• Reconhecer a diversidade de animais;
• Identificar as principais características dos filos mais conhecidos do reino animal;
• Identificar as principais características das classes mais conhecidas do filo Chordata;
• Reconhecer relações de parentesco entre os diferentes grupos de animais;
• Interpretar árvores filogenéticas;
• Elaborar hipóteses de árvores filogenéticas do reino animal;
• Compreender a ciência enquanto atividade humana;
• Desenvolver pesquisas em diferentes meios (livros, revistas, internet);
• Selecionar informações em diferentes meios (livros, revistas, internet);
• Organizar dados obtidos em diferentes meios (livros, revistas, internet) em quadros;
• Organizar argumentos de modo escrito e oral;
• Expressar-se de modo coerente;
• Trabalhar em grupo;
• Saber ouvir o próximo;
• Respeitar diferenças de opiniões.

• Biodiversidade;
• Relações de parentesco entre os organismos.

O reino animal possui uma grande variedade de organismos, distribuídos em cerca de 35 filos, compreendendo cerca de um milhão de espécies catalogadas, embora acredita-se que este número possa ser superior a três milhões de espécies viventes. Estes organismos constituem um ramo distinto da árvore da vida, uma vez que compartilham diversas características como, por exemplo: são organismos eucarióticos, multicelulares e heterotróficos.

Para compreender essa diversidade, nesta Situação de Aprendizagem, serão abordados os filos mais conhecidos do reino animal e suas principais características.

Nas etapas desta Situação de Aprendizagem, os alunos deverão elaborar hipóteses de árvores filogenéticas para os principais filos do reino animal e, posteriormente, para as principais classes do filo dos vertebrados. Para tanto, são apresentados quadros com as principais características que os estudantes deverão considerar durante o processo de elaboração e construção de suas árvores filogenéticas.

O objetivo desta atividade é reconhecer semelhanças e diferenças entre os organismos que, dentre outros aspectos, podem ser utilizadas na classificação biológica dos animais pertencentes aos filos (e classes) abordados nesta Situação de Aprendizagem. Observação: é importante compreender que a organização de filos (Quadro 01) e classes (Quadro 02) não representa a sequência evolutiva. Professor, durante as atividades, esclareça aos alunos que a compreensão evolutiva proposta não implica em linearidade e/ou transformações entre os organismos, mas que tal compreensão revela as inovações biológicas que surgiram no reino animal ao longo do tempo.

Quadros para as etapas desta atividade

Quadro 01.Filos mais conhecidos do reino animal e suas principais características.

Quadro 02.Classes mais conhecidas do filo Chordata e suas principais características.

Etapa 1 – O que todo animal tem?

Por meio de um brainstorming, questione os alunos sobre as principais características dos organismos pertencentes ao reino animal. Questões como, por exemplo, “Quais são as características compartilhadas por todos os animais?” poderão ser propostas neste momento. Professor, ressalte que os estudantes deverão responder sem receios e/ou censuras, de modo a demonstrar o que verdadeiramente pensam sobre o assunto. Anote todas as respostas oferecidas pelos alunos na lousa. Ao final do brainstorming, diga aos estudantes que selecionará as palavras e/ou frases que serão importantes para esta primeira etapa da Situação de Aprendizagem: eucariotos, multicelulares e heterotróficos (ou outros termos correlatos). Professor, revise com seus alunos os conceitos mencionados, solicitando que os estudantes apresentem definições e/ou exemplos para os mesmos e efetue as complementações necessárias. Sistematize na lousa as definições construídas nesta primeira etapa e ressalte que tais conceitos (organismos eucarioto, multicelular e heterotrófico) constituem as características basais do reino animal, isto é, representam as características compartilhadas por todos os animais.

Etapa 2 – Elaborando uma hipótese de árvore filogenética para o reino animal

Inicialmente, divida a classe em grupos de até quatro alunos e distribua uma cópia do Quadro 01 para cada grupo. Leia com os alunos os elementos presentes no quadro: a primeira linha contém os nomes científicos dos principais filos do reino animal enquanto que a primeira coluna, as principais características destes filos que os estudantes pesquisarão para elaborar uma árvore filogenética do reino animal. Professor, durante a leitura, é importante que os estudantes tenham clareza sobre: simetria; tecidos embrionários básicos (ou folhetos germinativos) – ectoderma, mesoderma e endoderma – assim como ausência e/ou presença de celoma; sistemas biológicos; e reprodução, principalmente a diferença entre reprodução assexuada e sexuada.

Após a leitura e compreensão do Quadro 01, diga que os alunos deverão elaborar uma hipótese de árvore filogenética do reino animal, sendo que as características presentes no referido quadro os auxiliarão no estabelecimento de proximidades e distanciamentos entre os organismos. Professor, caso necessário, retome os conceitos referentes à sistemática filogenética trabalhados no bimestre anterior, tais como: ancestralidade e características compartilhadas e exclusivas.

A atividade de pesquisa para o preenchimento do Quadro 01 poderá ser realizada na sala de aula, na biblioteca ou no laboratório de informática da escola. As fontes consultadas poderão compreender livros didáticos e/ou paradidáticos, revistas e endereços eletrônicos (caso opte pelo uso da internet, destaque questões referentes à confiabilidade dos sites pesquisados). Professor, é desejável que os alunos disponham de mais de uma fonte para consulta, pois, desta maneira, poderão contrastar e selecionar informações durante a elaboração da atividade.

Para a elaboração e a construção da hipótese de árvore filogenética do reino animal, distribua cartolinas ou folhas de papel pardo para cada grupo. Destaque que os grupos deverão “desenhar” suas hipóteses de árvores filogenéticas de modo a ocupar toda a extensão da cartolina ou do papel pardo uma vez que, ao fixarem suas produções na lousa, as árvores filogenéticas sejam visualizadas por toda a classe.

Ao término da atividade, solicite que os grupos apresentem suas hipóteses de árvores filogenéticas. Ao longo das apresentações, indague os alunos sobre os critérios utilizados para aproximar ou distanciar os filos pesquisados. Após cada apresentação, peça que o grupo fixe sua hipótese de árvore filogenética na lousa. Ao final das apresentações, efetue, juntamente com os alunos, comparações entre as hipóteses de árvores filogenéticas do reino animal elaboradas. Durante este momento, solicite aos estudantes que elaborem, coletivamente, uma hipótese de árvore filogenética para o reino animal, considerando as hipóteses anteriormente elaboradas e apresentadas por cada grupo.

Professor, saliente que as árvores filogenéticas estão em constante revisão, pois, à medida que novas tecnologias são descobertas e novos dados são revelados, a comunidade científica “revisa” e “reedita” a hipótese de árvore filogenética. Como exemplo, poderá apresentar as duas hipóteses de árvores filogenéticas que seguem abaixo na Figura 01. A primeira hipótese refere-se à síntese tradicional (sócio e cientificamente aceita) enquanto que a segunda, à síntese moderna, uma nova hipótese filogenética que considera, principalmente, dados biomoleculares para sua elaboração.

Figura 01.Hipóteses de árvores filogenéticas do reino animal. A. Síntese tradicional. B. Síntese moderna baseada, principalmente, em dados biomoleculares. (HALANYCH, 2004).

Após elaborar coletivamente uma hipótese-síntese de árvore filogenética do reino animal e esclarecer o caráter transitório das ciências, efetue comparações entre as principais características dos filos pesquisados (Quadro 01). Para tanto, é preciso conduzir as discussões durante o processo de síntese de modo que o resultado se aproxime da Figura A ou da Figura B acima. Posteriormente à elaboração da síntese da hipótese da árvore filogenética, poderão ser estabelecidas, por exemplo, discussões sobre o processo de cefalização dos animais, isso é, durante o processo evolutivo dos animais, observa-se a tendência de concentração dos principais órgãos sensoriais e das células nervosas responsáveis pelo processamento das informações captadas do ambiente na região anterior do corpo (cabeça).

Professor, é importante que, ao longo das comparações e discussões, os estudantes não associem tendências evolutivas ao aumento de complexidade ou à melhoria dos organismos. Esclareça, a todo o momento, que as tendências evolutivas representam inovações biológicas que surgiram em um determinado período em uma dada população de animais que foram selecionadas devido às contribuições destas para a sobrevivência e reprodução dos organismos. Neste momento, os estudantes poderão estabelecer associações entre inovações biológicas e finalidade (serve para...). Deste modo, é preciso esclarecer a questão do acaso no processo evolutivo.

Etapa 3 – Elaborando uma hipótese de árvore filogenética para o filo Chordata

Assim como na etapa anterior, divida a classe em grupos de até quatro alunos e distribua uma cópia do Quadro 02 para cada grupo. Leia com os alunos os elementos presentes no quadro e, após a leitura e compreensão do mesmo, diga que os estudantes deverão evidenciar características compartilhadas e exclusivas que sustentem a hipótese de árvore filogenética das principais classes do filo Chordata que segue abaixo:

Figura 02. Hipótese de árvore filogenética das principais classes do filo Chordata segundo dados presentes no endereço eletrônico Tree of Life Web Project (http://tolweb.org/tree/).

Para esta etapa, a proposição de uma hipótese de árvore filogenética que deverá ser sustentada, além de representar outra situação para o desenvolvimento de conceitos trabalhados anteriormente, constituíra em um momento para avaliar a maneira como os estudantes compreendem, principalmente, os conceitos de ancestralidade e de características compartilhadas e exclusivas entre os grupos de animais. A sugestão de árvore filogenética da Figura 01 permitirá tal avaliação, pois, comumente, os estudantes elaboram tais representações gráficas como a Figura 02 D abaixo em que os organismos são organizados dos mais primitivos (cuja origem e irradiação ocorreram menos recentemente) para os mais derivados (cuja origem e irradiação ocorreram mais recentemente).

Professor, caso os alunos demonstrem dificuldades para associar as características pesquisadas (Quadro 02) à árvore filogenética sugerida (Figura 01), saliente que as representações gráficas de árvores filogenéticas podem possuir variações, desde que são respeitados os critérios que aproximam e/ou distanciam os grupos de organismos. Assim, exiba as variações de árvores filogenéticas presentes na Figura 02 (entregando uma cópia para cada grupo ou reproduzindo-as na lousa) e demonstre a igualdade entre as mesmas. Neste momento, saliente que os critérios para aproximar e/ou distanciar os organismos são os mesmos, sendo que a diferença reside nos “giros” dos ramos (clados).

Figura 03. Variações na representação gráfica de hipótese de árvore filogenética das principais classes do filoChordata segundo dados presentes no endereço eletrônico Tree of Life Web Project (http://tolweb.org/tree/).

Ao término da atividade, solicite que os grupos apresentem seus dados à classe. Ao longo das apresentações, indague os alunos sobre os critérios utilizados para aproximar ou distanciar as principais classes de Chordata presentes na hipótese filogenética sugerida na Figura 01. Ao final das apresentações, efetue, juntamente com os alunos, comparações entre os critérios elaborados e solicite aos estudantes que elaborem, coletivamente, uma síntese dos mesmos, de modo a construir uma única árvore filogenética dos Chordata a partir dos dados pesquisados pelos pequenos grupos.

Assim como na etapa anterior, após a elaboração da árvore filogenética coletiva, estabeleça discussões com os alunos sobre as tendências evolutivas das classes de cordados pesquisados. Neste momento, poderão ser exploradas, por exemplo, a independência da água para a reprodução nas classes mais derivadas. Professor, atente para respostas finalistas e/ou transformistas que os estudantes possam oferecer, com o intuito de problematizá-las e revê-las de modo a aproximá-las de uma compreensão evolutiva.

Ao final, sistematizações sobre os principais filos do reino animal e as principais classes do filo dos cordatos poderão ser realizadas na lousa em parceria com os alunos. Professor, estimule os estudantes a reorganizarem seus dados e seus argumentos de modo a transformar as informações presentes nos Quadros 01 e 02 em texto.

1. ANIMAL DIVERSITY WEB. Disponível em : <http://animaldiversity.ummz.umich.edu/>. Acesso em 16 out. 2013.
2. ENTENDENDO A EVOLUÇÃO. Disponível em: <http://www.ib.usp.br/evosite/evohome.html>. Acesso em 16 out. 2013.
3. HALANYCH, K. M. The new view of animal phylogeny. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. n. 35, p. 229-256, 2004.
4. HICKMAN JR., C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, Allan. Princípios integrados de zoologia. ed. 11. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004.
5. KRASILCHIK, M. Prática de ensino de biologia. ed. 4. São Paulo: EDUSP, 2008.
6. MORAES, R.; LIMA, V. M. R. (Org.). Pesquisa em sala de aula: tendências para a educação em novos tempos. ed. 2. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2004.
7. POUGH, F. H.; JANIS, C. M.; HEISE, J. H. A vida dos vertebrados. ed. 3. São Paulo: Atheneu, 2003.
8. SÃO PAULO. Secretaria da Educação. Caderno do professor: biologia, ensino médio – 3ª série, volume 2. São Paulo: SEE-SP, 2009.
9. TREE OF LIFE WEB PROJECT. Disponível em: <http://tolweb.org/tree/>. Acesso em 16 out. 2013.
10. UNDESTANDING EVOLUTION. Disponível em : <http://evolution.berkeley.edu/>. Acesso em 16 out. 2013.
11. VEIGA, I. P. A. (Org.). Técnicas de ensino: por que não? ed. 19. Campinas: Papirus, 2008.

A avaliação desta Situação de Aprendizagem deverá ocorrer de modo processual, isto é, ao longo de todas as atividades realizadas pelos estudantes. Desta forma, é importante atentar para a maneira como os alunos demonstram suas compreensões sobre os grupos de animais estudados durante a realização das pesquisas e nas discussões sobre as mesmas.

Professor, caso julgue necessário a existência de uma avaliação formal – que resulte em uma produção concreta – a sistematização dos Quadros 01 e 02 sugeridas na etapa anterior poderá constituir-se em um instrumento avaliativo. Assim, solicite que os alunos, em pequenos grupos ou individualmente, reorganizarem seus dados e seus argumentos de modo a transformá-los em texto a ser entregue.