Taxonomia e sistemas de classificação vegetal Objetivos de a...

Taxonomia e sistemas de classificação vegetal Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: • Diferenciar sistemática e taxonomia. • Listar os caracteres taxonômicos utilizados para a classificação vegetal. • Definir nomenclatura binomial. Introdução A classificação biológica surgiu devido à necessidade de organizar a enorme variedade de espécies (tanto animais como vegetais) e, dessa forma, poder estudá-la melhor. Além de catalogar as espécies e dar nome a elas, a classificação reforçou a ideia de que todos os seres vivos descendem, por evolução, dos mesmos ancestrais, que habitaram a Terra há mais de 3,5 bilhões de anos. A ciência responsável pela classificação dos organismos recebe o nome de taxonomia. A taxonomia vegetal surgiu quando o homem despertou para a multiplicidade e diversidade dos seres da natureza, e isso foi acontecendo, empiricamente, nos estágios primitivos da civiliza-ção. Dá-se o nome de sistemática ao estudo científico dos tipos e da diversidade de organismos existentes e das relações entre eles. Neste capítulo, estudaremos a importancia da sistemática e da taxo-nomia, bem como os princípios da classificação biológica e as diversas categorias em que os seres vivos estão organizados. Sistemática e taxonomia O homem classifica os seres vivos desde a antiguidade, possivelmente, porque essa sistemática era útil à sua sobrevivência. Era preciso, por exemplo, identificar os seres vivos que serviriam como alimento e os que deveriam ser evitados por oferecer perigo. Classificar, de acordo com Amabis e Martho (1997), significa agrupar em classes, considerando as semelhanças entre os elementos. Exemplo Em supermercados, os produtos estão organizados em seções, como laticínios, acho-colatados, massas, verduras, pães, entre outros, de acordo com critérios que facilitam sua localização e identificação. Na biologia, as espécies (tanto animais como vegetais) são agrupadas de forma semelhante, em relação a diferentes critérios. Durante o Renascimento, diversos naturalistas dedicaram-se à classificação dos seres vivos, com o objetivo principal de compreender melhor a organização da natureza. Em 1735, o naturalista sueco Carl von Linné (1707-1778), mais conhecido como Lineu, publicou o livro Systema Naturae, no qual propôs um sistema de classificação coerente, que serviu de base para os sistemas modernos (AMABIS; MARTHO, 1997). Lineu inaugurou um novo campo de estudo nas ciências naturais, a taxonomia (do grego táxis, classificação, e nómos, regra). Desde então, os taxonomistas se dedicam à tarefa de identificar e catalogar as novas espécies que vão surgindo. Fique atento Taxonomia é a ciência da classificação dos organismos. Táxon é o termo geral utilizado para qualquer uma das categorias taxonômicas, como espécie, classe, ordem ou filo. De acordo Evert e Eichhorn (2014), um aspecto importante da sistemática é a taxonomia, que envolve a identificação, denominação e classificação das espécies. Na taxonomia, grupos de organismos são descritos e nomes cienti-ficos lhes são designados. O nome de um táxon nos dá acesso às informações disponíveis sobre ele. Por isso, é de suma importância que todos os grupos de plantas tenham um nome que sirva de referencial. Isso é especialmente. importante em nível de espécie, uma hierarquia taxonômica fundamental e de grande utilidade para a humanidade (JUDD et al., 2009). Fique atento A identificação envolve determinar se uma espécie desconhecida pertence a um grupo já conhecido de plantas. Em outras palavras, é comparar se um organismo assemelha-se a outro e se pode vir a pertencer ao mesmo táxon. A identificação de plantas é mais desafiadora nos trópicos, não apenas porque, nessas regiões, existem mais espécies do que em regiões temperadas, mas também porque, em geral, floras tropicais são menos estudadas. Uma enorme quantidade de espécies tropicais ainda precisa ser reconhecida, cole-tada, descrita e nomeada. Link Para saber mais sobre taxonomia, assista ao video disponível no link a seguir (TAXO-NOMIA..., 2013). httos/largo.pagellink/wmpc O que é sistemática? A sistemática abrange a disciplina da taxonomia, logo, esse é um conceito mais amplo do que a taxonomia, adotado, principalmente, após a publicação da teoria de Darwin. Esse conceito inclui fazer a comparação entre o maior número de caracteres possível de modo a encontrar a precisa relação evolutiva entre as espécies. Assim, sistemática é a ciência da diversidade de organismos. Envolve a descoberta, a descrição e a interpretação da diversidade biológica, bem como a sintese da informação sobre a diversidade na forma de sistemas preditivos de classificação. De forma simples, o propósito da sistemática é descobrir todos os ramos da árvore evolutiva da vida, documentar as modificações que ocorrem durante a evolução desses ramos e, enquanto possível, descrever todas as espécies (os ápices dos ramos da árvore da vida). Assim, a sistemática é o estudo da diversidade biológica que existe hoje na Terra e da sua história evolutiva. De acordo com Lovo et al. (2016), a sistemática consiste em quatro elementos básicos: descrição, identificação, nomenclatura e classificação. A escola mais aceita da sistemática, atualmente, tem sua base no critério de que as classificações devem refletir a história evolutiva dos organismos, adicionando a reconstrução filogenética como um de seus elementos. A descrição é produzida em forma escrita, a partir de uma listagem detalhada de todos os atributos estruturais do organismo, iniciada, no caso das plantas, pelos órgãos vegetativos — raiz, caule e folhas — -, seguidos pelos órgãos reprodutivos flores, frutos e sementes (LOVO et al., 2016). Judd et al. (2009) mencionam que a sistemática está ligada direta e fundamentalmente ao estudo da evolução em geral, desde o estudo de fósseis até o estudo de modificações genéticas em populações locais. Esse tipo de informação sobre as sequências de eventos evolutivos é obtido pelos sistemas que reconstroem a filogenia, ou seja, a história evolutiva. Dessa forma, algumas bibliografias apresentam o termo sistemática filo-genética. Em biologia, filogenia é o estudo da relação evolutiva entre grupos de organismos, descoberto por meio de sequenciamento de dados moleculares e matrizes de dados morfológicos. Um grupo pode ser considerado como monofilético, parafilético e polifilético. • Monofilético (também chamado clado): é aquele que inclui o ancestral comum mais recente do grupo e todos os descendentes desse ancestral. Nenhum dos seus descendentes é excluído. Um grupo monofilético pode ser removido da árvore filogenética com um único corte. Uma classificação filogenética tenta dar nomes taxonômicos formais somente a grupos que sejam monofiléticos, embora nem todo grupo monofilético precise de um nome. • Parafilético: inclui o ancestral comum mais recente do grupo e alguns descendentes desse ancestral. Na classificação filogenética, os grupos parafiléticos não recebem nomes formais. • Polifilético: não inclui o ancestral recente mais comum a todos os membros do grupo. Essa condição impõe ao grupo em questão, pelo menos, duas origens evolutivas distintas, em geral, pela posse de caracteres similares adquiridos evolutivamente de maneira independente. A Figura 1 mostra as diferenças entre os grupos monofiléticos, parafiléticos e polifiléticos. Grupo poliflético Grupo parahletico Figura 1. Grupos monofilético, parafilético e polifilético. Um grupo monofilético inclui o ancestral comum 1 e todos os seus descendentes (espécies A, B e C). Um grupo parafilé-tico inclui o ancestral comum 2 de alguns descendentes (espécies D, E e F - a espécie G não é incluida). Um grupo polifilético tem dois ou mais ancestrais: as espécies D, E, F e G compartilham o ancestral 2, mas a espécie C tem um ancestral diferente, o ancestral 1. Fonte: Adaptada de Evert e Eichhorn (2014).| Caracteres taxonômicos utilizados O mundo natural contém uma enorme variedade de seres, desde gigantescas baleias até microscópicas bactérias. Os biólogos utilizam um sistema de classificação coerente com essa variedade e classificam os seres vivos analisando suas similaridades e diferenças. Assim, eles podem inseri-los em grupos de acordo com suas características. Fique atento A classificação identifica as várias espécies e mostra como elas estão relacionadas entre si através da evolução. Para classificar um ser vivo, os biólogos escolhem um nome cientifico constituído de duas partes. Esse nome identifica o organismo e mostra a que grupo ele pertence. Para facilitar o entendimento, o Quadro 1 traz a classificação biológica do milho com suas devidas descrições. As descrições não definem as diversas categorias, mas falam sobre suas características. Quadro 1. Exemplo da classificação biológica do milho Categoria Reino Filo Classe Táxon Descrição Plantae Organismos, principalmente, terrestres, com clorofilas a e b contidas em cloroplastos; esporos protegidos por esporopolenina (uma resistente substância de parede); embriões multicelulares nutricionalmente dependentes. Anthophyta Plantas vasculares com sementes e flores; óvulos contidos em um ovário: polinização indireta; angiospermas. Monocotyledoneae Embrião com um cotilédone; partes florais, geralmente, em trios; muitos feixes vasculares dispersos no caule; monocotiledoneas. Ordem Poales Monocotiledôneas com folhas fibrosas; redução e fusão nas partes florais. Familia Poaceae| Gênero Zea Espécie Zea mays| Monocotiledôneas com caules ocos e flores esverdeadas reduzidas; o fruto é um aquénio especializado (cariopse); gramíneas. Gramíneas robustas, com cachos de flores separados, estaminados e carpelados; cariopse carnosa. Milho. Fonte: Adaptado de Evert e Eichhorn (2014). Em sistemas atuais de classificação, a primeira categoria, ou categoria taxionômica, é a espécie (do latim, species, tipo), definida como um conjunto de seres semelhantes capazes de cruzarem em condições naturais, produzindo descendência fértil (AMABIS; MARTHO, 1997). A partir da espécie, derivam as outras categorias taxionômicas. Por exemplo, o milho e a pipoca são espécies diferentes, porém, apresentam muitas semelhanças. Por isso, suas espécies são reunidas em uma categoria hierarquicamente superior, o Gênero, nesse caso, denominado Zea. Gêneros que apresentam semelhanças significativas são reunidos em uma categoria hierarquicamente superior, a Família. Por exemplo, o trigo não pertence ao gênero do milho (Zea), mas são semelhantes o bastante para serem classificados juntos dentro da Família Poaceae. Famílias semelhantes, por sua vez, são reunidas em ordens. Ordens semelhantes são agrupadas em classes, e classes semelhantes são agrupadas em filos que, por sua vez, compõem os reinos. A Figura 2 mostra um esquema da ordem de classificação taxonômica. Vida Domínio Agrupa os diferentes reinos Reino Conjunto de filos Filo Conjunto de classes Classe Conjunto de ordens Ordem Conjunto de famílias Família Conjunto de gêneros Gênero Conjunto de espécies Espécie Conjunto de individuos semelhantes anatômica funcionalmente, com acentuadas similiaridades bioquímicas, com o mesmo cariótipo e com capacidade de reprodução entre si, gerando descendentes férteis. A maior parte das bibliografias apresenta o reino como o nível mais elevado da classificação taxonômica. Contudo, existem dois táxons acima do reino: o domínio e a própria vida. Domínio é a categoria taxonômica que está acima do nivel de reino. Nessa classificação, a categoria domínio é o segundo nivel hierárquico de classificação científica dos seres vivos, depois da categoria suprema, que é a própria vida, ou seja, a existência de animais e vegetais. Existem três tipos de domínios: • Domínio Eubacteria: inclui as bactérias. • Dominio Archaca: inclui os procariontes que não recaem na classificação anterior. • Domínio Eukaria: inclui todos os eucariontes, os seres vivos com um núcleo celular organizado. Fique atento A classificação de dominio não inclui os virus, devido a dificuldade em integrá-los entre os seres vivos, fato explicado pela ausência de algumas características definidoras de vida. Atualmente, a maioria dos sistemas de classificação bascia-se em cinco reinos, de acordo com Amabis e Martho (1997), Burnie (1997) e Judd et al. (2009). Fungos: organismos, em geral, multicelulares, que vivem por meio de absorção de alimento. Constituem o reino dos fungos (Fungi) seres que se parecem com plantas, mas que vivem de modo bem distinto. Esses seres não usam a luz para produzir alimento e absorvem as substâncias de matéria viva ou morta. Plantas: grupo de organismos eucariotos, em sua maioria, multicelulares, que fazem seu próprio alimento por meio da fotossíntese. As plantas constituem o reino vegetal (Plantae). Elas vivem graças à fotossintese, processo em que captam a energia da luz solar e a usam para converter substâncias simples em alimento. O reino vegetal contém tanto espécies que produzem flores e formam sementes como espécies que não as produzem. Animais: grupo de organismos multicelulares que não produzem seu próprio alimento. Os animais formam o reino animal (Animalia) e precisam. procurar seu alimento para sobreviver. Os animais podem se locomover, embora alguns passem a maior parte da vida no mesmo lugar. Os maiores animais são vertebrados, ou seja, possuem vértebras. Contudo, cerca de 96% dos animais são invertebrados, ou seja, não apresentam coluna vertebral. Protistas: grupo de organismos intermediários parecidos, ao mesmo tempo, com plantas e animais, ou seja, reúne protozoários e algas. Protozoários são seres eucarióticos, unicelulares e com nutrição heterotrófica. Já as algas são seres eucarióticos, com nutrição autotrófica fotossintetizante, que podem ser unicelulares ou multicelulares. Moneras: organismos unicelulares sem núcleo organizado. As moneras constituem esse reino (Monera). Essas formas microscópicas de vida são procariotas, ou seja, não contêm núcleo individualizado. Esse reino inclui as bactérias e as cianoficeas. Fique atento A espécie é o menor grupo completo. O género contém uma ou mais espécies re-lacionadas, e a família contém um ou mais gêneros. As famílias estão agrupadas em ordens que, por sua vez, estão agrupadas em classes. Um filo contém uma ou mais classes, e o maior grupo de todos, o reino, contém vários filos. No reino vegetal, o filo passa a receber a denominação de divisão. Outros níveis de agrupamentos, como superfamilia ou subfilo, também são usados. Até a espécie é uma convenção humana, e apenas os indivíduos de uma espécie são entidades biológicas verdadeiras. Afinal, uma espécie pode ser diferente de todos esses grupos, dependendo de qual conceito utilizarmos para sua definição (biológico, cladístico, evolutivo, etc.); logo, só a espécie realmente existe na natureza. Os demais foram convencionados pelo homem para mostrar como as diferentes espécies estão relacionadas. Nomenclatura binomial A identificação das espécies pode ocorrer de duas formas, como as listadas a seguir. Nome comum/popular: consiste no nome vulgar de determinada espécie. Um nome comum, como pardal ou girassol, é o nome corriqueiro dos seres vivos. O nome comum pode diferir de um idioma para outro, ou mesmo de uma região para outra. Taxonomia e sistemas de classificação vegetal Nome científico: identifica uma espécie entre as milhares existentes na Terra. Essa nomenclatura é chamada de binomial, pois tem duas partes. Por exemplo, o nome científico do ipê-amarelo é Handroanthus albus. A primeira parte é o nome genérico, que identifica o gênero ao qual o ipê pertence. A segunda parte é o nome específico, que identifica a espécie articular do ipê. Os nomes científicos vêm do latim ou do grego e são universais, usados por todos os cientistas. O sistema de classificação proposto por Lineu estava associado a um sistema nomenclatural, ou seja, a um conjunto de normas destinadas a uniformizar a denominação das espécies e das outras categorias taxionômicas (AMABIS; MARTHO, 1997). De acordo com Evert e Eichhorn (2014), o sistema nomen-clatural de Lineu é binomial, o nome de cada espécie deve ser constituído por duas palavras: a primeira designa o gênero, e a segunda, a espécie. Cães e lobos, por exemplo, são denominados, respectivamente, Canis familiares e Canis lúpus. O próprio nome indica o grau de semelhança entre ambos, pois ambos pertencem ao Gênero Canis. O sistema moderno de denominação dos seres vivos iniciou com o naturalista sueco do século XVIII Carl von Linnaeus, cuja ambição era nomear e descrever todos os tipos conhecidos de plantas, animais e minerais. Em 1753, Linnacus publicou um trabalho de dois volumes intitulado Species Plantarum, no qual descrevia cada espécie em latim, em uma sentença limitada a 12 palavras (EVERT; EICHHORN, 2014). Para Linnaeus, esses nomes-frases descritivos em latim, ou polinômios, eram os nomes adequados para as espécies. Contudo, ao acrescentar uma importante inovação, que fora inventada por Caspar Bauhum (1560-1624), Linnaeus tornou permanente o sistema binomial (com dois termos) de no-menclatura. Na margem do Species Plantarum, junto ao nome polinomial correto de cada espécie, Linnaeus escreveu uma única palavra. Essa palavra, quando combinada com a primeira palavra do polinômio (o gênero), era um: conveniente denominação abreviada para a espécie (Fazer uma síntese