Estude EAD

Biologia Semana 03

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.

10. Princípios de sistemática filogenética

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.

11. Evolução dos eucariontes amebozoa e rhizaria

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

12. Alveolados

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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