Ciências da Natureza e suas tecnologias

Apresentação em tema: "Ciências da Natureza e suas tecnologias"— Transcrição da apresentação:

1 Ciências da Natureza e suas tecnologias
Ensino Médio, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica

2 BREVE HISTÓRIA DA CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS
Ciências da Natureza e suas tecnologias , 2° ano As novas técnicas de classificação biológica BREVE HISTÓRIA DA CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS A vida em grupos, o início das práticas agrícolas e a domesticação de animais exigiram que os seres humanos passassem a olhar para a natureza de uma maneira mais atenta (1); Surgiram também as primeiras tentativas de classificar as espécies já conhecidas;

3 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Classificar é agrupar objetos (ou seres vivos) de acordo com um critério, como suas semelhanças ou diferenças; O ramo da biologia que trata da descrição, da nomenclatura e da classificação dos seres vivos denomina-se Taxonomia (2).

4 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica ARISTÓTELES ( a.C.) No século IV a.C, nasceu e viveu na Grécia o filósofo e naturalista Aristóteles; Imagem: Jastrow (2006) / Ludovisi Collection - National Museum of Roma / Public Domain.

5 Estabeleceu o primeiro sistema de classificação com bases científicas;
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Além de sua contribuição para filosofia, Aristóteles realizou importantes observações acerca dos seres vivos (3); Estabeleceu o primeiro sistema de classificação com bases científicas;

6 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Destacou a importância da organização corporal dos animais como critério para dividi-los em grupos; Por exemplo: Aristóteles argumentava que baleias e golfinhos, apesar de viverem em ambiente aquático e apresentarem semelhanças como os peixes, diferiam notadamente destes na organização de seus corpos, nisso assemelhando-se aos mamíferos, junto aos quais deveriam ser classificados.

7 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Após Aristóteles, praticamente não ocorreram progressos significativos até o renascimento; A partir de então, começou a pensar em um sistema que agrupasse os seres vivos de acordo com suas características mais típicas, como estrutura corporal, funções orgânicas.

8 O SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE LINEU
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica O SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE LINEU A classificação biológica teve início com os trabalhos do botânico sueco Carl von Linné ( ); Imagem: Alexander Roslin. Restaurada digitalmente por Greg L. / United States Public Domain.

9 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Suas ideias sobre classificação biológica foram publicadas em seu livro Systema Naturae (Sistema natural), cuja primeira edição saiu em 1735; Lineu acreditava que as características anatômicas eram as mais adequadas para agrupar os seres vivos.

10 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Imagem: Carl Linnæus, published in 1760 in Halle (Germany) / Public Domain

11 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica No sistema de Lineu a unidade básica de classificação é a espécie. Espécies semelhantes são agrupadas em um mesmo gênero. Gêneros semelhantes são agrupados em uma mesma família. Famílias são agrupadas em ordens, que são agrupadas em classes, que são agrupadas em filos ou divisões, que são agrupados em reinos.

12 Exemplo: HOMEM CÃO MOSCA REINO Animalia Animalia FILO Chordata
HOMEM  CÃO MOSCA  REINO Animalia Animalia  FILO Chordata Arthropoda CLASSE Mammalia Insecta ORDEM Primata Carnívora Díptera FAMÍLIA Hominidae Canidae Muscidae GÊNERO Homo Canis Musca ESPÉCIE Homo sapiens Canis familiaris Musca domestica  Imagem: SEE-PE

13 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica CLASSIFICAÇÃO ATUAL Antigamente, a classificação fundamentava-se principalmente em aspectos morfológicos; Mas nem sempre essas semelhanças refletem as relações de parentescos entre as espécies. Conceito biológico de espécie: É um grupamento de populações naturais, realmente ou potencialmente intercruzantes, produzindo descendentes férteis e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos.

14 Os sistemas atuais consideram um conjunto de caracteres relevantes, os quais permitem propor e testar hipóteses de relações de parentescos evolutivos e construir a filogenia dos diferentes seres vivos, ou seja, estabelecer as principais linhas evolutivas desses grupos.

15 EVOLUÇÃO E SISTEMÁTICA
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica EVOLUÇÃO E SISTEMÁTICA A sistemática é a área da Biologia que se preocupa principalmente em compreender a filogenia (história evolutiva das espécies de seres vivos) (4).

16 Sistemática evolutiva X sistemática filogenética ou cladística:
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Sistemática evolutiva X sistemática filogenética ou cladística: A cladística foi introduzida a partir da divulgação dos trabalhos de Willi Hennig, em 1966 (5).

17 SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA OU CLADÍSTICA
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA OU CLADÍSTICA Entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos ocorrem por anagênese e por cladogênese (6). As relações evolutivas entre os seres vivos são representadas por diagramas denominados cladogramas (clado = ramo) (7).

18 ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica ANAGÊNESE E CLADOGÊNESE Anagênese: processo pelo qual um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas novidades evolutivas (8). Cladogênese: processo responsável pela ruptura da coesão inicial numa população, gerando duas ou mais populações que não mais se comunicam.

19 Cladograma Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Imagem: SEE-PE Cladograma

20 Esquema de formação de espécies por cladogênese e anagênese.
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Diagrama: SEE-PE Gravuras: J. G. Keulemans / Mivart, St. George Jackson, / Public Domain. Esquema de formação de espécies por cladogênese e anagênese.

21 Vamos trabalhar apenas com uma das formas de cladogramas: o enraizado.
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica CLADOGRAMAS Vamos trabalhar apenas com uma das formas de cladogramas: o enraizado. Definir a raiz, ou seja, onde o cladograma se inicia, pode ser feito de várias formas:

22 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Analisando a ontogenia ou comparando os organismos que se pretende estudar (grupos internos) com outros grupos evolutivamente próximos, cuja cladogênese tenha sido anterior (grupos externos) (10) ; Para cada caráter é destacada qual a condição ancestral (ou primitiva) e qual a condição derivada que surgiu a partir desta condição primitiva (11);

23 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Somente as condições derivadas são usadas para definir os agrupamentos; Somente são aceitos grupos monofiléticos, formados por organismos que compartilham a mesma condição derivada de um ou mais caracteres e que descendem de um ancestral comum exclusivo (12);

24 Partes que compõem um cladograma: raiz, ramos, nós e terminais;
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Partes que compõem um cladograma: raiz, ramos, nós e terminais; Os grupos de seres vivos compõem os terminais nos cladogramas; Os ramos são as linhas do cladograma (13);

25 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Nó: ponto de onde partem as ramificações. Representa o ancestral comum hipotético para todos os grupos acima dele. Os grupos de cada nó são monofiléticos. Cada nó simboliza um evento cladogenético (14); A localização dos pontos de ramificação ao longo do cladograma fornece uma ideia do tempo relativo de origem dos diferentes ramos.

26 Cladograma Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Imagem: SEE-PE Cladograma

27 Exemplo: Cladograma Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Exemplo: Imagem: SEE-PE Cladograma

28 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica O ramo X tem a mesma idade de todo ramo Y (formado pelos grupos A + B + C + D), pois esses dois ramos pertencem ao mesmo nó; Quando se compara o ramo X como o ramo A, nota-se que A, parte de um nó mais apical. Isso significa que o ramo A surgiu depois do ramo X;

29 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Podemos dizer então que o ramo B surgiu depois do A, e os ramos C e D depois do B. Os dois últimos ramos (C + D) surgiram ao mesmo tempo, pois surgiram de um mesmo nó; A sequência hierárquica das ramificações do cladograma reflete de alguma maneira a sequência de subdivisões de linhagens observadas ao longo do tempo.

30 CONSTRUINDO UM CLADOGRAMA
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica CONSTRUINDO UM CLADOGRAMA Vamos construir um cladograma hipotético em que se pretende analisar as relações filogenéticas entre quatro grupos de organismo: A, B, C e D; Devemos analisar de forma comparativa características presentes nesses grupos e como essas características variam.

31 Observe a tabela de dados em que as informações foram colocadas:
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Observe a tabela de dados em que as informações foram colocadas: CARÁTER GRUPO EXTERNO X GRUPO A GRUPO B GRUPO C GRUPO D 1 2 3 4 5 Imagem: SEE-PE

32 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Cada passo do cladograma é determinado pela condição derivada e deve-se construir o cladograma com o menor número possível de passos. Imagem: SEE-PE Cladograma

33 SISTEMÁTICA: UMA ÁREA EM CONSTANTE MODIFICAÇÃO
Ainda existem dúvidas na compreensão das relações filogenéticas entre vários grupos de seres vivos; A sistemática hoje é uma das áreas da Biologia que mais cresce e sofre mudanças;

34 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Quando as relações filogenéticas de grupos estão bem resolvidas, são apresentadas em cladogramas formados apenas por dicotomia (dico = dois; tómos = divisão) (15); Quando vários ramos partem de um único ponto do cladograma, significa que as relações filogenéticas entre esses grupos não estão completamente resolvidas, formando politomias (poli = muitos) (16).

35 Cladogramas Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Imagem: SEE-PE Cladogramas

36 Atividade: Construindo um cladograma
Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano As novas técnicas de classificação biológica Atividade: Construindo um cladograma Analise a seguinte matriz de dados sobre características de cinco gêneros de dinossauros e construa um cladograma que melhor reflita as relações de parentesco evolutivo entre esses gêneros. As condições derivadas estão destacadas em fundo colorido.

37 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Allosaurus Stegosaurus Parasaurolophus Pachycephalosaurus Tríceratops Orifício no encaixe do osso do quadril Processo posterior do púbis  Ausente Esmalte em camadas desiguais nos dentes Expansão na base do crânio Três chifres na cabeça Imagens: (a,b,d,e) Nobu Tamura / GNU Free Documentation License. (c)  LeCire / Public Domain. Tabela: SEE-PE.

38 CLADOGRAMA Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica CLADOGRAMA Imagem: SEE-PE

39 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso 4 Jastrow (2006) / Ludovisi Collection - National Museum of Roma / Public Domain. 07/02/2012 8 Alexander Roslin. Restaurada digitalmente por Greg L. / United States Public Domain. 10 Carl Linnæus, published in 1760 in Halle (Germany) / Public Domain 12 SEE-PE Acervo SEE-PE 19 20 20a J. G. Keulemans / Mivart, St. George Jackson, / Public Domain. 20b 20c 26 27 31

40 Ciências da Natureza e suas tecnologias, 2° ano
As novas técnicas de classificação biológica Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso 32 SEE-PE Acervo SEE-PE 07/02/2012 35 37 37a Nobu Tamura / GNU Free Documentation License 37b 37c  LeCire / Public Domain 37d 37e 38