Introdução a Sistemática Vegetal e Filogenética
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INTRODUO A SISTEMTICA VEGETAL E FILOGENTICAPROF. MARCOS JOS DA SILVA
PRINCPIOS DE CLASSIFICAO: TAXONOMIA E SISTEMTICA
TAXONOMIAELABORA AS LEIS DA CLASSIFICAO
SISTEMTICA
CLASSIFICAO DOS SERES VIVOS IDENTIFICAO
RECONHECER COMO IGUAL OU SEMELHANTE A ALGO J CONHECIDO.Comparao com materiais de herbrios Envio a especialistas Uso de chaves dicotmicas
NOMENCLATURA
ATRIBUIO DE NOMES, CONFORME NORMAS ESTABELECIDAS PELO CINB.CLASSIFICAO
ORDENAO DAS PLANTAS EM UM TXON
O CDIGO INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA BOTNICA
UNIVERSALIDADE E ESTABILIDADEPRNCIPIOS, REGRAS E RECOMENDAESA NOMENCLATURA BOTNICA EST BASEADA EM 6 PRINCPIOS: 1. A Nomenclatura Botnica independente da Zoolgica.
2. A aplicao de nomes determinada por meio de tipos nomenclaturais*3. A nomenclatura de um grupo taxonmico baseia-se na prioridade de publicao. 4. Cada txon tem apenas um nome vlido. 5. Independentemente de sua origem os nomes dos txons so tratados como nomes latinos. 6. As regras de nomenclatura so retroativas, exceto quando claramente limitadas.
REGRAS ESTABELECIDAS PELO CDIGO INTERNACIONAL DE
NOMECLATURA BOTNICA:NOMENCLATURA BASEADA NO SISTEMA BINOMIAL - LINNAEUS
1753
(SPECIES PLANTARUM) UM NOME DE UMA PLANTA UMA COMBINAO BINRIA:
1 NOME = NOME DO GNERO2 NOME = EPTETO ESPECFICO 1 + 2 NOME = NOME DA ESPCIE
Todo nome deve ser acompanhado pelo nome do
autor da espcie e deve ser destacado no texto:
Phyllanthus niruri L.GNERO EPTETO ESPECFICO AUTOR
ESPCIE
CATEGORIAS TAXONMICASREINO = DIVISO = CLASSE = SUBCLASSE = ORDEM = FAMLIA = SUBFAMLIA = TRIBO = GNERO = Subgnero = Secoes = ESPCIE= Subespcie = Variedades = PLANTAE MAGNOLIOPHYTA (ANGIOSPERMAE) OPHYTA MAGNOLIOPSIDA OPSIDA ROSIDAE IDAE FABALES ALES FABACEAE ACEAE PAPILIONOIDEAE OIDEAE MILETTIEAE EAE LONCHOCARPUS LONCHOCARPUS PUNCTATI Lonchocarpus punctatus Kunth L. punctatus subsp. berriozabalensis M. Sousa
Obs: 1 - Categorias em vermelho no so obrigatrias 2 - Acima da categoria gnero existem terminaes peculiares paras as categorias taxonmicas.
Processo de designao de um tipo nomenclatural. Tipo nomenclatural o elemento ao qual o nome de um txon est permanentemente ligado.
TIPIFICAO
TYPUS: espcime conservado num herbrio no qual foi baseado a diagnose original. HOLOTYPUS: Exemplar escolhido pelo autor como modelo para descrio da espcie e mencionado por ele na descrio original. ISOTYPUS : Duplicata do holotypus PARATYPUS: Qualquer exemplar citado ao lado do holotypus numa descrio original, mas que no seja da mesma srie dele. SYNTYPUS: Qualquer exemplar de uma srie de exemplares citados pelo autor, sem especificao do holotypus.
LECTOTYPUS: Syntypus escolhido como holotypus, quando o autor deixou de mencionar o holotypus.NEOTYPUS: Tipo criado quando o holotypus ou colees associadas foram perdidas
NOMES VERNACULARES X NOMES CIENTFICOS
PROBLEMTICAUma mesma espcie pode ter mais que um nome vernacular Vrias espcies podem ter a mesma denominao vernacular. Nomes vernaculares no indicam categoria taxonmica.
Fabales Fabaceae Caesalpinioideae
CaesalpiniaCaesalpinia echinata Lam.
N.V. pau-brasil
DEFINIES GERAIS1. NOME: termo geral usado para designar um grupo taxonmico.2. EPTETO: qualquer palavra subseqente ao nome genrico.
3. PUBLICAO EFETIVA: aquela feita mediante publicao e distribuio em matria impressa biblioteca de instituies pblicas. 4. PUBLICAO VLIDA: trs aspectos: 1. ser efetivamente publicada; 2. apresentar diagnose ou descrio em latim; 3. conter indicao do tipo nomenclatural.5. NOME LEGTIMO: todo nome publicado de acordo com as regras de nomenclatura botnica, destacando-se a publicao vlida e o princpio de prioridade.
PARA QUE CONHECER A DIVERSIDADE DIVERSIDADE BIOLGICA?
COMPREENSO DO MUNDO QUE O CERCA:USUFRUTO OU MANIPULAO:PRIMRDIOS DA HUMANIDADE
HOMEM: DESCOBERTA DA UTILIDADE DAS ESPCIES: ALIMENTAO, CURA DE DOENAS, COMBUSTVEL, VENENO.
CLASSIFICAO
1. TIPOS DE SISTEMAS DE CLASSIFICAONATURAL ARTIFICIAL - um nico carter pragmtica, baseada em poucos caracteres - Afinidade natural das plantas
* baseada em conjuntos de caracteres * busca refletir a idia de um autor acerca da natureza (evolutivas ou no)
FILOGENTICO
- Relaes filogenticas
* baseada no mtodo cladstico * Agrupamento por descendncia e ancestralidade
2. Histrico da sistemtica vegetal
Os sistemas de classificao podem ser organizados na seguinte ordem cronolgica: BOTNICA CLSSICA (370 a.c. a 1582) 1a. Fase: Primeiras classificaes 2a. Fase: Herbalistas
BOTNICA FUNDAMENTAL (1583 a 1883) 3a. Fase: Primeiras classificaes taxonmicas 4a. Fase: Classificaes Ps-LineanasBOTNICA MODERNA (1884 presente) 5a. Fase: Classificaes Ps-Darwinianas 6a. Fase: Classificaes modernas 7a. Fase: Classificaes filogenticas Willi Hennig (1950, 1966) APG (1993, 1998, 2003) Carolus Linnaeus (1753)
Charles Darwin (1869)
1 fase: classificaes clssicas
Theophrastus (372 a 287 a.C.): Pai da Botnica- criao de grupos baseados no hbito e no tipo de inflorescncia - descreveu ca. 500 plantas - De Historia plantarum: gneros Daucus e Narcissus
Pedanios Dioscorides (1 sculo d.C.):
- Materia Medica- ca. 600 plantas de interesse medicinal -- Obra de referncia durante 16 sculos !
4 fase: Lineu e seus discpulos
Carolus Linnaeus (1707-1778): pai da taxonomia animal e vegetal
-Hortus Uplandicus
(1730)
SYSTEMA NATURAE (1735) - base para classificao de vegetais, animais e minerais - reconhecimento de sexo nas plantas
CAROLUS LINNAEUS
(1707-1778)
Carolus Linnaeus (1707 - 1778) Considerado o fundador da taxonomia moderna, botnica e zoolgica, criador do sistema de nomenclatura utilizado at hoje.
8 fase: sistemas de classificao contemporneos
Arthur Cronquist (1919-1992): - An integrated system of classification of flowering plants (1981)
- subclasses: idae Magnoliopsida Caracteres anatmicos, endosperma, qumica, morfologia rgos reprodutores, etc.
Dicotiledneas: 64 ordens e 318 famliasMonocotiledneas: 19 ordens e 65 famlias
Liliopsida
Willi Hennig (entomologista) 1950: elaborou a cladstica O que a cladstica?
No que se baseia a cladstica?
Qual o princpio da cladstica? 1- Cladstica Mtodo sistemtico sistema natural - grupos monofilticos critrio de parcimnia 2- mudanas nos estados de caracteres ao longo da evoluo, fundamentalmente nas novidades evolutivas. 3 - provar que a relao filogentica entre diferentes txons fornecida somente quando eles compartilham os mesmos caracteres derivados, isto , sinapomorfias
Monocotiledneas
Eumagnoliideae
Eudicotiledneas Eudicotiledneas centraisRosideae Asterdeae
Sistemas de Classificao
- Funo prtica e sinttica de um SISTEMA DE CLASSIFICAO ?
Fornecer uma classificao que
expresse tanto quanto possvel asrelaes naturais entre os organismos.
Refletir a histria evolutiva dosgrupos.
Fornecer um mtodo para aidentificao e comunicao, ou seja,
chaves de identificao e descriesdos txons.
Predio
V
Filogenia- Diagrama que ilustra a histria evolutiva dos vrios organismos
W
X
Y Z
A
B
- Pode ser reconstruda com base em vrios tipos de caracteres (especialmente morfolgicos e moleculares) - Uma srie de utilidades: sistemtica, evoluo, ecologia, biogeografia e conservao
C D
Grado: grupo no-monofiltico, constitudo por um ancestral mas no por todos os seus descendentes
E
Terminologia das rvoresN
Taxon A Taxon BComprimento do ramo
Ramos
Taxon C N: Uma unidade taxonmica (OTU: operational taxonomic unit) Pode ser uma espcie, uma populao, um indivduo ou um gene Ns externos representam txons existentes Ns internos representam txons ancestrais (inferidos) RAMO: Uma linha que define o parentesco entre os txons em termos dos seus ancestrais e dos seus respectivos descendentes
COMPRIMENTO DO RAMO: Representa a quantidade de mudanas que ocorreram ao longo de um ramo
Terminologia das rvoresTaxon AClado
Taxon B
Raiz
Taxon CCLADO: Um grupo que contm um ancestral comum e todos os seus descendentes RAIZ: O ancestral comum de todos os txons na rvore TOPOLOGIA: O padro de ramificao geral da rvore
V
W
Grupo MonofilticoInclui um ancestral e todos os seus descendentes
X
Y Z
AV
BW
Grupo ParafilticoInclui um ancestral e alguns dos seus descendentes (mas no todos)
C X DYEZ
V
W
Grupo PolifilticoUm grupo derivado a partir de mais de um ancestral comum
X
Y Z
A
B
C D
Um grupo que no comparte o ancestral comum mais recente
E
DICOTILEDNEAS SO PARAFILTICAS. PIPERALES + ROSALES FORMAM UM GRUPO POLIFILTICO AS EU DICOTILEDNEAS SO MONOFILTICAS
ALGUNS TERMOS IMPORTANTES EM SISTEMTICA FILOGENTICAApomorfia: Plesiomorfia: estado de carter derivado estado de carter ancestral
Sinapomorfia:Simplesiomorfia: Homoplasia:
estado de carter derivado compartilhadoestado de carter ancestral compartilhado
similaridade que surgiu por paralelismo ou reverso
Paralelismo: origem diferente de um estado carter em dois ou mais organismos Reverso:
estado de carter derivado que volta ao estado de carter ancestral
GRUPOS IRMOS: Cada uma de duas linhagens que compartilham de um ancestral comum
APOMORFIA= CARACTERSTICA DERIVADA (NOVA) ESPORFILO ------------------------------> CARPELO (CARACTERSTICA ANCESTRAL) (APOMORFIA)
vulos Folha carpelar com vulos = esporfilo Carpelo
PRESENA DE CARPELOS - UMA APOMORFIA PARA AS ANGIOSPERMAS.
FUSO DOS CARPELOSPLESIOMORFIA APOMORFIA
GINECEU APOCRPICO Condio comum entre as Angiospermas basais
GINECEU SINCRPICO Condio predominante entre as eudicotiledneas
SINAPOMORFIAESTADO DE CARTER DERIVADO COMPARTILHADO
AUTAPOMORFIANOVIDADE EVOLUTIVA DE NICA LINHAGEM
HOMOPLASIA: PARALELISMOSIMILARIDADE NO HERDADA A PARTIR DE UM MESMO ANCESTRAL
CACTACEAECONVERGNCIA EVOLUTIVA
EUPHORBIACEAE
HOMOPLASIA: REVERSO
Linhagens terrestres
CARTER APARECE, DESAPARECE E RE E APARECE
ANGIOS BASAIS NYMPHACEAE
Linhagens terrestres
Limnocharitaceae - Monocots
Linhagens terrestres
Menyanthaceae Eudicots Asterdeas
HOMOLOGIA Similaridade devido ascestralidade comum
FLORES NAS ANGIOSPERMAS
REVERSO Perda do perianto em Lemna e Wolffia
GRUPOS IRMOS
RESUMO - CLADOGRAMATAXA
A
B
C
Dmonophyletic group
E
F
TIME common ancestor (of taxon D, E, & F) common ancestor (of taxon A & taxa B-F)
Cladogram rvore filogentica Cladograma ouor Phylogenetic Tree