ATIVIDADES DIVERSAS SOBRE SERES VIVOS

TEXTO SOBRE A ESPÉCIE HUMANA

PLANO DE AULA: CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

Objetivos:

1) Sensibilizar os alunos para a necessidade de classificar os objetos de estudo;

2) Levá-los a fazer uma classificação a partir de critérios por eles criados;

3) Levá-los a explicar os critérios escolhidos;

4) Conhecer a classificação científica dos seres vivos.

Estratégias:

1) Dividir a classe em grupos e pedir que os integrantes de cada grupo traga para a classe uma certa quantidade de botões diferentes entre si (cinco por aluno, por exemplo);

2) Supondo que o cada grupo tenha quatro alunos, vão ser formados conjuntos com 20 botões;

Atividades:

1) Agora, cada grupo deve subdividir o seu conjunto de botões em subconjuntos de acordo com as características que eles observarem nos botões: tamanho, cores, número de furos, relevo, formato, material de que é feito, etc.;

2) Cada grupo deve formar o maior número possível de subconjuntos, sem que o mesmo botão figure em mais de um subconjunto;

3) Pedir que cada grupo explique os critérios adotados para criar os subconjuntos, ou seja, seus critérios de classificação;

4) Comparar os critérios estabelecidos pelos grupos.

Comentários:

· A partir das atividades acima descritas, de caráter lúdico e aparentemente despretensioso, o professor pode introduzir os alunos à classificação dos seres vivos, mostrando como esta se estrutura de maneira análoga à que eles desenvolveram ao classificar os botões.

· A exposição do professor pode ser complementada pela leitura do texto Classificação dos seres vivos no site Educação, que aprofunda o tema, apresentando seu desenvolvimento histórico de Aristóteles a nossos dias.

Texto Complementar:

Como e por que classificá-los?

Lineu, o criador do sistema de classificação 

Sabia que você nunca está sozinho no mundo? À sua volta, existe sempre uma imensa quantidade de seres vivos. Uma gota d'água pode conter milhares de minúsculas plantas e animais. Existem seres vivos habitando o solo, o ar, a água congelada, as águas profundas. A vida é encontrada em quase toda parte da Terra. As formas de vida são muito variadas: águas vivas, mofo do pão, pólen das plantas superiores, pássaros, vermes, plantas, cogumelos etc.

Mas, o que caracteriza um ser vivo?

Até o século 18, os seres existentes no universo costumavam ser divididos em três grupos: animais, vegetais e minerais. Com o avanço do conhecimento descobriu-se que animais e plantas tinham muito em comum, sendo bem diferente dos minerais. Assim, os cientistas dividiram os componentes da natureza em dois grandes grupos: seres vivos e matéria bruta.

Para distinguir os seres vivos dos seres não vivos (matéria bruta, como uma pedra) costumamos usar a seguinte definição: os seres vivos são aqueles que são constituídos por células, nascem, movimentam-se, têm reações aos estímulos físicos e químicos, crescem, desenvolvem-se, reproduzem-se e morrem.

Tudo bem, mas...

Então, é bastante simples caracterizar um ser vivo. Porém, se questionarmos alguns aspectos dessa definição dos seres vivos veremos que não é bem assim.

Para começar, verifique o significado de algumas palavras que aparecem no texto da definição: 

· Morrer significa o fim da vida. 

· Nascer significa vir ao mundo, vir à luz começar a ter vida. 

· Crescer significa aumentar em volume, grandeza ou extensão. 

· Desenvolver, fazer crescer, originar, gerar, produzir. 

· Reproduzir, produzir novamente, tornar a produzir.

Agora vamos pensar em alguns seres:

Uma bactéria é, sem dúvida, um ser vivo. Mas, as bactérias nascem e morrem? Durante seu processo de reprodução, as bactérias dividem-se ao meio por processos bastante complicados que recebem nomes especiais. Nesse processo um indivíduo é dividido ao meio dando origem a dois novos indivíduos. É possível definir quem morreu? Alguém morreu? Alguém nasceu?

Quando retiramos uma parte de uma planta e fazemos uma muda que crescerá, tornando-se uma planta grande como a que forneceu o galho, não conseguimos definir quando foi que essa planta nasceu. Afinal, podemos considerar que ela já era nascida, quando a retiramos da planta anterior.

Em que momento nascemos?

E nós, seres humanos, nascemos quando? No momento da fecundação? Quando o embrião se transforma em feto? Quando saímos do útero materno e ganhamos o mundo exterior? E quanto aos indivíduos que morrem logo após o nascimento? Esses não têm tempo de crescer. Por acaso, eles deixam de ter sido seres vivos por não terem se desenvolvido?

Vamos agora pensar em outros seres vivos: as mulas e os burros. Os dois são provenientes do cruzamento entre cavalos e jumentos (normalmente é usado um jumento e uma égua, o inverso é mais difícil) Esses animais são estéreis, embora raras vezes uma mula ou um burro possam procriar. No caso do burro, assim como a maioria dos cavalos e bois, costuma-se castrá-los. Esses animais não se reproduzem, seja porque não são capazes ou por que foram castrados. Então, eles deixaram de ser seres vivos?

E o vírus? Pode ser classificado como um ser vivo? Vírus são organismos muito simples, mais simples do que uma única célula, com ou sem núcleo definido. Os vírus possuem apenas uma cápsula protéica e o DNA. Não são formados por células e só se reproduzem utilizando-se de algum tipo de célula que exerça todas as funções necessárias, como uma célula vegetal, animal ou de uma bactéria. Durante os períodos de dormência, podem se assemelhar aos minerais apresentando-se na forma de cristal.

Uma fronteira?

Os vírus são caracterizados como seres vivos pela sua capacidade de reprodução.

Como você pôde ver, não é nada simples definir um ser vivo. A única característica de um ser vivo que não gera nenhum tipo de contestação é o fato de se desenvolverem. Mas, se definirmos seres vivos como aqueles que se desenvolvem, o resultado é bastante vago.

O ideal é defini-los como estruturas formadas por células (reafirmando a teoria celular que hoje é plenamente comprovada), capazes de se desenvolver, e discutir o caso dos vírus, os quais não possuem células. 

Existem cientistas que consideram os vírus a "fronteira" entre a "matéria bruta" e a "matéria viva". 

Necessidade de classificação:

O homem tem a necessidade dar nomes a tudo o que ele conhece para organizar esses conhecimentos. Sendo assim, um dos trabalhos fundamentais das ciências é nomear todos os seus objetos de estudo e classificá-los, segundo critérios definidos, para facilitar a sua localização quando for necessário.

Os critérios de classificação são definidos pelos seres humanos, e assim os grupos se estruturam. Em um trabalho de classificação, portanto, o primeiro passo é estabelecer um único critério de classificação.

Animais e vegetais:

Aristóteles foi o primeiro cientista que procurou classificar os seres vivos. Ele dividia os seres vivos em dois grandes grupos: animais e vegetais. Após a morte do sábio grego os estudos sobre os seres vivos ficaram praticamente esquecidos e só foram retomados a partir do século 14, com o Renascimento. Nessa época os artistas passaram a se interessar pela anatomia do homem e dos animais. A classificação dos seres vivos passou a ser uma grande preocupação dos naturalistas dessa época.

As classificações biológicas baseavam-se na observação direta dos indivíduos. Os pesquisadores estavam preocupados com a forma. Mas, imagine quanta confusão não apareceu? Uma lagarta é totalmente diferente de uma borboleta na sua forma, entretanto são duas fases da vida de um mesmo ser. Na realidade existem vários critérios diferentes de classificação que foram adotados ao longo dos tempos.

Lineu e a taxonomia:

No final do século 18, os componentes da natureza foram divididos em dois grandes grupos: os seres vivos e não vivos. Carolus Linnaeus (1707-1778), ou simplesmente Lineu, um naturalista, foi quem criou o sistema pelo qual nomeamos os organismos hoje em dia. Ele é considerado o fundador da taxonomia.

A taxonomia é ciência das classificações, é a sistemática da organização dos seres vivos em grupos. 

Atualmente as classificações baseiam-se nas relações evolutivas entre os diferentes grupos de seres vivos. Essas relações são estabelecidas por meio de vários diferentes estudos: anatomia, composição química (DNA), comportamento etc. 

Com o avanço da tecnologia, as pesquisas progrediram muito. Milhares de novos seres (principalmente microorganismos) foram descobertos. Atualmente os seres vivos são agrupados em cinco grandes grupos, conhecidos como reinos: Monera, Protista, Fungo, Vegetal e Animal. 

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA E CLADÍSTICA

     As filogenias estabelecem o parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos ou espécies, de animais, vegetais, bactérias, entre outras.

     Essas filogenias ou árvores filogenéticas, por causa das ramificações superiores que se abrem mais e mais, foram utilizadas inclusive por Darwin e outros evolucionistas. É bom lembrar que Lineu, o botânico que muito contribui para a classificação ou sistemática dos seres vivos, era um fixista que, como acreditava em um número fixo de espécies, portanto não aceitava o evolucionismo.

    A cladística é uma ciência que, por meio de características cada vez mais aprofundadas, estuda e comprova o parentesco evolutivo entre grupos ou espécies de seres vivos. Ela defende que duas novas espécies se formam por cladogênese, a partir de uma espécie ancestral. O parentesco evolutivo é relatado pelos cladogramas, figuras que às vezes se confundem com as árvores filogenéticas.

Extraído do Livro  Didático:
BIOLOGIA: seres vivos, anatomia e fisiologia humanas - Volume 2 -  Antônio Pezzi, Demétrio Gowdak e Neide Simões de Mattos. Editora FTD.

SISTEMAS MODERNOS DE CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

     Filogenia (ou filogênese) (grego: phylon = tribo, raça e genetikos = relativo à gênese = origem) é o termo comumente utilizado para hipóteses de relações evolutivas (ou seja, relações filogenéticas) de um grupo de organismos, isto é, determinar as relações ancestrais entre espécies conhecidas (ambas as que vivem e as extintas). Sistemática Filogenética, proposta por Willi Hennig, é o estudo filogenético desses grupos, geralmente com a finalidade de testar a validade de grupos e sua taxonomia. De acordo com esta abordagem, somente são aceitos como naturais os grupos comprovadamente monofiléticos. 

     A Sistemática Filogenética é uma base sobre a qual diversos métodos foram desenvolvidos, dos quais o dominante atualmente é a Cladística.

   Comumente métodos usados para deduzir filogênese incluem parcimônia, máxima verossimilhança, e Inferência Bayesiana utilizando o algoritmo MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov). Métodos baseados em distância constroem árvores baseadas em semelhança global que é assumida freqüentemente e que aproxima relações filogenéticas. Todos os métodos, com exceção da parcimônia, dependem de um modelo matemático implícito ou explícito que descreve a evolução dos caracteres observados nas espécies analisadas, e é normalmente usado para filogenia molecular onde os nucleotídeos alinhados são considerados caracteres.

    Na parte final do século XIX, a teoria da recapitulação, ou a lei biogenética de Haeckel foi amplamente aceita. 

    Esta teoria foi expressa como a "ontogenia recapitula a filogenia", isto é, o desenvolvimento de um organismo reflete exatamente o desenvolvimento evolucionário das espécies. Esta teoria perdeu apoiantes no início do século XX por ser incompatível com a evolução e com a genética, estabelecidas por Charles Darwin e Gregor Mendel, respectivamente.

    Em cladística, um clado ou clade (do grego klados, ramo) é um grupo de organismos originados de um único ancestral comum. Em biologia se chama clado cada um dos ramos da árvore filogenética. Por conseguinte um clado é um grupo de espécies com um ancestral comum.

    Qualquer grupo assim considerado é um grupo monofilético de organismos, e podem ser modelados em um cladograma: um diagrama dos organismos em forma de árvore.

    O clado forma parte de uma hipótese científica de modelo relacional evolucionário entre os organismos incluídos na análise. Um clado particular pode ser sustentado ou não diante de uma análise subsequente usando um conjunto diferente de dados ou de um modelo distinto de evolução.

Representação genérica de um cladograma. Cada terminal de um ramo (A, B, C, D, E) representa um grupo ou espécie atual.

    Se um clado se mostra robusto em distintas análises cladísticas, usando diferentes conjuntos de dados, pode ser adotado em uma taxonomia e se tornar um táxon. Contudo um táxon não é necessariamente um clado. Os répteis, por exemplo, são um grupo parafilético porque não incluem aves, as quais possuem um ancestral comum com os répteis. A tendência, entretanto é reorganizar os táxons para formar clados.

   Charles Darwin mostrou, entre outras coisas, que a evolução vem acompanhada de divergência, de maneira que dadas duas espécies, ambas derivarão de um antepassado comum mais ou menos remoto no tempo. Desde então, a taxonomia evolutiva surge como um ideal da classificação biológica de agrupar as espécies por seu grau de parentesco, aproximando as que têm um ancestral comum mais próximo. O estudo do parentesco, análise filogenética ou análise cladística, se realiza agora com ferramentas muito eficazes, como a comparação direta de sequências genéticas. As árvores filogenéticas resumem o que se sabe da história evolutiva e se chamam clados os seus ramos.

ÁRVORE FILOGENÉTICA

    Uma árvore filogenética, por vezes também designada por Árvore da Vida, é uma representação gráfica, em forma de uma árvore, das relações evolutivas entre várias espécies ou as relações de parentesco entre grupos de organismos que habitam o planeta Terra.
    Para melhor explicar esta relação evolutiva constrói-se um diagrama, em forma de árvore, onde troncos representam os ancestrais comuns dos quais derivaram os diferentes grupos de seres vivos representados nos ramos.

    Em uma árvore filogenética, cada nodo (ou nó) com descendentes representa o mais recente antepassado comum, e os comprimentos dos ramos podem representar estimativas do tempo evolutivo. Cada nodo terminal em uma árvore filogenética é chamado de "unidade taxonômica". Nodos internos geralmente são chamados de "unidades taxonômicas hipotéticas". Para a construção de uma árvore filogenética, é fundamental estudar várias características dos organismos que pretendemos representar, de modo a perceber as suas afinidades.

CLADOGRAMA

     Um cladograma é um diagrama usado em cladística que mostra as relações ancestrais entre organismos, para representar a árvore da vida evolutiva. Apesar de terem sido tradicionalmente obtidas principalmente na base de caracteres morfológicos, sequências de DNA e RNA e filogenética computacional são agora normalmente usados para gerar cladogramas.

Fonte: http://www.trabalhosescolares.net

Para saber mais: http://www.trabalhosescolares.net/viewtopic.php?f=1&t=2076

EXERCÍCIOS SOBRE FILOGENIA

1. Marque a alternativa incorreta:

A) A cladística é um método filogenético, e não o contrário.

B) A cladística busca reunir, em um mesmo grupo, grupos de organismo que possuem história evolutiva em comum.

C) Organismos com história evolutiva em comum apresentam apomorfias, ou seja: características derivadas, ausentes no ancestral de ambas.

D) Plesiomorfias podem ser consideradas novidades evolutivas.

E) Plesiomorfias dizem respeito a características primitivas, encontradas no ancestral e nas espécies atuais.

2. Marque com (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

a) (   ) A Filogenia considera relações de ancestralidade comum entre grupos. .

b) ( ) Árvores filogenéticas são diagramas que representam relações de ancestralidade e descendências. .

c) (   )  A Classe Reptilia é monofilética. 

d) (  ) Nas árvores filogenéticas, as bifurcações representam o surgimento de uma nova espécie (ou grupo). .

e) (  ) Lineu foi uma figura notória no que se diz respeito à adoção das filogenias para o estudo das espécies.

3. Analise os cladogramas abaixo que ilustram dois sistemas de classificação: sistema A, no qual os seres vivos são classificados em dois reinos, e sistema B, no qual os seres vivos são classificados em cinco reinos.

     A análise dos cladogramas A e B permite concluir que,

A) pelo sistema A, as diatomáceas e as amebas são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Monera. 

B) por ambos os sistemas, os musgos são ancestrais das clorofíceas e das rodofíceas. 

C) por ambos os sistemas, as estrelas-do-mar são ancestrais das tênias e das aranhas. 

D) pelo sistema A, as leveduras, o fermento biológico, são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Fungi. 

E) por ambos os sistemas, os peixes e as planárias são ancestrais de águas-vivas e de corais. 

4. Apomorfias são, portanto, as novidades evolutivas que aparecem exclusivamente nos organismos de um grupo, definindo-o como tal.   Amabis & Martho. Biologia dos Organismos. Página 18.

I. Pelos

II. Mamas

III. Presença de crânio

IV. Glândulas mamárias

V. Anexos embrionários

   Dos caracteres listados, podemos dizer que:

A) Nenhum representa apomorfia de mamíferos.

B) I, II e III são apomorfias de mamíferos.

C) I, II e IV são apomorfias de mamíferos.

D) I e IV são apomorfias de mamíferos.

E) Todas são apomorfias de mamíferos.

5. A classificação dos seres vivos baseia-se em princípios evolutivos, sendo que os grupos de organismos que descendem de um ancestral comum exclusivo são chamados de grupos naturais. As relações entre os grupos de seres vivos podem ser representadas através de diagramas denominados cladogramas (clado = ramo). O cladograma abaixo resume os principais passos da evolução das plantas, considerando-se o conhecimento atual.

    Com base na análise do cladograma considere as afirmativas abaixo:

I. O caráter representado pela letra B corresponde à semente e pela letra C a flores e frutos.

II. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra C não ocorrem sementes. 

III. Todos os grupos acima do caráter representado pela letra A, apresentam vasos condutores de seiva.

IV. O caráter representado pela letra C aparece exclusivamente em Angiospermas.

V. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra B, a reprodução ocorre independente da água. 

   Estão corretas as alternativas:

A) I, III e IV.

B) I II, III e V.

C) I, II e III.

D) II, III, IV e V.

E) Nenhuma das alternativas anteriores.

RESPOSTAS:

1- D       2- V,V,F,V,F      3- D     4- D      5- A

ATIVIDADES SOBRE CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO DE SERES VIVOS