taxonomia

Taxonomia é a ciência que classifica os seres vivos. Também chamada de “taxionomia” ou “taxeonomia”, ela estabelece critérios para classificar todos os animais e plantas sobre a Terra em grupos de acordo com as características fisiológicas, evolutivas e anatômicas e ecológicas de cada animal ou grupo animal.Esta ciência estuda as relações de parentescos entre os organismos e suas histórias evolutivas. A Taxonomia atua depois que ocorre a geração da árvore filogenética de um ser vivo.

A classificação dos seres vivos segue determinadas normas e princípios pré-determinados.

Importância da Taxonomia Biológica

Esta ciência é muito importante na elaboração de inventários e descrições sobre a biodiversidade de nosso planeta. Como existem milhões de seres vivos em nosso planeta, esta classificação é de extrema importância para o estudo científicos dos seres vivos.

A primeira tentativa de se classificar as mais de 10 milhões de espécies de seres vivos da terra, data de 3 séculos antes de Cristo quando Aristóteles classificou os animais em “sem sangue vermelho” e “com sangue vermelho”. Como se pode perceber, essa classificação não era nem um pouco prática, então começaram a surgir outras tentativas de classificar os seres vivos.

No século XVII surge o conceito de espécie introduzido pelo naturalista John Ray (considerado o pai da história natural inglesa). No século seguinte, os seres vivos começam a ser classificados de acordo com sua história evolutiva e desenvolvimento embriológico até que, em 1735, Carl Von Linné (1707-1778), mais conhecido como Lineu, publica Systema Naturae onde trata dos reinos animal, vegetal e mineral agrupando os seres vivos (neste caso as plantas) em classes, ordens, gêneros e espécies. A partir daí passou-se a usar o sistema binominal criado por Lineu para classificar as diferentes espécies de plantas adotando-se um primeiro nome em latim para indicar o gênero e um segundo nome indicando a espécie.

A obra de Lineu foi mais tarde republicada em dois volumes (1758-1759) nos quais sua classificação foi aprimorada e os seres vivos classificados de acordo com suas características morfofisiológicas, genéticas e evolutivas em três grandes reinos: animal, vegetal e mineral. A classificação binominal foi consolidada e vários dos termos utilizados por Lineu, como flora, fauna e etc., são usados até hoje, motivos pelos quais Lineu é considerado o pai da taxonomia moderna.

A taxonomia se divide em dois grandes ramos. Um deles, a sistemática, trabalha com a divisão dos animais em grupos de acordos com suas semelhanças; e a nomenclatura, trabalha na definição de normas universais para a classificação dos seres vivos com o intuito de facilitar o estudo das espécies ao utilizar uma denominação universal.

Os seres vivos são classificados da seguinte maneira: reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie.

A espécie é a unidade taxionômica fundamental e agrupa seres vivos que possuem as mesmas características cromossômicas (n.º de cromossomos), anatomia semelhante, fisiologia e desenvolvimento embrionário idênticos entre si, além de um critério fundamental: o cruzamento de animais da mesma espécie deve originar um novo animal fértil. O exemplo mais comum para se ilustrar o que é uma espécie é o cruzamento entre um jumento e uma égua. Ambos, aparentemente preenchem todas as características acima e poderiam ser da mesma espécie, entretanto de seu cruzamento nasce o burro que um animal infértil e, portanto, o jumento e a égua não podem ser considerados como sendo da mesma espécie.

Algumas espécies de plantas conseguem cruzar com plantas de espécies diferentes e originar um descendente fértil, entretanto, elas não são consideradas da mesma espécie por isso.

Espécies que apresentam algumas características comuns são agrupadas em gêneros e os gêneros, por sua vez são agrupados em famílias. Várias famílias formam uma ordem. Claro que conforme se avança na classificação das espécies em sentido crescente (espécie à gênero à família...) a diversidade vai aumentando e as diferenças entre os seres também.

Várias ordens de animais com características predominantes semelhantes podem ser agrupados em classes. Um exemplo é a classe dos insetos que agrupa animais como as abelhas, as baratas e as moscas, todas de espécies diferentes. As classes, por sua vez, fazem parte dos filos e os filos, são agrupados em reinos que são a classificação mais genérica dos seres vivos.

(vídeo sobre taxonomia)

Os Tentilhões

O postulado: todas as espécies de tentilhões no arquipélago se derivam da mesma espécie original.
A observação: apesar de sua semelhança forte, cada espécie de tentilhão tem uma forma altamente característica do bico.
Os fatores evolutivos: isolamento geográfico, ambiente ecológico, competição.
O isolamento geográfico impede a migração e fluxo de genes com a espécie original e com aquelas de outras ilhas, favorecendo a estabilização de características genéticas peculiares em cada ilha.
Os ambientes ecológicos diferentes, dentro da mesma ilha, conduzem a especializações nutricionais caracterizadas pelas diferenças no bico entre as diferentes espécies de tentilhões. Além disso, mostrou-se que para melhorar o alcance dos cantos de acasalamento, aqueles tentilhões que vivem nas zonas de vegetação densa tem canto diferente daqueles que vivem nas áreas de vegetação esparsa. Este fenômeno aumenta a probabilidade de encontrar um par o qual seja parte do mesmo milieu (ambiente): daí se dá a estabilização das características genéticas específicas ao ambiente ecológico.
A competição, que é particularmente severa durante períodos secos por causa da escassez do alimento, favorece aqueles indivíduos mais bem adaptados ao seu ambiente. Porque estes têm uma possibilidade maior de sobrevivência e portanto de se reproduzir, suas características genéticas particulares tendem a ser passadas para as gerações seguintes. 

14 espécies de tentilhões distribuídas em 4 grupos:

Tentilhões da terra                (T)--Geospiza scandens --Geospiza conirostris --Geospiza fuliginosa --Geospiza fortis --Geospiza magnirostris --Geospiza difficilis	Tentilhões das árvores        (A)--Camarynchus parvulus --Camarynchus pauper --Camarynchus psittacula --Cactospiza pallidus --Cactospiza heliobates
Tentilhão vegetariano            (V)--Platyspiza cassirostris	Tentilhão cantor                   (C)--Certhidea olivacea
Tentilhão das Ilhas Coco        (P)--Pinaroloxias inornata

Formato do bico

Há 13 espécies de tentilhões nas Galápagos, 14 se for incluído também o  tentilhão da Ilha dos Côcos que é uma espécie relacionada. Cada espécie tem uma forma altamente característica do bico. Darwin focalizou seu estudo na ligação entre a forma do bico e o alimento e hábitat de cada espécie. Esta pesquisa detalhada resultou na teoria da evolução e os 14 tentilhões transformaram-se em "estrelas" de sua teoria. 

(vídeo mostrando um grupo de cientistas visitando os tentilhões de Charles Darwin)

Seleção Natural

O processo de seleção natural originário das teses evolutivas de Charles Darwin é adotado pelos cientistas como a teoria mais viável na justificação da capacidade que determinados seres vivos possuem de sobreviverem ao longo do tempo, em detrimento de outros, e da sua aptidão para se converterem em múltiplas variedades de espécies. Todo este mecanismo está comprovado por meio de evidências fósseis.

Charles Darwin, criador da teoria da Seleção Natural

Segundo Darwin, a seleção natural ocorre através da conformação de certas propriedades benéficas ao contexto ambiental, as quais são legadas hereditariamente para os sucessores dos seres vivos. Desta forma, estas características favoráveis configuram paradigmas que se fortalecem no seio dos entes vivos. Por sua vez os traços não propícios vão rareando até desaparecerem, pois não são mais transmitidos para a posteridade. Este é o procedimento elementar da teoria evolutiva.

Assim, os seres com fenótipos bons – elementos orgânicos que podem ser examinados, como as formas da matéria, seu crescimento, características bioquímicas, fisiológicas e comportamentais – apresentam maior dom para resistir às intempéries e se multiplicar do que os que portam fenótipos desfavoráveis. No desfecho deste enredo este mecanismo pode revelar a aptidão de certas entidades ao meio ambiente, as quais serão localizadas em recantos ecológicos específicos.

As modificações realizadas com sucesso revigoram a perpetuação vital dos seres nos quais elas são implementadas, capacitando-os a reproduzir-se e, assim, a transmitir estas mutações aos entes vindouros, os quais, evolutivamente, podem vir a constituir novos espécimes.

Sempre focando na configuração de novos elementos e no seu legado hereditário, a seleção natural não faz diferença entre seleção ecológica, realizada pelo meio, e seleção sexual, empreendida pela reprodução das espécies, pois cada atributo do ser pode estar presente ao mesmo tempo nestas duas categorias. Uma variedade determinada, por exemplo, além de tornar o ser mais capaz de resistir aos desafios naturais, é herdada pelos sucessores, que terão mais condições de se perpetuar do que os que apresentam mutações não condizentes com o mecanismo de adaptação ao ambiente.

Um caso tradicional de seleção natural é o que ocorreu com as mariposas portadoras de pigmentos enegrecidos depois de meados do século XIX. Com a intensificação do crescimento das indústrias, houve uma ampliação do envio de substâncias poluentes para a atmosfera, e o consequente depósito de fuligem nas plantas.

Assim, os insetos desta espécie, que antes predominavam na cor branca acinzentada, foram, aos poucos, substituídos pelos de coloração mais escura, pois estes eram confundidos com o caule dos arbustos, da mesma cor. Resultado: estas mariposas eram vistas mais raramente pelas aves, naturais adversárias destes espécimes, portanto passaram a transcender as mais claras, sobrevivendo e transmitindo este atributo aos seus herdeiros.

Um exemplo: resistência a antibióticos

Representação esquemática de como resistência antibiótica é aumentada por seleção natural. A sessão superior representa uma população de bactérias antes de serem expostas a antibióticos. A sessão do meio mostra a população diretamente exposta, a fase em que a seleção ocorre. A última sessão mostra a distribuição da resistência em uma nova geração de bactérias. A legenda indica os níveis de resistência dos indivíduos.

Um exemplo bem conhecido da seleção natural em ação é o desenvolvimento de resistência a antibióticos em micro organismos. Antibióticos vem sendo usados para lutar contra doenças provocadas por bactérias desde a descoberta da penicilina por Alexander Fleming em 1928.

Populações naturais de bactérias contêm, entre seus vastos números de membros individuais, considerável variação em seu material genético, primeiramente um resultado de mutações. Quando expostas a antibióticos, a maioria das bactérias morre rapidamente, mas algumas podem possuir mutações que as fazem ser um pouco menos suscetíveis aos efeitos dos antibióticos.

Se a exposição aos antibióticos for curta, esses indivíduos irão sobreviver ao tratamento. Essa eliminação seletiva de indivíduos mal-adaptados de uma população é seleção natural.

Essas bactérias sobreviventes irão se reproduzir novamente, produzindo a próxima geração. Devido à eliminação dos indivíduos mal-adaptados na geração anterior, essa população conterá mais bactérias que apresentam algum tipo de resistência contra os antibióticos. Ao mesmo tempo, novas mutações ocorrem, contribuindo com novas variações genéticas às já existentes variações genéticas.

Mutações espontâneas são raras, e mutações vantajosas são ainda mais raras.

Entretanto, populações de bactéria são grandes o suficiente para que alguns indivíduos apresentem mutações benéficas. Se uma nova mutação reduz a suscetibilidade a um antibiótico, esses indivíduos têm mais chance de sobreviver quando novamente confrontados com antibióticos.

Dado tempo suficiente, e repetidas exposições ao antibiótico, uma população de bactérias resistentes a antibióticos terá emergido.

Mecanismos da seleção natural

A seleção natural pode ser expressa como a seguinte lei geral (tirada da conclusão de A Origem das Espécies):

1. SE há organismos que se reproduzem e...
2. SE os descendentes herdam as características de seus progenitores e...
3. SE há variação nas características e...
4. SE o ambiente não suporta todos os membros de uma população em crescimento,
5. ENTÃO aqueles membros da população com características menos adaptativas (de acordo com o ambiente) morrerão e...
6. ENTÃO aqueles membros com características mais adaptativas (de acordo com o ambiente) prosperarão.

O resultado é a evolução das espécies.

Deve ser observado que isso é um processo contínuo — ela explica como as espécies mudam e pode explicar tanto a extinção quanto o surgimento de novas espécies.

As idéias de Lamarck

Lamarck, naturalista francês, foi o primeiro a propor uma teoria sintética da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, no livro Filosofia Zoológica. Ele dizia que formas de vida mais simples surgem a partir da matéria inanimada por geração espontânea e progridem a um estágio de maior complexidade e perfeição.

Em sua teoria, Lamarck sustentou que a progressão dos organismos era guiada pelo meio ambiente: se o ambiente sofre modificações, os organismos procuram adaptar-se a ele.

Nesse processo de adaptação, um ou mais órgãos são mais usados do que outros. O uso ou o desuso dos diferentes órgãos alterariam características do corpo, e estas características seriam transmitidas para as próximas gerações. Assim, ao longo do tempo os organismos se modificariam, podendo dar origem as novas espécies.

Segundo Lamarck, portanto, o princípio evolutivo estaria baseado em duas leis fundamentais:

Lei do uso ou desuso: no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem;

Um exemplo clássico da lei do uso e do desuso é o crescimento do pescoço da girafa. Segundo Lamarck: Devido ao esforço da girafa para comer as folhas das arvores mais altas o pescoço do mesmo acabou crescendo.

 Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações no corpo do organismo provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes.

 Vários são os exemplos de abordagem lamarquista para a evolução. Um deles se refere às aves aquáticas, que se teriam tornado pernaltas devido ao esforço que faziam para esticar as pernas e assim evitar molhar as pernas durante a locomoção na água. A cada geração esse esforço produziria aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após várias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas.

Na época, as idéias de Lamarck foram rejeitadas, não porque falavam na herança das características adquiridas, mas por falarem em evolução. Não se sabia nada sobre herança genética e acreditavam-se que as espécies eram imutáveis. Somente muito mais tarde os cientistas puderam contestar a herança dos caracteres adquiridos. Uma pessoa que pratica atividade física terá musculatura mais desenvolvida, mas essa condição não é transmitida aos seus descendentes.

Mesmo estando enganado quanto às suas interpretações, Lamarck merece ser respeitado, pois foi o primeiro cientista a questionar o fixismo e defender idéias sobre evolução. Ele introduziu também o conceito da adaptação dos organismos ao meio, muito importante para o entendimento da evolução.

(vídeo sobre Lamarck)