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Biologia

Uma dose de Darwin na taxonomia

Nova forma de classificar os seres vivos privilegia a história evolutiva e abandona as divisões da classificação de Lineu

Fóssil do gênero Archaeopteryx

H. Raab / Wikimedia Commons

Dois livros lançados em junho sistematizam uma proposta alternativa de classificar os seres vivos a partir de sua história evolutiva, de suas relações de ascendência e descendência, independentemente de suas características anatômicas e sem o emprego das tradicionais categorias taxonômicas hierárquicas, como domínios, reinos, filos, classes, ordens, famílias e gêneros. Essas divisões derivam das ideias apresentadas em meados do século XVIII em sucessivas edições da célebre obra Systema Naturae, do naturalista sueco Carl von Linné, mais conhecido como Lineu. Os defensores do PhyloCode, nome formal da iniciativa recém-proposta, consideram as categorias de matriz lineana, ainda hoje um dos pilares da taxonomia, como abstrações descoladas da realidade biológica que não fazem mais sentido diante do avanço da filogenia. Também criticam as dificuldades de incorporar a descoberta de novas espécies e revisões de suas relações de parentesco em um sistema baseado em divisões taxonômicas estanques.

“A contribuição de Lineu para a biologia foi revolucionária e notavelmente duradoura, mas ela era pré-evolucionista e antecede em um século a publicação de A origem das espécies, de Charles Darwin”, diz, em entrevista por e-mail, a Pesquisa FAPESP o biólogo norte-americano Philip Cantino, da Universidade de Ohio, um dos idealizadores do PhyloCode, ao lado do colega Kevin de Queiroz, do Museu Nacional de História Natural, de Washington, Estados Unidos. A dupla assina o livro International Code of Phylogenetic Nomenclature (PhyloCode), que contém as normas e diretrizes fundamentais da proposta. “Apesar de a aceitação quase universal da premissa de que a classificação deveria se basear em relações filogenéticas, os biólogos continuam a nomear clados [grupos de organismos que descendem de um ancestral comum] usando um sistema pré-evolutivo.”
A teoria da evolução de Darwin propôs a ideia, hoje amplamente aceita, de que as espécies contemporâneas descendem de formas de vida do passado.

Pslawinski / Wikimedia Commons Beija-flor: estudos filogenéticos indicam que as aves descendem dos dinossaurosPslawinski / Wikimedia Commons

O volume Phylonyms: A companion to the PhyloCode, organizado por de Queiroz, Cantino e o paleontólogo norte-americano Jacques Gauthier, da Universidade Yale, inclui as definições, nos moldes do PhyloCode, de cerca de 300 linhagens de seres vivos, os chamados clados, desde microrganismos até plantas e animais. Entre as centenas de colaboradores do Phylonyms, figuram três pesquisadores de instituições brasileiras como autores principais da definição de certos grupos de organismo. O paleontólogo Max Langer, da Universidade de São Paulo (USP), campus de Ribeirão Preto, coordenou a elaboração do texto sobre dinossauros e também assina aqueles sobre os clados Saurischia e Sauropodomorpha. Em dupla com Richard Olmstead, da Universidade de Washington, a botânica Lúcia Lohmann, também da USP, produziu o verbete sobre as Bignoniaceae, grupo de plantas que inclui árvores, arbustos e lianas. O zoólogo Martin Lindsey Christoffersen, da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), redigiu, sozinho, a definição de dois clados de crustáceos decápodes, Polycarpidea e Prochelata.

Parte dos pesquisadores de algumas áreas, como a paleontologia de vertebrados e a botânica, adota há muito tempo o PhyloCode em seus trabalhos científicos. Mas a proposta não é reconhecida pelos códigos internacionais de nomenclatura e ainda está longe de ser um consenso no meio acadêmico. Nesse novo sistema de classificação, existem apenas duas categorias, as espécies e os clados. Os formuladores do PhyloCode chegaram a pensar em alterar a forma de dar nome às espécies, mas desistiram da ideia. “Isso iria causar muitos problemas”, reconhece de Queiroz. Desde a edição de Systema Naturae, de 1758, as espécies passaram a ser batizadas de acordo com os preceitos da chamada nomenclatura binomial. Cada forma única de vida é designada por dois termos, geralmente de origem latina (ou grega), escritos em itálico. O primeiro, de caráter menos particular, define o gênero e sua primeira letra é grafada em maiúsculo. O segundo, que pode ser derivado de uma característica marcante do ser em questão, de sua distribuição geográfica ou simplesmente uma referência (em forma de homenagem) a uma pessoa, determina a espécie em si. Ele é todo escrito em caracteres minúsculos. Seguindo essa norma, Lineu batizou a espécie do homem moderno de Homo sapiens. Em latim, homo quer dizer ser humano e sapiens, sábio ou inteligente.

O conceito de clado, pilar do PhyloCode, está associado à ideia evolutiva de que as formas de vida descendem de seus antecessores, dos quais herdam certas características. A metáfora comumente usada é a da árvore da vida. Na base de seu tronco, figura o aparecimento da vida na Terra, por volta de 4 bilhões de anos atrás, de uma hipotética população de microrganismos da qual, em última instância, todos os seres, atuais e do passado, derivam. Com o passar do tempo, a árvore da vida gera galhos, que se subdividem em outros ramos e assim por diante. A partir de um certo momento, alguns desses nós se desenvolvem em paralelo, de forma independente. Outros permanecem conectados. Outros ainda são mesmo cortados (quando uma espécie se extingue). De raiz grega, o vocábulo clado significa ramo. Na biologia, em termos evolutivos, um clado (também denominado grupo monofilético) é formado pelo conjunto de todos os organismos que descendem de um determinado ancestral comum.

Daniel Lahr Microrganismos, como essas amebas com carapaça do grupo Arcellinida, podem ser seres difíceis de se classificar sem dados genéticosDaniel Lahr

Complicado? Exemplos ajudam a entender o conceito. Na classificação tradicional, os primatas formam uma ordem, nível taxonômico que pode englobar inúmeras subdivisões, como subordem, superfamília, família, subfamília, tribo, gênero e espécie. Dessa ordem, fazem parte, grosso modo, lêmures, lórises, társios, macacos e o homem moderno. No PhyloCode, os primatas formam um clado, assim definido: o mais recente ancestral comum das espécies Lemur catta (Lêmure-de-cauda-anelada), Loris tardigradus (lóris-delgado-vermelho), Tarsius tarsier (társio) e Homo sapiens (homem moderno) e todos os seus descendentes. Na prática, as formas de vida que pertencem à ordem dos primatas, no contexto da taxonomia tradicional, e ao clado dos primatas, sob a ótica do PhyloCode, são essencialmente as mesmas. Isso ocorre porque o clado dos primatas foi definido a partir das relações de ancestralidade de representantes dos quatro principais grupos tradicionalmente abrigados na ordem dos primatas (um lêmure, um lóris, um társio e o homem moderno).

Mas é diferente o raciocínio que governa a constituição de clados no PhyloCode e das várias categorias taxonômicas nas classificações baseadas em rankings. “O sistema lineano incorpora uma visão de mundo estática e tipológica”, explica Christoffersen. “É baseado em essências [características marcantes] para definir táxons [grupo de organismos ou de populações que formariam uma unidade] e material-tipo para caracterizar essas essências. Com a teoria da evolução, é inevitável que essa visão seja substituída por uma de transformação do mundo.” Material-tipo é o espécime usado como referência para designar uma espécie de organismo.

A filogenia como base para classificar as espécies pode levar a conclusões que, para os leigos, soam estranhas, embora hoje amplamente aceitas. O caso das aves é talvez o mais emblemático. Há praticamente consenso hoje entre os especialistas de que esse grupo de animais é o único a abrigar descendentes vivos dos dinossauros, considerados extintos há 65 milhões de anos. A descoberta de fósseis de dinossauros de meio metro de comprimento com penas e asas que viveram há pelos menos 150 milhões de anos, como os famosos exemplares do gênero Archaeopteryx, embasa essa conclusão. Esses antepassados das aves modernas são classificados como membros do grupo dos terópodes, composto geralmente de carnívoros bípedes. Os terópodes formam uma das três linhagens constituintes dos dinossauros, ao lado dos sauropodomorfos (herbívoros, geralmente quadrúpedes, de grande porte e pescoço alongado) e dos ornitísquios (exemplares com chifres, armaduras ou bicos semelhantes aos dos patos).

Não por acaso a definição do clado Dinosauria, os dinossauros, no PhyloCode é dada a partir da relação de parentesco de conhecidos representantes dessas três linhagens: o ornitísquio Iguanodon bernissartensis, o terópode Megalosaurus bucklandii e o saurópode Cetiosaurus oxoniensis. Segundo o novo sistema de classificação, devem ser considerados dinossauros todos os descendentes do último ancestral comum dessas três espécies. “Não estamos preocupados em encontrar traços anatômicos que sejam exclusivos ou definidores do que era um dinossauro”, explica Langer, autor do verbete no Phylonyms sobre esses animais do passado. “O que importa é verificar se a história evolutiva de um fóssil o coloca dentro ou fora do clado.” Atualmente, essa tarefa é feita com o auxílio de programas de computador que cruzam centenas de informações referentes aos caracteres anatômicos (como o fato de ter ou não penas, ser bípede ou quadrúpede) e ao material genético (se houver) das espécies analisadas e fornecem prováveis árvores evolutivas, nas quais uma espécie ou conjunto de espécies pode ou não ser incluída dentro de um clado.

Apesar de não considerar o PhyloCode como a solução de todos os problemas da taxonomia, o microbiólogo evolutivo Daniel Lahr, do Instituto de Biociências (IB) da USP, avalia que esse tipo de classificação pode ser útil para pesquisadores voltados para o estudo de certos grupos de organismos. “Para o momento, é a melhor abordagem que temos, sobretudo para quem trabalha com espécies que são definidas a partir de um conjunto de dados genéticos e de fósseis, e não tanto pela sua morfologia”, comenta Lahr. “Mas certas áreas bem estabelecidas dentro da zoologia e da botânica devem resistir a adotar a abordagem cladística.” No início de 2019, o pesquisador publicou um artigo científico na revista Current Biology em que reconstituiu a história evolutiva de um grupo de amebas com carapaça, as Arcellinida, surgidas há cerca de 750 milhões de anos. Com o emprego de algoritmos matemáticos e análises do DNA de amebas desse grupo presentes hoje na natureza, ele montou uma filogenia para esse clado, usando tanto noções do PhyloCode como da taxonomia mais tradicional.

Hoje, não existe uma norma unificada, que seja empregada em todos os ramos da biologia, para nomear e estabelecer as categorias taxonômicas. Há um código para as plantas, algas e fungos; outro para os animais; um terceiro para as bactérias e arqueias, e um quarto para os vírus. Cada código determina quantos níveis taxonômicos podem ser usados para classificar seus grupos de organismos. O botânico prevê, por exemplo, 24 categorias, de reino à subforma. O viral permite 15 níveis. “Precisamos abandonar esse paroquialismo de cada área adotar um código e caminhar para um sistema único”, propõe o pesquisador do IB. Não é possível prever se o PhyloCode vai se disseminar em toda a biologia ou vai permanecer como uma abordagem restrita a certos nichos de pesquisadores. Apesar das limitações, a taxonomia baseada em Lineu ainda é útil e amplamente utilizada.

Phylocode

  • Agrupa os organismos em função de sua filogenia. A história evolutiva determina a que clado(s), a que ramos da árvore da vida,
  • as espécies pertencem
  • Um clado é o conjunto de organismos ou de espécies que descendem de seu mais recente ancestral comum
  • Não há categorias hierárquicas, como reino, ordem, família e gênero
  • Existem as espécies e os clados
  • Uma filogenia é composta de clados mais inclusivos que englobam clados menos abrangentes

O livro Phylonyms define esse clado como o grupo de organismos que descendem do mais recente ancestral comum de quatro espécies: Homo sapiens (homem moderno), Lemur catta (lêmure-de-cauda-anelada), Loris tardigradus (lóris-delgado-vermelho) e Tarsius tarsier (társio). Nesse caso, o homem moderno não só pertence ao clado dos primatas como faz parte da própria definição desse grupo de organismos

Taxonomia tradicional, derivada dos trabalhos de Lineu

  • Organiza os seres vivos a partir de suas características naturais, comumente sua morfologia (aparência externa)
  • Adota um sistema hierárquico de categorias taxonômicas, como domínio, reino, filo, classe, ordem, família, gênero, espécie, entre outras
  • Os quatro grandes códigos internacionais que classificam diferentes formas de vida – das plantas, algas e fungos; dos animais; das bactérias e arqueias; e dos vírus – baseiam-se em sistemas hierárquicos

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