Aula 3 – Reino Protista 1: Algas

 (Módulo II: Reino Protista e Protozooses)

Reino Protista

         Na Biologia, há grande divergência a respeito da validade desse reino e dos organismos nele inclusos: os protozoários e as algas.

As algas se assemelham às plantas devido a parede celular de celulose e serem fotossintetizantes; no entanto são mais simples, boa parte é unicelular e as multicelulares não possuem tecidos ou órgãos diferenciados. Os protozoários não apresentam parede celular e são heterótrofos, como os animais, mas são unicelulares.

Algas

O termo alga é empregado como designação coletiva, sem valor taxonômico, para seres autótrofos fotossintetizantes que vivem em ambiente aquático ou terrestre úmido, unicelulares ou multicelulares sem formação de tecidos ou órgãos.

As algas possuem pigmentos diversos, responsáveis pelas diferentes cores que podem apresentar, mas entre esses pigmentos sempre está presente a clorofila a, necessária no processo da fotossíntese.

No ambiente aquático, pertencem ao fitoplâncton e, como autótrofas, são produtoras, situando-se na base da muitas das cadeias alimentares. Acredita-se que a maior parte do oxigênio liberado por fotossíntese em todo planeta Terra seja proveniente de algas unicelulares presentes no fitoplâncton.

Certas espécies de algas produzem substâncias utilizadas comercialmente como alginatos (algas pardas - estabilizador de creme dental e sorvete, fabricação do papel), ágar e carrageano (algas vermelhas – industria farmacêutica, cosmética, produção de gelatina e meios de cultura para bactéria).

Vamos estudar alguns grupos de algas. A presença dos pigmentos relacionados com a captção de luz na fotossíntese (pigmentos fotossintetizantes) e o tipo de substância armazenada como reserva são os principais critérios usados para distribuir as algas em diferentes grupos. São eles:  

FILO	PIGMENTOS FOTOSSINTETIZANTES	SUBSTÂNCIA DE RESERVA
Euglenophyta (Euglenófitas)	Clorofilas a, b ; carotenoides	Paramilo (carboidrato semelhante ao amido)
Dinophyta ou Pyrrophyta (Dinoflagelados)	Clorofilas a, c; carotenoides, como a peridinina (avermelhada)	Amido e óleo
Bacillariophyta (Diatomáceas)	Clorofilas a, c; carotenoides, como a fucoxantina (marrom)	Crisolaminarina
Phaeophyta (Algas pardas)	Clorofilas a, c; carotenoides, como fucoxantina	Laminarina e manitol
Rhodophyta (Algas vermelhas)	Clorofila a, carotenoides e ficoeritrina (vermelho)	Amido das florídeas
Chlorophyta (Algas verdes)	Clorofilas a, b; carotenóides	Amido

Euglenófitas (Filo Euglenophyta)

         O nome desse filo tem origem no gênero Euglena, que apresenta organismos unicelulares, fotossintetizantes com 2 flagelos e reprodução assexuada por divisão binária longitudinal. São muito comuns em águas paradas ou pouco movimentadas.Nas espécies de água doce ocorre uma organela citoplasmática chamada vacúolo contrátil que expulsa a água que entra em excesso na célula, devido a diferença osmótica entre o interior da célula e o exterior.

         Neste grupo existem representantes aclorofilados e, portanto, heterótrofos.

Dinoflagelados (Filo Dynophita)

         Compreende organismos unicelulares com representantes fotossintetizantes e representantes heterótrofos, sendo a maioria marinha. Eles apresentam flagelo e endoesqueleto especial formado por vesículas achatadas e membranosas associadas à a membrana plasmática e que podem conter celulose.

São representantes desse filo a Noctiluca, responsável pela bioluminescência observada nas águas superficiais do mar a Gonyaulax, que pode provocar o fenômeno conhecido por maré vermelha. Na maré vermelha ocorre intensa proliferação desses dinoflagelados tóxicos, sob determinadas condições ambientais, formando extensas manchas de cor geralmente avermelhada na superfície do mar, causando mortalidade de peixes e outros animais, além da contaminação de animais filtradores, como a ostra. Se tais animais contaminados forem consumidos pelo ser humano ou por qualquer outro vertebrado, a toxina pode causar distúrbios de gravidade variável dependendo da sua concentração.

         Os dinoflagelados reproduzem-se assexuadamente por divisão binária, mas ocorre também reprodução sexuada com formação de gametas.

Diatomáceas (Filo Bacillariophyta)

São seres unicelulares, comuns no fitoplâncton de mares de água fria. Possuem carapaça (ou frústula) impregnada de sílica formada por 2 partes encaixáveis (valvas). Em alguns locais essas carapaças se acumulam ao longe de milhares de anos formando camadas compactas conhecidas como diatomáceas ou diatomitos, que são usados em abrasivos (polidores e cremes dentais), em filtros e construção civil.

A reprodução pode ser sexuada ou assexuada, sendo esta a mais frequente e realizada por divisão binária.

Algas Pardas (Filo Phaeophyta)

         São multicelulares e em algumas espécies os organismos podem atingir grandes dimensões, como é o caso de algumas espécies dos gêneros Laminaria e Macrocystis frequentes no Oceano Pacífico, que chegam a medir 60m de comprimentos. Formam extensas florestas aquáticas, conhecidas como kelps.

Algas Vermelhas (Filo Rodophyta)

         São as mais abundantes nos mares tropicais. A maioria delas é multicelular.

         Tais algas são usadas na alimentação humana, como é o caso da nori (Porphyra), utilizada principalmente no preparo do sushi, prato típico da culinária japonesa. Essa alga tem sido usada também para combater o escorbuto, graças ao seu alto teor de vitamina C.

Algas Verdes (Filo Chlorophyta)

         Podem ser uni ou multicelulares, sendo principalmente aquáticas, também podem ocorrer em locais úmidos sobre pedras e troncos de árvores.

         Apresentam características que também estão presentes nas plantas como clorofilas a e b, amido como principal material de reserva e parede celular de celulose

Todas as algas são autótrofas?

         Pelo que vimos em alguns grupos acima... Não! O termo “alga” não tem valor taxonômico e o usamos para tratar um grupo de protistas fotossintetizantes que tradicionalmente sempre foram chamados assim. Todas algas multicelulares são fotossintetizantes, mas  dentre os grupos de algas unicelulares existem representantes heterótrofos.

 Peranema é um gênero de euglenófitas em que todas espécies  se alimentam capturando e ingerindo outros protistas. Mesmo indivíduos do gênero Euglena, que são clorofilados, podem perder os cloroplastos se mantidos no escuro e passar a ter alimentação heterótrofa. Voltando a viver em local com luz, os cloroplastos são refeitos e eles voltam a fazer fotossíntese.

Dentre os dinoflagelados, os do gênero Noctiluca, capturam suas presas por meio de um tentáculo que muitos confundem com um flagelo. Existem ainda os representantes do gênero Ceratium que são clorofilados e complementam sua dieta ingerindo pequenos organismos.

Obs. Os ciclos de vida das algas serão comentados após a aula de reprodução e embriologia ou em aula complementar (EAD). Fiquem atentos e a vontade para buscar informações sobre esse conteúdo que não abordamos em sala.

Exercícios comentados em aula:

(UFPI) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo: “Ocasionalmente, a proliferação intensa de organismos marinhos (que liberam na água uma potente toxina) ocasiona a _________, um sério problema ambiental. Mariscos podem absorver e concentrar a toxina liberada, a qual afeta seriamente o sistema ________ de muitos animais como peixes ou seres humanos, caso entrem em contato com água ou alimentos contaminados. Os organismos responsáveis por este fenômeno são os/as ________.a)    Marés pardas – respiratório – acetabulárias
b)    Marés pardas – locomotor – poríferos
c)     Marés vermelhas – respiratório – macroalgas
d)    Marés oleosas – endócrino – diatomáceas
e)    Marés vermelhas – nervoso – dinoflagelados

Para saber mais:

Algas Protistas

http://www.biologados.com.br/botanica/taxonomia_vegetal/algas_protistas.htm

Algas e Ciclos de Vida

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos/bioprotista4.php

Exercícios da Apostila:

Módulo 2: 2, 3, 4, 9

Aula 2 – Classificação Biológica

(Módulo I: A Classificação dos Seres Vivos)

O que é classificar?

         Classificar é algo que fazemos naturalmente... Ao separar num canto do prato um alimento que eu não gostamos, estamos separando o grupo dos alimentos que achamos saboroso do grupo dos alimentos que não achamos saboroso; quando organizamos as roupas no guarda roupa, estamos agrupando-as de acordo com suas características, por exemplo, meias e roupas íntimas em gavetas e vestidos ou blusas maiores em cabides... Podemos lembrar também de como os supermercados são organizados com sessões de produtos de higiene, hortifruti, açougue, cereais, enlatados, produtos de limpeza...

         Com esses exemplos fica evidente a importância da classificação no nosso cotidiano, é um comportamento importante na nossa rotina e facilita muito as coisas. É um ato simples: agrupar coisas (objetos, pessoas, ideias, músicas etc) de acordo com suas características.

         Pense nas vantagens e problemas em classificar as coisas. Consegue imaginar a nossa sociedade sem esse conceito de classificação?

Sistemas de Classificação

         A classificação biológica é muito importante para organizar e facilitar a compreensão sobre os seres vivos. A área da Biologia que agrupa e nomeia os seres vivos é chamada de Taxonomia.

O planeta Terra tem aproximadamente 8,7 milhões de espécies eucariontes, de acordo com estudo publicado em 2011 na PLoS Biology, na estimativa mais precisa já feita sobre a vida no planeta. Desse total cerca de 1,25 milhões de espécies foram descritas e publicadas desde que o Carl Linnaeus (1707-1778) publicou, em 1758, um sistema usado até hoje para classificação biológica. É uma grande quantidade de seres vivos que apresentam diversidade de formas, habitats e adaptações e a classificação dessa diversidade facilita o estudo sobre esses seres vivos e podem nos fornecer informações sobre seu caminho evolutivo.

Ao longo dos tempos, os critérios da classificação sempre estiveram vinculados ao conhecimento disponível sobre as diferentes espécies. Conforme a ciência se desenvolveu e o conhecimento em áreas como fisiologia, genética, desenvolvimento embrionário avançaram, mais critérios passaram a ser utilizados, além das características mais evidentes.

Aristóteles (Grécia, 384-322 aC), considerado o pai da Zoologia por seus trabalhos de classificação de animais, classificou os animais em dois grupos: com sangue vermelho (superiores, vertebrados) e sem sangue vermelho (inferiores, invertebrados).

Tal classificação continuou usual por cerca de 2 mil anos e nesse período tiveram outros cientistas que contribuíram para a área mas os critérios utilizados eram muito limitados, como por exemplo, a divisão dos animais de acordo com sua forma de locomoção.

Do século XVI em diante, os naturalistas começaram a agrupar os seres vivos de acordo com características intrínsecas, não critérios arbitrários ou superficiais. Nesse contexto se destaca Carl Linnaeus, ou Lineu, que, como vimos anteriormente, marcou o início de uma nova era na Taxonomia. Lineu desenvolveu um sistema de categorias hierárquicas e de nomenclatura binomial que, apesar das limitações, serviram de base para o que temos atualmente. Ele acreditava que cada espécie não se alterava e que o número de espécies era constante. Esse princípio é chamado fixismo e após os trabalhos de Darwin e Wallace, em 1858, sobre a evolução das espécies deixou de ser aceito. As espécies não são vistas mais como grupos estáticos de seres vivos, elas sofrem alterações que podem ser selecionadas ou não pela seleção natural.

Assim, além de organizar os organismos, a classificação revela os diferentes graus de parentescos entre as espécies, baseado na seleção natural. Devido a muitas falhas no conhecimento deste assunto existem divergência entre os taxonomistas quanto a parentescos e grupos de espécies, existindo diferentes sistemas de classificação e conforme surgem novas ferramentas científicas a tendência é que isso continue.

Aqui, utilizaremos o sistema de classificação de Whittaker, elaborado em 1969, no qual os seres vivos foram divididos em cinco reinos: Monera, Protista, Fungi, Animal e Vegetal

Categorias Taxonômicas

         Ou táxons, são grupos em que os organismos são classificados. As categorias estão organizadas de forma hierárquica de espécie até reino aumentando o número de organismos agrupados em cada nível e diminuindo suas semelhanças e grau de parentesco.

         Já pararam para pensar o que define uma espécie? Quando posso afirmar que um indivíduo pertence a mesma espécie de outro? São perguntas super difíceis de se responder e existem diversos conceitos que tentam atender essa demanda, propostos por diferentes cientistas e com abordagens distintas. O conceito que utilizaremos é o conceito biológico de espécie que é definido como conjunto de seres semelhantes, capazes de se cruzar em condições naturais, deixando descendentes férteis. Tal conceito não se aplica a todos os seres vivos e apresenta limitações como, por exemplo, ser válido somente para espécies com reprodução sexuada, não possibilita uma identificação imediata, pois não é possível observar a reprodução em todos organismos recentes e verificar se há descendentes férteis. Novos conceitos tem sido propostos e é um tema polêmico, mas para os nossos propósitos, o conceito biológico é suficiente. Procure na internet alguns cruzamentos curiosos como leão x tigre; jumento/asno/jegue x cavalo/égua; urso polar x urso pardo.

         Após a espécie, temos a categoria taxonômica chamada gênero que agrupa espécies próximas. Um conjunto de gêneros forma uma família; um conjunto de famílias forma uma ordem; um conjunto de ordens forma uma classe; um conjunto de classes forma um filo; um conjunto de filos forma um reino. Abaixo temos um exemplo de classificação de alguns canídeos:

Reino	Metazoa (Animal)
Filo	Chordata (Cordados)
Classe	Mammalia (Mamíferos)
Ordem	Carnivora (Carnívoros)
Família	Canidae (Caninos)
Gênero	Canis
Espécie	Canis latrans (coiote), Canis familiares (cão), Canis lúpus (lobo).

         Podem existir sub ou super categorias, dependendo da classificação.

         Uma forma de memorizar a sequências das categorias taxonômicas é lembrar da palavra ReFiCOFaGE, que contempla, na sequência as iniciais dos táxons.

Nomenclatura Binomial
         Outra grande contribuição de Lineu para a classificação biológica foi o desenvolvimento de um sistema de nomenclatura. As principais regras desse sistema são:

• Nome binomial – o primeiro é referente ao gênero e sempre é iniciado com letra maiúscula; o segundo é o epíteto específico e sempre está em letra minúscula.
• Latinizado – latim é uma língua morta, não sofre alterações.
• Destaque no texto – em itálico ou sublinhado.

Qual a importância dessas regras?! Para ajudar a entender vamos pensar na mandioca! Por quais outros nomes ela é conhecida no nosso país? Macaxeira, aipim... Imagine em outros países, em outras línguas... É muito nome para uma única espécie. Já de acordo com o sistema de nomenclatura proposto por Lineu ela tem um único nome: Manihot esculenta. A importância é justamente essa, dentro da ciência as espécies apresentam um nome universal, por mais que nomes populares tenham seu valor e importância dentro dos diferentes contextos em que são utilizados.

Em caso de subespécies, o nome que designa é escrito após o nome da espécie: Rhea americana alba (ema branca). Em trabalhos científicos, depois do nome da espécie, coloca-se o nome de quem a descreveu e o ano: Treponema pallidum Schaudin & Hoffman, 1905.

Os 5 Reinos

         Em um reino encontramos uma grande variedade de seres com apenas algumas poucas características em comum. Até o momento não existe consenso sobre o número de reinos existentes e menos ainda sobre os organismos que estão em cada um deles. Aqui utilizaremos a proposta mais aceita nos livros didático, que é a Whittaker:

REINO	TIPO DE CÉLULA	ORGANIZAÇÃO CELULAR	NUTRIÇÃO	EXEMPLOS
MONERA	Procarionte1	Unicelulares	Heterótrofos3 Autótrofos4	Bactérias  Cianobactérias
PROTISTA	Eucarionte2	Uni ou Pluricelulares sem tecido	Heterótrofos ou Autótrofos	Protozoários e Algas
FUNGI	Eucarionte	Uni ou Pluricelulares	Heterótrofos	Leveduras, Bolores, Cogumelos
VEGETAL	Eucarionte	Pluricelulares	Autótrofos	Árvores, grama.
ANIMAL	Eucarionte	Pluricelulares	Heterótrofos	Insetos, Mamíferos.

Os vírus não estão em nenhum dos 5 reinos porque são acelulares. Eles são considerados parasitas intracelulares obrigatórios, ou seja, só apresentam características de seres vivos (metabolismo, reprodução) quando parasitam uma célula hospedeira. Fora da célula hospedeira, um vírus é uma entidade formada por material genético envolto por proteína. Devido a suas características não há consenso em considerá-los como seres vivos ou não.

Não se lembrou ou não conhece o significado de alguns termos utilizados na tabela dos 5 Reinos? Segue um breve lembrete:

1.    Procarionte – ser vivo formado por célula cujo material genético não é delimitado pelo envoltório nuclear (carioteca), ou seja, o “núcleo é desorganizado” e não apresenta organelas membranosas (complexo de golgi, mitocôndrias).

2.    Eucarionte – ser vivo formado por célula cujo material genético é delimitado pelo envoltório nuclear (carioteca), ou seja, o “núcleo é organizado” e apresenta organelas membranosas.

3.    Heterótrofo – organismo que precisa se alimentar de moléculas orgânicas para produzir energia. Necessita de outros seres vivos para se alimentar.

4.    Autótrofo – organismo capaz de utilizar a luz (fotossíntese) ou fontes químicas de energia (quimiossíntese) para produzir seu alimento, a partir de moléculas inorgânicas.

Evolução e Sistemática

         A Sistemática é a área que busca compreender a evolução dos seres vivos e classificá-los refletindo essa evolução. É uma tarefa difícil, mas com base em evidências, como fósseis e material genético, podemos formular hipóteses. A escola de classificação mais aceita é a Sistemática Filogenética ou Cladística que tenta sugerir os caminhos mais prováveis para a diversificação dos grupos, que são formados apenas por organismos que compartilham condições derivadas de uma condição primitiva de um ancestral em comum.

         As relações entre os seres vivos, na cladística, são representadas por meio dos cladogramas.
         Para entender melhor sobre Sistemática dê uma olhada no link “Sistemática e Evolução para o Ensino Médio”, no final da aula. Mas é para olhar mesmo. É um link muito bom de algo que não conseguimos trabalhar em sala.

Exercícios comentados em aula:

(UFPE) Para a classificação dos seres vivos, os cientistas baseiam-se em características importantes, envolvendo o plano de organização corporal, composição química das proteínas e dos genes. Com base nesses critérios avaliem, as proposições abaixo, assinale a alternativa incorreta: 

a) Os seres vivos que, originalmente eram agrupados em dois Reinos (Vegetal e Animal), são, atualmente, divididos em cinco Reinos: Monera, Protista, Fungo, Vegetal e Animal. 
b) Os Vírus estão excluídos dos Reinos propostos por Whittaker porque são acelulares. 
c) A Espécie é a unidade taxonômica básica do sistema de classificação biológica e deve ser grafada com destaque dentro do texto e precedida pelo nome genérico. 
d) Euraphia rhizophorae, Crassostrea rhizophorae e Crassostrea brasiliana' são espécies de invertebrados que vivem em estuários. Com base nos princípios da nomenclatura biológica, podemos concluir que há maior grau de parentesco entreCrassostrea rhízophorae e Crassostrea brasiliana do que entre Euraphia rhizophorae e Crassostrea rhizophorae. 
e) Lineu propôs a nomenclatura binomial que consiste em um nome genérico e um específico dos seres vivos, utilizando, como critério de classificação, o ambiente onde eles vivem. 

Para saber mais:

Cientistas calculam quantas espécies existem  - http://agencia.fapesp.br/14383

Sistemática e Evolução para o Ensino Médio - http://www.ib.usp.br/md/arquivos/evolucao.FLA.swf

Exercícios da Apostila:

Módulo I, página 56: 1, 2, 4, 5, 6 (somente a e b), 8

Aula 1 - O Vestibular e Apresentação da Disciplina

O Vestibular

        Antes de ler essa postagem, dê uma olhada aqui: Vestibular: essa conversa é com você (pelo menos os parágrafos iniciais e o parágrafo final).

        Com base no texto acima discutimos um pouco sobre o vestibular mas de uma perspectiva não muito difundida. Vale a pena refletir sobre os pontos levantados e como cada um de nós se posiciona em relação a eles. 

          Nesse primeiro dia de aula tivemos a oportunidade de discutir algo que não é objeto de estudo da Biologia mas que é de extrema importância pois é por causa do vestibular que estudaremos essa disciplina, bem como outras 19, ao longo desse ano.

         É importante nos contextualizar e entender como funciona esse processo (não muito justo) de acesso ao ensino superior e pensar de quais estratégias posso me valer para driblar as dificuldades que a trajetória (escolar, familiar, profissional) de cada um impõe.

      

O que estudarei em Zoologia?

      A Biologia é uma ciência e como tal é feita baseada em observação, elaboração de hipóteses, conclusões, teorias... É uma forma de explicar o mundo, assim como existem explicações filosóficas, religiosas etc. A Biologia estuda a vida e a vida pode ser estudada do ponto de vista molecular, celular, da organização dos tecidos, dos órgãos, dos organismos, de populações, ecossistemas... Está em constante desenvolvimento, não estranhe se estudar algo de forma diferente de quando você estava no ensino regular, a todo momento surge uma novidade que supera um conhecimento antigo.   

      Vale lembrar que como conhecimento a Biologia é uma arma poderosa e está relacionada a temas como saúde, descoberta de medicamentos e doenças, agricultura, problemas ambientais... E é importante estar a par dessas temas no momento de nos posicionarmos em relação, por exemplo, a questão da Usina de Belo Monte, do Novo Código Florestal Brasileiro, Transgênicos, uso de Células Tronco em pesquisas e terapias etc.

        Mais que boa memória para conceitos e termos, o estudo dessa área do conhecimento requer uma postura crítica para uma compreensão mais holística, mais ampla dos processos biológicos e assim tomar decisões mais coerentes com a realidade de cada um.

         A contribuição dessa disciplina será na área de Zoologia, que, ao pé da letra, significa estudo dos animais. É uma área muito rica, muito estudada e que ainda tem muito a ser explorada.

       Ao longo desse ano estudaremos um pouco de Classificação Biológica, os principais filos de invertebrados bem como sua importância e doenças relacionadas, os filos dos animais vertebrados e, por fim, nos dedicaremos ao estudo do corpo humano.

         Serão propostas algumas atividades diferentes em que você, estudante, terá um papel ativo: pesquisas, resolução de exercícios, elaboração de roteiro de estudos etc. E a adesão de cada um nessas atividades é muito importante pois vocês estarão desenvolvendo habilidades úteis para o resto da vida de vocês: saber onde pesquisar, autonomia dos estudos, desenvolver a escrita, compreender exercícios...

       Nos veremos sempre as quartas-feiras e em alguns plantões. Fora do PSH vocês podem falar comigo através do e-mail cintiarizolibio@gmail.com ou no facebook Rizoli Bio.

         Que seja um período de trabalho produtivo para todos nós e tenha bons resultados!

Para pensar...

         “O chimpanzé e homem compartilham cerca de 99,5% da sua história evolutiva. No entanto, para a maioria dos pensadores humanos o chimpanzé consiste em uma excentricidade mal formada e irrelevante, enquanto à sua própria espécie é atribuída uma superioridade que a aproxima do Todo-poderoso. Para um evolucionista, esta é uma perspectiva inaceitável. Não existe nenhum fundamento objetivo que justifique considerar que uma espécie está acima de outra. O chimpanzé e o homem, a lagartixa e o fungo, todos nós evoluímos durante cerca de 3 bilhões de anos por um processo conhecido como seleção natural. Em cada uma das espécies, alguns indivíduos deixam atrás de si um número maior de descendentes sobreviventes que outros, de tal forma que os traços hereditários (os genes) daqueles que alcançaram maior êxito reprodutivo se tornam mais numerosos na geração seguinte. A seleção natural é isto: a reprodução diferencial, não aleatória, dos genes. Foi a seleção natural que nos formou e é a seleção natural que temos de entender se quisermos compreender nossa própria identidade.”

Robert L. Trivers, Harvard University, em julho de 1976 na apresentação

da  edição de 1976 do livro O gene egoísta de Richard Dawkins