A classificação dos fósseis e dos seres vivos modernos

Por Rosana Souza-Lima

Para nos comunicarmos é necessário nomear tudo o que nos rodeia. Senão, como você poderia, por exemplo, bater um papo, pedir um favor, expressar um sentimento? Assim, podemos supor que os seres vivos que nos rodeiam também venham sendo nomeados ao longo dos milhares de anos de existência da linhagem humana. Os cientistas, porém, precisam de um pouco mais de exatidão: afinal, para trocar dados e comentários sobre seres tão distintos, vivendo em pontos muito diferentes do planeta, precisam ter a certeza de que estão falando sobre a mesma coisa. Precisam, portanto, que os seres tenham um nome científico que seja o mesmo em qualquer ponto da Terra, que não mude regionalmente, e que seja conhecido por todos que trabalham com aquele assunto.

Os primeiros registros consistentes de agrupamentos de seres vivos e de propostas de uma nomenclatura científica são atribuídos a Aristóteles (Figura 1), que viveu na Grécia quase 400 anos antes de Cristo. Foi um pesquisador incrível, ainda mais se considerarmos os recursos de que dispunha. Considerado o “Pai da Zoologia” e “Pai da Ictiologia” (= estudo dos peixes), descreveu mais de 100 espécies de peixes do Mar Egeu (procure em um mapa onde fica!), agrupou os animais em vertebrados e invertebrados e reconheceu grupos como seláquios (tubarões e raias), aves e mamíferos. Quando Aristóteles propôs esses grupos ele estava em busca de algo que é meta dos pesquisadores até hoje: reconhecer as relações de parentesco entre os vários grupos de seres vivos. Apesar da ideia de “parentesco” ter sido usada, sobretudo, após a publicação do livro “A Origem das Espécies” por Charles Darwin em 1859, já vemos desde Aristóteles a preocupação em organizar os seres vivos de acordo com suas semelhanças e especificidades. A ideia por trás desses agrupamentos é simples: seria improvável que organismos diferentes apresentassem algumas características tão semelhantes entre si, se essas semelhanças fossem causadas por mero acaso: é muito mais provável que eles pertençam a uma mesma linhagem. Portanto, não basta batizar os seres vivos com nomes científicos e agrupá-los: nomes de grupos e os próprios agrupamentos refletem a origem comum desses seres. A Sistemática é a área da Biologia que avalia os caracteres de um ponto de vista comparativo para entender as relações de parentesco entre os organismos. O resultado dos estudos dos sistematas reflete na Taxonomia, que é o conjunto de acordos e regras específicas que determinam como deve ser a nomenclatura. A Sistemática, então, produz resultados que podem acabar modificando os nomes científicos que deveriam ser estáveis, para facilitar o trabalho dos cientistas. Entretanto, essas mudanças são necessárias, pois acontecem à medida que aprendemos mais sobre quem são os seres vivos que habitam a Terra. E essa é uma tarefa gigantesca, pois estima-se que não conhecemos ainda nem metade dessa biodiversidade. Muitas mudanças na nomenclatura ainda virão!

Figura 1: Esquerda: Busto de Aristóteles, naturalista grego, na Galeria Uffizi em Florença, Itália; Direita: Estátua de Carolus Linnaeus na fachada do Royal Palace em Estocolmo, Suécia. Fonte: Rosana Souza-Lima, 2019; 2012.

Muitas regras de nomenclatura usadas até hoje foram propostas por Lineu (Figura 1), naturalista sueco que a partir de 1735 começou a publicar sua proposta de sistema de classificação dos seres vivos, aplicando suas ideias para toda a diversidade conhecida até aquela época. Foi um trabalho de nomenclatura gigantesco, refletindo todas as ideias de sistemática daquele período! Entre os grupamentos que Lineu propôs está a inclusão dos humanos junto aos demais primatas… e pensar que 100 anos depois Darwin seria tão ridicularizado por uma ideia que nem era nova!

Você já deve ter estudado que Lineu propôs que os organismos fossem classificados em um sistema hierárquico que incluísse grupos cada vez menores de organismos cada vez mais parecidos entre si. E apesar de numerosos problemas metodológicos, é o que temos usado até agora; nesses 300 anos de uso, novas propostas são continuamente discutidas, e o sistema de nomenclatura reajustado. Existem comitês internacionais que estudam problemas de nomenclatura para cada um dos reinos de seres vivos.

Lineu propôs 7 categorias taxonômicas. “Reino” é a mais abrangente, podendo conter vários “Filos”; “Filo”, por sua vez, pode conter várias “Classes”… e assim por diante, até que chegamos a “Gênero”, que pode conter várias “Espécies” (Figura 2).

Figura 2: Eis um exemplo de como funcionam as sete categorias taxonômicas propostas por Lineu. “Reino”, aqui representado em verde, é a categoria mais abrangente. Nesse exemplo o Reino contém apenas um “Filo”, representado em azul, que contém apenas uma “Classe”, representada em roxo. Essa Classe, por sua vez, contém duas Ordens, representadas em rosa, que contêm uma Família em cada uma, representadas em vermelho. A Família da esquerda contém três Gêneros (representados em laranja): um deles com 10 espécies, outro com 7 e o terceiro com 17 espécies (representadas por triângulos amarelos). A Família representada à direita também contém três “Gêneros”: um com quatro, outro com duas e o último com três espécies. Fonte: Rosana Souza-Lima, 2020.

Conseguiu compreender como esse sistema de categorias exibe o parentesco entre os seres vivos? As espécies que pertencem ao mesmo gênero formam um grupo de organismos mais inclusivo, com fortes relações de parentesco. Essas relações vão ficando mais distantes até que em membros do mesmo Reino as relações existem, mas indicam que as linhagens se separaram há muito mais tempo. Para entender isso melhor, dê uma olhada na Figura 4. Essa “árvore” indica que todos os seres vivos têm a mesma origem. Uma das evidências mais forte desse relacionamento foi a descoberta do CÓDIGO GENÉTICO, que ajudou a decifrar como as moléculas de Ácido Ribonucleico (=RNA) decifram a sequência de bases nitrogenadas do DNA para construir um organismo. Os cientistas descobriram que cada três bases nitrogenadas em sequência, o CÓDON, determina a formação de um dos 20 aminoácidos que constituem as proteínas do corpo de qualquer ser vivo. Veja o significado de cada trinca na Figura 3. O Código Genético é dito “degenerado”, pois cada um dos 20 aminoácidos existentes pode ser codificado por mais de um códon: vejam na tabela (Figura 3) que seis códons codificam o aminoácido Leucina. E nenhum códon é ambíguo, codificando mais de um aminoácido: codificam APENAS UM! É, ainda, dito “UNIVERSAL”, pois cada códon é traduzido em um aminoácido idêntico em quase todos os organismos. Vejam na tabela: o códon UUA codifica o aminoácido Leucina tanto em um ser humano como em uma bactéria. Isso é incrível, e demonstra que há de fato uma origem única para todos os seres vivos: seria impossível que o significado dos códons fosse o mesmo, por acaso, para os mais de 1 milhão de seres vivos existentes.

Figura 3: Código genético: o significado dos códons, combinações de trincas de bases nitrogenadas que codificam cada um dos vinte aminoácidos existentes. Fonte: Flick, 2020; tradução livre para português; CC01.

Ligando essas diversas informações podemos concluir que um dos trabalhos fundamentais dos cientistas é nomear todos os seres vivos que são objetos de seus estudos e classificá-los, segundo suas características morfológicas, fisiológicas, comportamentais, cromossômicas ou moleculares, de modo a refletir o seu parentesco. Ao longo do tempo os esforços sempre se concentram em procurar uma metodologia satisfatória para comparar essas características a ponto de sabermos se elas indicam que dois organismos apresentam um ancestral comum ou se é apenas fruto de radiação adaptativa. Em 1950 um entomologista, Willi Hennig, publicou uma nova proposta, a metodologia CLADISTA: comparar o nosso grupo de estudo (= grupo interno) com um grupo de organismos próximo (= grupo externo) e avaliar que características do grupo interno são novidades: essas novidades, compartilhadas, vão revelando conexões entre as várias linhagens. Essa metodologia, que é a predominante nos trabalhos científicos atuais, trouxe muitas alterações taxonômicas: bem-vindas, pois significam refinamento da nossa compreensão sobre os organismos.

Em 1977 o microbiologista Carl Woese propôs que adotássemos uma nova categoria taxonômica acima de Reinos, os Domínios. Foram propostos três Domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya (Figura 4). Os dois primeiros domínios incluem organismos procariontes, cujas células não apresentam núcleo celular verdadeiro e o material genético fica disperso no citoplasma. Unicelulares, podem apresentar nutrição autotrófica ou heterotrófica. O Domínio Archaea, mais próximo dos Eukarya, inclui organismos extremófilos que conseguem sobreviver em ambientes inóspitos, como os ricos em metano ou enxofre ou com temperatura muito alta. No Domínio Bacteria estão as bactérias que vivem no solo e na água, as causadoras de doenças e as cianobactérias, essas com muitos representantes fósseis. Assim, não mais existe o reino Monera, já que os organismos procariontes podem pertencer ao Domínio Archaea ou Bacteria.

Figura 4: Árvore filogenética dos seres vivos baseada nos trabalhos de Carl Woese (1990) usando dados de RNA. Fonte: Fundação Paleontológica Phoenix, 2020.

O Domínio Eukarya reúne os organismos eucariontes, que possuem material genético delimitado por uma carioteca (= membrana nuclear). Incluem os três Reinos atuais: Reino Plantae (= vegetais), Reino Fungi (= fungos) e Reino Metazoa (= animais). Os vegetais, uni ou pluricelulares, têm nutrição autotrófica (= fabricam açúcares a partir da fotossíntese), enquanto os fungos e os animais, pluricelulares, são heterotrófico (= precisam se alimentar de outros seres vivos): os fungos se alimentam por absorção e os animais por ingestão do alimento. O reino Protista ou Protoctista, como o Monera, também não é mais considerado válido: esses variados organismos, ainda pouquíssimo conhecidos, possuem parentesco com diferentes grupos, não formando um grupo com uma origem única que possam ser reunidos em um mesmo Reino.

Vamos verificar se compreendeu o texto?