Prof. Especialista Felipe de Lima Almeida

O que é biodiversidade?

Biodiversidade ou diversidade biológica (grego bios, vida) é a

diversidade da natureza viva;

Desde 1986, o termo e conceito têm adquirido largo uso entre biólogos,

ambientalistas, líderes políticos e cidadãos conscientizados no mundo

todo;

Este uso coincidiu com o aumento da preocupação com a extinção,

observado nas últimas décadas do Século XX.

A biodiversidade e seus níveis

Diversidade Genética

• Indivíduos de mesma espécie não são geneticamente idênticos entre si.

Diversidade Orgânica

• Os cientistas agrupam os indivíduos que possuem uma história evolutiva comum em espécies.

• Os cientistas já identificaram cerca de 1,75 milhões de espécies.

Diversidade Ecológica

• As populações da mesma espécie e de espécies diferentes interagem entre si formando comunidades; essas comunidades interagem com o ambiente formando ecossistemas, que interagem entre si formando paisagens, que formam os biomas.

Quantas espécies existem no

planeta?

Estudo identifica que mais de 85% dos animais e plantas existentes

são desconhecidos. Muitas espécies podem desaparecer antes

mesmo de serem encontradas.

O Planeta tem 8,7 milhões de espécies

conhecidas, aponta estudo!

Como estão divididos?

Veja como foi feita a divisão das espécies conhecidas do domínio

Eucariota (animais com membrana nuclear):

Animais: 7,7 milhões de espécies (953.434 descritas e catalogadas.

Plantas: 298 mil espécies (215.644 descritas e catalogadas).

Fungos: 611.000 espécies (43.271 descritas e catalogadas).

Protozoários: 36.400 espécies (8.118 descritas e catalogadas).

Cromistas: 27.500 espécies (13.033 descritas e catalogadas).

Fatores que ameaçam a

biodiversidade

Perda e fragmentação dos hábitats;

Introdução de espécies e doenças exóticas;

Exploração excessiva de espécies de plantas e de animais;

Uso de híbridos e monoculturas na agroindústria e nos programas de

reflorestamento;

Contaminação do solo, água e atmosfera por poluentes;

Mudanças climáticas.

A perda da biodiversidade envolve aspectos sociais, econômicos,

culturais e científicos.

Espécies brasileiras

ameaçadas de extinção Atualmente, as principais causas de extinção são a degradação e a

fragmentação de ambientes naturais, resultado da abertura de grandes

áreas para implantação de pastagens ou agricultura convencional,

extrativismo desordenado, expansão urbana, ampliação da malha viária,

poluição, incêndios florestais, formação de lagos para hidrelétricas e

mineração de superfície;

Outra causa importante que leva espécies à extinção é a introdução de

espécies exóticas, ou seja, aquelas que são levadas para além dos

limites de sua área de ocorrência original;

Espécies ameaçadas são aquelas cujas populações e habitats estão

desaparecendo rapidamente, de forma a colocá-las em risco de tornarem-

se extintas.

Valores da biodiversidade

Valor intrínseco – todas as espécies são importantes por uma questão ética.

Valor funcional – cada espécie tem um papel funcional no ecossistema.

Valor de uso direto – muitas espécies são utilizadas diretamente pela sociedade humana, como alimentos ou matérias primas.

Valor de uso indireto – outras espécies são indiretamente utilizadas pela sociedade humana.

Valor potencial – muitas espécies podem futuramente ter um uso direto (exemplo: medicamentos).

Sistemática dos

Seres Vivos

Prof. Especialista Felipe de Lima Almeida

Como a teoria evolucionista explica

a formação de novas espécies

A formação de novas espécies, processo denominado especiação, é a

base do processo evolutivo;

Segundo os biólogos, a principal maneira de novas espécies se formarem

na natureza é por cladogênese (do grego klados, ramo, e genesis,

origem), também chamada especiação por diversificação;

Em linhas gerais, cladogênese é a divisão de uma espécie ancestral em

dois ou mais novos ramos que, ao final de algum tempo, constituem

novas espécies.

A cladogênese teria início com a separação física entre duas ou

mais populações de uma espécie ancestral, o chamado

isolamento geográfico, que dificulta ou impede

completamenteo encontro entre indivíduos das populações

isoladas;

Uma vez isoladas, ou seja, em alopatria (do grego allos, outro, diferente, e

do latim patrie, local de nascimento), as populações de uma espécie

passam a ter histórias evolutivas diferentes;

Nas fases iniciais desse processo de diversificação, se as populações

isoladas voltam a entrar em contato, ou seja, se tornam simpátricas (do

grego syn, juntos), seus membros passam a se cruzar livremente,

produzindo descendência fértil;

Se as populações continuam impedidas de trocar genes

livremente, ou seja, se as barreiras que impedem o livre

cruzamento persistem, as diferenças se acumulam e os indivíduos

das diferentes populações se tornam incapazes de se cruzar

livremente. Surge, assim, um novo tipo de isolamento entre elas, o

isolamento reprodutivo, e as duas populações passam a ser

consideradas espécies distintas.

A classificação biológica e a teoria

evolucionista

Em meados do século XIX, uma nova teoria revolucionou a Biologia e

teve impacto direto sobre a classificação biológica: a teoria evolucionista

de Charles Darwin, apresentada em 1859;

O que torna científica a classificação biológica moderna, diferenciando-a

substancialmente de outras classificações, é que ela se baseia na teoria

da evolução;

Em lugar das categorias tradicionais, muitos sistematas têm preferido

utilizar o termo clado, ou clade, para designar um grupo de espécies

constituído por uma espécie ancestral e todos os seus descendentes.

Filogenia ou árvores filogenéticas

O próprio Darwin escreveu que, aceitando-se a

teoria evolucionista, as classificações passariam a

ser “genealogias”.

Em 1879, o médico e naturalista alemão Ernst

Haeckel (1834-1919) elaborou pioneiramente um

diagrama em forma de árvore para representar a

genealogia evolutiva da espécie humana.

Ele a chamou de filogenia (do grego phylon,

grupo, e genesis, origem) ou árvore filogenética,

para designar as relações de parentesco evolutivo

entre grupos de seres vivos.

Em uma árvore filogenética, a divisão de um ramo em dois indica

que uma espécie ancestral, naquela etapa do processo, separou-

se em duas novas espécies, ou seja, ocorreu especiação:

Um caso de evidências estruturais e

bioquímicas que se somam

Panda-vermelho (Ailurus fulgens) Pandas-gigantes (Ailuropoda melanoleuca)

racuns norte-americanos (família Procyonidae)

Sistemática moderna

Os principais objetivos da Sistemática são:

compreender os processos responsáveis pela existência da diversidade

biológica;

desenvolver critérios para organizar a diversidade, agrupando os seres vivos

de acordo com características importantes;

descrever a diversidade biológica, desenvolvendo catálogos tão completos

quanto possível das características típicas de cada espécie, além de “batizá-

la” com um nome científico.

Homologias e analogias

Um dos grandes desafios do biólogo sistemata é identificar nos

organismos aspectos importantes para a classificação, sejam eles

morfológicos, funcionais, cromossômicos ou moleculares;

A ideia é encontrar padrões de semelhança entre diferentes espécies,

partindo do seguinte princípio: espécies que compartilham estruturas

correspondentes herdaram-nas de um ancestral comum que tiveram no

passado;

Essas características comuns entre espécies, herdadas da mesma

ancestralidade, são chamadas de homologias.

Órgãos homólogos são estruturas corporais que se

desenvolvem de modo semelhante em embriões de

espécies diferentes que têm ancestralidade comum:

Essa diversificação de estruturas homólogas decorrente da adaptação a

modos de vida diferentes é denominada divergência evolutiva;

Certas estruturas podem ter aparecido independentemente em

linhagens diferentes de seres vivos, ao longo de sua evolução. Casos

como esses são chamados pelos biólogos de analogias.

Segundo a teoria da evolução, os órgãos homólogos

apresentam semelhanças porque seu plano estrutural básico

foi herdado do ancestral comum ao grupo de espécies.;

Convergência evolutiva

Durante a evolução, a adaptação a um determinado ambiente pode

selecionar organismos pouco aparentados, mas que apresentem estruturas

e formas corporais semelhantes.

Golfinho Ictiossauro (um réptil extinto)

Peixe ósseo

Sistemática filogenética

No começo dos anos 1950, o entomologista alemão Willi Hennig (1913-

1976) desenvolveu o que ele chamou de Sistemática filogenética e que

mais tarde se popularizou com o nome de cladística.

Sua proposta era um método de classificação das espécies baseado

estritamente na ancestralidade evolutiva.

A proposição fundamental da cladística pode ser enunciada nos seguintes

termos: se uma novidade evolutiva surgiu e se fixou em uma espécie,

todas as espécies descendentes dela herdarão essa novidade.

Libelula odonata (libélula) Tipula oleracea

Cladogramas

A cladística expressa suas hipóteses pela construção de cladogramas (do grego

clados, ramo, divisão), que são representações gráficas em forma de árvore nas

quais são mostradas as relações evolutivas entre grupos de seres vivos;

Os cladogramas são semelhantes às árvores filogenéticas, porém construídos

segundo os princípios da cladística. Um desses princípios é que as espécies

surgem sempre pela divisão em duas de uma espécie ancestral;

Idealmente, uma espécie ancestral origina duas espécies descendentes e a

espécie antiga desaparece. Cada “nó” do cladograma representa, assim, o

processo de cladogênese que originou os dois novos ramos. A partir desse

ponto, os dois novos grupos passam a apresentar as características derivadas,

ou apomorfias. Grupos de espécies que apresentam um ancestral comum

exclusivo são denominados de monofiléticos.