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Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULAS 9 E 10: SISTEMÁTICA Prof. Elaine Della.

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1 Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULAS 9 E 10: SISTEMÁTICA Prof. Elaine Della Giustina Soares Prof. Frederico Falcão Salles Profa. Adriana Quintella Lobão

2 Multicelularidade Diversificação a partir de espécie ancestral = Novidade evolutiva = Ramificação da linhagem

3 Para entendermos toda esta diversidade é necessário nomeá- la e organizá-la

4 TAXONOMIA OU SISTEMÁTICA A Taxonomia (do latim taxon - grupo e nomos - normas) é a ciência responsável por nomear, descrever e classificar os seres vivos, e serve de base para disciplinas como a genética, ecologia, ou qualquer outra na área biológica.

5 Por que nomear? Para facilitar a comunicação E porque normas para dar nomes? Para tornar estes nomes universais

6 Globo

7 penal vina patente

8 Nomenclatura científica: Tem a finalidade de permitir a comunicação entre a comunidade científica Códigos Internacionais de Nomenclatura: – CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA ZOOLÓGICA; – CÓDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTÂNICA; – Código Internacional de Nomenclatura Bacteriana; – Código Internacional de Classificação e Nomenclatura de Vírus. Independentes Independentes

9 OBJETIVO PRINCIPAL Promover a ESTABILIDADE e a máxima UNIVERSALIDADE dos nomes científicos; assegurar que cada nome seja único e distinto. Pela independência dos códigos plantas e animais podem ter o mesmo nome

10 Para se nomear uma espécie, utiliza-se um SISTEMA BINOMIAL, onde os binômios são latinos ou latinizados; Homo sapiens Linnaeus, 1758 Nomes de gêneros e espécies devem aparecer destacados no texto Nome do gênero Epíteto específic o Autor Data Não usado no ICBN NUNCA DEVE SER USADO SOZINHO

11 TAXONOMIA OU SISTEMÁTICA A Taxonomia (do latim taxon - grupo e nomos - normas) é a ciência responsável por nomear, descrever e classificar os seres vivos, e serve de base para disciplinas como a genética, ecologia, ou qualquer outra na área biológica.

12 Classificação Construir classes sobre as quais possamos fazer generalizações De acordo com a finalidade Artificiais (teleológica, ecológica) – i.e. plantas daninhas, animais de corte; decompositores, predadores Natural (respeitam as relações filogenéticas e a origem evolutiva) – P.e. Insecta, Primatas, aves – Classificação filogenética – GRUPOS NATURAIS Gênese da linhagem

13 Classificação Hierárquica Categorias taxonômicas Reino Classe Ordem Família Gênero Espécie Qual a diferença entre táxon e categoria taxonômica?

14 História da Classificação Pré – lineana Tipológica (Aristotélica) Divisão lógica dos organismos

15 Lineana

16 Pré-evolutivo Até o séc. XIX acreditava-se que os organismos, frutos de criação divina, não se modificavam ao longo do tempo. Toda a diversidade atual teria sido criada por Deus e mantida inalterada por toda a história geológica da Terra.

17 Período Evolutivo A idéia de que os organismos mudavam ao longo do tempo e de que tais mudanças poderiam ser transmitidas de uma geração para outra foi bem estabelecida após o surgimento da TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA.

18 Período Evolutivo TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA A origem das Espécies pela Seleção Natural (1859) Charles Darwin & Alfred Wallace

19 Premissa atual A sistemática, além de documentar e COMPREENDER a diversidade biológica... E por isto,... deve reconstruir a história da diversidade desenvolvendo CLASSIFICAÇÕES NATURAIS dos organismos

20 Princípios da Classificação Zoológica CLASSIFICAÇÕES NATURAIS...são aquelas que refletem a... HISTÓRIA EVOLUTIVA FILOGENIA Reúnem os organismos por ancestralidade comum

21 Princípios da Classificação Zoológica Árvore filogenética... É um diagrama ramificado que mostra as relações entre táxons, de acordo com sua origem a partir de ancestrais comuns. Uma filogenia mostra com qual outra espécie (ou grupo de espécies) uma determinada espécie (ou grupo de espécies) compartilha o ancestral comum mais recente. Cladograma Árvore filogenética construída a partir da análise cladística

22 Sistemática Filogenética Hennig (1950) Theorie der phylogenetischen systematik Oferecer um método claro, testável e objetivo Hennig (1966) 1950 Seu objetivo principal é desenvolver a classificação organismal baseada na INFERÊNCIA correta DA CLADOGÊNESE. (Avise 2004)

23 Cladograma-Terminologia Ramos, linhagens Nó, ancestral inferido Raiz Terminal Topologia

24 Propriedades do cladograma Nenhum significado de ordenação Padrão dicotômico de quebra Tempo relativo

25 Basal X Derivado

26 Agora que vocês já sabem ler uma árvore vamos voltar ao grupos naturais

27

28 Grupos Naturais GRUPO MONOFILÉTICO – Ancestral e todos os descendentes Parafilético e polifilético – Não inclui todos os descendentes

29 Princípios da Classificação Zoológica CLASSIFICAÇÕES NATURAIS...são aquelas que refletem a... HISTÓRIA EVOLUTIVA FILOGENIA Reúnem os organismos por ancestralidade comum Se baseiam em grupos monofiléticos

30 Conceitos básicos de filogenia MONOFILÉTICO Agrupamento natural de táxons. Inclui um ancestral e TODOS os seus descendentes!!!

31 Conceitos básicos de filogenia PARAFILÉTICO e POLIFILÉTICO Agrupamento artificial de táxons. Inclui um ancestral e PARTE dos seus descendentes!!!

32 Princípios da Classificação Zoológica SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA Classificações baseadas em similaridade não refletem, necessariamente, a filogenia!! Semelhança, simplesmente, não deve ser usada como evidência de proximidade filogenética. Novidades Evolutivas

33 Tipos de semelhanças

34 Homologia Aristóteles - homologia: correspondência topológica - analogia: correspondência de função Richard Owen, Homologia: O MESMO ÓRGÃO em diferentes animais apresentando uma grande variedade de formas e funções The same organ in different animals under every variety of form and function - Analogia: parte ou órgão em um animal com a mesma função de uma outra parte de um outro animal part or organ in one animal which has the same function as another part or organ in a diferent animal HOMOLOGIA – ORIGEM COMUM

35 Homologia Aristóteles - homologia: correspondência topológica - analogia: correspondência de função Richard Owen, Homologia: O MESMO ÓRGÃO em diferentes animais apresentando uma grande variedade de formas e funções The same organ in different animals under every variety of form and function - Analogia: parte ou órgão em um animal com a mesma função de uma outra parte de um outro animal part or organ in one animal which has the same function as another part or organ in a diferent animal HOMOLOGIA – ORIGEM COMUM Dentro do paradigma evolutivo a afirmação de HOMOLOGIA em GRUPOS DISTINTOS está associada a idéia de que esta estrutura estava presente no ANCESTRAL COMUM destes grupos. O objetivo da reconstrução filogenética é reconhecer estas homologias e estes grupos

36 Homologia FERRAMENTA B Á SICA para a compara ç ão dos indiv í duos distintos. Um dos conceitos mais fundamentais da biologia comparada.

37 Homologia Evidências A evolução não pode ser vista (então temos que nos basear no que vemos nos organismos atuais) Crit é rios para o reconhecimento Forma Posi ç ão

38 Homologia Evidências A evolu ç ão não pode ser vista Crit é rios para o reconhecimento Forma Posi ç ão Ontogen é tico – estruturas que se formam a partir de conjuntos de c é lulas que ocupavam a mesma posi ç ão nos est á gios embrion á rios iniciais gato golfinho

39 Analogia Pré-evolutivo Função Independente de: – Posição – Homologia Outro tipo de semelhança Não deve ser utilizada na classificação Homoplasia Conceito do período evolutivo

40 Homoplasia Semelhança adquirida independentemente em dois ou mais grupos

41 HOMOPLASIA Paralelismo Gillot, 1995

42 HOMOPLASIA Paralelismo A BCDEF

43 HOMOPLASIA Convergência Paralelismo

44 HOMOPLASIA Convergência Paralelismo

45 HOMOPLASIA Reversão Convergência Paralelismo Gillot, 1995

46 HOMOPLASIA Reversão A BCDEF Convergência Paralelismo Reversão

47 Homologia FERRAMENTA B Á SICA para a compara ç ão dos indiv í duos distintos. Um dos conceitos mais fundamentais da biologia comparada.

48 Caráter -Car á ter: Atributo -Asa anterior -Asa posterior -Estado: Formas apresentadas pelo atributo (caracteristica) -S é rie de transforma ç ão: sequência de mudan ç as evolutivas ocorridas entre dois ou mais estados de car á ter primitiva derivada

49 Car á ter e sua s é rie de transforma ç ão -S é rie de transforma ç ão: sequência de mudan ç as evolutivas ocorridas entre dois ou mais estados de car á ter primitiva derivada plesiomórfica apomórfica plesiomorfia simplesiomorfia apomorfia sinapomorfia conceitos relativos

50 plesiomórfico apomórfico Haltere é a SINAPOMORFIA dos Diptera

51 Passos da análise cladística Passo 1 Passo 2 Passo 3 - Construção de cladograma

52 Universo de cladogramas poss í veis PARCIMÔNIA -Critério para a construção da árvore - Menor número de mudanças evolutivas possíveis - No começo da análise todos os caracteres são considerados HOMÓLOGOS

53 Leitura de Cladograma

54 Qual é o é diferente?


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