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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 Giustina Soares Prof. Frederico Falcão Salles Profa. Adriana Quintella Lobão
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Diversificação a partir de espécie ancestral
Multicelularidade Diversificação a partir de espécie ancestral = Novidade evolutiva = Ramificação da linhagem
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Para entendermos toda esta diversidade é necessário nomeá-la e organizá-la
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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.
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E porque normas para dar nomes?
Por que nomear? Para facilitar a comunicação E porque normas para dar nomes? Para tornar estes nomes universais
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Globo
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penal vina patente
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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
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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
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Algumas regras comuns 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 NUNCA DEVE SER USADO SOZINHO Data Não usado no ICBN Nome do gênero Epíteto específico Autor
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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.
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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 12
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Qual a diferença entre táxon e categoria taxonômica?
Classificação Hierárquica Categorias taxonômicas Reino Classe Ordem Família Gênero Espécie Qual a diferença entre táxon e categoria taxonômica?
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História da Classificação
Pré – lineana Tipológica (Aristotélica) Divisão lógica dos organismos
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Lineana
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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.
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TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA.
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.
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Período Evolutivo TEORIA DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA
A origem das Espécies pela Seleção Natural (1859) Charles Darwin & Alfred Wallace
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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
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Princípios da Classificação Zoológica
CLASSIFICAÇÕES NATURAIS ...são aquelas que refletem a... HISTÓRIA EVOLUTIVA FILOGENIA Reúnem os organismos por ancestralidade comum
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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
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Sistemática Filogenética
Hennig (1950) Theorie der phylogenetischen systematik “Seu objetivo principal é desenvolver a classificação organismal baseada na INFERÊNCIA correta DA CLADOGÊNESE.” (Avise 2004) 1950 Oferecer um método claro, testável e objetivo Hennig (1966) 22
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Cladograma-Terminologia
Topologia Terminal Ramos, linhagens Raiz Nó, ancestral inferido
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Propriedades do cladograma
Padrão dicotômico de quebra Nenhum significado de ordenação Tempo relativo
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Basal X Derivado 25
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Agora que vocês já sabem ler uma árvore vamos voltar ao grupos naturais
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Grupos Naturais GRUPO MONOFILÉTICO Parafilético e polifilético
Ancestral e todos os descendentes Parafilético e polifilético Não inclui todos os descendentes 28
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Princípios da Classificação Zoológica
CLASSIFICAÇÕES NATURAIS ...são aquelas que refletem a... HISTÓRIA EVOLUTIVA Se baseiam em grupos monofiléticos FILOGENIA Reúnem os organismos por ancestralidade comum
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Conceitos básicos de filogenia
MONOFILÉTICO Agrupamento natural de táxons. Inclui um ancestral e TODOS os seus descendentes!!!
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Conceitos básicos de filogenia
PARAFILÉTICO e POLIFILÉTICO Agrupamento artificial de táxons. Inclui um ancestral e PARTE dos seus descendentes!!!
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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
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Tipos de semelhanças
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Homologia Richard Owen, 1843
Aristóteles - homologia: correspondência topológica - analogia: correspondência de função Richard Owen, 1843 - 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
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Homologia Aristóteles - homologia: correspondência topológica - analogia: correspondência de função 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. Richard Owen, 1843 - 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” O objetivo da reconstrução filogenética é reconhecer estas homologias e estes grupos HOMOLOGIA – ORIGEM COMUM
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Homologia FERRAMENTA BÁSICA para a comparação dos indivíduos distintos . Um dos conceitos mais fundamentais da biologia comparada.
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Homologia Evidências A evolução não pode ser vista (então temos que nos basear no que vemos nos organismos atuais) Critérios para o reconhecimento Forma Posição
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Homologia Evidências A evolução não pode ser vista
gato Homologia Evidências A evolução não pode ser vista Critérios para o reconhecimento Forma Posição Ontogenético – estruturas que se formam a partir de conjuntos de células que ocupavam a mesma posição nos estágios embrionários iniciais golfinho
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Analogia Outro tipo de semelhança Homoplasia
Pré-evolutivo Função Independente de: Posição Homologia Homoplasia Conceito do período “evolutivo” Não deve ser utilizada na classificação
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Homoplasia Semelhança adquirida independentemente em dois ou mais grupos
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HOMOPLASIA Paralelismo Gillot, 1995
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Paralelismo HOMOPLASIA Paralelismo A B C D E F
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Paralelismo HOMOPLASIA Convergência
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Paralelismo HOMOPLASIA Convergência
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Paralelismo HOMOPLASIA Reversão Convergência Gillot, 1995
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Paralelismo HOMOPLASIA Reversão Convergência A B C D E F Reversão
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Homologia FERRAMENTA BÁSICA para a comparação dos indivíduos distintos . Um dos conceitos mais fundamentais da biologia comparada.
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primitiva derivada Caráter -Caráter: Atributo Asa anterior
Asa posterior -Estado: “Formas” apresentadas pelo atributo (caracteristica) -Série de transformação: sequência de mudanças evolutivas ocorridas entre dois ou mais estados de caráter primitiva derivada
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Caráter e sua série de transformação
-Série de transformação: sequência de mudanças evolutivas ocorridas entre dois ou mais estados de caráter primitiva derivada plesiomórfica apomórfica plesiomorfia simplesiomorfia apomorfia sinapomorfia conceitos relativos
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Haltere é a SINAPOMORFIA dos Diptera
plesiomórfico apomórfico Haltere é a SINAPOMORFIA dos Diptera
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Passos da análise cladística
Passo Construção de cladograma
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Universo de cladogramas possíveis
PARCIMÔNIA -Critério para a construção da árvore - Menor número de mudanças evolutivas possíveis - No começo da análise todos os caracteres são considerados HOMÓLOGOS
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Leitura de Cladograma
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Qual é o é diferente?
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