O semiárido e seu clima

A Região Nordeste é estigmatizada por uma visão propagada pela mídia como região possuidora de um interior quente, seco e portanto, pobre. Os adjetivos "quente" e "seco" encontram respaldo científico. Mas a pobreza, onde quer que ocorra, não deve ser confundida com fenômenos naturais: ela é fruto da injustiça social e econômica ou do uso inadequado dos recursos da região. Reiteramos aqui que as condições de semiaridez são peculiaridades climáticas do ambiente com as quais devemos conviver. Se o clima semiárido fosse sinônimo de pobreza, Las Vegas, nos Estados Unidos, seria um lugar bastante pobre, uma vez que apresenta semiaridez mais aguda que o nordeste brasileiro.

Delimitação atual.

Na América do Sul, há três núcleos de regiões semiáridas, tratadas por Ab’Saber (1974) como “diagonal arreica do Cone Sul”, que vai das estepes frias da Patagônia ao norte do Chile e noroeste argentino; o “domínio das caatingas semiáridas do Nordeste brasileiro” e o “domínio semiárido guajira”, na Venezuela, no extremo norte–noroeste do bloco continental  sul-americano. No Nordeste, a semi-aridez do sertão é uma condição característica das depressões interplanálticas (com altitude geralmente abaixo de 300m), encontrando-se zonas de exceção, como os brejos de altitude (geralmente acima de 500m de altitude) e transições rápidas e complexas nos seus limites (na Zona da Mata, Maranhão e Bahia) para climas subúmidos.

A região semiárida brasileira foi definida (quando de sua criação pela Lei Federal nº 7.827, de 27 de setembro de 1989, em substituição ao Polígono das Secas) com a precipitação pluviométrica média anual inferior a 800 mm sendo adotada como critério (MMA, 2007). Entretanto, em 1974, Ab’Saber já reconhecia, além da precipitação, a alta incidência solar e altas temperaturas médias anuais (então em torno de 26-27° C) promovendo uma intensa evapotranspiração e um consequente déficit hídrico, contribuindo para um clima semiárido em uma área por ele estimada em 700.000 a 800.000 Km².

O semiárido nordestino em sua delimitação atual, que leva em consideração, além da precipitação pluviométrica média anual inferior a 800 mm, o índice de aridez (IA) de até 0,5 (calculado pela relação precipitação/evapotranspiração potencial no período compreendido entre 1961 e 1990) e risco de seca superior a 60% tomando como base o período de 1970 a 1990, possui área atual correspondendo a 982.563,3 Km² (MMA, 2007).

Os solos regionais são de especial importância no reconhecimento do caráter semiárido global da região, uma vez que constituem um suporte extensivo de uma conjuntura biogeográfica que escapa tanto do campo da aridez como das paisagens tropicais úmidas, de modo que a província das caatingas apresenta, ao mesmo tempo, tipos variados de vegetação xeromórfica dotada de importante biomassa e um estoque global de solos muito mais rico em massa e importância agropastoril que a média das regiões semiáridas conhecidas. Considerando-se o modelo morfoclimático, proposto por Ab’Saber em 1970, o qual apresenta estreita relação com as regiões fitogeográficas e vem sendo complementados por dados atuais, o interior semiárido pertence à área nuclear da Caatinga, caracterizada pelas depressões interplanálticas e intermontanas.

O relevo

As depressões interplanálticas do interior nordestino, comumente chamadas de Sertão (área típica de distribuição da Caatinga), são planícies de erosão formadas entre o fim do Período Terciário e o início do Quaternário. Processos erosivos tiveram grande importância na delimitação entre o Sertão e as regiões mais altas, como o Planalto da Borborema, de clima mais úmido.

De acordo com Ab’Saber (1999) o Grupo Barreiras, nos tabuleiros do Nordeste oriental, formou-se quando grandes compartimentos interiores eram abaixados e aplainados por erosão, sendo removida e depositada grande massa de detritos na região sublitorânea; a aplainação lateral (incluindo a pediplanação), que originou as depressões interplanálticas dos sertões, deixou alguns monólitos (rochas isoladas) que resistiram a tais processos, são os inselbergs típicos da região.

        Em 1978, Mabessone afirmou que o nordeste brasileiro é uma área exemplar de ocorrência dessas formações rochosas, que se caracterizam por montanhas isoladas bem escarpadas, separadas da planície por uma transição abrupta com um topo agudo ou arredondado, sendo as serras, então, um conjunto de inselbergs ainda não separados em unidades individuais. Assim, os inselbergs são um testemunho de resistência aos processos de formação da região sertaneja.

A SECA

Em escala global, as condições atmosféricas e a origem das chuvas do semiárido nordestino podem ser compreendidas pela influência das correntes de ar relacionadas à Zona de Convergência Intertropical (MMA, 2007), bem como por variações de temperatura nos oceanos Atlântico e Pacífico, apresentando, em escala local, uma variação nas condições ambientais resultantes da interação do clima com solo e vegetação.As chuvas na porção sul da região (Bahia, norte de Minas Gerais e sul do Maranhão e Piauí, concentradas de novembro a fevereiro) são influenciadas principalmente por frentes frias do Hemisfério Sul e pela Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), sendo a Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) o principal causador de chuvas (centradas de janeiro a abril) para o norte da região, enquanto o leste concentra as chuvas de abril a julho pela convergência dos ventos alísios de sudeste, formando uma banda sul da ZCIT (MMA, 2012) e com a região central sendo a mais seca (Ab’Saber, 1970; Ab’Saber 1974).

  

O ciclo das secas sofre influência do aumento de temperatura dos oceanos Atlântico e Pacífico, de modo que, de acordo com a MMA (2012), o aumento das temperaturas na superfície do Atlântico Tropical, a ocorrência das águas anomalamente quentes, com temperatura da superfície do mar alta (TSM quente) sobre o Atlântico Equatorial e Sule mais frias no Atlântico Tropical Norte são observadas em anos com pluviometria acima da media no período de março a maio de cada ano para o leste da Região Nordeste e seca no norte do nordeste e leste amazônico, situação que se inverte quando ocorre TSM quente no Atlântico Sul e fria no Atlântico Norte, dadas as influências que a temperatura do oceano exerce nas correntes de ar no Nordeste.

Reconhece-se também que o aquecimento do Pacífico Equatorial Leste (El-Niño), mostra conexão com os eventos de seca na Região Nordeste, uma vez que esse fenômeno inverte as células de convecção atmosférica e, com o aumento da circulação descendente a leste, impede a formação de nuvens sobre a Região Nordeste e parte da Amazônia de modo que em anos de El-Niño, ocorrem secas nessas áreas(MMA, 2012; MMA, 2007) que têm a alta entrada de energia solar promovendo considerável evaporação, capaz de neutralizar os efeitos das chuvas sazonais(Ab’Saber, 1974).

   

Referências

AB’SÁBER, A. N. Províncias geológicas e domínios morfoclimáticos no Brasil. Geomorfologia, São Paulo,v. 43, p. 20-26,1970.

AB’SABER, A. N. O domínio morfoclimático das caatingas brasileiras. São Paulo: Instituto de Geografia, USP, Geomorfologia, 1974.

       AB’SÁBER, Aziz Nacib et al. Dossiê Nordeste seco. Estudos avançados, v. 13, p. 5-59, 1999.

GALVÃO, A. C. F. A questão da água no Nordeste. Brasília,MMA/ANA/CGEE, 2012.

MABESSONE, J. M. Panorama geomorfológico do nordeste brasileiro. Geomorfologia, São Paulo, V. 56.p. 1-16,1978.

PRADO, Darién E. As caatingas da América do Sul. Ecologia e conservação da Caatinga, v. 2, p. 3-74, 2003.

SANTANA, Marcos Oliveira. Atlas das áreas susceptíveis à desertificação do Brasil. 2007.

A Grande Árvore da Vida

                                                                                                                              Herbert Araújo

Uma das formas mais importantes para entender como percebemos hoje a biodiversidade, é a maneira como a classificamos. Em tempos passados, quando as demais espécies eram mero recurso para a humanidade, foram classificadas como “nocivas”, “úteis” e “indiferentes”. Hoje, com o reconhecimento de uma história evolutiva, organizamos os seres vivos em novos tipos de árvores genealógicas: as árvores filogenéticas. Este post tem como objetivo mostrar as diferentes metodologias de classificação dos seres vivos a partir de exemplos concretos e breve discussão sobre seus aspectos metodológicos. Adicionalmente, visa esclarecer o processo de construção de árvores filogenéticas, tomando como base o Reino Vegetal para fins de explicação.

Como as plantas surgiram?

Como os diferentes sistemas de classificação das plantas baseiam-se nos diversos atributos das mesmas (incluindo desde aspectos genéticos até os ecológicos), o início de um estudo de sistemática vegetal requer, ao menos, uma breve discussão sobre a evolução dos vegetais, a fim de que possamos conhecer suas características sinapomórficas (comuns e exclusivas do grupo, no caso aqui abordado, dos vegetais). Tais atributos incluem aspectos morfológicos, anatômicos, genéticos, ecológicos, fisiológicos, enfim diversos, cada um vai prevalecer de acordo com o objetivo do sistema de classificação/categorização adotado.

Todas as plantas (das briófitas às angiospermas) apresentam uma característica em comum: embrião matrotrófico, ou seja, que cresce sendo nutrido pelo gametófito materno. Em briófitas (plantas avasculares -sem tecidos condutores), não só o embrião, mas toda a fase diplóide (2n) do ciclo de vida, permanece nessa condição; enquanto que nas traqueófitas (pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, que possuem tecidos condutores), após a fase embrionária, o desenvolvimento da fase diplóide (esporófito) torna-se independente do gametófito haplóide. A denominação embriófitas, referente às plantas, baseia-se no fato de todas possuírem um embrião multicelular e matrotrófico.

Entre as algas verdes (Chlorophyta), encontram-se duas ordens (Charales e Coleochaetales) que assemelham-se mais às briófitas e às plantas vasculares do que às demais algas em diversas características. Tais características incluem crescimento apical, oogamia, plasmodesmos e retenção do óvulo no talo parental (tanto em Charales como em Coleochaetales).

Cladograma mostrando algumas mudanças transcorridas em ancestrais das plantas até que fosse formado o novo clado (embriófitas, ou seja: as plantas), de acordo com o pensamento atual.

Em contraste com outros grupos de algas, em Colaeochete, os zigotos permanecem presos ao talo parental, estimulando o crescimento de uma camada de células que os recobre e, em pelo menos uma espécie, essas células têm invaginações de parede, semelhantes às que ocorrem na junção do gametófito com o esporófito das briófitas (lembremos que em briófitas, o esporófito, que é a fase diplóide, é nutricionalmente dependente do gametófito -fase haplóide- e permanece preso a ele). Em Charales, as oosferas são produzidas em oogônios fechados por células longas, torcidas e tubulares, em posição análoga ao gametângio característicos das plantas sem sementes. Tais evidências anatômicas, encontram respaldo nas análises de algumas sequências de DNA, que também indicam que as algas Charales são as parentes vivas mais próximas das primeiras plantas.

A confirmação mútua entre características anatômicas e moleculares, especialmente no que se refere a sequências de DNA, fazem todo sentido. Afinal, a maior parte das características físicas (anatômicas, morfológicas, metabólicas...) são condicionadas geneticamente. Portanto, não é raro que inferências feitas com base nessas características coincidam com análises genéticas, uma vez que é com base no fenótipo (características físicas) que a seleção natural molda os genótipos (informação genética) dos organismos durante o processo evolutivo.

Brevíssimo Histórico da Botânica Sistemática

“Gênio, é o trabalho de muitos associado ao nome de poucos para facilitar a memória” 

(Edward O. Wilson –Taxonomista e um dos mais eminentes biólogos evolucionistas).

PARTE I

Sistemas Não Baseados em Filogenia

Por volta de 370 anos antes de Cristo, Theophrastus (Teofrasto de Ereso) fez a primeira descrição completa de plantas conhecidas na sua época e classificou as plantas em árvores, arbustos, subarbustos e ervas. Os grupos por ele definidos eram estritamente artificiais. Em sua obra intitulada Historia Plantarum, classificou e descreveu cerca de 500 plantas e deu informações sobre suas propriedades medicinais.

Uma compilação relevante data do primeiro século da Era Cristã e é atribuída a Plínio, o Velho (23-79 d.C). Sua terminologia descritiva se valeu do grego,sua principal fonte de termos (com base em Teofrastoe Aristóteles) e também do latim, para descrever estruturas botânicas.

O primeiro a reconhecer as diferenças entre as monocotiledôneas e as dicotiledôneas, foi um bispo, de Ratisbon, Albertus Magnus (1193-1280), com base na estrutura do caule. Ele aceitou a classificação de Theophrastus em outros pontos.

Um dos primeiros herbalistas que descreveram e ilustraram plantas conhecidas em sua época, foi Otto Brunfels (1464-1534). Tais herbalistas estavam interessados nas propriedades medicinais das plantas e deram grande contribuição à propagação da fase descritiva da sistemática. Sua obra (Herbarium), foi publicada em Estrasburgo e tornou-se uma base importante para o estudo científico das plantas, apresentando descrições e ilustrações de plantas, bem como um princípio de terminologia científica.

Andrea Caesalpino (1519-1603), foi um médico e botânico italiano, conhecido como o primeiro taxonomista vegetal devido ao seu trabalho De Plantis. Era seguidor das ideias de Aristóteles e a teleologia (a ideia de uma finalidade, por assim dizer), era uma forte característica do seu trabalho. Acreditava que as folhas surgiam para proteger as gemas, flores e frutos; negava a existência de sexo nas plantas. Suas classificações eram baseadas primeiramente quanto aos hábitos e quanto aos frutos e sementes. Reconheceu posteriormente e usou as características de posição do ovário e do número de lóculos entre outras características importantes.

Um dos maiores estudos desta mesma época, foi o Historia Plantarum Universales, uma publicação póstuma em três volumes, de Jean Bauhin (1541-1631), primeiro botânico a distinguir as categorias de gênero e espécie (ao todo, a obra incluía 5000 espécies de plantas tratadas e em 1623, seu irmão Gaspar Bauhin publicou Pinax, com nomes e sinônimos de aproximadamente 6000 espécies). Em muitas de suas classificações, deu um epíteto genérico e específico e, consequentemente, a nomenclatura binária, frequentemente creditada a Lineu, já havia sido usada por J. Bauhin mais de um século antes.

O naturalista e filósofo inglês John Ray (1628-1705), foi o primeiro a reconhecer a importância do embrião e da presença de um ou dois cotilédones para a sistemática.

Joseph Pitton de Tournefort (1656-1708) foi o primeiro a dar uma definição à categoria de gênero, dando a esta categoria taxonômica um status diferente do de espécie. Muitos dos nomes de gêneros por ele criados são usados ainda hoje, como Salix, Populus, Fagus, Betula, Lathyrus, Acer e Verbena. Tournefort ainda desenvolveu um sistema de classificação artificial baseado na forma das corolas (conjunto de pétalas da flor).

Carl von Linné, o famoso Lineu, ou ainda Carolus Linnaeus (1707-1778), sueco. O mais importante dos sistematas, que lançou as bases para o nosso sistema atual de classificação dos seres vivos, especialmente pelo seu Sistema Naturae, obra em que classificava também os minerais. Muitas são as espécies de animais e plantas de diferentes regiões, inclusive aqui no Brasil, que foram descritas por ele. Uma outra obra de grande importância foi Species Plantarum, um marco inicial da classificação binominal e de grande importância para a sistemática de plantas vasculares.

Em seu sistema de classificação, com base no número de estames e sua disposição na flor, Lineu distinguiu 24 classes. Nesse sistema, chamado de Sistema Sexual, por basear-se em características do gineceu e androceu, as classes foram subdivididas em ordens com base no número de estiletes do ovário. A vasta obra de Lineu inclui também: Hortus Uplandicus, publicado em 1730 (com lista de nomes de plantas do Jardim Botânico de Upsala) baseado no sistema de classificação de Tournefort em sua primeira edição e no sistema de sua própria autoria (Sistema Sexual) na segunda, publicada com o aumento da coleção do referido jardim botânico; Genera Plantarum e Flora Lapponica, quando contratado como médico e botânico por George Clifford e posteriormente Hortus Cliffordiannus, descrevendo espécies temperadas e tropicais da coleção de seu contratante. 

            PARTE II

Sistemas Naturais

As numerosas viagens que ocorreram no século XVIII, forneceram aos grandes centros de estudos da Europa um grande número de espécies oriundas de diversos continentes. Eram amostras diversas (sementes, plantas vivas, coleções herborizadas) e muitas das espécies eram completamente novas para a ciência.

Não tardou para que se concluísse, não apenas por teoria e lógica, mas pela comparação e interpretação da flora existente ao redor do mundo no que se refere à organografia e funções, que a afinidade natural entre as plantas ia além do que havia sido previsto pelo Sistema Sexual de Lineu e, a partir dessa fase, entramos no período da história da sistemática caracterizado pelos sistemas naturais. Neles, as plantas eram organizadas em grupos afins pela existência de características comuns; como as teorias sobre a evolução ainda não eram conhecidas, o conceito de afinidade ainda não era claro.

O botânico francês Michel Adanson (1727-1806), passou seis anos no Senegal a estudar geografia, o clima e a história natural da região, publicando seus resultados no trabalho Histoire Naturelle Du Senegal. Sua maior contribuição para a sistemática foi a substituição de todas as classificações artificiais pelo sistema natural e a descrição de táxons, em certa medida, correspondentes às atuais ordens e classes no seu trabalho Families des Plantes, em dois volumes. Com exceção de Anderson e De Candolle, os botânicos antigos designavam como Classis a categoria atualmente conhecida como ordem e como Ordo a que atualmente se chama família (e isso prevaleceu até o século XX).

Jean B. A. P. M. de Lamark (1744-1829). No seu famoso “A Origem das Espécies”, o próprio Charles Darwin cita Lamarck como um dos primeiros a despertar na humanidade a discussão sobre se as modificações nos organismos poderiam ser causadas por leis naturais e não por “intervenções milagrosas”. Eminente naturalista, com importantes trabalhos na área da zoologia, contribuiu também para a sistemática dos vegetais reconhecidamente pela sua Flora Françoise.

Antonie de Jussieu (1686-1758), Bernard de Jussieu (1699-1776) e Joseph de Jussieu (1704-1799), irmãos de grande importância na história da sistemática (Antonie sucedeu Tournefort na direção do Jardin des Plantes com seu irmão Bernard como colaborador). Nos jardins de Trianon, em 1759, as plantas foram organizadas –por Bernard de Jussieu- pela primeira vez em um sistema fora do conceito aristotélico de hábito e que também não era tão artificial como o de Lineu, mas semelhante à proposta do mesmo (Fragmenta Methodi Naturales) e ao sistema de Ray (Methodus Plantarum). Bernard dividiu as plantas com flores em Monocotiledôneas e Dicotiledôneas, ressaltando a posição dos ovários, presença/ausência de pétalas e a concrescência das mesmas.

Quando tinha 15 anos de idade, Antonie foi chamado para trabalhar com seu tio Bernard e, 10 anos depois, ele propôs um novo sistema de classificação das plantas que consistia em uma versão melhorada do sistema elaborado por seu tio. Em 1789, publicou Genera Plantarum, dividindo as plantas em 15 classes e cem ordens (tais ordens –que correspondem a famílias no conceito atual- foram conservadas nas classificações modernas).

 Em seu sistema foi que se originaram os termos hipógino (condição de peças florais situadas abaixo do ovário), epígino (peças florais em receptáculo côncavo, concrescido com o ovário: a flor epígina tem ovário ínfero, ou seja, abaixo das pétalas e demais peças florais) e perígino (também chamado de hipanto, trata-se de quando as peças florais, semelhante ao exemplo do perígino, também estão inseridas em um receptáculo côncavo, mas que deixa o ovário livre ou só é concrescido até sua metade), que também existem até hoje. A. de Jussieu foi ainda o fundador do Museu de História Natural de Paris.

De Candole foi um outro sobrenome importante. O primeiro deles a contribuir para o progresso da sistemática vegetal foi  Augustin Pyrame De Candole (1778-1841). Propôs em sua publicação intitulada Theórie Elementaire que a anatomia e não a fisiologia deveria ser a base para a classificação das plantas. Uma grande obra sua foi Prodromus Systematicis Naturales Regni Vegetabilis, sendo os sete primeiros volumes escritos e editados por ele próprio (os dez volumes restantes foram desenvolvidos por especialistas de diversos grupos de plantas e publicados após a sua morte por seu filho Alphonse de Candolle).

O Reino Vegetal foi dividido em foi dividido por Stephen Endlicher (1804-1849) em Talófitos e Cormófitos (seu sistema, que constou no seu Genera Plantarum foi muito adotado na Europa, mas não por ingleses nem por americanos) e em Phanerogamae e Cryptogamae por Adolphe Theodor Brongniart (1801-1884).

George Bentham (1800-1884) e Joseph Hooker (1817-1911) foram dois grandes botânicos (Benthan trabalhou inclusive na administração do Royal Botanic Gardens, Kew), mas o sistema proposto por eles era baseado no de Augustin de Candolle e não apresentava mudanças significativas com relação aos sistemas anteriores para classificação das plantas. A publicação do Genera Plantarum por Benthan e Hooker, que não apresentava um sistema filogenético, coincidiu com a época publicação das teorias da evolução de Darwin; Consta que Hooker tentou reformular sua classificação, mas Benthan, que não concordara de imediato com as ideias de Darwin, o impediu de fazê-lo.

Bem deveria tê-lo feito, pois os trabalhos de Wallace e Darwin mudaram decisivamente a compreensão da biodiversidade. A partir dali, as pesquisas sobre os diferentes grupos de seres vivos passaram cada vez mais a ter como base a evolução das espécies. 

PARTE III

O Começo das Filogenias

Como a evolução por seleção natural inclui a existência de um ancestral comum, essa ancestralidade representa um dos pontos fundamentais das classificações atuais, expressa em termos como parentesco evolutivo, clados, grupos monofiléticos...

As filogenias consistem em classificações dos seres vivos visando a compreensão de sua história evolutiva. O primeiro esboço de uma classificação filogenética para plantas foi proposto por August Wilhelm Eichler (1875) na tentativa de classificá-las de acordo com suas relações evolutivas. Embora diferente, obviamente, das filogenias atuais, já tratava-se de um sistema de classificação baseado no conceito de evolução.

Em 1883, Eichler apresentou um sistema que foi gradativamente substituindo o de A. de Candole, principalmente onde era evidente a influência de Benthan e Hooker. Contribuições: dividiu o reino Vegetal em Phanerogamae e Cryptogamae, tratou separadamente algas e fungos (dividindo aquelas em Cyanophyceae, Chlorophyceae, Phaeophyceae e Rhodophyceae), separou as Briófitas em musgos e hepáticas, separou Pteridophytos em Equisetinae, Lycopodinae e Filicinae e, finalmente, as Phaberogamae em Angiospermae e Gimnospermae.  

Sucederam-se, dali em diante, as classificações baseadas no pensamento evolutivo, algumas a seguir: Adolph Engler (1844-1930), Charles Bessey (1845-1915), John Hutchinson (1884-1972) do Royal Botanical Gardens, Kew; Armem Tahktajan, em 1961; Arthur Cronquist, o qual já trabalhara na sistemática com Zimmerman e Tahktajan, propôs em 1968 um modelo amplamente difundido e de grande didatismo (baseado em presença/ausência de endosperma, composição química, morfologia dos órgãos reprodutores, caracteres anatômicos, etc.); Uma árvore filogenética das angiospermas compreendendo 34 superordens (27 Dicotiledôneas e sete Monocotiledôneas), e 96 ordens é apresentada por Rolf Dahlgren em 1975.

Como são feitas as filogenias?

Agora vamos ver como se faz uma árvore filogenética. Na verdade, não existe um único meio. Também é errado pensarmos que árvores filogenéticas são apenas baseadas em sequências de DNA ou só em dados moleculares, pois uma abordagem assim deixaria de fora importantes aspectos da biologia dos organismos que certamente estariam envolvidos no processo evolutivo. Além disso, seriam também deixados de lado os dados disponíveis na literatura científica. Isto também seria um grave erro, pois a ciência sempre se baseia em obras e conhecimentos já existentes (as famosas referências). Essas análises são feitas com a utilização de softwares capazes de processar muitos dados simultaneamente para testar as hipóteses.

Dentre os sistemas de classificação de angiospermas, Angiosperm Phylogeny Group (APG - 1998, APG II - 2003 e APG III - 2009) é sinônimo do mais completo trabalho de filogenética de angiospermas e certamente uma das árvores filogenéticas (ver APG II) mais importantes já elaboradas. Ao longo do processo, além de dados genéticos (a grande novidade) foram utilizados até mesmo dados do registro fóssil e das síndromes de polinização (caracteres morfológicos, anatômicos e químicos) nas análises. Árvores filogenéticas mais simples, utilizando apenas sequências de DNA, podem ser utilizadas principalmente para objetivos menos abrangentes, como a distinção entre subespécies e espécies do mesmo gênero ou em casos semelhantes.

Um exemplo foi a produção de uma árvore filogenética baseada em sequências de DNA mitocondrial para a coruja-boobook (Ninox novaeseelandiae undulata) da Ilha Norfolk, Nova Zelândia. Após a população ter declinado até um único indivíduo, a saída foi o cruzamento com a subespécie mais próxima do ponto de vista evolutivo. Foi através das diferenças entre as bases do mtDNA que se elaborou uma árvore filogenética e confirmou-se a subespécie correta para realização do cruzamento.

Uma outra forma, é a análise das diferenças entre sequências de um mesmo gene entre espécies diferentes, podendo refletir aspectos do parentesco evolutivo como no cladograma a seguir: 

Uma breve demonstração (uma brincadeira): utilizei sequências do gene Pax6 e, com um software, elaborei um cladograma com base nos dados disponíveis no NCBI. Até que deu certo, reparem a aproximação entre os primatas (outras espécies, não foram colocadas com seus nomes, tive preguiça e deixei as referências como estavam no site). 

Entretanto, quando se trata de estudos evolutivos abrangentes, as árvores filogenéticas devem seguir, tanto quanto possível, uma combinação de diferentes dados, incluindo classificações taxonômicas tradicionais, sequências de nucleotídeos, dados bioquímicos, anatômicos e todos os que se puder combinar. Assim, com um conjunto de dados mais robusto, se pode ter uma melhor aproximação ao conhecimento de como se ramifica a “Grande Árvore da Vida”.

Referências

APG. An ordinal classification for the families of flowering plants. Annals of the Missouri Botanical Garden 85: 531–553, 1998.

II, APG. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Bot J Linn Soc, v. 141, p. 399-436, 2003.

BREMER, Birgitta et al. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society, 2009.

BARROSO, G. M., PEIXOTO, A. L.; ICHASO, C. L. F.; GUIMARÃES, E. F. & COSTA, C. G. Sistemática de Angiospermas do Brasil. V. 1 Editora UFV 2ª Ed. Universidade Federal de Viçosa, 2002.

DARWIN, C. R. A Origem das Espécies. Mantin Claret. 4ª Ed. 2004.

DAVIES, T. Jonathan et al. Darwin's abominable mystery: insights from a supertree of the angiosperms. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 101, n. 7, p. 1904-1909, 2004.

FRANKHAM, R.; BALLOU, J. D.; BRISCOE, D. A. Fundamentos de Genética da Conservação. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2008.

RAVEN, H.P.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia Vegetal. 7ª ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2007.

SOUZA, V. S. & LORENZI, H. Botânica Sistemática: guia ilustrado para identificação das famílias de Angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. Instituto Plantarum de Estudos da Flora, Nova Odessa, 2008.

10 Sites para Biólogo Nenhum Botar Defeito!

Herbert Araújo

Pesquisar na internet parece ser bem fácil. Só parece. Mas quando você mais precisa encontrar informações sérias e precisas sobre o assunto do seu interesse, logo descobre que a maioria dos conteúdos que aparecem nos resultados da sua busca são de fontes que você nem sabe se existem de verdade, quem dirá se são confiáveis! Os links abaixo não formam uma "lista dos dez mais" mas sim um conjunto de links que podem contribuir muito nos seus estudos e pesquisas.

IUCN - International Union for Conservation of Nature

A União Internacional para a Conservação da Natureza define-se como a maior e mais antiga organização ambiental do mundo. Suas ações, campanhas de conscientização, e diversas informações encontram-se disponibilizadas no site da IUCN, incuindo o link da "Red List".

The IUCN Red List of Threatened Species (Lista vermelha das espécies ameaçadas - IUCN)

Espécies ameaçadas, em vias de extinção, grau de risco, dados taxonômicos e ecológicos criteriosamente publicados e de acesso livre. Pena que seus dados mostram a preocupante situação das espécies em risco ou mesmo extintas na natureza (embora ligada à IUCN, a Red List constitui um site específico).

SBG: Sociedade Brasileira de Genética 

Download de ótimos livros eletrônicos, novidades sobre prêmios e eventos científicos na área são algumas coisas que podem ser aproveitadas no site da SBG. Indicadíssimo para qualquer estudante de biologia ou áreas afins. Além de links para os periódicos Genética na Escola e Genetics and Molecular Biology, da SBG, o site possui muitos outros links informativos.

IBAMA

O site do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) é indicado principalmente para assuntos como legislação ambiental, proteção do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis e ações do Ministério do Meio Ambiente. Além dos inúmeros links próprios e novidades, há também outros links relacionados com o MMA, tais como do ICMBio e ANA.

Portal FIOCRUZ

A Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) possui um dos periódicos mais importantes do mundo nas ciências biológicas e biomédicas: Memórias do IOC. Este dado já mostra o potencial da instituição e, uma visita ao seu site, é bastante proveitosa para todos que se interessam pela área da saúde e ciências biológicas e biomédicas.

WWF Brasil

Conhecido pelo seu ativismo em prol da proteção do meio ambiente, o WWF é uma referência de peso a ser considerada quando o assunto é mobilização para a proteção do meio ambiente e da biodiversidade. A ONG WWF-Brasil possui um site com interface atrativa e linguagem simples e em português.

SciELO - Scientific Electronic Library Online

Mantido pela FAPESP e CNPQ, o SciELO é uma fonte multidisciplinar de trabalhos científicos. Diversos artigos, e-books e periódicos de boa qualidade estão disponíveis, incluindo muitas revistas importantes da área da biologia no Brasil.

NCBI - National Center for Biotechnology Information

Se você procura artigos de altíssimo nível e muita informação biológica (especificamente nas áreas da biologia molecular, genética e medicina) em um só lugar, este é seu candidato número 1! O NCBI, assim como o SciELO, funciona como um portal a partir do qual diversos periódicos e artigos científicos podem ser acessados.  A interface é complicada e você pode se sentir meio perdido de primeira diante do enorme acervo, mas o mecanismo de busca é ótimo e é possível até mesmo encontrar as sequências de DNA e RNA já estudadas, bem como estruturas moleculares.

Lista de Espécies da Flora do Brasil

Procura informações taxonômicas precisas sobre a flora brasileira? Este site, administrado pelo Jardim Botânico do Rio de Janeiro e enriquecido com o trabalho de inúmeros botânicos dedicados ao estudo da riqueza florística do nosso país, além de delimitar nitidamente os diferentes táxons da nossa flora, dispõe de ferramenta para pesquisa por nome dos taxa, indica sinônimos e distribuição geográfica das espécies. 

The Field Museum

Meu favorito entre os populares!!! Indicado para cientistas e curiosos de todas as idades. Site de grande abrangência, conteúdo atualizado e mantido por instituição que aposta no conhecimento científico. Disponibiliza, além de muitas notícias e imagens interessantes, abordagens de diversas pesquisas realizadas por suas equipes e também publicações de pesquisadores de outras instituições (o grupo de estudos de Botânica do qual participei já publicou um  trabalho lá, para a minha indizível alegria!).

        Pesquisar errado diminui seu rendimento em termos de tempo e qualidade. Não basta digitar "PDF" na sua pesquisa, porque vai encontrar também uma série de slides, revistas sem muita qualidade e textos com a descrição ".pdf" de procedência desconhecida (esse tipo de coisa acontece mesmo no Google Acadêmico, é normal e os filtros de pesquisa também ajudam). Além disso, nem tudo que você precisa está em formato PDF e tem muita informação de qualidade e ótimos sites, só precisamos pesquisar direito. Vale lembrar também que não só as instituições mas a própria ciência são falíveis e passíveis a críticas. O objetivo aqui não foi atestar o patamar ou qualidade das instituições e sim indicar endereços eletrônicos com potencial para fornecer informações biológicas de interesse. Fica a dica, espero que possam aproveitar.

Filogenética #Genética Traduzida e Comentada

O grande número e a grande diversidade de seres vivos
os torna um bom quebra-cabeças a ser resolvido: missão para...
TAXONOMISTAS!

Na Biologia, a sistemática é o estudo e classificação dos seres vivos de acordo com suas afinidades e parentesco evolutivo. Ao longo da história, foram criadas várias formas de classificação e de acordo com Frankham et al. (2008), para a pergunta ''O que é uma espécie?'' existem pelo menos 22 definições, incluindo definições baseadas em morfologia, genética, história evolutiva etc. 

Com o advento da Genética, Biologia Molecular e Bioquímica, tornou-se possível que além da forma dos organismos, pudessem também ser utilizadas características bioquímicas, fisiológicas e genéticas entre outras, aumentando a precisão dos estudos de classificação que, quando abordados a partir do pressuposto da ancestralidade comum e correlacionados ao paradigma evolutivo, chamamos de filogenética.

Significa um grande avanço, mas como todo processo de classificação, sua credibilidade depende de um esforço amostral muito cuidadoso e de um tratamento adequado das análises de dados.

É muito comum a ideia errada de que a filogenética representa o abandono da utilização de características morfológicas para classificação sistemática dos seres vivos. Na verdade, as abordagens filogenéticas também utilizam caracteres morfológicos, a questão é que há espécies distintas que, do ponto de vista morfológico, são idênticas. Nesses casos, se faz de grande importância a abordagem filogenética, que é cada vez mais utilizada por taxonomistas, abordando diferentes características, inclusive genéticas, mas não exclusivamente. E existem sim (é claro!) árvores filogenéticas utilizando dados genéticos.

Os estudos filogenéticos têm confirmado que muitos táxons estabelecidos por taxonomistas que utilizaram classificação morfológica foram mantidos pelos estudos filogenéticos (SOUZA & LORENZI, 2008) e mesmo reconhecidos como monofiléticos, como a família botânica Asteraceae, um grupo taxonômico estabelecido tradicionalmente e considerado monofilético sob qualquer tipo de análise (RAMOS, 2011). O bom mesmo é ver as evidências morfológicas e moleculares se cruzando na ''reforma da filogenia'', essa é uma reavaliação importante, pois é assim que a ciência avança, com o pensamento reflexivo atuando para reinterpretar as tecnologias e diferentes tendências e teorias.

Para uma discussão completa, clique aqui.

Alguns casos interessantes de elucidações e controvérsias entre diferentes abordagens de classificação:

PUMAS DA AMÉRICA DO NORTE

Os mastozoólogos reconheciam aproximadamente oito subespécies de pumas norte-americanos, entretanto, análises de marcadores microssatélites e DNAmt não encontrou nenhuma diferenciação significativa.

TUATARAS

As tuataras são os únicos sobreviventes de uma ordem primitiva de rapteis e pensava-se que se tratava de uma única espécie. Estudos de 25 locos de aloenzimas e dados de morfologia, revelaram se tratar de três grupos, Sphenodon punctatus punctatus, S. P. western e S. guntheri.

VERMES-DE-VELUDO

Os vermes-de-veludo (Filo Onychophora), tiveram reconhecidas apenas sete espécies em 1985, baseada na morfologia. Agora, são reconhecidas 100 espécies com o uso de aloenzimas e microssatélites.

REFERÊNCIAS

ASSIS, L. C. S. Sistemática e filosofia: filogenia do complexo Ocotea e revisão do grupo Ocotea indecora (Lauraceae). Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. 2009.

FRANKHAM, R.; BALLOU, J. D.; BRISCOE, D. A. Fundamentos de Genética da Conservação. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2008.

RAMOS, R. R. P. A família Asteraceae Bercht. & J. Presl em afloramentos rochosos da caatinga paraibana: riqueza, morfologia e distribuição. 2012.

SOUZA, V. S. & LORENZI, H. Botânica Sistemática: guia ilustrado para identificação das famílias de Angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. Instituto Plantarum de Estudos da Flora, Nova Odessa, 2008.

Contra a Extinção das Espécies #Genética Traduzida e Comentada

 #herbertcrisóstomo

       A genética da conservação é o uso da teoria e técnicas da genética para reduzir os riscos de extinção em espécies ameaçadas. Estamos vivendo a sexta grande extinção de espécies da história da Terra e ela é fruto da ação humana. De acordo com os dados de 2008, estavam classificadas como ameaçadas muitas espécies: peixes (30%), anfíbios (21%), répteis (25%), aves (12%) e mamíferos (24%), segundo a União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN). Vale lembrar que de lá para cá, ocorreu, por exemplo, a extinção do rinoceronte negro ocidental -Diceros bicornis longipes- que se encontrava criticamente ameaçado em 2008.

 

       Para se ter uma noção do quanto que as atividades humanas têm causado danos preocupantes à biodiversidade, vejamos alguns dados sobre espécies extintas entre os anos de 1600 e 2002 :

Táxons	Total	Porcentagem de táxons	Porcentagem de extinções em ilhas
Mamíferos	85	2,1	60
Aves	113	1,3	81
Répteis	21	0,3	91
Anfíbios	2	0,05	0
Peixes	23	0,1	4
Invertebrados	98	0,01	49
Plantas com flores	384	0,2	36

Como podemos ver, as plantas são as mais atingidas, com 384 extinções até então. Ainda de acordo com a IUCN, as plantas também apresentam o maior número de espécies ameaçadas (48% de todas as espécies), com 53% dos musgos, 23% das gimnospermas, 54% das angiospermas dicotiledôneas e 26% das monocotiledôneas nesta situação.

Sobre a extinção das espécies, precisamos compreender inicialmente os seguintes aspectos:

a)      A extinção é um processo natural e até mesmo necessário ao processo evolutivo;

''De acordo com a teoria da seleção natural, a extinção das formas antigas e a criação de novas formas aperfeiçoadas estão diretamente relacionadas.'' (Charles Darwin)

b)      Ao longo da história da Terra, houve cinco grandes extinções de espécies e mesmo assim a biodiversidade se restabeleceu após essas grandes extinções;

c)      Atualmente, as atividades humanas têm acelerado a extinção das espécies de modo preocupante.

As espécies persistem tipicamente por 5-10 milhões de anos. Quando as extinções são balanceadas pela origem de novas espécies (especiação), a biodiversidade é mantida. No entanto, isso não ocorre nas extinções em massa (para saber mais, sobre as extinções em massa, leia: O Sentido Que a Evolução dá à Vida, da série Dez Argumentos em Defesa da Evolução).

       Assim como em muitas áreas do conhecimento, a genética também vem dando importantes contribuições nos cuidados com as espécies ameaçadas de extinção. Entre as principais causas de extinção, atualmente encontram-se a perda de hábitat, a introdução de espécies em áreas indevidas, a sobre-exploração e a poluição.

        Um dos aspectos mais importantes para a genética da conservação é o tamanho de uma população (população biológica é a quantidade de seres DA MESMA ESPÉCIE que vivem em uma determinada área). O risco de extinção é estimado com base no tamanho da população e na taxa de declínio populacional.

       Quando as populações naturais diminuem, elas se tornam mais vulneráveis a efeitos estocásticos (acidentais) negativos, como a endogamia (cruzamento entre ''parentes próximos'', ou seja, filhos de pais relacionados, ou próximos), a deriva genética (oscilações na frequência de alguns alelos na população, podendo haver inclusive o desaparecimento de alguns alelos) e catástrofes ambientais.

       A endogamia reduz a taxa de nascimentos e aumenta a taxa de mortalidade, além de não ser favorável à variabilidade genética. A perda da diversidade genética, decorrente da diminuição de uma população natural, reduz a habilidade de tal população adaptar-se às mudanças ambientais por meio da seleção natural.

      Cada espécie que desaparece, é uma perda inestimável à humanidade e ao meio ambiente. A conservação de uma espécie biológica é ao mesmo tempo uma necessidade econômica, ecológica, estética e ética.

REFERÊNCIAS:

FRANKHAM, R.; BALLOU, J. D.; BRISCOE, D. A. Fundamentos de Genética da Conservação. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2008.

DARWIN, C. R. A Origem das Espécies. Mantin Claret. 4ª Ed. 2004.



SITES

The IUCN Red List of Threatened Species. http://www.iucnredlist.org/details/39319/0