Exercícios: Os grandes grupos de seres vivos

Enumere os grandes grupos (reinos) de seres vivos e escreva uma característica distintiva de cada um que permita reconhecê-lo.

Distinga briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas considerando a presença de vasos condutores, sementes e flores, e apresente um exemplo de cada grupo.

Explique o critério que separa os vertebrados dos invertebrados, cite os cinco grupos de vertebrados e uma novidade evolutiva fundamental de cada um.

Distinga um organismo unicelular de um pluricelular com dois exemplos de cada um, e explique que vantagem representa a divisão de trabalho entre células especializadas de um organismo pluricelular.

Classifique cada um destes organismos em seu grande grupo (Monera, Protoctista, Fungos, Plantas ou Animais) e justifique sua escolha: uma ameba, um cogumelo, um carvalho, uma cianobactéria e uma esponja.

Explique duas características que distinguem os fungos das plantas (composição da parede celular, modo de nutrição, substância de reserva) e justifique por que os fungos são filogeneticamente mais próximos dos animais do que das plantas.

Cite três grandes grupos de invertebrados (por exemplo cnidários, anelídeos, artrópodes, moluscos ou equinodermos) e uma inovação evolutiva que caracterize cada um (simetria radial, segmentação, exoesqueleto articulado...).

O que é um protoctista (protista)? Explique por que se diz que é um grupo «saco de gatos», o que os seus membros têm em comum e apresente dois exemplos que evidenciem a sua enorme diversidade (uma alga unicelular e um protozoário).

Identifique a qual grande grupo pertence cada organismo com base nestas descrições e justifique a sua resposta: a) organismo unicelular sem núcleo individualizado, com lípidos de membrana unidos por ligações éter, que habita em fontes termais; b) organismo eucariótico multicelular de nutrição heterotrófica por absorção; c) organismo unicelular eucariótico fotossintético do plâncton.

Explique que adaptações anatômicas e fisiológicas permitiram aos primeiros vertebrados passar do meio aquático para o terrestre, e que problemas tiveram de resolver (sustentação, respiração, dessecação e reprodução).

A partir da árvore filogenética simplificada do esquema: a) indique qual grupo atual compartilha um ancestral comum mais recente com os animais; b) explique o que representa o nó assinalado com «?» e que tipo de organização celular compartilham todos os grupos que descendem dele; c) justifique se é correto afirmar que as bactérias são «menos evoluídas» do que os animais.

Ordene o aparecimento destas inovações na história das plantas e explique que independência do meio aquático cada uma proporcionou: vasos condutores, semente e flor.

Ordene o surgimento destas novidades evolutivas dos vertebrados e atribua cada uma ao grupo no qual surgiu: mandíbulas, pulmões e membros com dedos, ovo amniótico e pena.

Explique o que é uma sinapomorfia (caráter derivado compartilhado) utilizando o pelo e as glândulas mamárias dos mamíferos, e justifique por que razão os caracteres derivados compartilhados, e não as semelhanças gerais, servem para construir árvores evolutivas.

Distinga evolução divergente e convergente utilizando estes exemplos: o braço humano e a asa do morcego (órgãos homólogos) em oposição à asa de uma borboleta e à asa de uma ave (órgãos análogos). Explique o que cada caso indica sobre o grau de parentesco.

As esponjas são os animais vivos com a organização mais simples. Descreva o seu plano corporal (sem tecidos verdadeiros, coanócitos que filtram a água) e justifique o que sugerem sobre a forma como os animais surgiram a partir de protistas coloniais.

Em uma lagoa de alta montanha da Península Ibérica registrou-se na última década um colapso populacional de 80 % no sapo-parteiro-comum (Alytes obstetricans), enquanto as populações de cobra-d'água-viperina (Natrix maura) e de libélulas não mostram declínios significativos. As análises ambientais revelam um aumento da radiação UV-B, uma concentração moderada de nitratos de origem pecuária (18,5 mg/L) e a presença do fungo patogênico Batrachochytrium dendrobatidis.

1. a) Interprete, relacionando-o com a anatomia e a fisiologia dos anfíbios (trocas gasosas através do tegumento, ciclo reprodutor bifásico e metamorfose), por que esses fatores afetam de forma devastadora os anfíbios e não os répteis da mesma massa de água.
2. b) Elabore um plano de ação com duas medidas de conservação específicas e viáveis no campo para impedir o desaparecimento do sapo-parteiro nesse local. Justifique o mecanismo biológico pelo qual cada uma das suas propostas contrariará as causas concretas do declínio.

Em uma parcela experimental de uma floresta caducifólia, aplicou-se um fungicida sistêmico de amplo espectro no solo durante três anos, mantendo inalteradas a radiação solar, a pluviosidade e a concentração de CO₂ atmosférico. Após esse período, constataram-se três observações empíricas:

1. A espessura da camada de serapilheira não decomposta aumentou em 180 %.

2. Os exemplares jovens de carvalho-roble (Quercus robur) tiveram uma redução de 45 % no seu crescimento e uma acentuada deficiência foliar de fósforo e nitrogênio.

3. A taxa de respiração do solo reduziu-se drasticamente.

1. a) Justifique as observações 1 e 3 a partir da estratégia metabólica e do modo de digestão externa característicos dos fungos saprófitas em comparação com a nutrição autótrofa vegetal.
2. b) Explique o mecanismo biológico subjacente à observação 2: que interação simbiótica específica foi destruída no solo e que fluxo líquido de nutrientes entre fungo e planta ficou interrompido?
3. c) Preveja, de forma fundamentada, como a ausência contínua de fungos afetará, a médio prazo, a produtividade primária líquida da floresta e o ciclo biogeoquímico do carbono.

Ao analisar o registro fóssil das jazidas continentais antes e depois da crise biológica do limite Permiano-Triássico (~252 Ma), observa-se que os terapsídeos (sinapsídeos conhecidos como «répteis mamaliformes»), que dominavam mais de 70 % das comunidades faunísticas de herbívoros e carnívoros, sofreram uma extinção em massa superior a 85 % das suas famílias. Durante o Triássico, os arcossauros basais — anteriormente escassos e marginais — experimentaram uma rápida diversificação, ocupando a grande maioria dos nichos ecológicos terrestres.

1. a) Interprete esta substituição faunística aplicando os conceitos de gargalo ecológico, vacância de nichos e radiação adaptativa. A diversificação dos arcossauros foi consequência de uma «superioridade biológica competitiva» prévia ou de uma contingência histórica?
2. b) Aplique o mesmo raciocínio ao evento de extinção do limite Cretáceo-Paleógeno (K-Pg): justifique se o auge ecológico dos mamíferos placentários após o impacto do meteorito apoia a ideia de progresso evolutivo cumulativo ou a de contingência.
3. c) Diante da atual crise de perda de biodiversidade provocada pela ação humana, um relatório afirma: «As espécies dominantes hoje (humanos, aves de granja, roedores) garantem a estabilidade dos ecossistemas futuros porque a sua abundância demonstra o seu sucesso adaptativo». Julgue criticamente esta afirmação apoiando-se nos padrões de sobrevivência observados nas grandes extinções do registro fóssil.