SISTEMÁTICA BIOLÓGICA

         AULA 01                         22/02/2019

                    Vocabulário técnico:


Taxonomia; área que envolve nomenclatura das espécies

Holótipo; indivíduo que leva o nome da espécie. *o primeiro descoberto de determinada espécie

Biogeografia; estudo das relações entre a distribuição das espécies de seres vivos e as características climáticas e geológicas das regiões geográficas


Sistemática; ciência da diversidade. visa agrupar, juntar, organizar, catalogar


Biodiversidade; "A diversidade biológica é a riqueza da vida na Terra, as milhões de plantas, animais e microrganismos, os genes que eles contém e os intrincados ecossistemas que eles ajudam a construir no meio ambiente".

Espécie; indivíduos morfologicamente diferente de outros

Morfologia; variação da forma que diferencia uma espécie da outra

Alopatria; 
é o fenômeno que acontece quando grandes populações biológicas ficam fisicamente isoladas por uma barreira externa e envolvem isolamento reprodutivo interno (genético), de tal modo que depois da barreira desaparecer, indivíduos das populações já não se podem cruzar


Hotspots; áreas com grande biodiversidade, ricas principalmente em espécies endêmicas, e que apresentam alto grau de ameaça. Essas áreas são, portanto, locais que necessitam de atenção urgente, sendo consideradas prioritárias nos programas de conservação.



                        Diversidade Biológica 

-Espécies
-Variação genética
-Comunidade e ecossistemas



Número de espécies descritas - 1,5 milhões
Estimativa total - 11 à 30 milhões

*O Brasil tem 20% de toda biodiversidade mundial

*O Brasil tem 2 Hotspots; Mata Atlântica e Serrado

- Os organismos são agrupados com algum critério. O agrupamento visa a sistematização do conhecimento.

A sistemática visa também;


-Descrever a diversidade existente
-Formar sistema geral de referência
-Compreender a diversidade 

-Prever as características e nomear

A árvore filogenética é a mais utilizada para entender a ramificação das espécies

A sistemática compreende 3 etapas

Taxo - Agrupa qualquer categoria
Identificação - Dar nome ao taxo
Classificação - Ordenação hierárquica (evolutivo) gênero, espécie e família
*Espécie é categoria básica; o mínimo


Nomes Vernaculares são nomenclaturas populares

*A nomenclatura biológica deve seguir um código para regular a organização dos animais vivos e também dos fósseis.

      AULA 02            01/03/2019


Diversidade  = Variedade de espécies


Diversidade e Biodiversidade = variação de vida
 Desde Gene até a Biosfera

*Definição oficial de biodiversidade:
(Convecção sobre a diversidade biológica; assinada pelo Brasil na Rio92)


*Três níveis

1) Biodiversidade genética – diversidade de combinações de genes dentro da espécies. Biodiversidade genética.
2) Biodiversidade de organismos – entre espécies ou grupos (nível maior, engloba mais coisas)
3) Biodiversidade ecológica – de comunidades ecológicas

Biodiversidade

Reed Noos 1990

Caracterização da biodiversidade
Identificação dos principais componentes em vários níveis de organização (grupo de espécies que compões esta diversidade)

-Composição (quais elementos)
-Estrutura (como os elementos se organizam)
-Função (Que processos mantém ou são produzidos)

(pegar desenho)

www.sp2000.org – consultar

Mecanismo evolutivo:

*Especiação


(pegar desenho)

*Extinção






Especiação;

É a forma como uma espécie aparece. Surgimento da espécie.

Cladogênise>uma espécie completamente igual e outra bem diferente
Anagênise> é quando  NÃO ocorre a cladogênise, é uma transição de diferenciação direta onde uma espécie se diferencia de outra sem dar origem à uma diferente (milhões de anos)

*Especiação Alopátrica

-Vicariância (Alopatria modoI)
-Dispersão (Alopatria modo II)

*Especiação Simpátrica e Parapátrica

-Seleção Disruptiva
-Alterações Cromossômicas
OcorDispersão: Dispersal x Dispersion (inglês) Dispersal > migração. Dispersão> Dispersões de fato

dispersão é um processo histórico
*biogeografia: dispersão bem sucedida > Evolução; mutação benéfica

Range; é a área que um espécie ocupa

*para expandir o range, sp.:
1) dispersar para nova érea;
2) superar condições desfavoráveis; e
3) estabelecer população viável

Dispersão: mecanismos de expansão
*dispersão por salto (jump dispersion)
*difusão
*migração secular

-Dispersão por salto> um ou poucos indivíduos cruzando ¿¿ (pegar continuação da frase)

- Difusão> populações expandindo o range gradual (pegar continuação da frase)

- Migração Secular> Ocorre ao longo de centenas de gerações

Dispersão ativa as espécies migram de um lugar ao outro
Dispersão passiva as espécies pegam carona com algo ou alguém


Dispersão: trocas de biotas e rotas
*corredores> são rotas usadas pelas espécies para se dispersar
*filtros> quem pode passar passa quem não pode não passa
*rotas ao acaso>
*curvas de dispersão>  pode ser ativa ou passiva (pegar gráfico)

           AULA 03            08/03/2019



        Conceitos de Espécies     Cladogênese e Anagênese


O que é uma espécie?

Podemos dizer que é a unidade básica da sistemática, evolução, genética etc.

Mas o que SIGNIFICA, qual o conceito correto para espécie?

A) Definições são convenções. Portanto, não podem ser caracterizados nem como falsas nem como verdadeiras.

B) No entanto, definições podem ser mais ou menos úteis e podem ser mais ou menos bem sucedidas em caracterizar um conceito ou um objeto de discussão.

Definição Simples; uma classe de objetos, cujo membros compartilham certas características particulares.

Onde se aplica?
-Conhecimento de biodiversidade
-Conservação

-Compreensão dos processos evolutivos
-Estudos científicos

Como definir espécie?

Na concepção de Linnaeus (antes de Darwin), eram entidades imutáveis
-Resultado de cópias dos tipos

*Não se sabia de evolução



Na concepção de Darwin, espécies são entidades que mudam ao longo do tempo
-Resultado do processo de Cladogênese e Anagênese
-A formação resulta de processos evolutivos

*Para espécie NÃO existe um conceito único, porém, existem alguns CRITÉRIOS;
- Universalidade (generalidade)
- Monismo; uma única maneira de dividir o mundo vivo em grupos organizados por uma única hierarquia de leis
- Pluralismo; Não há uma visão unificada da natureza; seres vivos são vistos como uma perspectiva de um conjunto de variações sem limites muito claros.
- Aplicabilidade (operabilidade)
- Espécies devem ser definidas levando em conta todos os dados disponíveis
- Significância teórica (explicação)
- Espécies e seus carácteres
*É necessário evidências para chegar à uma explicação teórica

Tipos de Conceitos de Espécies

>> Conceitos baseados em similaridade; similaridade geral e/ou interrupções na distribuição dos caracteres (Morfológico, Fenotípico e Taxonômico)

>>Conceito Evolutivo; (Biológico, Ecológico, Evolutivo, Reconhecimento ,Coesão e Ancestralidade)

>>Conceito Filogenético; (Cladístico, Filogenético, -----------?) - Análise filogenética


Conceitos Tipológicos e Morfológicos 
Tipológico > Pré-evolutivo (origem divina)

Morfológico > Utilizado até hoje

Organismos morfologicamente similares (usado pela maioria dos taxonomistas)
Conceito Fenético
-Indivíduos de uma mesma espécie são fenotipicamente parecidos entre sí do que com outros grupos de indivíduos de outras espécies.

Conceito Morfológico
-Espécies são conjuntos de indivíduos que possuem as mesmas características morfológicas

*Dentro da mesma espécie temos indivíduos completamente diferentes > Espécies Politípicas; Ex: No caso de algumas borboletas da mesma espécie com cores diferentes

*Dentro da mesma espécie temos machos diferentes das fêmeas > Dimorfismo Sexual; Ex: A aranha Viúva negra fêmea é bem maior que o macho da mesma espécie

Plasticidade Fenotípica - Modificação da característica de uma espécie 

CONCEITO BIOLÓGICO DE MAYR, 1942



>> Espécies são grupos de populações naturais que estão ou tem potencial de se inter-cruzar e que estão reprodutivamente isoladas.

Conceito Filogenético;
uma espécie é o menor grupo monofilético exclusivo de ancestralidade comum. Há um padrão de ancestralidade, descendência.

Conceito Ecológico; Espécie é uma linhagem que ocupa uma zona adaptativa


        AULA 04          15/03/19



Nomenclaturas Biológicas, códigos nomenclaturais


O que é Nomenclatura?

   Nas Ciências Biológicas a nomenclatura trata da aplicação dos nomes às entidades biológicas, organizados sistematicamente (=classificação) em uma hierarquia de classe (=táxons)

Estabilidade e universalidade dos nomes
Indexação do conhecimento


Hierarquia Taxonômica
(Zoológica)


Hierarquia (animais);

Rank                         Terminação                         Exemplo
Superfamilia                   -oldas                                       Hominoidea
Família                            -idae                                         Hominidae
Sub-                                -inae                                          Homininae
Tribo                                -ini
Gênero                              Homo
Espécies                            Homo Sapiens
sub-                                   Homo Sapiens Sapiens





Hierarquia (“fungos”);
                         

Hierarquia (“Algas”)  



Hierarquia (outros grupos de plantas)




Sistema Binomial (Linnaeus); fixou a utilização do sistema binomial, aplicada até hoje

Nomes científicos:
-Plantas: gênero + epíteto (espécie) específico, seguido do nome do autor

-Animais: Gênero + epíteto Específico


Algumas regras da nomenclatura:
-Todo ser vivo possui um nome científico
- Todo nome científico é composto por duas palavras. A primeira se refere ao Gênero da espécie, e o segundo, ao Epíteto (ou nome) específico, que é o  que caracteriza a espécie em questão
-O epíteto específico pode se referir a uma característica própria daquele indivíduo, como a sua localização, organização corporal, dentre outros; ou mesmo uma homenagem a algum cientista, personagem, etc.;
-Os nomes científicos, quando escritos, devem estar destacados em itálico. Em casos em que os nomes estejam sendo redigidos à mão; ou em outras situações nas quais utilizar o itálico se apresente inevitável, tais nomenclaturas devem estar grifadas
- A primeira letra do nome cientifico deve ser apresentada em maiúscula e a segunda em minúsculo



Algumas regras da nomenclatura:
-A partir da segunda vez que se escreve o nome de determinada espécie, o gênero pode se apresentar abreviado.
Ex: Cachorro -  Canis familiaris – C. familiaris
-Em algumas situações, quando o cientista não conseguiu, ainda, identificar a que espécie um determinado indivíduo pertence, ou quando não é de interesse que esta seja explicitadas; ele utiliza, após o nome do gênero, o termo “sp.” Tanto um como outro não devem ser colocados em itálico, ou mesmo sublinhados; e devem estar acompanhados de um ponto final; Hypsiboas sp. (perereca pertencente ao gênero Hypsiboas)(PEGAR RESTANTE)


REGRAS NOMENCLATURAIS: CÓDIGOS

1- Código internacional de Nomenclatura Botânica (ICBN) após 1753
2- Código internacional de Nomenclatura Zoológica (ICZN) após 1757
3- Código internacional de Nomenclatura de Bactéria (ICNB)
4- Código internacional de classificação e nomenclatura de Vírus;
5- Código internacional de Nomenclatura para Plantas Cultivadas (ICNCP)
6–Filocódigo 


Zoologia x Botânica


*Apesar de serem códigos independentes, atendem os mesmos princípios básicos 



- Princípio da Unidade: um táxon pode possuir apenas um único nome correto ou válido. Diferentes nomes dados ao mesmo táxon são chamados sinônimos e o nome correto ou válido de um táxon (Sinônimo Sênior) é definido pela lei da prioridade (o primeiro a ser publicado). Sinônimos juniores (publicados após a publicação do sinônimo sênior) não podem ser utilizados.

-Princípio da Distinção: dois táxons não podem possuir o mesmo nome. Por isso, dois gêneros governados por um mesmo código não podem possuir o mesmo nome (nomes genéricos são únicos) e duas espécies de um mesmo...

-nomes iguais conferidos a táxons diferentes são chamados homônimos. O homônimo válido (homônimo Sênior)

- Princípio da universalidade; o nome correto é válido em qualquer lugar
- Princípio da estabilidade; para maximizar sua utilidade na comunicação dos conhecimentos sobre os organismos que o compõe, o nome correto de um táxon não deve mudar a não ser em casos extraordinários.


Princípio I





Princípio II 





Princípio III 



Princípio IV


Holótipo; exemplar com base no qual a espécie ou subespécie foi descrita e que é designado como tal na publicação onde o táxon é descrito e nomeado pela primeira vez

Parátipo; Outros exemplares examinados durante a descrição de uma espécie/subespécie

Pouco utilizados:
Alótipo; exemplar utilizado para descrição da forma do sexo oposto ao holótipo (Só para zoologia)
Isótipo; exsicatas da mesma planta da qual foi extraído o holótipo (Só para botânica)



Princípio V 








   AULA 05       22/03

Chaves de identificação


Classificação X Identificação

*A identificação apenas é possível se já existe uma lassificação de organismos semelhantes ao que se deseja identificar
*Classificar; é organizar os táxons em grupos que podem ou não receber nomes
*Identificar; é verificar em que grupo da classificação existente o táxon se encaixa
Identificação = Determinação

Chaves de identificação

*O tipo de informação utilizada para identificar o material biológico vai depender das peculiaridades e do conhecimento existente sobre o grupo ao qual o organismo pertence
*O procedimento mais utilizado para identificação é a utilização de Chaves de Identificação (dicotômicas/simples ou múltiplas – qualquer seleção de caracteres).
*Artificiais 

Chaves de Identificação – 1º por Jean-Baptist de Lamarck (1778) – chave dicotômica para plantas


Como construir uma chave dicotômica?

1- Liste as características dos espécimes
2- Procure por princípios de exclusão. Ex; pernas ou pelos
3- Defina as características mais comuns
4- Comece dividindo tudo em dois grupos. Ex; aspectos mais gerais da espécie
5- Vá subdividindo daí por diante. Ex. Você nota que alguns animais do grupo A tem pernas e outros não. Essa diferenciação poderá formar o nível C e D do grupo A
6- Faça testes escolhendo aleatoriamente um dos grupos e passando na chave



AULA 06     05/04/2019

Sistemática  – Conteúdo M2

FUNDAMENTOS EM SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA


*Objetivos
-Descrever a biodiversidade;
-Encontrar padrões de semelhanças
-Compreender a gênese
-Propor classificações frente aos padrões

Principais Escolas da Sistemática
-Escola catalográfica – SÉC XX– Classif. Baseadas em seu conhecimento prévio do grupo
-Escola Gradista – 1940 -1960; Classf. Baseada em graus de evolução dos grupos
-Escola Fenética – 1950 – 1960; Baseia-se a ideia de maior semelhança geral entre os grupos, sem refletir a evolução
-Escola Filogenética – 1970; Reflete a evolução dos grupos, relações de parentesco, análise diferenciada dos caracteres (Escola cladista).

FILOGENIA

-Corresponde a uma sequência de todos os momentos das espécies o longo do tempo, desde seu surgimento
-Conjunto da história de ancestralidade entre todas as espécies
Trata da ancestralidade de todas as espécies de plantas e animais. De onde partiu tudo.


HOMOLOGIA
-Relação de semelhança entre partes do corpo de diferentes organismos, independentemente de exercerem ou não a mesma função.
-São homólogas estruturas que tem a mesma origem ontogenética (embrionária), podendo ou não apresentarem a mesma função.




ESTRUTURAS ANÁLOGAS
-Estruturas análogas são diferentes quanto a origem embriológica, mas semelhantes quanto a função;
Analogia (foto)


Analogia x Homologia (foto)

Analogia – compartilham mesmas funções mais não partilham um mesmo ancestral comum.
Homologia – compartilham semelhanças ósseas com funções diferentes e partem de um mesmo ancestral comum ( o mesmo embrião)

PLESIOMORFIA

-Em estruturas homólogas, a condição mais antiga, que foi alterada resultando em outra condição mais recente.

APOMORFIA
-Em estruturas homólogas, a condição mais recente de uma série de transformações , surgida por modificação de uma condição mais antiga.

Plesiomorfia e Apomorfia

SIMPLESIOMORFIA – São condições plesiomórficas compartilhadas por várias espécies
SINAPOMORFIA – São condições apomórficas compartilhadas por várias espécies

~POLARIZAÇÃO DO CARÁTER
 Descobrir
se um caráter é uma plesiomorfia ou apomorfia.
*Método do grupo externo
(2fotos)

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA

-Interferência da história evolutiva
-Metodologia: reproduzível e estatisticamente embasada
-Classificação: deve refletir padrões de evolução
-Critério de agrupamento: monofiletismo (ancestralidade comum exclusiva)
(foto)

FILOGENIA 

Método filogenético *pesquisar




Principais conceitos: dendrogramas

Principais conceitos; topologias

Principais conceitos: notação parentética

Principais conceitos: árvores 



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