam a surgir.
Os
5 reinos de Margullis que usa dados moleculares e ultra-estruturais,
e se apóia na teoria da endossimbiose (linhagem heteretrófica e
autotrófica) para propor algumas mudanças no sistema dos 5 reinos.
Os
3 domínios de Carl Woese, que foi um dos pioneiros nos estudos de
filogenia molecular, usando inicialmente a comparação entre as
moléculas de RNA que formam o ribossomo, são: Bacteria, Archaea e
Eukarya. Estes domínios são o que há de mais recente, em matéria
de estudo de evolução no histórico da classificação biológica.
A aula focou na sistemática filogenética. Destacou-se os processos
evolutivos de anagênese e cladogênese. Discutiu-se ainda a
determinação de condições ancestrais (plesiomosfia) e derivadas
(apomorfia), bem como validação de grupos. A aula foi finalizada
com um exemplo detalhado de construção de cladograma simples. A
sistemática é a área da biologia que se preocupa em compreender a
filogenia: história evolutiva das espécies de seres vivos. Existem
duas escolas de sistemática: A evolutiva e a filogenética ou
cladística. Ambas trabalham com evolução, porém diferem nos
critérios para se definir os táxons: a filogenética usa apenas as
novidades evolutivas para formar grupos e há um método para se
testar hipóteses de parentesco.
A cladística foi introduzida a partir da divulgação dos trabalhos
de Willi Hennig em 1966. As representações evolutivas são bem
diferentes das representações cladísticas. Por exemplo, nas
representações cladísticas, ancestrais de répteis deram origem às
aves. Na sistemática cladística entende-se que a diversidade de
seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses
processos ocorrem por anagênese e por cladogênese.
A anagênese é o processo pelo qual um caráter surge ou se
modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas
novidades evolutivas.
A cladogênese é o processo responsável pela ruptura da coesão
inicial numa população, gerando duas ou mais populações que não
mais se comunicam. Nas representações de cladogênese e anagênese,
existem a raiz (que seria os ancestrais de uma espécie), o nó (onde
esta espécie pode se dividir em diferentes linhagens) e os ramos
(que são os tipos das linhagens que eles se dividiram, ligados a uma
espécie comum entre os dois). Estas representações chamadas
cladogramas, para cada caráter é destacada qual a condição
ancestral ou primitiva e qual a condição derivada, que surgiu a
partir dessa condição primitiva. A condição primitiva seria
plesiomorfia (plesio=próximo) e a condição derivada seria
apormorfia (apo=derivado de). Somente as apomorfias são usadas para
definir os agrupamentos. Os grupos são formados apenas por
organismos que compartilham a mesma condição derivada de um ou mais
caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo. Grupos
assim formados são chamados monofiléticos. Os grupos de seres vivos
compõem os terminais nos cladogramas.
Os cladogramas podem ter disposições diferenciadas em sua escrita,
porém dispondo da mesma informação. Existem vários tipos de
cladogramas, com diferentes características mas com um objetivo
geral definido. A homoplasia é quando linhagens surgem de formas
independentes não compartilhando um ancestral comum.
Esta aula abordou a evolução das células procariontes e
eucariontes, abordando a hipótese da endossimbiose. Passou-se uma
introdução à diversidade dos eucariontes, abordando os grupos
Amebozoa e Rhizaria. A endossimbiose primária é onde se dá origem
aos mitocôndrias e cloroplastos, parte importante da evolução dos
eucariontes. A principal implicação dos eucariontes é que parecem
quimeras produzidas pela junção de diferentes genomas. Esses genes
podem ser transferidos num cladograma, lateralmente. Em outras
palavras, seriam transferências ou trocas de diferentes ramos da
vida entre materiais genéticos. Isso é mais comum do que se
imagina.
A orgiem dos mitocôndrias não foi um evento único e nem todos os
eucariontes o possuem. Isto acontece devido à transferência lateral
e o surgimento de linhagens diversas. O Amitocôndrias (sem
mitocôndrias), perderam a mitocôndria devido a genes associados nos
genomas desses grupos.
O grupo Amebozoa possuem bases moleculares, pseudópode do tipo
lobópode (células de deslocamento para captura de alimentos). Podem
apresentar flagelo em alguns estágios do ciclo da vida e os
representantes mais conhecidos são as amebas e mixomicetos.
As amebas vivem em ambientes aquáticos e solos úmidos e em seus
corpos há representantes parasitas. Podem ser nuas e com carapaça
externa (tecadas).
Os mixomicetos vivem em locais sombreados, úmidos, sobre o solo de
florestas, troncos de árvores em decomposição. Não tem parede
celular e são multinucleados numa fase do ciclo da vida.
A Rhizaria é o mais recente subgrupo conhecido, tendo sido
identificado exclusivamente por filogenia molecular. Não há
característica estrutural que defina o grupo. Conhecidos como
organismos radiolaria, foraminifera e heliozoário (pouco comum). Os
foraminiferos são ameboides com reticulópodes. Vivem em ambiente
marinho, alguns em água doce e terrestre. A maioria com carapaça
orgânica, aglutinada ou calcária, composta por uma ou múltiplas
câmaras. Maioria é bentônica, outras planctônicas e são
abundantes no registro fóssil, bioindicadores de petróleo.
Os radiolaria possuem pseudópode axópode (fluxo bidirecional) e, em
alguns, filópodes e reticulópodes, esqueleto interno. Seu
endoesqueleto é elaborado em sílica e todos são marinhos.
Os heliozoários são organismos esféricos, vivem em ambiente
aquático, planctônicos ou bentônicos (em sua maioria) e são
axópodes.
Amebozoa
Rhizaria
A hipótese da endossimbiose foi abordada mais profundamente,
explorando-se o evento primário e secundário. Abordou-se, assim, a
origem das mitocôndrias e dos diferentes tipos de cloroplastos.
Passou-se uma introdução à diversidade de diferentes linhagens de
Alveolados. Origem do cloroplasto: será um evento único? Temos que
considerar alguns aspectos que há cloroplastos simples delimitados
com 2 membranas. Mas existem cloroplastos de 3 ou 4 membranas devido
às relações de endossimbiose secundária. Esta endossimbiose deu
origem aos alveolados. O que define alveolado é a presença de
vesículas alveoladas abaixo da membrana celular. Dentro do grupo de
alveolado temos os dinoflagelados, que eram protistas no passado,
organismos unicelulares, grande produtores no ambiente aquático e
são responsáveis pelo fenômeno da maré vermelha.
Os dinoflagelados têm, basicamente, dois flagelos: 1 posterior e 1
transversal. Os aplicomplexa são parasitas obrigatórios de
vertebrados e invertebrados. O mais importante apicomplexa parasita
humano pertence ao gênero Plasmodium, que causa malária,
responsável por mais de 1 milhão de mortes por ano. Suas
características principais: complexo apical, apicoplasto, ausência
de estruturas locomotoras (exceto em gametas flagelados) e ciclos de
vida complexos.
No apicoplasto, contém seu próprio genoma que codifica cerca de 30
proteínas, RNAt e RNAr. Ele tem sido alvo de interesse no
desenvolvimento de remédios para tratamento da malária. Eles não
possuem cílios ou flagelos (capacidade de locomoção) mas
apresentam deslizamentos. Possuem ciclos de vida complexos e
diversificados.
Os ciliados são organismos unicelulares com o corpo repleto de
cílios. Os cílios podem ser mais restritos mas podem fazer parte de
todo corpo dos ciliados. Em algum ciclo da vida dos ciliados eles
terão uma película que formariam os alvéolos e o sistema
infraciliar. Os ciliados tem dois tipos distintos de núcleo:
Macronúcleo e o Micronúcleo. Vive em água doce.
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