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Resumos · Biologia e GeologiaPT · Secundário

Sistemática dos seres vivos

Estuda-se como se organiza a diversidade dos seres vivos. Distinguem-se os tipos de classificação (artificiais/naturais, fenéticas/filogenéticas), as categorias taxonómicas e a nomenclatura binominal de Lineu. Comparam-se dois grandes sistemas: o de Whittaker (cinco reinos), assente em critérios como o tipo celular e a nutrição, e o de Woese (três domínios), baseado em dados moleculares.

4 secções·~10 min de leitura·4 competências·Nível Padrão 2 · Aprofundamento 2

T·111111 / 16
Perfil de exame
Distinguir os tipos de classificação biológicaAplicar as categorias taxonómicas e a nomenclatura binominalCaracterizar os cinco reinos de Whittaker e os seus critériosReconhecer o sistema de três domínios de Woese
Operadores:distingueaplicacaracterizacomparaclassificareconhece

nível básico

Reconhecer as categorias taxonómicas, a nomenclatura binominal e os cinco reinos.

nível avançado

Distinguir classificações fenéticas e filogenéticas e justificar a passagem de cinco reinos a três domínios.

Profundidade

Profundidade de leitura: Aprofundado

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Conteúdo · 4 secções▾
  1. Sistemática dos seres vivos
    • 01Sistemática e tipos de classificação◐
    • 02Categorias taxonómicas e nomenclatura binominal◐
    • 03O sistema de Whittaker (cinco reinos)●
    • 04Os três domínios (Woese)●
§ 01

Sistemática e tipos de classificação#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sistematica

Pontos-chave

Perante milhões de espécies, é necessário organizá-las. A «sistemática» é a ciência que estuda a diversidade dos seres vivos e as relações entre eles; a «taxonomia» é a parte que se ocupa das regras de identificar, nomear e ordenar os seres em grupos (táxones). Classificar não é só arrumar: uma boa classificação deve refletir o «parentesco evolutivo» entre os seres.
As classificações podem ser «práticas», quando agrupam os seres por critérios utilitários (comestíveis/venenosos, úteis/nocivos), ou «racionais», quando usam critérios científicos. Entre estas, distinguem-se as «artificiais», baseadas em poucos caracteres escolhidos arbitrariamente (que podem juntar seres não aparentados), e as «naturais», que usam muitos caracteres e procuram refletir as semelhanças globais e o parentesco (ver Fig. 1).

Tipos de classificação

Classificação biológicaTabela com 3 colunas e 4 linhas, Dados: Classificação · Critério · Reflete o parentesco?; Artificial · Poucos caracteres arbitrários · Não necessariamente; Natural · Muitos caracteres (semelhança global) · Aproximadamente; Fenética · Grau de semelhança (fenótipo) · Só em parte; Filogenética · História evolutiva (ancestralidade) · SimCLASSIFICAÇÃOCRITÉRIOREFLETE O PARENTESCO?ArtificialPoucos caracteresarbitráriosNão necessariamenteNaturalMuitos caracteres(semelhança global)AproximadamenteFenéticaGrau de semelhança(fenótipo)Só em parteFilogenéticaHistória evolutiva(ancestralidade)SimTipos de classificação
Fig. 1Fig. 1 — Tipos de classificação e respetivos critérios.
Conforme o critério, distinguem-se ainda as classificações «fenéticas», que agrupam os seres pelo «grau de semelhança» observável (fenótipo), e as «filogenéticas» (ou cladísticas), que os agrupam segundo a «história evolutiva» — a proximidade de ancestrais comuns. As classificações modernas são filogenéticas e apoiam-se cada vez mais em dados moleculares (DNA), por serem os que melhor traduzem o parentesco.
Uma classificação pode também ser «horizontal», se considera os seres num dado momento (sem tempo), ou «vertical», se integra a dimensão evolutiva (o tempo, a linhagem). As classificações filogenéticas são verticais. A escolha dos critérios determina o resultado — e é por isso que os sistemas de classificação foram mudando à medida que surgiram novos dados.
Compreender estas distinções — sobretudo entre fenéticas (semelhança) e filogenéticas (parentesco) — permite avaliar criticamente qualquer sistema de classificação, competência valorizada no Exame.
Exemplo resolvido

Fenética vs filogenética

Explica a diferença entre uma classificação fenética e uma filogenética e indica qual reflete melhor a evolução.

  1. 01Fenética

    Agrupa os seres pelo grau de semelhança observável (características do fenótipo), sem considerar a história evolutiva.

  2. 02Filogenética

    Agrupa os seres segundo o parentesco — a proximidade de ancestrais comuns —, muitas vezes com base em dados moleculares.

  3. 03Qual reflete a evolução

    A filogenética, porque organiza os seres de acordo com a sua história evolutiva.

Resultado: A fenética baseia-se na semelhança; a filogenética, no parentesco evolutivo — e é esta que reflete melhor a evolução.

Foco no Exame Nacional

  • Distinguir classificações artificiais/naturais e fenéticas/filogenéticas.
  • Reconhecer que as classificações modernas procuram refletir o parentesco evolutivo.

Erros frequentes

  • Confundir classificação fenética (por semelhança) com filogenética (por parentesco/evolução).
  • Considerar «natural» qualquer classificação — só o é a que usa muitos caracteres e reflete o parentesco.

Revisão ativa

Explica a diferença entre uma classificação fenética e uma filogenética e indica qual reflete melhor a evolução.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 02

Categorias taxonómicas e nomenclatura binominal#

●●○PadrãoLPAE-biologia-e-geologia-11-sistematica

Pontos-chave

Os seres vivos organizam-se numa hierarquia de «categorias taxonómicas» (táxones), umas dentro das outras, cada vez mais abrangentes. Da mais restrita para a mais ampla: «Espécie → Género → Família → Ordem → Classe → Filo (ou Divisão, nas plantas) → Reino → Domínio» (ver Fig. 2). Cada nível inclui os anteriores: um género reúne espécies aparentadas, uma família reúne géneros, e assim por diante.

Categorias taxonómicas

Táxonescoluna estratificada, 8 camadas, Dados: Domínio, Reino, Filo / Divisão, Classe, Ordem, Família, Género, Espécieabrangência (do maior táxon ao menor)DomínioReinoFilo / DivisãoClasseOrdemFamíliaGéneroEspécieCategorias taxonómicas
Fig. 2Fig. 2 — Hierarquia das categorias taxonómicas (do domínio, mais amplo, à espécie, mais restrita).
A unidade básica é a «espécie». Pelo conceito biológico, uma espécie é o conjunto de indivíduos semelhantes, capazes de se «cruzar entre si e originar descendência fértil», e que estão isolados reprodutivamente de outras espécies. É por isso que o cavalo e o burro, embora se cruzem, são espécies diferentes: a sua descendência (a mula) é estéril.
Para nomear as espécies usa-se a «nomenclatura binominal», criada por «Carl Lineu» (século XVIII). Cada espécie recebe um nome científico latino formado por «duas palavras»: o «nome do género» (com inicial «maiúscula») e o «restritivo específico» (com inicial «minúscula»). O nome escreve-se em «itálico» (ou sublinhado, à mão). Exemplos: Homo sapiens (o ser humano), Canis lupus (o lobo).
Este sistema tem enormes vantagens: é «universal» (o mesmo nome em todo o mundo, independentemente da língua), «único» (cada espécie tem um só nome válido) e «estável», evitando a confusão dos nomes comuns (que variam de região para região e podem designar seres diferentes). É por isso que a comunidade científica o adota universalmente.
Saber ordenar as categorias, aplicar corretamente as regras de escrita do nome científico (género maiúsculo, restritivo minúsculo, itálico) e mobilizar o conceito de espécie são pontos frequentemente avaliados.
Exemplo resolvido

Nome científico e categorias

Escreve o nome científico do lobo (género Canis, restritivo específico lupus) e ordena, da mais restrita à mais ampla, as categorias taxonómicas.

  1. 01Aplicar a nomenclatura binominal

    Género com maiúscula + restritivo com minúscula, em itálico: Canis lupus.

  2. 02Ordenar as categorias

    Espécie, Género, Família, Ordem, Classe, Filo, Reino, Domínio.

  3. 03Verificar as regras

    Cada categoria inclui a anterior; o nome científico usa exatamente duas palavras latinas.

Resultado: Nome científico: Canis lupus (itálico). Categorias (da mais restrita à mais ampla): Espécie, Género, Família, Ordem, Classe, Filo, Reino, Domínio.

Foco no Exame Nacional

  • Ordenar as categorias taxonómicas e aplicar o conceito biológico de espécie.
  • Escrever corretamente um nome científico segundo a nomenclatura binominal.

Erros frequentes

  • Escrever o restritivo específico com maiúscula ou o género com minúscula — a regra é Género maiúsculo, restritivo minúsculo, em itálico.
  • Inverter a hierarquia das categorias (a espécie é a mais restrita; o domínio, a mais ampla).

Revisão ativa

Escreve corretamente o nome científico do lobo (género Canis, restritivo lupus) e ordena, da mais restrita à mais ampla, as categorias taxonómicas.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 03

O sistema de Whittaker (cinco reinos)#

●●●AprofundamentoLPAE-biologia-e-geologia-11-sistematica

Pontos-chave

Um dos sistemas de classificação mais influentes foi o de «Robert Whittaker» (1969), que distribuiu os seres vivos por «cinco reinos» (ver Fig. 3). Baseia-se em três critérios principais: o «tipo celular» (procariótico ou eucariótico), o «número de células» (unicelular ou pluricelular) e o «tipo de nutrição» (autotrófica ou heterotrófica; e, nesta, por absorção ou por ingestão).

Os cinco reinos de Whittaker

Sistema de WhittakerTabela com 4 colunas e 5 linhas, Dados: Reino · Células · Tipo celular · Nutrição; Monera · Unicelular · Procariótico · Autotrófica ou heterotrófica; Protista · Uni/pluricelular · Eucariótico · Autotrófica ou heterotrófica; Fungi · Uni/pluricelular · Eucariótico · Heterotrófica (absorção); Plantae · Pluricelular · Eucariótico · Autotrófica (fotossíntese); Animalia · Pluricelular · Eucariótico · Heterotrófica (ingestão)REINOCÉLULASTIPO CELULARNUTRIÇÃOMoneraUnicelularProcarióticoAutotrófica ou heterotróficaProtistaUni/pluricelularEucarióticoAutotrófica ou heterotróficaFungiUni/pluricelularEucarióticoHeterotrófica (absorção)PlantaePluricelularEucarióticoAutotrófica (fotossíntese)AnimaliaPluricelularEucarióticoHeterotrófica (ingestão)Cinco reinos
Fig. 3Fig. 3 — Os cinco reinos de Whittaker e os seus critérios.
O reino «Monera» reúne os seres «procariontes» (bactérias) — unicelulares, sem núcleo individualizado; podem ser autotróficos ou heterotróficos. O reino «Protista» reúne eucariontes na maioria unicelulares (protozoários, muitas algas), com nutrição variada; é um reino heterogéneo, que agrupa os eucariontes que não cabem nos outros três.
O reino «Fungi» (fungos) é constituído por eucariontes, uni ou pluricelulares, com nutrição «heterotrófica por absorção» (digestão extracorporal). O reino «Plantae» (plantas) reúne eucariontes pluricelulares «autotróficos» (fotossíntese). O reino «Animalia» (animais) reúne eucariontes pluricelulares com nutrição «heterotrófica por ingestão».
A grande vantagem do sistema de Whittaker foi separar os fungos das plantas (com que antes eram confundidos) e reconhecer os procariontes como um grupo à parte. É um sistema natural, que usa vários critérios biológicos relevantes, e continua a ser muito usado no ensino pela sua clareza.
Saber os cinco reinos e, sobretudo, os «critérios» que os distinguem (tipo celular, número de células, nutrição) é essencial: no Exame, é frequente pedir-se a classificação de um ser num reino a partir das suas características, ou a identificação do critério que separa dois reinos.
Exemplo resolvido

Classificar num reino

Classifica, no sistema de Whittaker, um ser eucarionte, pluricelular e heterotrófico por absorção. Justifica.

  1. 01Tipo celular

    Sendo eucarionte, exclui-se o reino Monera.

  2. 02Nutrição

    É heterotrófico por absorção (digestão extracorporal), o que o distingue de plantas (autotróficas) e de animais (ingestão).

  3. 03Concluir

    Eucarionte, pluricelular e heterotrófico por absorção corresponde ao reino Fungi.

Resultado: Pertence ao reino Fungi (eucarionte, pluricelular, heterotrófico por absorção).

Foco no Exame Nacional

  • Enunciar os cinco reinos de Whittaker e os critérios que os distinguem.
  • Classificar um ser vivo num reino a partir das suas características.

Erros frequentes

  • Colocar as bactérias no reino Protista — pertencem ao reino Monera (são procariontes).
  • Confundir os fungos com plantas: os fungos são heterotróficos (absorção), não fazem fotossíntese.

Revisão ativa

Um ser eucarionte, pluricelular e heterotrófico por absorção deve ser classificado em que reino? Justifica com os critérios.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 04

Os três domínios (Woese)#

●●●AprofundamentoLPAE-biologia-e-geologia-11-sistematica

Pontos-chave

Com o avanço das técnicas moleculares, «Carl Woese» propôs (1977–1990) um novo nível, acima do reino: o «domínio». Comparando o «RNA ribossómico» (uma molécula presente em todos os seres e pouco sujeita a variação), Woese verificou que os procariontes não formam um grupo único, mas «dois» grupos tão diferentes entre si como qualquer deles é dos eucariontes. Daí resultou a divisão da vida em «três domínios» (ver Fig. 4).

Os três domínios de Woese

Três domíniosDiagrama em árvore, 3 caminhos, Dados: Bacteria (procariontes); Archaea (procariontes); Eukarya (eucariontes)Ancestral com…Bacteria (pro…Archaea (proc…Eukarya (euca…
Fig. 4Fig. 4 — Os três domínios da vida, a partir de um ancestral comum (Woese).
Os três domínios são: «Bacteria» (as bactérias «verdadeiras», procariontes) e «Archaea» (arqueas, procariontes muitas vezes de ambientes extremos — fontes termais, meios muito salgados) e «Eukarya» (todos os eucariontes: protistas, fungos, plantas e animais). A novidade essencial é a separação dos antigos «Monera» em dois domínios distintos — Bacteria e Archaea.
A grande diferença face ao sistema de Whittaker é o «critério»: Whittaker usou sobretudo caracteres «observáveis» (tipo celular, nutrição); Woese usou dados «moleculares» (sequências de RNA), que traduzem melhor o parentesco evolutivo. Descobriu-se, aliás, que as arqueas partilham características moleculares com os eucariontes, estando-lhes mais próximas do que as bactérias.
O sistema de três domínios é, por isso, uma classificação «filogenética» (baseada na evolução) e é o mais aceite atualmente para os grandes grupos. Não anula os reinos: os domínios são apenas uma categoria «acima» deles (o domínio Eukarya inclui os reinos Protista, Fungi, Plantae e Animalia).
Compreender por que se passou de cinco reinos a três domínios — a mudança de critério (dos caracteres observáveis para os dados moleculares) e a separação dos procariontes em Bacteria e Archaea — é um objetivo frequentemente avaliado, muitas vezes a partir de dados moleculares.
Exemplo resolvido

De cinco reinos a três domínios

Explica com que critério Woese definiu os três domínios e por que os procariontes passaram a ser dois domínios.

  1. 01Critério de Woese

    Comparou o RNA ribossómico (dados moleculares), que reflete o parentesco evolutivo melhor do que os caracteres observáveis.

  2. 02Resultado nos procariontes

    Os antigos Monera revelaram-se dois grupos molecularmente muito distintos: Bacteria e Archaea.

  3. 03Conclusão

    Definiram-se três domínios — Bacteria, Archaea e Eukarya —, uma classificação filogenética baseada em dados moleculares.

Resultado: Woese usou o RNA ribossómico (dados moleculares) e verificou que os procariontes são dois domínios distintos (Bacteria e Archaea), a par de Eukarya.

Foco no Exame Nacional

  • Enunciar os três domínios de Woese e o critério (dados moleculares) em que assentam.
  • Justificar a passagem de cinco reinos a três domínios (separação de Bacteria e Archaea).

Erros frequentes

  • Considerar os domínios um substituto dos reinos — os domínios são uma categoria acima dos reinos.
  • Juntar Bacteria e Archaea num só grupo — os dados moleculares mostram que são dois domínios distintos.

Revisão ativa

Explica com que critério Woese distinguiu os três domínios e por que os antigos procariontes passaram a ser dois domínios.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Conteúdo

Secção -- / 04

    • 01Sistemática e tipos de classificação◐
    • 02Categorias taxonómicas e nomenclatura binominal◐
    • 03O sistema de Whittaker (cinco reinos)●
    • 04Os três domínios (Woese)●

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Sistemática dos seres vivos

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Fontes

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  • Aprendizagens Essenciais de Biologia e Geologia — 11.º ano

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