Tema 3: L'ordenació del món animal (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 8
Fecha de subida 29/03/2016
Descargas 41
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal 1. L’ordenació del món animal El fet d’estudiar els animals implica donar-los un nom, definir, ordenar, classificar.
Hem de fer categories per tot.
El primer intent de classificar els organismes vius va ser Aristòtil (300 aC) quer dissenya l’Scala naturae, es fixa en les característiques dels organismes i els classifica en funció de menys a més complexitat sota un punt de vista antropocèntric.
En Linné proposa més tard un sistema taxonòmic que encara avui dia és vigent, el Systema Naturae. Linné era fixista, quan va dissenyar el seu sistema, pensava que les espècies eren entitats fixes.
La taxonomia és la ciència de la classificació, s’encarrega de l’ordenació dels organismes en un sistema de nivells jeràrquics niats anomenats categories taxonòmiques.
Dissenya aquest sistema com a sistema pràctic. Es basa en la classificació dels organismes segons la seva semblança de caràcters externs. El fet de veure si s’assemblen o no implica comparar, per tant es parla de biologia comparada.
1.1. Els taxons: caràcters taxonòmics.
Taxó: grup d’organismes emparentats i per tant que tenen una categoria taxonòmica. Comparteixen una sèrie de caràcters, que són el que anomenem caràcters taxonòmics, que són atributs que permeten establir relacions de “semblança” com per exemple el color d’ulls.
Observació: de moment no establim el criteri de semblança.
Un exemple de caràcter taxonòmic són les plomes. Hi ha espècies dintre dels vertebrats que com presenten presència de plomes, diem que pertanyen a les aus.
Hi ha una part de la taxonomia (ciència de la classificació) que és fonamental: la nomenclatura zoologia (ICZN), una sèrie de normes que pretenen crear classificacions que es llegeixen per:  Qualsevol grup d’organismes té un únic nom vàlid  Tots els organismes tenen un nom Totes les normes estan resumides en el codi internacional de nomenclatura biològica.
Dintre de la nomenclatura zoològica destacarem els aspectes més bàsics. Està basat en el sistema que va crear Linné al segle XVIII. És un sistema de classificació on es dóna un nom a les espècies format per dues paraules  binomial. Cada espècie té un nom científic format per dues paraules, un binomi. Les dues paraules han d’estar en 1 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal llatí: nom genèric (inicial sempre en majúscula) + nom específic (inicial sempre en minúscula). S’escriu en cursiva o subratllat.
De vegades podem trobar un trinomi o trinomen, que es dóna quan es troben tres paraules, les dues d’abans i la de la subespècie (nom subespecífic) A vegades en les revistes científiques el que es fa és posar qui descriu, l’autor que primer descriu l’organisme.
Trobem set categories taxonòmiques bàsiques o primàries: espècie, gènere, família, ordre, classe, fílum (divisió per plantes) i regne (escriure del revés pel que fa al ordre).
Les categories secundàries són: domini per sobre de regne, tribu, entre família i regne, secció i sèrie entre gènere i espècie, varietat per sota d’espècie.
A les categories primàries i secundàries se li poden afegir els prefixos super-,sub-, híper-, infra-.
1.2. Taxonomia vs sistemàtica  La sistemàtica és l’estudi de la diversitat d’organismes i la relació entre ells.
Estableix relacions de parentiu entre tàxons a partir de “semblances”.
 Taxonomia pretén classificar i la sistemàtica estudia la biodiversitat. Ambdues són diferents mecanismes de fer una mateixa cosa, descriure una espècie.
Reflecteixen “activitats” diferents d’un procés s’estableixen relacions de parentiu… 2 continu.
Descripció d’espècies, Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal Mayr diu que hi ha 3 nivells:  Alfa: descripció de noves espècies  Beta i Gamma: establir relacions de parentiu (classificació). Expressió objectiva de les relacions entre organismes.
Per representar les relacions entre els organismes utilitzem els dendrogrames (dibuix en forma d’arbre). Representen les relacions de parentesc entre grups d’organismes.
Tenim 3 grans tipus de dendrogrames:  Arbres evolutius. Poden haver taxons entre els nodes i a la part superior.
 Fenogrames. Estableixen relacions de parentesc evolutiu només en funció a les semblances externes.
 Cladogrames. Taxons es troben a la part superior.
Per què classificar? La classificació és el nexe que ens permet unificar-ho tot en la biologia. És un punt de referència per a altres disciplines biològiques.
Principis de classificació Estableix relacions de parentiu a partir de semblances entre tàxons. Definim semblança segons dos criteris:  Fenètic. Criteri que es basa en la similitud estructural sense tenir en compte l’ascendència evolutiva.
 Filogenètic. Criteri que té en compte l’ascendència evolutiva.
Preval el criteri filogenètic.
3 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal Anatomia Ciència que s’encarrega de descriure l’estructura dels animals. Enumera i anomena les parts que constitueixen els organismes. És purament descriptiva, no interpretativa.
Mètodes:  Morfometria. Estudi de la forma.
 Organografia. Estudi de la mida.
 Microscòpia. Estudi de la organització cel·lular i tissular.
Anatomia comparada: compara diferents organismes i, per tant, és una disciplina encarregada d’estudiar les semblances i diferències estructurals entre organismes.
Morfologia: estudi de la forma i la funció de les estructures i de la interacció entre les estructures. Diferents part d’un organisme estan interrelacionades (si tenim per exemple un animal carnívor, les diferents parts ha d’estar interrelacionades per a poder menjar carn, unes dents adequades, un estómac adequat…) Dintre de la morfologia, s’ha gestat el concepte d’ homologia, que és un concepte clau a l’hora d’establir les relacions de parentesc. Els caràcters homòlegs són aquells caràcters que comparteixen un origen comú. Aquests caràcters tenen correspondència topològica, és a dir, que tenen una posició anatòmica equivalent en els diferents organismes. Tenen a més a més, una correspondència estructural, els apèndixs estan formats per les mateixes peces que s’interrelacionen de la mateixa manera entre elles, l’estructura és equivalent. I finalment, tenen una correspondència embriològica, el que vol dir és que si s’originen o no en el mateix moment del desenvolupament, a partir dels mateixos teixits, a partir de les mateixes cèl·lules… La homologia no té res a veure a la funció, és a dir, que dos caràcters homòlegs poden tenir la mateixa estructura però no té perquè tenir la mateixa funció. Aquesta tampoc depèn de la semblança, hi ha caràcters que s’assemblen que no són homòlegs, però hi ha caràcters que no s’assemblen i que són homòlegs. La homologia depèn del nivell d’anàlisi, que fa referència a estructures que són homòlogues en quant a apèndix, però pel que fa a la part no ho són, com per exemple, les ales del mussol i dels ratpenats.
Analogies, estructures que tenen la mateixa funció.
No tots els caràcters semblants són homologies, els caràcters que s’assemblen però que apareixen per evolució independent ni es troben en el ancestre comú del grup que comparteixen s’anomena homoplàsia. No tenen origen evolutiu comú. Aquests caràcters poden aparèixer per: 4 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal  Convergència evolutiva. Evolució de caràcters semblants sota pressions selectives equivalents a partir de condicions ancestrals diferents. En el cas de les ales d’un insecte i d’una au, que són estructures anàlogues, serveixen les dues per volar, però a nivell estructural no són ni iguals ni semblants. Un cas d’evolució convergent és l’ull dels cefalòpodes i l’ull dels rèptils. Parteix de situacions diferents i s’arriba a un punt semblant.
 Paral·lelisme. És un procés semblant a la convergència evolutiva. És una evolució de caràcters semblants sota pressions selectives diferents però a partir de condicions ancestrals (base genètica, ontogènia), són el resultat d’una homologia distant. Un cas de paral·lelisme són les ales dels vertebrats.
 Pèrdua secundària. Semblança deguda a un retrocés. Un llinatge torna a l’estat primitiu. Un exemple és l’absència d’extremitats. Les serps venen dels tetràpodes, però com a adaptació al seu tipus de vida, perden les potes, això genera una semblança als cefalocordats.
5 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal Sistemàtica evolutiva Mayr i Simpson als 60 del segle XX, Simpson crea una escola de Sistemàtica Evolutiva, van fer el primer intent de taxonomia evolutiva. Combina principis fenètics i filogenètics. En aquesta classificació es pretenia que els organismes fossin grups producte de l’evolució que es basa en homologies i accepta els graus. Els grups d’organismes establerts per la presència de caràcters importants. Criteri subjectiu sobre el grau de canvi.
Sneath i Sokal – sorgeix en resposta als problemes de la taxonomia evolutiva. No nega la filogènia però es basa únicament en el principi fenètic. Classifica segons la similitud, mesura la variació en molts caràcters. Distàncies fenètiques, fenogrames…important a nivells taxonòmics baixos.
La tercera escola sistemàtica o taxonòmica és el cladisme.
Willi Henning (1950) intenta que les classificacions siguin com un reflex de la filogènia. Es basa en els cladogrames.
Indica ascendència comú.
Cladograma: representació en forma d’arbre de tipus dicotòmic, de cada node li surten dues branques. Un node indica antecessor comú. Els grups sempre es troben a la part de dalt, ni organismes actuals ni fòssils es col·loquen en els nodes. El cladisme només accepta els grups monofilètics (grup format per un antecessor comú i totes les branques descendents).
Representació dicotòmica de les relacions de parentesc evolutiu. Els taxons es troben a la part superior, al final de les branques terminals. Branques internes o internodes uneixen porcions.
Quan volem construir un arbre filogenètic i hi ha un grup que ens interessa estudiar aquest es diu ingroup.
Un node indica un antecessor comú.
Les relacions s’estableixen en base a homologies.
6 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal Grups monofilètics (clades): Un grup que inclou un antecessor comú i totes les seves branques descendents.
El cladisme pretén que es classificacions siguin un reflex fidel del procés evolutiu.
Grups parafilètics Inclou un antecessor comú i no totes les branques descendents, un exemple, és el grup rèptils, que com deixa les aus fora, és a dir, que no inclou aquesta branca descendent, és un grup parafilètic, si inclogués les aus, parlaríem de rèptils com a grup monofilètic.
Grups polifilètics Un exemple són els homeoterms, animals capaços de regular la seva temperatura, en el cas dels rèptils, veiem que els homeoterms són les aus i els sinàpsids, dos grups que no tenen un antecessor comú, per tant, és un grup polifilètic. El cladisme tampoc l’accepta com a vàlid (tampoc els grups parafilètics).
1.3. Sistemàtica filogenètica: El Cladisme  Caràcters primitius o plesiomòrfics: Mostren l’estat ancestral d’un caràcter.
Es trobava en l’ancestre comú i es troba en tots o en la major part de grups quan estudiem un determinat nivell taxonòmic. Exemple: presència d’amni.
 Caràcters derivats o apomòrfics: caràcters homòlegs. Diferencia un o més taxons de la resta i per tant no es troba en l’antecessor comú de tots els caràcters que estem estudiant. 2 tipus: o Autopomorfies. Caràcter derivat que només trobem en un dels grups que estem estudiant. Es troba en un únic taxó.
o Sinapomorfies. Caràcters derivats compartits per més d’un taxó, més d’un grup té aquest caràcter. Un exemple és la presència de dues fenestres temporals (obertures en el crani).
1.3.1.
Com determinar si un caràcter és derivat o primitiu/plesiomòrfic? Anàlisi de polaritat. Tres mètodes bàsics:  Anàlisi d’un grup externs. Per exemple si volem estudiar dípters, agafem una altra espècie que sigui més o menys estret en família (del mateix fílum) de 7 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 3: L’ordenació del món animal tal manera que ens permeti observar si el caràcter que estudiem és primitiu o derivat.
 Estudi ontogènic. Cas de les serps, analitzant el procés de desenvolupament.
Si en el procés de desenvolupament es comencen a formar potes i arribat a un punt aquest desenvolupament s’atura, direm que és un caràcter derivat.
 1.3.2.
 Anàlisi de fòssils. En dirà si l’antecessor tenia o no aquest caràcter.
Construir un cladograma: el criteri de parsimònia Agafem una sèrie de caràcters, i analitzant múltiples alhora construïm un cladograma i observem quins caràcters són compartits per més d’un grup.
 En els cladogrames posem + o – en funció de si apareix o desapareix en caràcter.
 S’utilitza el criteri de parsimònia, que és un principi de simplicitat. Si un determinar arbre es pot descriure en 6 passos, no serà factible utilitzar un que es pugui descriure en 9, és a dir, com a més simple millor, és a dir, allò que podem explicar-ho per un escenari més simple no cal explicar-ho per un escenari més complicat que impliqui més canvis evolutius.
1.3.3.
 Dels cladogrames a les classificacions Cladisme. Guanya pes dels 90 cap avui dia. El grau no importa, no hi ha caràcters que tinguin més importància que d’altres, es basa en sinapomorfies.
Accepta els grups monofilètics.
 Sistemàtica evolutiva. Té molt pes fins els anys 90. Hi ha caràcters que són més importants que d’altres. Accepta grups parafilètics.
8 ...