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ROTEIRO
DE ESTUDOS ESCOLA ESTADUAL DIÓGENES RIBEIRO DE LIMA |
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DISCIPLINA:
BIOLOGIA |
TURMA:
3ª Série |
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PROFESSOR: VALDEIR BITENCOURT |
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CELULAR:15
996025515 |
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CONTEÚDO: Desafio da Classificação Biológica; Sistema
de classificação, segundo Lineu; Pesquisa
de Campo para dia 04/03 |
TDIC: (X) GRUPOS DE WHATSAPP (X) MATERIAIS IMPRESSOS (X) BLOG (
) OUTROS |
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Período: 25/02 |
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ATIVIDADES
CONTEÚDO:
Desafio da
Classificação Biológica – pag 78
Questão disparadora: O seres
vivos são todos iguais?
Procedimento:
Realizar
uma pesquisa sobre os pioneiros da genética – citando nomes como: Hipócrates,
Aristóteles, Gregor Mendel, Charles Darwin, Lamarck, ... Entregar dia 03/03 em
forma de Slides.
CONTEÚDO:
Sistema
de classificação, segundo Lineu
Procedimento:
Realizar uma pesquisa de campo para cumprir com o
desafio de registrar a biodiversidade local. Caderno do Aluno – 3ª série do
Ensino Médio - Você precisará apenas de uma área verde para a visitação e
equipamento para registro de imagens. Este estudo pode ser realizado em
Unidades de Conservação, parques, praças, na área da escola ou entorno e/ou no
caminho percorrido até chegar à unidade escolar.
Procedimentos:
(registrar tudo no caderno pessoal) a. Organizem-se, marcando horário, dia e qual(ais)
local(ais) irão visitar para realizar a ativida- de “Identificando a
biodiversidade local”. b. No local escolhido, façam registros fotográficos e/ou
desenhos dos seres vivos observados. c. Ordenem os dados coletados, se possível
com a imagem correspondente, conforme modelo apresentado a seguir: Seres vivos
observados (Inserir imagem dos seres vivos observados) Nomes populares dos
seres vivos observados 1. (...) Quais critérios foram utilizados para
selecionar os seres vivos no ambiente? 1. Quantos são animais? Identifique-os.
2. É possível separar esses animais em grupos? Se sim, qual(is) critério(s)
seriam utilizados? 3. Represente os animais agrupados num sulfite ou em seu
caderno. 4. Quantos são plantas? Identifique-as. 5. É possível separar essas
plantas em grupos? Se sim, qual(is) critério(s) seriam utilizados? 6. Demonstre
as plantas separadas nos grupos, representando-as em seu caderno.
Leitura e análise do texto:
Classificação biológica: desafios na história da biologia Felipe A. P. L. Costa1 Marinês Eiterer2 Lucia
Maria Paleari3 4.1
INTRODUÇÃO
Quem já não organizou uma
coleção de selos, bonecas, bolinhas de gude, figu-rinhas, conchas, rochas ou
folhas secas? Sabemos desde crianças que uma coleção é bem mais do que um amontoado aleatório de objetos. Trata-se de um arranjo bem elaborado
que cada colecionador faz e que revela a maneira como ele enten-de ou
valoriza as relações, sejam elas
reais ou imaginárias, entre
os elementos que compõem
a coleção. Selos podem ser
organizados por países,
motivos es-tampados ou datas; bolinhas
de gude selecionadas por tamanho, cor ou pelo tipo de material de que são
constituídas; conchas podem ser compostas ou simples e com desenhos indicando padrões característicos; já as rochas podem ser dividi-das em duras ou
friáveis, cristalinas ou não; e assim por diante. O que serve de base para um colecionador, ou
qualquer pessoa que vá realizar esse trabalho, é o que denominamos de critério.
Assim, dependendo dos critérios adotados, um mesmo conjunto de objetos poderá
ser arranjado de maneiras dife-rentes. Por exemplo, podemos reunir em um mesmo
grupo um conjunto de pe-dras e um
conjunto de plantas, se o critério for ‘elementos da natureza’. Todavia, se o
critério for ‘seres vivos’, teremos de manter pedras e plantas em grupos
dis-tintos. Portanto, reunimos em um mesmo grupo os elementos que possuem algo
em comum, mantendo-os separados daqueles que são diferentes, a depender do
critério de classificação adotado. O
sistema de classificação também pode ser
hierárquico. Dizemos que uma
classificação é hierárquica quando ela é formada por uma sucessão de níveis
dife-rentes, havendo entre eles alguma relação de pertinência – isto é, grupos
contêm subgrupos que contêm subgrupos ainda menores e assim por diante. Os
critérios que estabelecem essas relações entre grupos e subgrupos podem ser estabeleci-dos pela
lógica do classificador. Por exemplo, alguém poderia decidir organizar as
edições diárias de um jornal em blocos mensais e, em seguida, guardar esses
blocos em armários de aço numerados em ordem anual crescente. Esse tipo de classificação é de grande utilidade prática. Basta ver, por exem-plo, o que
ocorre quando visitamos uma biblioteca à procura de um livro: o vo-lume
desejado é obtido em pouco tempo. Em casos assim, é fundamental a expe-riência
do classificador para definir as características e estabelecer os limites de cada grupo, bem como a posição de cada um
no espaço físico ocupado na biblio-teca. O mesmo vale para bibliotecas e sítios
eletrônicos virtuais. Ao classificarmos
1 Biólogo; meiterer@hotmail.com. 2 Bióloga; marineseiterer@hotmail.com.
3 UNESP – Departamento de Educação IB, CP 510, 18618-970 Botucatu SP
lpaleari@ibb.unesp.br.
os conteúdos, e definirmos os descritores que levarão os
visitantes até eles, pode-remos tornar a busca ágil e eficiente ou penosa,
cheia de entradas inglórias. De
modo geral, esses sistemas de classificações dão conta dos
arranjos, defi-nindo os grupos,
subgrupos e suas
respectivas características, e
possibilitam a rápida identificação de cada componente. 4.2 DA EXPERIÊNCIA PRÁTICA À CIÊNCIA DA
CLASSIFICAÇÃO Nosso cérebro trabalha
organizando as sensações que temos do mundo; nesse processo, são utilizados
critérios para estabelecer as associações. Ao
final, as in-formações são mantidas na memória, geralmente implícita,
que pode ser recupe-rada sem que para isso
tenhamos de agir conscientemente. Aquilo que
vemos, ouvimos ou sentimos, de algum modo adquire certa ordem, que fará
sentido pa-ra cada organizador e para
todos aqueles que compartilhem da mesma lógica e adotem os mesmos critérios de
classificação. Essa atividade, que
muitas vezes passa despercebida (memória implícita), tem um papel importante
tanto para a nossa sobrevivência como para o entendimen-to que buscamos ter
hoje da natureza. A quantidade de
conhecimento empírico que os seres humanos acumulam ao longo da
vida pode ser impressionante.
Conversar com um adulto experiente, por exemplo, daqueles que
viveram a infância toda de árvore em árvore, nadan-do e pescando, é descortinar um mundo de
aventuras e conhecimentos, muitas vezes
estranhos aos moradores das
cidades. Um sujeito
criado no campo não costuma ter dificuldade para diferenciar
cores e cantos dos pássaros ou os odores das flores, nem para falar sobre a
idade das árvores, a época em que elas flores-cem ou sobre o
modo certo de capturar esse ou aquele
peixe comestível. Entre duas ervas
muito parecidas, ele não erra na hora de escolher de qual delas coleta-rá
folhas, flores ou raízes para preparar uma infusão ou temperar o almoço. Sabe
os segredos das poções vegetais que curam e são também exímios conhecedores de
trilhas e animais. Muitos pesquisadores
que periodicamente vão a campo para estudos em eco-logia, botânica, zoologia ou mesmo farmacologia, já se deram conta disso. Para encontrar os
materiais que procuram para os inventários de flora e fauna e tam-bém para reunir conhecimentos valiosos que lhes auxiliem
nas investigações e compreensão
de seus achados científicos, eles não hesitam em contratar mateiros e travar
longas conversas com curandeiros e moradores das pequenas vilas. O que esses peritos de campo são capazes de
fazer é detectar as características peculiares de cada planta e animal, isto é, são
capazes de identificar,
reconhe-cendo um exemplar de interesse
particular, mesmo quando está em meio
a um conjunto de
outros elementos extremamente
parecidos. Esse tipo de
atividade, que já foi determinante para a sobrevivência dos nossos
ancestrais – permitia-lhes, por exemplo, evitar plantas tóxicas ou ser
atacado por animais peçonhentos –, é
hoje de suma importância em estudos científicos que investigam diferentes aspectos e propriedades
de seres vivos e materiais biológicos de modo geral. 4.3 CLASSIFICANDO OBJETOS VIVOS O que foi dito até aqui vale tanto para a
classificação ordenada de objetos vi-vos
como de não-vivos. Nesse ponto, porém, cabe chamar a
atenção para uma particularidade dos modernos sistemas de classificação
de seres vivos: ao contrá-
rio do que se passa
com selos, bolas de gude ou outros objetos não-vivos, a classi-ficação dos seres vivos deve refletir a história e as relações de parentesco exis-tentes entre
as diferentes linhagens. Os selos
no álbum de um
filatelista ou os livros nas
estantes de uma biblioteca podem ser arranjados de vários modos lógi-cos e
eficientes; nenhum deles, porém, é o modo certo ou resulta em um arranjo sem
equívocos – é discutível, por exemplo, se um livro de geoquímica deve ficar na
seção de geologia da biblioteca ou na seção de química. Esse tipo de problema
não ocorre com a classificação dos seres vivos,
pois há entre eles uma relação unidirecional de pertinência,
movida pela sucessão das
gerações, de tal
modo que as espécies mais recentes descendem de espécies mais antigas, e
não o con-trário. Você é filho de seus
pais, que são filhos de seus avós e assim por diante. Essa sucessão de gerações não pode ser invertida – você jamais
será o pai ou a mãe dos seus pais ou o avô ou a avó dos
seus avós. Tendo isso como pano de fundo, o grande desafio que os taxonomistas
– especialistas que lidam com os sistemas de classificação biológica – têm pela
frente é conseguir reconstituir a história da vida (leia-se, das ramificações
das linhagens) do modo mais consistente possível. É um desafio e tanto.
Primeiro, porque o número de espécies envolvidas é muito gran-de; e, segundo,
porque as pistas que indicam o grau de parentesco entre diferen-tes grupos de
organismos nem sempre são óbvias. 4.4
DESCREVENDO A BIODIVERSIDADE Foi o
naturalista sueco Carl von Linné (1707-1778) – ou simplesmente Lineu – quem
fixou as bases da nomenclatura biológica
moderna, segundo a qual cada espécie deve ser referida por um binômio
latino exclusivo.1 Desde então, suces-sivas gerações de biólogos e naturalistas
já descreveram e nomearam formalmen-te cerca de 1,7 milhão de
espécies. Embora esse número
por si só seja bastante impressionante, ele não representa mais do que uma parcela da biodiversidade da Terra,
que deve abrigar um total estimado entre 5 milhões
e 50 milhões de espécies, incluindo microrganismos
(bactérias e protoctistas),
animais, fungos e plantas. Na verdade, a busca por um sistema de
classificação dos seres vivos começou bem antes de Lineu. Aristóteles (384-322
a.C.), por exemplo, propôs um sistema de acordo com o qual os animais eram
divididos em terrestres, aquáticos
e aé-reos, enquanto as plantas
eram divididas em ervas, arbustos e árvores. Entre o sistema de
Aristóteles e o de Lineu, muitas outras idéias e sistemas de classifica-ção
apareceram, muitos dos quais têm hoje valor meramente histórico. O grande
mérito do trabalho de Lineu pouco
ou nada teve a ver com
o seu sistema de classificação. Seu trabalho se converteu em um marco
principalmente por propor soluções
consistentes a problemas tidos até então como insolúveis. Uma dessas soluções foi
estabelecer como padrão a nomenclatura binomial – até então as espécies eram
descritas por expressões polinomiais.
Outra foi adotar o latim como língua padrão universal para os textos onde as
espécies seriam des-critas – os autores
costumavam usar seu próprio idioma, o
que só dificultava a comunicação e o
entendimento entre autores de línguas diferentes. 1O
nome científico do cão
doméstico, por exemplo, é
Canis familiaris, sendo
Canis o
nome do gênero e a expressão
Canis familiaris o nome da espécie. A palavra familiaris sozinha é chamada de
epíteto específico.
Figura 1. Modelo
simplificado para a filogenia dos grandes subgrupos de primatas viven-tes:
estrepsirrinos (A+B) e haplorrinos (C-G). A origem dos társios (C) é
controversa, em-bora as evidências mais fortes indiquem que eles sejam
haplorrinos. Os haplorrinos que não são társios são referidos como antropoides
(D-G) e estão subdivididos em platirrinos (G) e
catarrinos (D-F). Estes
últimos incluem os
hominídeos (F). O último ancestral co-mum a todos os subgrupos
mostrados teria vivido há quase 70 milhões de anos. Os valo-res entre parêntesis indicam o
número de espécies viventes
conhecidas. Várias fontes, mas principalmente HICKMAN et al. (2004) e WILSON
& REEDER (2005). A: lórises e outros (28)
B: lêmures e outros (60) C:
társios e outros (7) D: babuínos, colobos
e outros macacos do Velho Mundo
(132) E: gibões (14) F: grandes símios
e seres humanos (7) Milhões de anos atrás 60 40 Hoje 20 50 30 10 70
G: monos, micos e
outros ma-cacos do Novo Mundo
(128) Com relação propriamente à classificação dos seres vivos, cabe ressaltar que Lineu adotou um sistema hierárquico. De
acordo com tal hierarquia, as espécies devem ser agrupadas em grupos cada vez mais amplos e inclusivos, a começar pelo nível mais baixo e exclusivo
(espécie) e culminando com o mais alto e inclu-sivo (reino). Os sistemas atuais
também são hierárquicos, adotando como princi-pais níveis de classificação (em
ordem descendente): o reino, o filo (ou divisão), a classe, a
ordem, a família, o
gênero e a espécie. Existem
ainda diversos níveis
intermediários (subclasse, infraclasse,
subfamília etc.), usados
para acomodar todas as diferentes
linhagens, principalmente no caso de filos com muitas espé-cies. 4.5 CONSTRUINDO FILOGENIAS Cada indivíduo recém-nascido é o elo mais
novo em uma cadeia ininterrupta de gerações que
retrocede até a aurora dos tempos.
Ao longo dessa impressio-nante
jornada, inúmeras espécies surgiram,
irradiaram-se em novas linhagens e então
desapareceram, naturalmente. A filogenia de uma linhagem é uma tentati-va de
reconstituição de sua história evolutiva. Fazendo isso, os estudiosos podem
obter um panorama geral das ‘relações de parentesco’ entre as diversas espécies
que surgiram ao longo do tempo – a maioria das quais, na maioria dos casos, é
bom que se diga, já foi extinta.
Na prática, montar filogenias é
um quebra-cabeça difícil e
meticuloso, tanto pelas dimensões do empreendimento como pela escassez
de restos fósseis. Não é de estranhar, portanto, que a história evolutiva de
tantas linhagens de seres vivos esteja repleta de ‘elos perdidos’, dando margem
a interpretações divergentes.
Atualmente, a construção de filogenias – e os esquemas classificatórios
resul-tantes – está ancorada na análise cladística e na obtenção de cladogramas
e árvo-res filogenéticas. Em uma árvore filogenética, a posição relativa de
cada grupo (espécie, gênero, família etc.) indica, em certa medida, o
‘parentesco’ ou a proxi-midade evolutiva
em relação aos grupos próximos.
Na árvore filogenética que pode ser
vista na Figura 1, por exemplo, gibões e grandes símios estão mais pró-ximos
entre si do que com qualquer dos demais grupos mostrados. A árvore filogenética anterior poderia
sustentar o seguinte esquema de classi-ficação dos primatas:2 Primatas (formalmente, ordem [Primates]) Estrepsirrinos (subordem Strepsirrhini) Lóris e outros Lêmures e outros Haplorrinos (subordem Haplorrhini) Társios
Macacos e símios
Platirrinos Monos, micos e
outros macacos do Novo Mundo
Catarrinos Colobos,
babuínos e outros macacos do Velho Mundo
Símios Gibões Grandes símios e humanos 4.6 OS REINOS DA VIDA No tempo de Aristóteles, os objetos do mundo
natural eram classificados em três ‘reinos’: animal, vegetal ou mineral. Essa
visão persistiu durante muitos sé-culos. O próprio Lineu manteve a tradição de
classificar os seres vivos em apenas dois reinos: animal ou vegetal. Assim, o
que não cabia em um reino, forçosamen-te teria de caber no outro. A dicotomia animal-vegetal passou a ser
questionada mais seriamente a partir da publicação da teoria da evolução por
seleção natural, em meados do século 19. Foi quando os sistemas artificiais
passaram a ser substituídos por sistemas mais naturais, que levassem em conta a
história da vida e o grau de parentesco entre os vários grupos de seres vivos.
Desde então, os sistemas artificiais, construídos com base em caracteres
estabelecidos arbitrariamente pelo observador (como foi o caso do sistema
criado por Lineu), foram sendo substituídos por sistemas natu-rais, que são os
sistemas adotados hoje em dia. Um
sistema natural pioneiro foi proposto pelo naturalista alemão Ernest Ha-eckel
(1834-1919). Em 1866, ele publicou um sistema segundo o qual os seres vi-vos
eram divididos em três reinos: animal, vegetal e protista. Sua proposta teve
o
2Para mais detalhes, o leitor interessado deve consultar LEWIN (1999).
Bacteria 10 mil
espécies Protoctista 60 mil espécies Animalia 1,2 milhão espécies Fungi 55 mil
espécies Plantae 350 mil espécies Procariontes Eucariontes Figura 2. Modelo
bastante simplificado mostrando
as relações filogenéticas
exis-tentes entre os cinco
reinos de seres vivos, conforme a definição adotada neste capítulo (ver texto; para mais
detalhes, ver CAVALIER-SMITH 2004). grande mérito de chamar a atenção para a
situação algo problemática de muitos grupos de seres vivos, grupos esses que
não podiam ser facilmente acomodados no sistema tradicional de dois
reinos. O primeiro sistema de
classificação verdadeiramente moderno, no entanto, só apareceu em meados do
século 20, fruto do trabalho do biólogo americano Her-bert F. Copeland
(1902-1968). O sistema de Copeland, publicado em um livro que ele próprio
custeou, dividia os seres vivos em quatro reinos: moneras (bactérias),
plantas, animais e protistas.
As idéias de Copeland serviram como importante ponto de partida para que, no fim
da década de 1960, o biólogo americano Robert H. Whittaker
(1920-1980) publicasse um
sistema de classificação que divide os seres vivos em cinco reinos:
moneras (bactérias), protistas, fungos, animais e ve-getais. Com algumas modificações, o
sistema proposto por Whittaker é usado ainda hoje (e.g., MARGULIS &
SCHWARTZ 2001). No que segue, fazemos uma breve apresentação de cada um desses
cinco reinos: 3 a) Império
ou super-reino Prokaryota: procariontes (sem núcleo, ribossomos e cromonema
circular no mesmo
compartimento); desprovidos de
citoesqueleto interno e endomembranas.
Reino 1. Bacteria (Monera): unicelulares, às vezes reunidos em colônias;
autótro-fos (quimio ou
fotossintetizantes) ou heterótrofos; ao menos 10 mil espécies
co-nhecidas, arranjadas hoje nos seguintes grupos: * Proteobacteria: bactérias
gram-negativas quimio-heterotróficas; subgrupos dis-tintivos de
proteobactérias são designados
por letras gregas; temos assim as α (alfa), β (beta), γ (gama), δ (delta), e ε
(épsilon) proteobactérias.
3Várias fontes, mas principalmente: HICKMAN et al. (2004), RAVEN et al.
(2007), RUPPERT et al. (2005) e TORTORA et al. (2006); para um sistema de seis
reinos, no qual Protoctista é subdividido em dois reinos, Chromista e Protozoa,
ver CAVALIER-SMITH (2004).
* Bactérias
gram-negativas não-proteobactérias: inclui bactérias fotossintetizantes
características, tanto morfológica como fisiologicamente; estão aqui as
cianobac-térias (filo Cyanobacteria), as
bactérias verdes sulfurosas
(Chlorobi) e as
não-sulfurosas (Chloroflexi). * Filos variados: Chlamydiae,
Spirochaetes, Bacteroidetes e Fusobacteria.
b) Império ou super-reino Eukaryota: eucariontes (núcleo presente, ribossomos
e cromossomos em compartimentos distintos);
células providas de
citoesqueleto interno e endomembranas.
Reino 2. Protoctista
(Protista): unicelulares, às vezes reunidos em colônias, ou
pluricelulares; autótrofos (fotossintetizantes) ou heterótrofos; cerca de 60
mil es-pécies, arranjadas de modo ainda precário em uma variedade de filos. Alguns desses filos são provavelmente monofiléticos e têm sido reconhecidos por dife-rentes autores; outros,
no entanto, são agrupamentos taxonômicos instáveis que ainda não foram
devidamente caracterizados e estabelecidos. Eis um modo con-veniente, embora
provisório, de mapear a diversidade do reino Protoctista: * Grupo 1. Protoctistas primitivamente fagotróficos
e sem plastídeos; inclui boa parte dos antigos ‘protozoários’,
arranjados em dois subgrupos e um total de 13 filos, a saber: subgrupos
Sarcomastigota (filos Amoebozoa e Choanozoa) e Bicili-ata (filos Cercozoa, Foraminifera, Radiozoa, Loukozoa,
Percolozoa, Euglenozoa, Metamonada,
Myzozoa, Ciliophora, Apusozoa e Heliozoa). * Grupo 2. Protoctistas tipicamente foto-autotróficos, com cloroplastos (clorofila c), mas alguns são heterótrofos;
inclui boa parte das antigas ‘algas’, arranjadas em dois subgrupos e um total
de cinco filos, a saber: subgrupo Cryptista (filo Cryp-tista) e Chromobiota
(filos Ochrophyta, Pseudofungi, Opalozoa e Haptophyta). Reino 3. Animalia: pluricelulares;
heterótrofos por ingestão; cerca de 1,2 milhão de espécies, arranjadas em 33
filos. Em linhas gerais, podemos resumir a classifi-cação geral do reino animal
da seguinte maneira: * Grupo 1. Filo Porifera * Grupo 2. Filo Placozoa * Grupo
3. Eumetazoa: epitélio verdadeiro com células interconectadas; 31 filos. 3.1.
Filo Cnidaria. Dois folhetos germinativos embrionários. 3.2. Triploblástica. Três
folhetos germinativos embrionários
(ectoderme, meso-derme e
endoderme); 30 filos. 3.2.1. Filo Ctenophora. Simetria radial (birradial).
3.2.2. Bilateria. Simetria bilateral
(ou secundariamente radial);
cefalização; 29 fi-los. a)
Protostomia. Blastóporo dá origem
à boca; espécies arranjadas em dois sub-grupos e um total de 26 filos, a saber: Lophotrochozoa (16
filos, incluindo Plat-yhelminthes,
Mollusca e Annelida) e Ecdysozoa (10 filos, incluindo Nematoda e Arthropoda).
b) Deuterostomia. Blastóporo dá origem ao ânus; três filos (Hemichordata,
Echi-nodermata e Chordata).
Reino 4. Fungi:
pluricelulares ou, às vezes, unicelulares; células reforçadas por parede celular de quitina ou β-glicano; heterótrofos por absorção;
ao menos 55 mil espécies
conhecidas, arranjadas em quatro filos (ou divisões), a saber: 1. Filo
Chytridiomycota: quase todos aquáticos; uni ou multicelulares, estes últi-mos
predominantemente cenocíticos (isto é, formados por hifas cenocíticas); nos
unicelulares, o corpo todo se transforma em estrutura reprodutiva; cerca de 800
espécies conhecidas. 2. Filo Zygomycota: muitos vivem no solo ou sobre restos
em decomposição, al-guns formam associações mutualísticas obrigatórias com
certas plantas (endomi-corrizas); são quase sempre multicelulares; reprodução
principalmente assexua-da, mas
formam esporos de resistência (zigósporos) por via sexuada,
estes po-dem permanecer durante
meses dentro de uma estrutura
de paredes espessas, chamada zigosporângio, desenvolvendo-se quando as
circunstâncias forem favo-ráveis; pouco mais de mil espécies. 3. Filo
Ascomycota: incluem muitas espécies familiares e economicamente impor-tantes,
como bolores que estragam alimentos e as
leveduras; corpo filamentoso, com exceção
das leveduras, que são
unicelulares; diferentemente dos zigomice-tos, os ascomicetos produzem esporos
assexuados externamente como conídios; a reprodução sexuada sempre envolve a
formação de um asco, estrutura em forma de saco dentro da qual se formam os
ascósporos; mais de 32 mil espécies. 4. Filo Basidiomycota: inclui diversas
espécies conhecidas e importantes, como os cogumelos, orelhas-de-pau e as
ferrugens; o micélio é sempre septado e os septos são perfurados;
caracterizam-se pela produção
de basidióporos, formados
do lado de fora de uma estrutura chamada basídio; mais de 22 mil
espécies. Reino 5. Plantae:
pluricelulares ou, às vezes, unicelulares; células reforçadas por parede
celulósica; autótrofos (fotossintetizantes); cerca de 350 mil espécies,
arran-jadas em 15 filos (ou divisões), a saber: * Grupo 1. Biliphyta:
tilacóides únicos; amido no citosol; dois filos. 1.1. Filo Glaucocisphyta:
unicelulares, raros e ainda pouco estudados; menos de 10 espécies conhecidas.
1.2. Filo Rhodophyta: 4-6 mil espécies de algas vermelhas, principalmente
mari-nhas, maioria é multicelular * Grupo 2.
Viridaeplantae: ‘plantas verdes’; tilacóides empilhados; amido
arma-zenado no estroma dos plastídeos; 13 filos, além de um grupo de algas
obscuras e de posição ainda incerta. 2.1. Filo Chlorophyta: 17 mil espécies de
algas verdes, maioria é aquática. 2.2. Embriófitas: plantas com embrião. 2.2.1
Atracheophyta (16 mil espécies): embriófitas sem traqueídes; cerca de 16 mil
espécies, arranjadas em três filos (Hepatophyta, Anthocerophyta e Bryophyta).
2.2.2. Tracheophyta (300 mil espécies): embriófitas com traqueídes. a)
Traqueófitas sem sementes; cerca de 13 mil espécies, arranjadas em quatro filos
(Lycophyta, Sphenophyta, Psilotophyta e Pteridophyta). b) Traqueófitas com
sementes; demais espécies, arranjadas em dois subgrupos e um total de cinco
filos, a saber: Gimnospermae
(menos de mil espécies; quatro filos: Cycadophyta,
Ginkgophyta, Coniferophyta e Gnetophyta) e Angiospermae (filo Anthophyta, incluindo
200 mil eudicotiledôneas e 90 mil de
monocotiledô-neas).
Figura 3. Tamanho
relativo dos cinco reinos, levando em conta o
número de espé-cies conhecidas.
Observe que quase 3/4
de todas as espécies conhecidas perten-cem ao reino Animalia (ver texto para
detalhes). 6.7 BIODIVERSIDADE
ANINHADA Em todos
os níveis da
hierarquia taxonômica, de
reinos a gêneros, há uma
acentuada assimetria de tamanho. Isso porque a grande maioria das espécies está
concentrada (‘aninhada’) em uns poucos grupos. Essa concentração ocorre já
en-tre os cinco reinos: o reino Animalia é bem maior do que os outros
quatro. Esse mesmo padrão de biodiversidade aninhada ocorre dentro dos
reinos: a grande maioria das espécies se
concentra em uns poucos filos, nos quais a maio-ria das
espécies se concentra em umas poucas classes. O padrão se
repete nas ordens que formam as classes, nas famílias que formam as
ordens e nos gêneros que formam as famílias – para não mencionar os níveis
taxonômicos intermediá-rios, como subclasses, sub-ordens, subfamílias, tribos
etc. Mais de uma
hipótese já foi proposta para explicar esses padrões hierárquicos
aninhados e o debate tem
prosperado nos últimos anos,
principalmente com a aproximação e a
influência mútua entre análises filogenéticas e
estudos ecológi-cos (e.g., PURVIS & HECTOR 2000). A universalização
do fenômeno, no entanto, sugere que estamos diante de um processo análogo à
taxa de extinção de paleo-espécies: ao longo
da história da vida sobre a Terra,
essa taxa tem se mantido mais ou
menos constante, sendo virtualmente independente da taxonomia – i.e., o ‘tempo
de vida’ das paleoespécies foi aproximadamente o mesmo, não impor-tando muito
se decidimos ilustrar a conversa com
exemplos de crustáceos, mo-luscos ou samambaias (ver VALENTINE 1985;
ZIMMER 2003). No fim das con-tas, a impressão que fica desse padrão recorrente
de distribuição desigual de es-pécies entre
categorias taxonômicas equivalentes
parece nos dizer o seguinte: o
processo ordinário de ramificação da árvore da
vida – i.e., produção de novas
linhagens (espécies) – em geral se
esgota rapidamente; em alguns casos, no en-tanto, a ramificação chega no ‘lugar
certo’, é bem-sucedida e o processo de espe-ciação torna-se explosivo.
4.8 EVITANDO ERROS E MAL-ENTENDIDOS
CONCEITUAIS Ao contrário do que
possa parecer, palavras como
‘sistemática’ e ‘classifica-ção’ não são sinônimos e, portanto, não
devem ser confundidas entre si. Eis
as palavras de RAW (2003) sobre o assunto: Sistemática. Ciência que estuda a diversidade
dos seres vivos e seus padrões de parentesco e evolução. Inclui a taxonomia e a
filogenia (estudo das relações evo-lutivas entre os organismos). Taxonomia. Parte
da sistemática que trata do estudo teórico de classificação e da criação das
regras de nomenclatura. O significado literal do termo – ‘leis de ar-ranjo’ –
vem das palavras gregas taxis (arranjo) e nomos (lei). Classificação.
Agrupamento de organismos em categorias naturais em função de características
compartilhadas. Na prática, o termo tem dois sentidos: a colocação dos organismos
em grupos supostamente
naturais e a criação
do esquema de classificação
resultante desse ato. Identificação. Atividade
de identificar organismos. [Ver item
‘Experimentando uma idéia’.] Ocupa a maior parte do tempo do taxonomista
e o leigo imagina que é apenas isso que esse profissional faz. Cladística.
Método de análise das relações evolutivas entre grupos de organis-mos, através da identificação de seus
caracteres primitivos e derivados. O conhe-cimento desses
caracteres permite montar
cladogramas (diagramas de
clades, termo derivado da palavra grega klados, que significa ‘ramo’), os
quais constitu-em hipóteses explícitas e testáveis dessas relações. 4.9 O TRICENTENÁRIO DE LINEU O tricentenário de nascimento de Carl von
Linné (Carl Linnaeus, Carolus Lin-naeus
ou simplesmente Lineu), o
criador da nomenclatura binária que
usamos para designar os seres vivos, foi comemorado em 2007. Lineu nasceu em 23/5/1707, no vilarejo de
Råshult, na Suécia. Quando tinha apenas dois anos, a família mudou-se para a vizinha Stenbrohult. Filho de Nils
Ingemarsson (1674-1748) e Christina Brodersonia (1688-1733), ele era o
primogê-nito de cinco irmãos (dois
homens e três mulheres). O pai foi pastor luterano e, de acordo com a tradição,
precisou adotar um sobrenome latinizado. Como base para o seu novo nome, Nils
escolheu a palavra em sueco que designava uma ár-vore, ‘linn’ (Tilia odorata),
encontrada na fazenda de seu pai. Tornou-se então Nils Ingemarsson Linnaeus. Em
1757, em reconhecimento pelo seu trabalho, Carl ga-nharia um título
de nobreza das
mãos do rei da Suécia, Adolf
Fredrik (1710-1771), adotando a
partir de então o nome Carl von Linné.
Estimulado pelo próprio pai, Lineu manifestou interesse pelas ciências
natu-rais ainda na infância. Foi estudar
na cidade de Växjö, pois,
a exemplo do pai, deveria seguir
a carreira de clérigo. Ele, porém, não se adaptou à escola e come-çou a
negligenciar os estudos. Ainda assim, no entanto, conseguia se sair bem em
ciências naturais, a ponto do seu professor, Johan Stensson Rothman
(1684-1763), persuadi-lo a estudar medicina, o
que desagradou à mãe. Foi Rothman
quem mostrou ao jovem Lineu o sistema de classificação de Joseph Pitton
de Tournefort (1656-1708) e as
opiniões de Sebastian
Vaillant (1669-1722) sobre
a estrutura e função
das flores. Ele prontamente aceitou
a noção de que as plantas também eram seres sexuados, passando a
prestar atenção aos detalhes da estrutura floral.
Lineu começou seus
estudos de medicina na Universidade de Lund, mas foi con-cluir o curso na
Universidade de Uppsala. Enquanto estudava, teve de trabalhar para se
sustentar. Em 1729,
com apenas vinte
e dois anos,
escreveu Praeludia Sponsaliorum
Plantarum. O livro, ainda que cheio de metáforas, chocou a opinião pública com
suas idéias sobre a vida sexual das plantas.
Poucos anos depois, Lineu tomou uma importante decisão: foi para a
Holan-da, onde ficou durante três anos (1735-1738). Nesse período, conviveu com
o re-nomado médico e botânico Herman Boerhaave (1668-1738). Boerhaave o
encora-jou a publicar os manuscritos que trouxera da Suécia, entre os quais
Systema Na-turae (esboço geral de suas idéias sobre classificação dos seres
vivos, cuja primei-ra edição tinha apenas 10 páginas), Fundamenta Botanica e
Genera Plantarum. Em 1735, ainda na Holanda, obteve o título de doutor pela
Universidade de Har-derwijk, com uma
tese sobre malária. Após os três anos
na Holanda, esteve na Inglaterra e na França, onde conviveu com os
irmãos Jussieu. De volta à Suécia, chegou a se estabelecer como médico em
Estocolmo. Em 1741, foi então nomeado professor da cadeira de medicina da
Universidade de Uppsala. Lineu era
um professor muito popular entre
os alunos da universidade. Ao que
parece, sua popularidade era fruto do método de ensinar que adotara e tam-bém
do seu entusiasmo. Atraiu um grande número de
estudantes estrangeiros para perto
de si, criando condições para que muitos deles participassem de expe-dições,
algo muito importante na época. Ele mesmo pouco viajou, mas seus auxi-liares de
campo – ou ‘apóstolos’, como gostava de dizer – percorreram os quatro cantos do
mundo atrás de espécimes novos a serem descritos e nomeados. Teve ao longo da vida 17 auxiliares de
campo, alguns dos quais morreram em expedição de trabalho. De todos eles,
apenas Daniel Solander esteve no Brasil, em 1768. Eis a lista completa: Adam Afzelius (1750-1837), Anders Sparrman (1748-1820), Andreas Berlin
(1746-1773, morto em expedição), Anton Rolandsson Mar-tin (1729-1785), Carl Fredrik Adler (1720-1761, morto em
expedição), Carl Peter Thunberg
(1743-1828), Christopher Tärnström (1711-1746, morto em expedição), Daniel Rolander
(1725-1793), Daniel Solander
(1733-1782), Fredrik Hasselquist (1722-1752, morto em expedição),
Göran Rothman (1739-1778), Johan Peter Falck (1732-1774, morto em expedição),
Olof Torén (1718-1753), Pehr Kalm (1716-1779), Pehr Löfling (1729-1756, morto em expedição), Pehr Osbeck (1723-1805) e Peter Forsskål,
(1732-1763, morto em expedição). Como um
modo de homenagear al-guns de
seus auxiliares, Lineu usou o nome deles para batizar gêneros novos de plantas
(e.g., Kalmia, Torenia, Osbeckia).
Antes de Lineu propor o sistema binário, as plantas eram designadas por
sen-tenças longas (polinomiais), contendo uma
descrição sumária da planta.
Além disso, ainda não
havia uma língua
botânica universal, o
que gerava inúmeras confusões e mal-entendidos. Com base
no conceito de espécie de John Ray (1623-1705), ele desenvolveu um sistema de nomenclatura a partir de
espécies indivi-duais; separou o nome da planta de sua descrição; estabeleceu
uma nomenclatu-ra binomial e, por fim, adotou o latim como língua botânica
universal. Ao longo da vida, nomeou e
descreveu cerca de 10 mil espécies vegetais –
desde então, sucessivas gerações de botânicos nomearam e descreveram
formalmente mais de 300 mil espécies.
Lineu foi casado com Sara
Elisabeth [‘Lisa’] Morea (1716-1806);
tiveram sete filhos, cinco dos quais
atingiram a idade adulta (um homem e quatro mulheres).
Carl von Linné Jr.
(1741-1783) seguiu a carreira do pai, mas sem o mesmo entusi-asmo. Lineu
morreu em 10/1/1778, aos 70 anos, e
seu corpo foi enterrado na
catedral de Uppsala. Após sua morte, Carl Jr. assumiu a cadeira de professor
u-niversitário do pai, mas morreu precocemente, aos 42 anos. Após a morte de
Carl Jr., Sara Lisa vendeu as coleções e os livros de seu marido para o
botânico inglês James Edward Smith
(1759-1828). Todo o material está
hoje em Londres, na fa-mosa Linnean
Society, fundada pelo próprio Smith, em 1788.
4.10 EXPERIMENTANDO UMA IDEIA
4.10.1 Um exercício genial de classificação Imaginemos
um conjunto de
botões, dentre os quais temos
botões grandes, pequenos, de
metal, de plástico e de madeira, sem furos (botões de pressão), per-furados
(com dois, três ou quatro furos) e de
diversas cores. Se os dispusermos em
ordem crescente de tamanho (diâmetro) e, em seguida, levarmos também em conta o
número de furos, um arranjo com lacunas em determinados lugares será sido
construído. De acordo com os critérios
utilizados – diâmetro e número de furos –, previ-mos que determinados
tipos de botões deveriam se encaixar nesses respectivos lugares. Todavia, quando
procedemos à classificação, esses tipos ainda não havi-am sido encontrados para
fazer parte da nossa coleção. O que
torna este exercício genial? Em
primeiro lugar, ele nos permite tratar de um aspecto fundamental de um sistema
de classificação, que é a ‘definição dos critérios’; além disso, permite que
façamos ‘previsões’ sobre a existência de certos tipos de botões, o que é uma
das características fundamentais do empreendimento científico. Com
esse exercício, simula-se
o que fez o
químico russo Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907), quando organizou pela primeira vez os elementos quí-micos com base nas respectivas
propriedades físico-químicas. Até meados
do século 19, com base em investigações empíricas, 63 elementos químicos eram
já conhecidos, bem como a existência de alguns padrões intrigan-tes entre
eles. Algumas tentativas
de classificá-los foram
feitas, mas coube
a Mendeleiev, em 1869,
apresentar um primeiro
esboço satisfatório daquela que viria a ser conhecida mais tarde como
Tabela Periódica dos Elementos Químicos.
Nessa tabela, Mendeleiev organizou os elementos de acordo com as suas
pro-priedades físico-químicas (arranjos verticais) e com o número crescente de
suas massas atômicas (arranjos horizontais), deixando espaços correspondentes
para a colocação de elementos desconhecidos até então. A proposta de dispor os
elementos dessa forma foi tão
genial e consistente, que ele não
só organizou os elementos até então conhecidos como também
foi capaz de especular sobre a existência de elementos adicionais, dos
quais apresen-tou algumas das
características esperadas (STRATHERN
2002; TOLENTINO 1997). Esses elementos adicionais foram identificados posteriormente pelos quí-micos, preenchendo os seus respectivos espaços na
tabela, que hoje conta com 112, incluindo os 92 elementos naturais
(encontrados normalmente no ambiente) e os 20 artificiais (átomos obtidos em
laboratório), reconhecidos pela União Inter-nacional de Química Pura e Aplicada
(ver http://www.iupac.org/web/nt/2010- 02-20_112_Copernicium).
Se
consultarmos a coluna 1 (antiga 1A) da tabela periódica, encontraremos, por exemplo, lítio, sódio
e potássio. De acordo com o
que Mendeleiev propôs, podemos
esperar semelhanças entre esses
elementos, que, de fato as
possuem: reagem bem com a água, possuem brilho e são acinzentados. Algo
parecido acon-tece com o cloro, bromo e iodo, que estão próximos na coluna 17
(antiga 7A): to-dos eles são formadores de sais (para mais exemplos, ver
ATKINS, 1996). O exercício com botões,
apresentado anteriormente, foi proposto por um pro-fessor de matemática, como estratégia
para o desenvolvimento de uma proposta interdisciplinar, destinada ao Ensino
Médio. As discussões, com a colaboração de colegas das áreas de química,
filosofia e psicologia, sobre abordagens interdisci-plinares, basearam-se no episodio ‘O sonho
de Mendeleiev’, da série ‘Grandes questões: A ciência em foco’,
apresentado pela TV Escola (http://portal.mec.gov.
br/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=5618). Essa
estratégia de ensino mostra-se
valorosa por proporcionar um exercício teórico-prático investi-gativo, por meio
do qual é possível buscar e encontrar regularidades de elemen-tos; fazer
[previsões e] analogias, tecendo paralelo entre as praticas de classifica-ção
conduzidas em diferentes áreas; retrospectivas históricas e abordagem
inter-disciplinar. 4.10.2 Construindo uma
chave de identificação. 4.10.2.1
Orientações gerais Existem cerca de 1,7
[milhão] de espécies conhecidas e outros milhões ainda devem vir a ser descritas. Descrever
espécies novas é apenas uma das tarefas dos taxonomistas (ver item 6.8), que também
se vêem às voltas com a necessidade de organizar as espécies conhecidas em
grupos hierárquicos mais inclusivos
(gêne-ros, famílias etc.). Quando fazem esse trabalho de organização, os taxonomistas costumam também
preparar uma ‘chave de identificação’ – mecanismo que per-mite a qualquer
interessado identificar exemplares daquele grupo. Por exemplo, uma chave de
identificação das famílias de moscas deve permitir a qualquer um descobrir a
família da(s) mosca(s) que tenha em mãos.
Na construção das chaves, os taxonomistas em geral não estão preocupados em distribuir os
grupos em ordem filogenética.
Diz-se por isso que são chaves
artificiais. Há mais de um tipo de chave. Aqui, veremos um exemplo de chave de
acesso simples ou chave dicotômica (dividida em dois). Ao que parece, o
pionei-ro no uso da chave dicotômica foi o botânico inglês Robert Morison
(1620-1683). As chaves dicotômicas usam
uma série de pares de frases curtas ou instruções mutuamente excludentes; ao
final de cada frase, devemos fazer
uma opção. Ve-jamos um exemplo de chave
dicotômica para identificação de quatro insetos (A, B, C, D). As instruções são
numeradas em ordem crescente; à direita de cada frase encontram-se números que indicam o
novo número para onde devemos
seguir ou o resultado. 1. Asas
presentes
..........................................................................
2 1’. Asas ausentes
..........................................................................
Inseto A 2. Asas anteriores e
posteriores desiguais ............................... 3 2’. Asas anteriores e posteriores iguais
.................................... Inseto B 3. Inseto grande (> 10 cm), com abdome
volumoso ............... Inseto C
3’. Inseto pequeno (< 10 cm), sem abdome
volumoso ........... Inseto D 4.10.2.2
Concretizando a ideia Materiais • 5
objetos ‘aparentados’, mas desiguais (folhas secas caídas no
chão, por exemplo) • papel • lápis • borracha Procedimentos 1. Observe cada objeto
separadamente, anotando suas características mais peculi-ares e distintivas
(i.e., que o tornam único frente a todos os demais). 2. Agrupe as
características em ordem hierárquica. Por exemplo, folhas de mar-gem inteira ou
serrilhada são notadamente
diferentes, mas podem ser todas
a-grupadas em uma categoria hierárquica
de nível superior – como a das
folhas simples ou compostas. Dentro de categorias mais amplas, como é o
caso de ‘folha simples’, vamos criando subcategorias de níveis hierárquicos
inferiores até che-gar em cada uma das folhas utilizadas. (Fazemos o mesmo com
a outra categoria geral, a das folhas
compostas.) A categoria das ‘folhas
simples’ poderia abrigar, por exemplo, as subcategorias ‘glabras’ e ‘pilosas’;
por sua vez, as folhas glabras poderiam ser subdivididas em ‘coriáceas’ e
‘membranosas’, e assim por diante. 3. Forme subgrupos de objetos que partilham
características semelhantes. 4.
Comece a construção da
chave utilizando as características mais gerais, que servem para caracterizar
subgrupos. Repita o procedimento,
separando subgru-pos cada vez menores. 5. A melhor chave será aquela que
permitir chegar mais rapidamente à identida-de correta dos objetos. Em outras
palavras, a melhor chave é aquela que identifi-ca corretamente todos os
objetos, usando para isso o menor número possível de níveis hierárquicos.
