Reino (biologia) - Kingdom (biology)

A hierarquia da classificação biológica apresenta as oito principais classificações taxonômicas . Um domínio contém um ou mais reinos. Classificações intermediárias secundárias não são mostradas.

Em biologia , um reino ( latim : regnum , plural regna ) é a segunda classificação taxonômica mais alta , logo abaixo do domínio . Os reinos são divididos em grupos menores chamados filos . Tradicionalmente, alguns livros didáticos dos Estados Unidos e Canadá usavam um sistema de seis reinos ( Animalia , Plantae , Fungi , Protista , Archaea / Archaebacteria e Bacteria / Eubacteria), enquanto os livros didáticos na Grã-Bretanha, Índia, Grécia, Brasil e outros países usam cinco apenas reinos (Animalia, Plantae, Fungi, Protista e Monera ). Algumas classificações recentes baseadas em cladísticas modernas abandonaram explicitamente o termo reino , observando que os reinos tradicionais não são monofiléticos , o que significa que não consistem em todos os descendentes de um ancestral comum.

Definição e termos associados

Quando Carl Linnaeus introduziu o sistema de nomenclatura baseado em classificação na biologia em 1735, a classificação mais alta recebeu o nome de "reino" e foi seguida por quatro outras classificações principais: classe , ordem , gênero e espécie . Posteriormente, duas outras categorias principais foram introduzidas, formando a sequência reino, filo ou divisão , classe, ordem, família , gênero e espécie. Em 1990, a classificação de domínio foi introduzida acima do reino.

Prefixos podem ser adicionados de forma que sub - reino ( subregnum ) e infra - reino (também conhecido como infraregnum ) sejam as duas classes imediatamente abaixo de reino. Super-reino pode ser considerado como um equivalente de domínio ou império ou como uma posição independente entre reino e domínio ou subdomínio. Em alguns sistemas de classificação, o ramo de classificação adicional (latim: ramus ) pode ser inserido entre o sub-reino e o infra-reino, por exemplo, Protostomia e Deuterostomia na classificação de Cavalier-Smith.

História

Dois reinos da vida

A classificação dos seres vivos em animais e plantas é antiga. Aristóteles (384-322 aC) classificou as espécies animais em sua História dos Animais , enquanto seu pupilo Teofrasto (c. 371-c. 287 aC) escreveu uma obra paralela, a Historia Plantarum , sobre plantas.

Carl Linnaeus (1707-1778) lançou as bases para a nomenclatura biológica moderna , agora regulamentada pelos Códigos de Nomenclatura , em 1735. Ele distinguiu dois reinos de seres vivos: Regnum Animale (' reino animal ') e Regnum Vegetabile ('reino vegetal', para plantas ). Lineu também incluiu minerais em seu sistema de classificação , colocando-os em um terceiro reino, Regnum Lapideum .

Três reinos da vida

A concepção original de Haeckel (1866) dos três reinos da vida, incluindo o novo reino Protista. Observe a inclusão da cianobactéria Nostoc com as plantas.

Em 1674, Antonie van Leeuwenhoek , frequentemente chamado de "pai da microscopia", enviou à Royal Society de Londres uma cópia de suas primeiras observações de organismos unicelulares microscópicos. Até então, a existência de tais organismos microscópicos era totalmente desconhecida. Apesar disso, Lineu não incluiu nenhuma criatura microscópica em sua taxonomia original.

No início, os organismos microscópicos foram classificados dentro dos reinos animal e vegetal. No entanto, em meados do século 19, ficou claro para muitos que "a dicotomia existente entre os reinos vegetal e animal [tornou-se] rapidamente obscurecida em seus limites e obsoleta".

Em 1860, John Hogg propôs o Protoctista , um terceiro reino de vida composto de "todas as criaturas inferiores, ou os seres orgânicos primários"; ele manteve o Regnum Lapideum como um quarto reino de minerais. Em 1866, Ernst Haeckel também propôs um terceiro reino de vida, o Protista , para "organismos neutros" ou "o reino das formas primitivas", que não eram animais nem vegetais; ele não incluiu o Regnum Lapideum em seu esquema. Haeckel revisou o conteúdo deste reino várias vezes antes de se estabelecer em uma divisão baseada em se os organismos eram unicelulares (Protista) ou multicelulares (animais e plantas).

Quatro reinos

O desenvolvimento da microscopia revelou distinções importantes entre aqueles organismos cujas células não têm um núcleo distinto ( procariotos ) e organismos cujas células têm um núcleo distinto ( eucariotos ). Em 1937, Édouard Chatton introduziu os termos "procarioto" e "eucarioto" para diferenciar esses organismos.

Em 1938, Herbert F. Copeland propôs uma classificação de quatro reinos criando o romance Reino Monera de organismos procarióticos; como um filo Monera revisado do Protista, incluía organismos agora classificados como Bactérias e Archaea . Ernst Haeckel, em seu livro de 1904 The Wonders of Life , colocou as algas azul-esverdeadas (ou Phycochromacea) em Monera; isso gradualmente ganharia aceitação, e as algas verde-azuladas seriam classificadas como bactérias no filo Cyanobacteria .

Na década de 1960, Roger Stanier e CB van Niel promoveram e popularizaram o trabalho anterior de Édouard Chatton, particularmente em seu artigo de 1962, "The Concept of a Bacterium"; isso criou, pela primeira vez, uma classificação acima do reino - um super -reino ou império - com o sistema de dois impérios de procariotos e eucariotos. O sistema de dois impérios seria posteriormente expandido para o sistema de três domínios de Archaea, Bacteria e Eukaryota.

Cinco reinos

As diferenças entre fungos e outros organismos considerados plantas há muito eram reconhecidas por alguns; Haeckel havia movido os fungos de Plantae para Protista após sua classificação original, mas foi amplamente ignorado nesta separação pelos cientistas de seu tempo. Robert Whittaker reconheceu um reino adicional para os Fungos . O sistema de cinco reinos resultante, proposto em 1969 por Whittaker, tornou-se um padrão popular e com algum refinamento ainda é usado em muitos trabalhos e forma a base para novos sistemas de vários reinos. Baseia-se principalmente nas diferenças de nutrição ; seus Plantae eram em sua maioria autótrofos multicelulares , seus heterótrofos multicelulares Animalia e seus saprotróficos multicelulares Fungi .

Os dois reinos restantes, Protista e Monera, incluíam colônias celulares unicelulares e simples. O sistema de cinco reinos pode ser combinado com o sistema de dois impérios. No sistema Whittaker, Plantae incluiu algumas algas. Em outros sistemas, como o sistema de cinco reinos de Lynn Margulis , as plantas incluíam apenas as plantas terrestres ( Embryophyta ), e Protoctista tem uma definição mais ampla.

Após a publicação do sistema de Whittaker, o modelo de cinco reinos começou a ser comumente usado em livros didáticos de biologia do ensino médio. Mas, apesar do desenvolvimento de dois reinos para cinco entre a maioria dos cientistas, alguns autores ainda em 1975 continuaram a empregar um sistema tradicional de dois reinos de animais e plantas, dividindo o reino vegetal em sub-reinos Procariota (bactérias e cianobactérias), Mycota (fungos e supostos parentes) e Chlorota (algas e plantas terrestres).

Seis reinos

Em 1977, Carl Woese e colegas propuseram a subdivisão fundamental dos procariontes em Eubacteria (mais tarde chamada de Bacteria) e Archaebacteria (mais tarde chamada de Archaea), com base na estrutura do RNA ribossomal ; isso mais tarde levaria à proposta de três "domínios" da vida : Bactéria, Archaea e Eukaryota. Combinado com o modelo de cinco reinos, isso criou um modelo de seis reinos, onde o reino Monera é substituído pelos reinos Bacteria e Archaea. Esse modelo de seis reinos é comumente usado em livros-texto de biologia de escolas de ensino médio recentes nos Estados Unidos, mas tem recebido críticas por comprometer o consenso científico atual. Mas a divisão de procariontes em dois reinos continua em uso com o recente esquema de sete reinos de Thomas Cavalier-Smith, embora difira principalmente no sentido de que Protista é substituído por Protozoa e Chromista .

Oito reinos

Thomas Cavalier-Smith apoiou o consenso na época de que a diferença entre Eubacteria e Archaebacteria era tão grande (principalmente considerando a distância genética dos genes ribossômicos) que os procariotos precisavam ser separados em dois reinos diferentes. Ele então dividiu Eubacteria em dois sub-reinos: Negibacteria ( bactérias Gram negativas ) e Posibacteria ( bactérias Gram positivas ). Os avanços tecnológicos na microscopia eletrônica permitiram a separação do reino Chromista do reino Plantae . Na verdade, o cloroplasto dos cromistas está localizado no lúmen do retículo endoplasmático, em vez de no citosol . Além disso, apenas os cromistas contêm clorofila c . Desde então, muitos filos não fotossintéticos de protistas, que se acredita terem perdido seus cloroplastos secundariamente, foram integrados ao reino Chromista.

Finalmente, alguns protistas sem mitocôndrias foram descobertos. Como as mitocôndrias eram conhecidas por serem o resultado da endossimbiose de uma proteobactéria , pensava-se que esses eucariotos amitocondriados o eram primitivamente, marcando um passo importante na eucariogênese . Como resultado, esses protistas amitocondriados foram separados do reino protista, dando origem ao, ao mesmo tempo, super-reino e reino Archezoa . Este super - reino se opôs ao super - reino Metakaryota , agrupando os cinco outros reinos eucarióticos ( Animalia , Protozoa , Fungi , Plantae e Chromista ). Isso ficou conhecido como a hipótese do Archezoa , que desde então foi abandonada; esquemas posteriores não incluíram a divisão Archezoa-Metakaryota.

† Não mais reconhecido pelos taxonomistas .

Seis reinos (1998)

Em 1998, Cavalier-Smith publicou um modelo de seis reinos, que foi revisado em artigos subsequentes. A versão publicada em 2009 é mostrada a seguir. Cavalier-Smith não mais aceitava a importância da divisão fundamental entre Eubactérias e Archaebactérias proposta por Woese e outros e apoiada por pesquisas recentes. O reino Bacteria (único reino do império Prokaryota ) foi subdividido em dois sub-reinos de acordo com suas topologias de membrana: Unibacteria e Negibacteria . Unibacteria foi dividida em filos Archaebacteria e Posibacteria ; a transição bimembranosa-unimembranosa era considerada muito mais fundamental do que o longo ramo da distância genética das Archaebacteria, vista como não tendo nenhum significado biológico particular.

Cavalier-Smith não aceita a exigência de que os táxons sejam monofiléticos ("holofiléticos" em sua terminologia) para serem válidos. Ele define Prokaryota, bactérias, Negibacteria, Unibacteria e Posibacteria como válido paraphyla (portanto, "monofilético" no sentido de que ele usa este termo) taxa, marcação inovações importantes do significado biológico (em relação do conceito de biológica nicho ).

Da mesma forma, seu reino parafilético Protozoa inclui os ancestrais de Animalia, Fungi, Plantae e Chromista. Os avanços dos estudos filogenéticos permitiram que Cavalier-Smith percebesse que todos os filos que se pensava serem arquezoários (isto é, eucariotos primitivamente amitocondriados) tinham de fato perdido secundariamente suas mitocôndrias, geralmente transformando-as em novas organelas: hidrogenossomas . Isso significa que todos os eucariotos vivos são na verdade metakariotos , de acordo com o significado do termo dado por Cavalier-Smith. Alguns dos membros do extinto reino Archezoa , como o filo Microsporidia , foram reclassificados no reino Fungi . Outros foram reclassificados no reino Protozoa , como Metamonada que agora faz parte do infra-reino Excavata .

Porque Cavalier-Smith permite parafilicamente , o diagrama abaixo é um 'organograma', não um 'gráfico ancestral', e não representa uma árvore evolutiva.

Sete reinos

Cavalier-Smith e seus colaboradores revisaram sua classificação em 2015. Nesse esquema, eles reintroduziram a divisão dos procariontes em dois reinos, Bacteria (= Eubacteria ) e Archaea (= Archaebacteria ). Isso é baseado no consenso no Esboço Taxonômico de Bactérias e Arquéias (TOBA) e no Catálogo da Vida .

Resumo

A classificação da vida em nível de reino ainda é amplamente empregada como uma forma útil de agrupar organismos, apesar de alguns problemas com esta abordagem:

• Reinos como Protozoa representam graus em vez de clados e, portanto, são rejeitados pelos sistemas de classificação filogenética .
• A pesquisa mais recente não apóia a classificação dos eucariotos em nenhum dos sistemas padrão. Em abril de 2010, nenhum conjunto de reinos era suficientemente apoiado por pesquisas para atingir uma aceitação generalizada. Em 2009, Andrew Roger e Alastair Simpson enfatizaram a necessidade de diligência na análise de novas descobertas: "Com o ritmo atual de mudança em nossa compreensão da árvore da vida eucarionte, devemos proceder com cautela."

Além dos reinos tradicionais

Embora o conceito de reinos continue a ser usado por alguns taxonomistas, houve um movimento de afastamento dos reinos tradicionais, pois eles não são mais vistos como provedores de uma classificação cladística , onde há ênfase na organização dos organismos em grupos naturais .

Três domínios da vida

Uma árvore filogenética baseada em dados de rRNA mostrando o sistema de três domínios de Woese . Todos os ramos menores podem ser considerados reinos.

Por volta de meados da década de 1970 em diante, houve uma ênfase crescente nas comparações de genes no nível molecular (inicialmente genes de RNA ribossômico ) como o principal fator na classificação; a semelhança genética foi enfatizada sobre as aparências externas e o comportamento. As classificações taxonômicas, incluindo os reinos, deveriam ser grupos de organismos com um ancestral comum, fosse monofilético ( todos os descendentes de um ancestral comum) ou parafilético ( apenas alguns descendentes de um ancestral comum).

Com base em tais estudos de RNA, Carl Woese pensou que a vida poderia ser dividida em três grandes divisões e se referiu a elas como o modelo dos "três reinos primários" ou modelo do "reino". Em 1990, o nome "domínio" foi proposto para a classificação mais alta. Este termo representa um sinônimo para a categoria de domínio (lat. Dominium), introduzida por Moore em 1974. Ao contrário de Moore, Woese et al. (1990) não sugeriram um termo latino para esta categoria, o que representa um argumento adicional que sustenta o termo domínio introduzido com precisão. Woese dividiu os procariontes (anteriormente classificados como Reino Monera) em dois grupos, chamados Eubacteria e Archaebacteria , enfatizando que havia tanta diferença genética entre esses dois grupos quanto entre qualquer um deles e todos os eucariotos.

De acordo com os dados genéticos, embora grupos de eucariotos como plantas, fungos e animais possam parecer diferentes, eles estão mais intimamente relacionados entre si do que com as Eubactérias ou Archaea. Também foi descoberto que os eucariotos estão mais intimamente relacionados com as arquéias do que com as eubactérias. Embora a primazia da divisão Eubacteria-Archaea tenha sido questionada, ela foi confirmada por pesquisas subsequentes. Não há consenso sobre quantos reinos existem no esquema de classificação proposto por Woese.

Supergrupos eucarióticos

Árvore filogenética e simbiogênica de organismos vivos, mostrando as origens dos eucariotos e procariontes

Uma hipótese de relações eucarióticas retratada por Alastair Simpson

Em 2004, um artigo de revisão de Simpson e Roger observou que os Protista eram "uma bolsa para todos os eucariotos que não são animais, plantas ou fungos". Eles sustentavam que apenas grupos monofiléticos deve ser aceito como fileiras formais em uma classificação e que - embora esta abordagem tinha sido impraticável anteriormente (necessitando "literalmente dezenas de 'reinos eucarióticos ' ") - que agora se tinha tornado possível dividir os eucariontes em "apenas alguns grupos principais que são provavelmente todos monofiléticos ".

Com base nisso, o diagrama ao lado (redesenhado de seu artigo) mostrava os verdadeiros "reinos" (suas aspas) dos eucariotos. Uma classificação que seguiu essa abordagem foi produzida em 2005 para a Sociedade Internacional de Protistologistas, por um comitê que "trabalhou em colaboração com especialistas de várias sociedades". Ele dividiu os eucariotos nos mesmos seis "supergrupos". A classificação publicada deliberadamente não usou classificações taxonômicas formais, incluindo a de "reino".

Neste sistema, os animais multicelulares ( Metazoa ) descendem do mesmo ancestral dos coanoflagelados unicelulares e dos fungos que formam o Opisthokonta . Pensa-se que as plantas estão mais distantemente relacionadas com animais e fungos.

No entanto, no mesmo ano em que a classificação da Sociedade Internacional de Protistologistas foi publicada (2005), dúvidas estavam sendo expressas se alguns desses supergrupos eram monofiléticos, particularmente o Chromalveolata, e uma revisão em 2006 observou a falta de evidências para vários dos seis supergrupos propostos.

A partir de 2010, há um amplo consenso de que os Rhizaria pertencem aos Stramenopiles e aos Alveolata, em um clado denominado supergrupo SAR , de modo que Rhizaria não é um dos principais grupos de eucariotos. Além disso, não parece haver um consenso. Rogozin et al. em 2009 observou que "A profunda filogenia dos eucariotos é um problema extremamente difícil e controverso." Em dezembro de 2010, parece haver um consenso de que o modelo de seis supergrupos proposto em 2005 não reflete a verdadeira filogenia dos eucariotos e, portanto, como eles devem ser classificados, embora não haja acordo quanto ao modelo que deve substituí-lo.

Vírus

O Comitê Internacional de Taxonomia de Vírus usa a classificação taxonômica "reino" para a classificação de vírus (com o sufixo -virae ); mas isso está abaixo das classificações de nível superior de reino e sub- reino .

Há um debate contínuo sobre se os vírus podem ser incluídos na árvore da vida. Os dez argumentos contra incluem o fato de que são parasitas intracelulares obrigatórios que não têm metabolismo e não são capazes de se replicar fora de uma célula hospedeira. Outro argumento é que seu posicionamento na árvore seria problemático, uma vez que se suspeita que os vírus tenham surgido várias vezes e eles têm uma tendência para coletar sequências de nucleotídeos de seus hospedeiros.

Por outro lado, os argumentos favorecem sua inclusão. Um vem da descoberta de vírus extraordinariamente grandes e complexos, como o Mimivírus , que possuem genes celulares típicos.

Veja também: Classificação de vírus

Veja também

• Cladística
• Filogenética
• Sistemática
• Taxonomia

Notas

Referências

Leitura adicional

• Pelentier, B. (2007-2015). Empire Biota: uma taxonomia abrangente , [1] . [Visão histórica.]
• Peter H. Raven e Helena Curtis (1970), Biology of Plants , Nova York: Worth Publishers. [Apresentação inicial do sistema de cinco reinos.]

links externos

• Uma breve história dos reinos da vida na natureza terrestre
• O conceito de cinco reinos
• Classificação de Whittaker