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