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Classificação Zoológica
lagarto cobra crocodilo ave
Tópicos da aula
• Conceito de classificação zoológica
• Histórico da classificação zoológica
• Termos
• Aplicações práticas da classificação zoológica
• Escolas de classificação zoológica
• Sistemática filogenética
Diversidade zoológica
Estima-se que existam de 10 a 300 milhões de espécies ainda não descritas!
TOTAL: 1.335.749
10 a 13 mil spp. animais descritas por ano
Conceito de nomeclatura zoológica
• Atribuir nomes formais aos táxons
Conceito de Classificação Zoológica
• Inserir organismos em grupos com base nas suas características
Breve histórico
1. Pré-história
2. De Aristóteles até a idade média – pioneiro da classificação biológica – reconhece grupos como aves, peixes, baleias e insetos – animais de sangue frio x sangue quente – cerca de 550 spp. animais
3. Linnaeus – desenvolveu o sistema de nomeclatura adotado ainda hoje - reconheceu 6 categorias (Reino, Classe, Ordem, Gênero, Espécie e Variedade) - listou ~ 4 mil spp. animais distribuídas em 6 classes (Mammalia, Aves, Amphibia, Pisces, Insecta e Vermes)
Breve histórico
4. Séc. XVIII e XIX – grandes expedições – descoberta de várias espécies novas –problemas! – criação de novas categorias
1859 – Darwin –introduziu o conceito evolutivo
• Domínio• Reino• Filo• Superclasse• Classe• Subclasse• Coorte• Superordem• Ordem• Subordem• Superfamília• Família• Subfamília• Tribo• Gênero• Subgênero• Espécie• Subespécie
5. Séc. XX – o conceito evolutivo foi incorporado nas classificações
• Todos os organismos são relacionados –originam-se de um ancestral comum - mas alguns são mais relacionados entre si por compartilhar um ancestral comum mais próximo e a proximidade tende a se refletir no grau de similaridade
Breve histórico
Termos
TAXONOMIA – disciplina que cataloga e nomeia os táxons - descrições
SISTEMÁTICA – estudo da diversidade biológica e compreensão das relações entre as espécies
Termos
CLASSIFICAÇÃO – agrupar e definir os táxons– restrita a especialistas (taxonomistas e sistematas)
IDENTIFICAÇÃO – determinar a que táxon pertence um indivíduo – descobrir o nome é identificar e não classificar
Métodos de Identificação
• Chaves de identificação
• Comparação com figuras
• Comparação com coleções
• Bibliografia
• Envio a especialistas
Exemplo de chave pictórica
Aplicações práticas da classificação
1. Saúde humana e animal
2. Agricultura/silvicultura
3. Aqüicultura
4. Diversidade e conservação
Escolas de classificação
• Escola Evolutiva• Escola Fenética• Escola Cladista
Escolas de classificação
Escola Evolutiva• Ernest Mayr e George Simpson
• Auge: 1940-1970
• Definição de grupo monofilético: descendentes de um ancestral comum mais próximo (não necessariamente todos) – aceitam gruposmonofiléticos e parafiléticos
lagarto cobra crocodilo ave
Répteis é considerado um grupo natural pela escola evolutiva
= Ancestral
Escolas de classificação
Escola Fenética (= Taxonomia Numérica)• Robert Sokal
• Auge: 1960-1980
• Simultaneamente com o surgimento dos computadores
• Agrupamento de indivíduos com base numa estimativa numérica de sua similaridade
Escolas de classificação
Escola Fenética (= Taxonomia Numérica)
Matriz de distância Fenograma
08178D
0132C
010B
0A
DCBA A D BC
A, B, C e D = unidades taxonômicas operacionais
Escolas de classificação
Escola Fenética (= Taxonomia Numérica)• Problemas dessa escola:
– Diferentes métodos matemáticos geram diferentes classificações
– Todos os caracteres são importantes
– Precisa de um grande número de caracteres
– Não levam em conta a evolução
Escolas de classificação
Escola Cladista (= Sistemática Filogenética)
• Willi Hennig• Primeiras idéias – 1950 em alemão
• Divulgado apenas na década de 60, depois da tradução para o inglês
• Escola atual
• Aceita apenas grupos monofiléticos
Caracteres - qualquer atributo que possa ser
medido, quantificado, qualificado e que pode ser
comunicado para outros pesquisadores. Deve
variar no universo estudado na maneiras com que
se manifesta (= apresentar diferentes estados)
Material base - Caracteres
Estados de Caracter
• Com penas X sem penas
• Espinho da pata curvo X reto
• Antena em forma de taco de golfe, pente ou clava
Qual estado de caracter surgiu primeiro na história evolutiva?
Polaridade – “ordem” dos estados de caracteres
A BSem pêlos Com pêlos
A BSem pêlos Com pêlos
OU
Critério para inferir a polaridade
• Grupo externo - Qualquer grupo usado na análise que não seja parte do táxon estudado
• a condição encontrada no grupo externo define o estado plesiomórfico– o que surgiu primeiro, o mais primitivo
Sem pêlos Com pêlos
Estado Plesiomórfico Estado Apomórfico
Terminologia usada
• Plesiomórfico ou Plesiomorfia- Substitui o termo primitivo ouancestral. É a condição pré-existente de um caracter– é a que surgiu primeiro na história evolutiva
• Apomórfico ou Apomorfia - Substitui o termo avançado ou derivado. É a novidade evolutiva surgida por modificação de uma condição anterior
Apomorfia
• Sinapomorfia
Novidade evolutiva compartilhada
• Autapomorfia
Novidade evolutiva não compartilhada – exclusiva
de um táxon
Terminologia usada
1. Bexiga natatória
2. Cintura peitoral – Clavícula + escápula
3. Membros com ossos4. Pulmões5. Vértebras cervicais e torácicas
6. Arco aórtico simples7. Mandíbula dentada8. Leite9. Coração com 4 cavidades
Sinapomorfia de tetrápodes
Sinapomorfia de mamíferos
peixe cobra macacogato baleiaAutapomorfia de peixes
Cladograma
Passado
Presente
=
Ramos
Passado
Presente
Ancestral de 2, 3 e 4
1 2 3 4Descendentes
Ancestral de 3 e 4
Ancestral de 1, 2, 3 e 4
Clado
Porção da árvore com o ancestral mais TODOS os seus descendentes
Clado
Grupo monofilético: espécie ancestral (B) mais TODOS seus descendentes
Grupo parafilético :Ancestral (A) mas só alguns dos seus descendentes
Grupo polifilético :perde o ancestral comum (A) e nãoinclui os outrosdescendentes de (A)
CLADO
lagarto cobra crocodilo ave
Os répteis, na classificação filogenética, é parafilético
Ancestral
Metazoa é monofilético? SIM
Aschelminthes é monofilético?
NÃO
Radiata é monofilético?
NÃO
Arthropoda é monofilético?
SIM
• Classificações estão sujeitas à refutação e refinamento a medida que novos táxons e novos caracteres ou ferramentas analíticas forem acrescentados
Construindo um cladograma
1 = possui o caracter0 = não possui
Matriz de caracteres Cladograma
Na classificação filogenética, os táxons nomeados
baseiam-se no padrão da história evolutiva, expresso pelo
cladograma
Diferenças na classificação baseada na escola evolutiva e cladista: Exemplo da classificação de
Amniota (= répteis, aves e mamíferos)
Escola Evolutiva
• Classe Mammalia
• Classe Reptilia
– Subclasse Testudines
– Subclasse Squamata
• Classe Aves
Escola Cladista• Classe Mammalia• Classe Reptilia
•Subclasse Testudines•Subclasse Sauria
•Infraclasse Squamata•Infraclasse Archosauria
•Ordem Crocodilia•Ordem Aves
Bibliografia desta aula
• Brusca & Brusca, cap. 2
• Bibliografia adicional: Amorim, 2002
Para a próxima aula
• Brusca & Brusca, cap. 5
• Ruppert et al., cap. 3