Classificando a vida...

Quantos ramos é formada a árvore da vida? A Taxonomia está correndo atrás disso...

Não tem jeito. Querendo ou não, estou sempre publicando algum conteúdo em Biologia. Estou me formando nessa área e é inevitável falar sobre isso.

Uma das coisas que gosto de ver em Biologia é a classificação do seu objeto de estudo: a vida. Um dos ramos da Biologia responsável pela organização e classificação da vida é a Taxonomia, ou seja, o estudo dos táxis o método de arranjar, de organizar alguma coisa (no caso, a vida).

Época Pré-Linneana

A Taxonomia mudou muito seu método de classificação ao longo do tempo. O Wikipedia diz que a Taxonomia é a profissão mais antiga do mundo (achava que fosse outra, na verdade, enfim...). A justificativa dada é que classificar as coisas é um dos comportamentos mais simples que nós fazemos, seja por saciar nosso instinto em ver padrões em tudo, seja pela simples necessidade em saber qual animal ou planta podermos comer e quais evitar por causarem algum problema de saúde.

Saindo do período onde as informações eram de forma verbal (aka boca-a-boca), o registro por escrito permitiu que as futuras gerações pudessem entender a história por trás do desenvolvimento da Taxonomia. Aristóteles é um dos gregos antigos que começaram a organizar as formas vivas no jeito mais simples e direto ao ponto: plantas e animais. Entre os animais, eram subclassificados em animais de terra, de ar e água. Depois desse período, a maioria dos sistemas de classificação que chegaram até nós era botânica. No século XVII, por exemplo, John Ray (considerado, por alguns, como o pai da História Natural Inglesa) fez um levantamento e classificação de mais de 18 mil espécies de plantas. Já Joseph Pitton de Tournefort, botânico francês, organizou, em seu trabalho, mais de nove mil espécies em quase 700 gêneros diferentes. Esse trabalho, o Institutiones Rei Herbariae, influenciou o nome mais famoso no que tratamos da Taxonomia biológica: o pai da Taxonomia moderna, Carl Linnaeus.

Trabalhos de Lineu e Época Pós-Linneana

Lineu[1] abriu um marco na classificação biológica ao publicar Systema Naturae[2]. Em sua décima edição, ele apresenta um método de identificação que usamos até hoje: a nomenclatura binomial[3]. Nesse método de classificação, o nome científico de qualquer espécie existente é organizado sobre duas palavras. O primeiro, escrito com inicial maiúscula, refere-se ao gênero onde a espécie em questão está inserida. O segundo, em minúsculo, está o chamado epíteto de espécie. É ele que informa qual é a espécie inserida dentro do gênero. Entretanto, o nome científico da espécie não é apenas o seu epíteto e sim o gênero mais o epíteto. Por exemplo: a espécie humana tem, como nome científico, Homo sapiens. O Homo designa o gênero a qual pertencemos. O epíteto sapiens mostra qual espécie dentro de Homo estamos falando. Nossa espécie não é apenas sapiens e sim Homo sapiens. Outra regras sobre como escrever (como no caso do nome científico sempre ser escrito diferente do restante do texto (no caso, itálico)) e outros pormenores podem ser encontrados na internet.

Como classificar esse "bicho/planta"?

Os trabalhos de Lineu classificavam as coisas em grandes reinos, que eram três: Animalia (compreende todos os animais, ou seja, dotados de ânimo, de movimento), o Plantae (todas as plantas, que não se movimentavam) e o Mineral (sim, ele classificou os minérios conhecidos na época). Entretanto, o tempo passou e essa divisão não suportava mais a diversidade que começava a ser tornar mais clara para os biólogos da época. Com o advento e melhoria dos microscópios, formas microscópicas ambíguas começaram a ser comuns. Um exemplo clássico é a Euglena, a simpática criaturinha da imagem ao lado. Ela é um ser notoriamente móvel (às vezes focar essa bichinha no microscópio exige trabalho) mas, ao mesmo tempo, ela é um ser fotossintetizante (olhe a quantidade de clorofila que ela apresenta). A dúvida: ela é planta ou animal? Para os botânicos era, sem dúvida, uma planta. Para os zoólogos era, sem dúvida, um animal. E aí? Para sanar esse problema, Haeckel propôs a criação de um terceiro reino (com o tempo o reino Mineral foi se desvincilhando da Biologia), chamado Protista. Nele, as formas microscópicas, unicelulares, quer seja autótrofos ou heterótrofos entrariam nesse grupo.

Copeland, em 1956 (sim, demos saltos no tempo consideráveis até então) propôs a criação de um quarto reino, o Monera[4]. Nesse reino, todos os organismos procariontes estariam nele, ou seja, as bactérias.

Árvore da vida baseada no cinco reinos
de Whittaker. Dentro de cada reino
existem divisões denominadas Filos.

Entretanto, a classificação mais conhecida (ainda é usada por alguns pesquisadores e alguns livros didáticos ainda apresentam essa classificação) foi a proposta por Robert Whittaker em 1969. Nela, além de todos os quatro reinos anteriores, surge mais um reino, o Fungi. Nesse reino, tanto organismos uni ou pluricelular, saprofíticas (ou seja, se alimentam de matéria orgânica em decomposição) e a parede celular é composta por quitina, diferente das plantas que é composta por celulose. A imagem ao lado ilustra os cinco reinos de Whittaker (clique para ampliar).

Essa classificação satisfazia o conhecimento que estava solidificado na época sobre os organismos e suas relações. Mas, como disse antes, o tempo passa e novos conhecimentos sobre o mundo biológico (e as técnicas de estudo) avançam e vão se tornando cada vez mais detalhados.

Até então, a relação entre os organismos era feita baseado principalmente em sua morfologia e hábito de vida. Ou seja, as bactérias estavam em Monera por serem assim e assim, Protista tinham organismos assim e assado enquanto Animalia tinha organismos assado e assado. Suas posições na árvores da vida era baseado principalmente no "jeitão" do organismo.

A análise morfológica é ainda um dos principais métodos que os taxonomistas utilizam para organizar a árvores da vida. Entretanto, um ramo da Ciência começou a mostrar que pode auxiliar na organização biológica: a Biologia Molecular.

Análises no material genético dos organismos (seja a comparação entre alguns trechos de DNA de interesse entre alguns organismos, ou RNA ou até mesmo de DNA mitocondrial) tem permitido fazer estudos mais profundos sobre a relação entre os organismos existentes. Mas, para isso, foi preciso pensar numa nova maneira de organizar a vida. O método de cinco reinos e como os organismos eram dispostos na árvore não condizia com as descobertas mais recentes. Por isso, o atual pai da Sistema Filogenética, Willi Hennig veio em nosso socorro.

Cladística e Três Domínios

Hennig deu início ao que chamamos de Cladística ou Sistemática Filogenética. Já comentei nessa postagem aqui no Do Nano ao Macro sobre o assunto. Basicamente, para a cladística, os organismos são organizados baseado, unicamente, em suas relações evolutivas. Para a cladística, a relação das espécies depende da história evolutiva, independente de serem parecidos ou não. Por exemplo, todos nós humanos, assim como cães, gatos, coelhos, cavalos e baleias são classificados como Mammalia, dentro de Animalia. Isso, para a cladística, significa que, no passado, esses organismos descendem de um ancestral comum a todos. Esse ancestral provavelmente tinha o corpo coberto por pelos e que algumas de suas glândulas sudoríparas se modificaram para a produzir um líquido esbranquiçado e nutritivo, também conhecido como leite[5]. A cladística ajudou a montar a árvore da vida que os pesquisadores estavam criando baseado em novos estudos que cada vez mais estavam aparecendo.

Com isso, chegamos no trabalho de Carl Woese. De seus trabalhos, a vida não estava encerrada em apenas cinco reinos, mas em dezenas de reinos biológicos. Entretanto, esses reinos se comportavam muito bem em apenas três domínios: Bacteria, que engloba diversos reinos de organismos procariontes, o Archaea, que também são bactérias, mas possuem uma história evolutiva diferente (muito desses Archeae, por exemplo, suportam ambientes muito hostis em que as bactérias "normais" não suportariam. Estudos mostram que os Archaea é uma derivação dos Bacteria) e os Eukaria, que são todos os demais organismos que tem, como principal característica, a presença de carioteca. Abaixo, a árvore da vida de três domínios.

A árvore da vida de três domínios de Woese. A classificação segue análise do rRNA.
Os três domínios estão englobados no superdomínio Biota, que reúne todos os
seres vivos da Terra, sem exceção.

Atualmente, os Três Domínios de Woese é um dos sistemas de classificação mais aceitos atualmente, embora não de modo consensual. Recentemente, alguns autores de livros didáticos tem aceitado e divulgado cada vez mais esse tipo de classificação em seus livros, ainda que em alguns aspectos há uma mistura entre os trabalhos de Woese e de Whittaker.

Um exemplo interessante da árvore da vida que encontrei recentemente e engloba todos os Tetrapoda conhecidos é o OneZoom. Nesse site é possível viajar por entre os galhos dessa árvore, vendo as relações espaço-temporais dos organismos ali inseridos.

Provavelmente mais trabalhos sobre o assunto deverão vir a medida que novas análises surgirem e outras dores de cabeça para os taxonomistas surgirem. Cavalier-Smith, por exemplo, em 1998 criou um sistema de dois impérios e seis reinos. Nesse sistema, Archaea e Bacteria se encerram num único império denominado Procaryota e o império Eucaryota.

Esses sistemas de classificação que, às vezes, recebem mudanças pode parecer um tanto desanimador (afinal de contas, a espécie de interesse pode ficar migrando de um lugar para outro dependendo do sistema de classificação adotado). Mas isso é algo positivo já que as técnicas de análise e os estudos estão sempre avançando. Acredito que o sistema de três domínios seja algo bem estabilizado comparado com os outros sistemas de classificação propostos. Mudanças sempre haverão, devemos nos conformar com isso. Mas encare essa mudanças como ajustes finos no objetivo de entender a relação entre os seres vivos do planeta e suas origens.

P.s.: desculpe a piadinha infame sobre táxis.

Informações extras:
[1]: pouca gente sabe mas é creditado a Lineu ter corrigido a escala de temperatura Celsius (que usamos, assim como a maioria dos países do mundo). Quando criou, Anders Celsius colocara que em 100 °C seria o ponto de fusão e em 0 °C o ponto de ebulição. A inversão para o que usamos atualmente é creditado a Lineu mas alguns, também, dizem que essa inversão foi feita por Daniel Ekström, que fez parte dos termômetros que foram usados por Celsius.
Além disso, Lineu era bem conhecido no meio literário, tendo influenciado Jean-Jacques Rousseau e Goethe. E é considerado um dos maiores cientistas da Suécia, tanto que seu busto está presente na Coroa Sueca, a moeda do país.

[2]: o título completo da obra é: Systema naturae per regna tria naturae, secundum classes, ordines, genera, species, cum characteribus differentiis, synonymis, locis (ou, em bom português: Sistema da natureza através dos três reinos da natureza, de acordo com as classes, ordens, gêneros, espécies, desde as diferenças entre os personagens, lugares sinônimos).

[3]: Gaspard Bauhin foi um dos primeiros a apresentar o sistema binomial. Mas foi Lineu que formalizou esse sistema.

[4]: anteriormente, foi chamado de Mychota.

[5]: as novidades evolutivas, ou seja, alguma característica nova que o difere dos demais organismos existentes (no exemplo, as novidades evolutivas em mamíferos é a presença de pelos e as glândulas mamárias, principalmente) é chamado, na cladística, de apomorfias.

Imagem que abre a postagem por ^IsacGoulart em seu deviantART. Imagem da Euglena, aqui. Imagem da árvore da vida dos cinco reinos visto em UCHIYAMA et al., 2009. Imagem da árvore da vida dos três domínios visto aqui. Com informações de Wikipedia.