Sistemática e a biodiversidade
A maior parte da biodiversidade de seres vivos ja habitaram nosso planeta estão extintas. A proporção entre a quantidade de espécie extintas e que ainda estão vivas atualmente é mais ou menos uma espécie viva para mil extintas. Isso significa que, provavelmente, a maioria das espécies vivas atualmente irão se extinguir. Isto é algo desconcertante em se pensar, mas ajuda a compreender o ciclo da vida neste planeta.
Quantas espécies existem no planeta inteiro?
Como contamos quantas espécies existem?
Por quê contamos a quantidade de espécies existente?
Como que nós classificamos as espécies?
Porque damos nomes às espécies?
O que é uma espécie?
Histórico da classificação biológica
A biodiversidade corresponde à todos dos seres vivos que habitam o planeta Terra em seus diferentes ambientes. A sistemática reúne e classifica as características de todas as espécies, possibilitando a análise da biodiversidade de acordo com o parentesco evolutivo entre elas.
Em virtude da grande biodiversidade, os naturalistas e, posteriormente os biólogos, desenvolveram técnicas e critérios para nomear e sistematizar os nomes dos seres vivos, a taxonomia. A taxonomia estabelece regras para a nomenclatura das espécies. Desta forma a comunicação entre pessoas de diferentes regiões podem conversar sobre um determinado ser vivo sem que haja engano. Por exemplo, o pássaro originário do Oriente Médio, Passer domesticus, no Brasil é popular mente conhecido como pardal, foi inserido em diversos países e, atualmente, é uma das espécies de aves com grande distribuição geográfica. Em países de lingua inglesa é conhecido como "house sparrow", em cada um dos países que esta espécie de ave esta presente, recebeu um nome popular diferente. Essa quantidade de nomes comuns para a mesma espécie dificulta a troca de informação entre as pessoas.
Além de facilitar a comunicação, a correta identificação e classificação, possibilita contabilizar a quantidade de espécies de um determinado local. Podemos dizer que o número de espécies encontradas em em nosso quintal de casa ao amanhecer, por exemplo, é a biodiversidade encontrada atrás de nossa casa naquele momento. Um local com alta biodiversidade é diretamente relacionada ao habitat disponível. Por exemplo as minhocas, elas são encontradas em abundancia sob o solo que contém matéria organica, que não esta compactado e, geralmente, em baixo de alguma pedra, este é o habitat das minhocas. Se, por qualquer motivo, estas características forem modificadas, a quantidade de minhocas do quintal pode diminuir ou desaparecer. Sob um outro ponto de vista, podemos dizer que um quintal com muitas espécies de seres vivos também é um quintal com grande diversidade de habitats (recomendo ler este texto aqui para entender melhor sobre o que é biodiversidade). Do mesmo modo que conseguimos contabilizar e conhecer a biodiversidade existente e a extinta, conseguimos contabilizar a perda de biodiversidade.
Continuando com a diversidade que encontramos em nosso quintal... quando vamos ao quintal de casa, cortamos a grama, trocamos as pedras de local ou varremos as folhas estamos modificando as características do quintal, os seres vivos que estavam ocupando estes espaços são afugentados ou ficam expostos à predação, com isso, após modificarmos o ambiente, a biodiversidade do quintal passa a diminuir, pois o habitat das espécies foram alterados ou destruídos. Agora, imagine o que acontece com a biodiversidade de uma floresta quando destruímos o habitat das espécies, quando exploramos uma espécie de forma exacerbada e quando poluímos os ambientes! Caso não estivéssemos classificando e contabilizando o número de espécies não saberíamos quanta biodiversidade estamos perdendo de forma acelerada devido a exploração descontrolado do meio ambiente. Com o conhecimento sobre a biodiversidade podemos propor meios para diminuir a perda de biodiversidade ou então propor meios para conserva-la, como é o caso das unidades de conservação. Nós, Homo sapiens, somos integrantes do meio ambiente e devemos tomar decisões e ter atitudes que contribuem para a preservação das espécies, uma vez que o habitat de nossa espécie se mantém estável devido a interação de todos os outros seres vivos com o meio ambiente, caso contrário iremos perder nosso habitat.
Carl Linné e a taxonomia
As bases da taxonomia (do grego táxon = ordenação, arranjo; nomos = nomos, lei), estudo da classificação e dos nomes científicos, foram inicialmente elaborados em 1735, quando o médico e botânico sueco Carl Linné (1707 - 1778), também conhecido como Lineu, publicou o livro Systema naturae que continha uma proposta de classificação eficiente para nominar e agrupar os seres vivos. A proposta de Lineu tinha como base caracterizar os seres vivo através da anatomia observável a olho nu. Basicamente, Lineu agrupava as espécies que eram anatomicamente parecidas, até então não havia regras claras para a nomenclatura como as conhecemos hoje.
A nomenclatura binomial, utilizada até os dias de hoje, foi proposta nos doze volumes seguintes de Systema naturae. Para a época, encontrar uma forma que melhorasse a comunicação entre os naturalista e que não fosse confundida entre os diferentes idiomas, contribuiu para a troca de informações sobre os seres vivos. Pois era uma época em que os cientistas se comunicavam principalmente por cartas.
Na prática a nomenclatura binomial funciona da seguinte maneira:
Os nomes ciêntificos devem ser escrito em latim ou ser latinizados. O latim pe uma língua universal e em desuso, portanto não passa por alterações. Com essa nomenclatura universal, os organismos pertencentes a determinada espécie podem ser reconhecidos em qualquer lugar do mundo, evitando-se, assim, que vário nomes diferente seja dados a um mesmo ser vivo.
O nome cientifico de um ser vivo é formado por duas palavras (nomenclatura binomial). A primeira refere-se ao nome do gênero; e a segunda, ao epíteto específico.
Exemplo: Na Amazônia brasileira temos um felino conhecido popularmente pelo nome onça-pintada. O nome cientifico da onça-pintada é Panthera onca; Panthera se refere ao gênero da espécie e onca se refere ao epíteto específico da espécie, quando o gênero e o epíteto estão juntos, formando uma única palavra, dá nome a uma espécie. No gênero Panthera são conhecidos cinco espécie, são elas a Panthera onca, Panthera tigris, Panthera leo, Panthera pardus e Panthera uncia. Pesquise e veja quais animais são esses!
O gênero, normalmente, é designado por um substantivo e deve ser grafado com inicial maiúscula. O epíteto específico, geralmente, é designado por um adjetivo e de ser escrito com inicial minúscula.
Os nomes científicos devem ser grafados em itálico, negrito ou sublinhado, ou deve-se usar um tipo de letra diferente da do texto.
Quando existe subespécie, esta deve ser escrita após o nome da espécie e sempre com inicial minúscula. A subespécie é o que geralmente se conhece como raça, ou seja, uma variação da espécie. exemplo: Rhea americana e Rhea americana grisea .
Quando existe subgênero, este deve ser escrito depois do nome do gênero, entre parênteses e com incial maiúscula. Exemplo: Anopheles (Nyssorhynchus) darlingi, Aedes (Stegomyia) aegypti.
Depois do nome da espécie, pode ser colocado o nome do autor que a descreveu e o ano de publicação do trabalho em que foi descrita. Exemplo: Trypanossoma cruzi Chagas, 1909, Entamoeba histolytica Schudinn, 1903.
Quando não se sabe qual é a espécie referente a determinado gênero, usa-se o epíteto sp, que pode ser interpretado como "qual quer espécie deste gênero". Exemplo: Panthera sp.
Terminações padronizadas para os taxons a nível de familia, essas terminações são diferentes para animais e plantas. No Reino Animalia as familias sempre iram terminar com dae, exemplo: familias de felinos - Felidae; no reino Plantae as familias terminam em aceae, exemplo: familia das bromélias - Bromeliaceae
Classificações taxonômicas
Para organizar os seres vivos, Lineu utilizou grupos hierárquicos de classificação, denominados táxons. Esses táxons são reunidos da seguinte maneira: as espécies que apresentam certo número de características comuns constituem um gênero; os gêneros semelhantes se agrupam em uma família. as famílias com características semelhantes se agrupam em uma ordem; as ordens, em uma classe, e as classes em um filo. Já os filos que apresentam semelhanças constituem um reino. Atualmente, foram inseridos como níveis de classificação mais abrangentes os domínios, sendo eles Bacteria, Archea e Eukarya. Neles, são distinto os cinco reinos de classificação biológica (Monera, Proctista, Fungi, Plantae e Animalia).
Afinal, o que é uma espécie?
Segundo o sistema de classificação proposto por Lineu, cães e gatos pertencem a espécies diferentes, conseguimos perceber isso com muita facilidade por causa de suas diferença anatômicas. Mas animais que pertencem a mesma família ou mesmo gênero são mais difíceis de diferenciar, pois são muito parecidos anatomicamente. Por exemplo o as espécies de morcegos Myotis riparius e Myotis nigricans são anatomicamente parecidas, como sabemos que são espécies diferentes? A resposta é: se são de espécies diferentes não podem ter prole. Por isso o conceito de espécie inclui fluxo gênico, "grupo de organismos capazes de se reproduzir e deixar descendentes férteis". Ou seja, se um individuo de Myotis riparius cruzar com um individuo de Myotis nigricans muito provável que não tenham prole ou, se tiverem prole, a prole não será fértil.
Mas e os organismos que se reproduzem de forma assexuada? Nestes animais não existe fluxo gênico entre as populações, pois quando se reproduzem criam "cópias" de si mesmo.
E os seres vivos híbridos? Todos nós ouvimos falar do caso do cavalo (Equus ferus) e o asno (Equus africanus), quando estas duas espécies cruzam nasce a mula ou o burro (Equus mule). O Equus mule é um ser vivo híbrido, por ser descendente de espécies diferentes, que não consegue deixar descendentes férteis (Obs: no brasil nos referimos a Equus mule macho como burro, e a Equus mule fêmea como mula ).
Sistemática moderna
A classificação descrita por Lineu fundamentava-se em aspecto basicamente morfológicos (sistemática taxonômica), a análise das semelhanças entre os seres baseada em suas estruturas corpóreas internas e externas. A forma de classificação proposta por Lineu não considerava os parentesco evolutivo dos organismos.
A partir do século XIX, com as novas descrições fósseis e a apresentação das teorias evolutivas, a classificação dos seres vivos passou a ser realizada pela sistemática filogenética, que considera o parentesco evolutivo entre diversas espécies, relacionando os conceitos de ancestralidade e descendência. Por tanto na sistemática moderna basea-se em estudo morfológicos, fisiológicos, comportamentais, ecológicos, moleculares e genéticos.
Para representar o parentesco evolutivo entre as espécies utiliza-se um gráfico, um desenho, denominado cladograma (ou árvore filogenética). O cladograma é constituído de uma raiz, alguns nós, algumas plesiomorfias e apomorfias. Basicamente existem dois tipos de cladogramas:
Vamos a um exemplo prático...
No cladograma ao lado temos a representação do parentesco evolutivo de seis espécies de carnívoros. O ancestral mais antigo destas espécies esta representado na raiz do cladograma, neste caso é um ser vivo da ordem Carnivora. Deste carnivoro originou-se outras três familias de carnivoros, denominadas Felidae, Mustelidae e Canidae. Na família Felidae existem doze gêneros contemporâneos, neste cladograma esta representado apenas um gênero, Leopardus, e duas espécies, Leopardus tigrinus e Leopardus Wiedii. O mesmo acontece para a família Mustelidae e Canidae. Cada uma delas esta representada por um gênero e duas espécies. Ainda, podemos observar que os Canidae são mais proximos evolutivamente dos Mustelidae do que dos Felidae, e que os Felidae são os carnívoros mais antigos em relção aos Mustelidae e Canidae.
Três domínios e cinco reinos
A classificação dos seres vivos proposta por Lineu utilizava dois reinos, o Plantae e o Animalia. Com os avanços tecnológicos e o interesse dos naturalistas pelo assunto, outros reinos foram propostos. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel, além dos reinos Plantae e Animalia, propôs os reino Protista. Herbert Faulkner Copeland propôs um quarto reino, o Monera. No entanto a organização dos seres, em cinco reinos, Monera, Protista, Plantae, Fungi e Animalia, tal qual utilizamos ainda hoje, foi proposta por Robert Whittaker. As características pleisiomorficas e apomorficas que ele utilizou para organizar o parentesco evolutivo dos organismos foram o tipo de célula (procarionte ou eucarionte), a quantidade de células de um individuo (unicelular ou pluricelular), a forma com que obtém alimento (autótrofos ou heterótrofos), a presença ou ausência de parede celular e o tipo de composição da parede celular (pepitideoglicano, sílica, quitina ou celulose). O cladograma que representa os cinco reinos fica desta forma:
O microbiologista Carl Richard Woese, estudando a sequência de RNA do ribossomo das bactérias, verificou que o RNA dos ribossomos eram diferentes entre as bactérias, dividindo-as em dois reinos, Bactéria e Archea. Então ele propôs que os cinco reinos fossem separados em três domínios:
Domínio Bactéria: células procariontes; membrana composta predominantemente por lipídeos glicerol ester; e ribossomos contendo rRNA parecidos com o rRNA ribosomal das Eubactérias.
Domínio Archaea: células procariontes; com membrana composta predominantemente por lipídeos glicerol dieter ou diglicerol tetraéter; rRNA ribosomal parecido com os rRNA ribosomal das archeas.
Domínio Eukarya: engloba todos os seres eucariontes.
A árvore filogenética abaixo é o resultado da proposta por Woese, e esta publicada em seu artigo intitulado "Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya", caso tenha interesse em saber mais pode acessa-lo aqui. Esta forma de organização dos seres vivos é, atualmente, a mais aceita entre os cientistas, mas existem outras propostas de organização da vida.
Nas seções a seguir iremos conhecer a vida dos seres vivos considerando o sistema de classificação dos cinco reinos. Ao longo dos texto iremos utilizar a classeficação dos três dominios para fazer comparações, com intenção de ajudar a entender a classificação taxonomica, principalmente as dos Monera e Protisita.