Diversidade da Vida na Terra

BIZ5774-1/1 Princípios de Evolução Molecular Aplicados à Reconstrução Filogenética

Giulia Magri RibeiroJosé Eduardo Serrano Villavicencio

Roteiro● Introdução● Estudo de caso

INTRODUÇÃO

Diversidade da vida = Biodiversidade

Biodiversidade através do Tempo Geológico

C = Cambrian Crb = Carboniferous Cret = Cretaceous D = Devonian J = Jurassic O = Ordovician P = Permian S = Silurian Tert = Tertiary Tr = Triassic V = Vendian

As cinco extinções em massa

Visão da biodiversidade segundo os humanos

1º História da classificação: o mundo macroscópico

Aristóteles (384 - 322 a.C.)

● 500 “espécies”.

● Categorias como Aves e

Mamíferos (baleia e

morcego).

● Foi o primeiro a dividir os

animais em vertebrados e

invertebrados.

Teofrasto (371 - 287 a.C.)● 500 tipos de plantas (árvores,

arbustos, subarbustos e ervas),

presença ou não de espinhos e

cultivo ou não pelo ser humano.

● Estudou as ervas medicinais, os

tipos de madeira e seus usos.

2º História da classificação: o mundo microscópico

Robert Hooke (1635-1703)

Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)

Carolus Linnaeus (1707 - 1778)

● Propôs a nomenclatura binomial para classificar e organizar plantas e animais.

● Systema Naturae (1758 - 1759).● Reino Animal e o Reino Vegetal. O

Reino Mineral para os seres inanimados.

● Visão bastante reducionista dos animálculos. Ele reconheceu apenas um gênero (Volvox) com duas espécies.

Charles Darwin (1809 - 1882)

Alfred Russel Wallace (1823-1913)

3º História da classificação: o sistema decinco reinos

Herbert Copeland(1936)

Robert Whittaker (1959)

4º História da classificação: biologia molecular

Margulis & Schwartz (1982)

Stoecker & Bauldaf (2007)

Roteiro● Introdução● Estudo de caso

Quantas espécies existem na Terra?

Introdução

● Quantas formas de vida distintas - espécies - tem o seu planeta?

○ Incerteza na resposta

Introdução

● O que está atrapalhando?○ Amostragem limitada;○ Aproximações controversas para estimativa.

Introdução

● Melhor aproximação:○ Estimativa de taxonomistas:

■ 3 - 100 milhões de espécies.

● Objetivo

Metodologia● Bancos de dados:

○ Classificação de espécies válidas: "Catalogue of Life" (http://www.sp2000.org/) ;○ Estimativas de espécies no oceano: "The World’s Register of Marine Species"

(http://www.marinespecies.org/);○ Procariontes terrestres: "List of Prokaryotic Names with Standing in Nomenclature database"

(http://www.bacterio.net/);

Metodologia● Análise estatística (limíte superior):

○ Acúmulo de táxons ao longo do tempo;

○ Sensibilidade da análise à mudanças taxonômicas;

Metodologia● Pesquisa com Taxonomistas:

○ Identificar o seu táxon de especialidade;○ Qual a porcentagem de nomes válidos podem ser sinônimos;○ Sobre o esforço taxonômico em sua área (aumentou, diminuiu ou estável).

Resultados

Resultados

Resultados

Resultados

Resultados

Resultados

Não foi possível estimar para bactérias

Limitações● Definições de espécie:

○ Espécies de procariontes são mais difíceis de definir do que eucariontes (Transferência horizontal entre clados)

● Mudanças taxonômicas:○ Sinônimos

● Mudança no esforço taxonômico:○ Determina a taxa de descoberta de espécies

● Completude do inventário taxonômico:○ Subestimar quando inventário é incompleto;○ Efeito severo em procariontes.

Completude do inventário taxonômico

Completude do inventário taxonômico

● Dados genômicos● Ambientais● Grandes grupos de bactérias

ainda não descobertos

Limitações● Definições de espécie:

○ Espécies de procariontes são mais difíceis de definir do que eucariontes (Transferência horizontal entre clados)

● Mudanças taxonômicas:○ Sinônimos

● Mudança no esforço taxonômico:○ Determina a taxa de descoberta de espécies

● Completude do inventário taxonômico:○ Subestimar quando inventário é incompleto;○ Falta de dados de níveis taxonômicos maiores (Chromista e Fungi)○ Efeito severo em procariontes.

● Subjetividade no sistema de classificação Linneano○ Protozoa e Chromista, classificação não filogenética.

Conclusão● 8,7 milhões de espécies. Estreita o intervalo de 3 - 100 milhões sugerido

pelos taxonomistas.

Obrigado!

ReferênciasGodoy S. & Fungyi F. Panorama histórico da classificação dos seres vivos e os grandes grupos dentro da proposta atual de classificação. https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/979161/mod_resource/content/1/Bio_Filogenia_top01.pdf

Hug L. A., Baker B. J., Anantharaman K., Brown C. T., Probst A. J., Castelle C. J., et al. (2016). A new view of the three of life. Nat. Microbiol. 1:16048 10.1038/nmicrobiol.2016.48

Mora C, Tittensor DP, Adl S, Simpson AGB, Worm B. How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biol. 2011;9:e1001127. doi: 10.1371/journal.pbio.1001127.

Margulis L & Schwartz K.V. Cinco Reinos. Um Guia Ilustrado dos Filos da Vida na Terra. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2001. 497p.