teoria sintetica - Professora Leonilda

COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.
TERRA BOA - PARANÁ
Professora Leonilda Brandão da Silva
E-mail: [email protected]
http://professoraleonilda.wordpress.com/
CAPÍTULO 9 – p. 124
É a + aceita atualmente, o que não quer
dizer que ela não possa ser melhorada.
CAPÍTULO 9 – p. 124
Leitura do texto introdutório
PROBLEMATIZAÇÃO
• Como você explicaria as diferenças entre
indivíduos de uma mesma espécie?
• Quais as fontes da variabilidade genética?
• Será que a seleção natural se aplica também
aos seres humanos?
1
UM POUCO DE HISTÓRIA
•Darwin não soube explicar:
– como elas apareciam (ignorava as
mutações).
– nem como as variações podiam ser
transmitidas aos descendentes
(ignorava as leis de Mendel).
•Nas 1as década do séc. XX, porém houve
uma síntese entre o darwinismo, as leis de
Mendel e o que se descobrira a respeito das
mutações – teoria sintética da evolução.
Mutações
Seres Vivos
Seleção Natural
Variabilidade
Adaptação
A descoberta dos genes e das mutações
• Em 1900 as leis de Mendel foram redescobertas por Correns, Tschermark e De Vries.
• Com isso eliminava as objeções a Darwin.
• Mendel demonstrou que os ‘fatores’ responsáveis pela
hereditariedade separam-se de forma independente na
formação dos gametas.
• De Vries foi o 1º a utilizar a palavra ‘mutações’, entretanto foram os trabalhos de Morgan, a partir de 1909, que
introduziram a expressão “alteração genética”.
• Posteriormente, com a elaboração de um modelo de gene que corresponde a um trecho da molécula de DNA, a
mutação pôde ser explicada como uma alteração na sequência de bases nitrogenadas. Assim, a mutação mostrou-se com matéria-prima para a seleção natural, originando novos alelos e produzindo variações fenotípicas.
A TEORIA ATUAL
• A teoria sintética foi desenvolvida a partir da
década de 1930 com base em contribuições de
vários cientistas de vários países.
• Essa teoria analisa os fatores que alteram a frequência dos genes nas populações, como:
–a mutação
–a seleção natural
–a migração seguida de isolamento
geográfico e isolamento reprodutivo e
–a deriva genética (mudança ao acaso na
frequência dos genes).
2
VARIEDADE GENÉTICA:
MUTAÇÕES E REPRODUÇÃO SEXUADA
• Uma mutação podem ser provocadas por diversos fatores, como:
– defeito no mecanismo de duplicação DNA;
– fatores ambientais (raios ultravioletas, radioatividade);
– certos vírus;
– pela ação de produtos químicos (benzimidazol,
ácido nitroso, hidrazina e gás mostarda).
• Embora existam enzimas p/ corrigir esses erros
ou reparar os estragos, nem sempre isso ocorre.
MUTAÇÃO e EVOLUÇÃO
• Chamamos de MUTAÇÃO a mudança na sequência
de bases do DNA. Ela pode ser suficiente para provocar o aparecimento de uma nova característica.
• Isso ocorre porque , se alterarmos a sequência de
bases do DNA, poderemos alterar a sequência de aa.
da proteína, o q poderá modificar suas propriedades.
• Quando isso ocorre nas células somáticas, as mutações não causam nenhum efeito evolutivo, pois não
são transmitidas aos descendentes.
• Ocorrendo nas células germinativas, podem passar
às gerações seguintes e gerar novas características.
• As mutações são um acontecimento raro, portanto,
em princípio sua frequência é muito baixa na população.
• Elas ocorrem ao acaso.
• Por exemplo, se um organismo vive em um lugar frio,
esse ambiente não favorece o aparecimento de mutações que aumentem a defesa contra o frio.
• Diversas mutações podem ocorrer, se por acaso, aparecer uma favorável, esta será selecionada e, com
isso, o nº de indivíduos portadores dessa mutação
aumentará com o tempo.
• Como a população está normalmente adaptada ao
seu ambiente, é mais provável que que a mutação
seja neutra ou desvantajosa.
O ACASO DAS MUTAÇÕES
• O conhecimento + recente sobre o mecanismo do código genético veio comprovar que as mutações ocorrem ao acaso.
• A mutação ocorre independentemente de seu valor
adaptativo. A chance de uma mutação aparecer não
é afetada pela vantagem que ela pode conferir ao seu
portador.
• Mas se por acaso aparecer alguma mutação favorável ela será selecionada positivamente e o nº de indivíduos com a mutação aumentará com o tempo.
• Ao contrário da mutação, a seleção natural não é um
processo aleatório; não é por acaso que os insetos
resistentes a inseticidas aumentam de no em ambientes c/ esses produtos. Por isso não podemos dizer
que a EVOLUÇÃO como um todo ocorre ao acaso.
REPRODUÇÃO SEXUADA
• Na reprodução assexuada, os filhos são iguais aos
pais. As únicas modificações resultam de mutações
ocasionais.
• Na reprodução sexuada, a meiose produz grande variedade de gametas, que, por fecundação podem originar muitos filhos geneticamente diferentes.
• Isso acontece devido ao arranjo, ao acaso, dos cromossomos paternos e maternos e devido à permutação (troca de pedaços entre cromossomo fazendo
surgir novas combinações genéticas).
• No caso da espécie humana, mesmo que não houvesse permutação, seria possível a formação de
8.388.608 gametas diferentes (223) a partir dos 23
cromossomos. Os genes que condicionam as características do pai e da mãe são recombinados em
infinitas possibilidades e produzem grande variedade de indivíduos, ou seja, grande diversidade genética
• Desse modo, embora a reprodução sexuada não crie
novos alelos (só a mutação faz isso), ela promove
recombinações, aumentando a variedade genética,
condição necessária p/ a evolução.
• Sem variedade genética não pode
haver seleção natural nem evolução.
Para calcular o número de gametas diferentes que um
indivíduo pode formar é só usar a seguinte fórmula:2n
em que n é o nº de pares de cromossomos presentes
na espécie. Se fizéssemos o cálculo para a espécie
humana, seria 223 = 8.388.608 gametas diferentes.
Leitura do texto:
Vantagens da reprodução sexuada
p. 128
SELEÇÃO NATURAL – p. 128
• A 1a parte do processo da evolução (variedade genética) ocorre ao acaso.
• A 2a (seleção natural) não ocorre ao acaso, sendo
influenciada pelo ambiente. Podemos dizer que os:
–genes podem sofrer mutações aleatórias;
–os indivíduos são selecionados em função de suas
vantagens adaptativas, as populações evoluem.
• O processo de seleção natural é + facilmente observado em populações que se reproduzem de forma
rápida, como bactérias e insetos. Vejamos alguns
exemplos de seleção natural.
3
A resistência de insetos aos inseticidas
• Em uma população de insetos, a alta taxa de reprodução
sexuada fornece populações variadas.
• Qdo. essa população é submetida a determinado inseticida por um período prolongado, os indivíduos sensíveis
morrem e os mutantes resistentes sobrevivem.
• Gradativamente, diminui a qtde. de sensíveis e aumenta a
de resistentes.
• No início, os mutantes são raros, qdo. o inseticida aparece
eles passam a ter + possibilidade de sobreviver e se reproduzir. Por isso a frequência dos resistentes aumenta aos
poucos.
• É importante ressaltar que a mutação resistente ao inseticida não foi provocada pelo produto. Ela já existia em
baixa frequência a ação do inseticida consistiu em selecioná-la + e espalhá-la na população.
A resistência de bactérias aos antibióticos
• Com bactérias e antibióticos ocorre um fenômeno ≈ ao dos insetos.
• Eventualmente aparece, por mutação, um gene
que confere resistência ao antibiótico.
• Se não houver antibiótico no meio, a característica não é vantajosa. Esse indivíduo é menos
adaptado e pode perder-se por seleção natural.
• Entretanto, a presença do antibiótico pode alterar essa situação: as sensíveis morrem e as resistentes sobrevivem e aumentam de no.
O BICO DOS TENTILHÕES
• De 1975 a 1977, a ilha Dafner (Galápagos) passou
por um período de seca muito forte, o que provocou
uma redução no no de sementes.
• As plantas que sobreviveram a seca tinham sementes grandes, sendo assim os pássaros de bicos pequenos não conseguiam consumir (grande mortalidade).
• Comparando o tamanho do bico dos pássaros antes
da seca e depois, os cientistas constataram que, na
média, ele aumentou.
Leitura do texto:
A evolução da AIDS
pág. 130
SELEÇÃO NATURAL NA SP HUMANA
• Em certas regiões da África, a frequência de alelos
que causa a anemia falciforme tornou-se muito alta.
• Homozigotos (aa) para a doença apresentam problemas sérios que podem ser fatais.
• Heterizogotos (Aa) ou não têm a doença ou têm uma
forma + branda, que não prejudica a sobrevivência.
• Os heterozigotos são resistentes à malária.
• Assim, os heterozigotos para anemia falciforme têm
vantagem adaptativa sobre:
−as pessoas saudáveis, pois estes podem contrair a malária e morrer;
−sobre os homozigotos, pois estes
morrem cedo de anemia.
Anemia falciforme no ser humano.
• Nessa doença a troca de uma base do DNA provoca
a troca do aa. glutamina pela valina na hemoglobina.
• Com isso, as mol. de hemoglobina se agrupam e alteram a forma da hemácia, q adquire a forma de foice.
Essas hemácias podem agrupar e bloquear vasos
sanguíneos, diminuindo a oxigenação dos tecidos e
até levar à morte.
SELEÇÃO SEXUAL
• É o processo pelo qual certas características sexuais
são selecionadas e se espalham na população, pois
ajudam o indivíduo a conseguir parceiro sexual.
• Em certas sp os machos lutam entre si para conseguir
a fêmea: são favorecidas características como: força
física, chifres, garras,. Outras ssp é a fêmea que escolhe o macho mais atraente: ex. pavão, ela escolhe cauda + vistosa, etc. A cauda do pavão, o colorido das penas de pássaros ou das escamas de peixes, funcionam
como um sinal de que o animal é saudável.
• Nesse caso a fêmea escolhe justamente
os animais saudáveis para ter filhos,
que herdarão as características responsáveis pelo sucesso dos pais.
As limitações da seleção natural – p. 133
• Em certos momentos da história da Terra ocorreu a extinção
de grande nº de ssp – em curto intervalo de tempo. São as
chamadas “extinções em massa”, provocadas por ex. por
grandes mudanças climáticas ou ainda quedas de asteroides, entre outros fatores.
• Muitas características se originaram da herança de antepassados. Por ex., o fato de uma baleia ter pulmões em vez de
brânquias é explicado pelo fato dela ter evoluído de um mamífero terrestre.
• Na realidade todas as formas atuais de vida surgiram depois
de um longo processo de evolução, que produziu organismos capazes de sobreviver em determinado ambiente e deixar descendentes.
• A história evolutiva das ssp deve ser vista como uma árvore. Na ponta de cada ramo estão as ssp atuais. Abaixo estão
os ancestrais, que não existem mais e originaram os atuais.
Melanismo Industrial
A história das mariposas: críticas e réplicas
• A história das mariposas de Manchester, na Inglaterra, é
um exemplo utilizado para explicar a evolução por seleção natural.
• Há 2 variedades de mariposas: cinza-clara e + escura.
• Antes da industrialização, 1850, as mariposas claras eram + comuns em Manchester. Após a Revolução, 1900,
a variedade escura passou a ser dominante.
• Em 1950, o geneticista Kettlewell, realizou vários experimentos e concluiu q na região não poluída, os pássaros
localizavam e comiam c/ + facilidade as escuras, pois as
claras ficavam camufladas nos troncos cobertos de liquens.
• A poluição destruiu os liquens e escureceu os troncos.
Com isso, as formas escuras ficaram + camufladas e
protegidas dos pássaros – ao contrário das claras –
aumentaram de número.
Antes da industrialização
Depois da industrialização
Antes da industrialização
Depois da industrialização
Assim, um indivíduo menos adaptado
em um ambiente pode vir a ser o mais
adaptado caso haja uma mudança ambiental.
CAMUFLAGEM
•Alguns animais têm a capacidade de se camuflarem c/ o meio em que vivem p/ tirar
alguma vantagem.
•A camuflagem pode ser útil tanto ao predador, quando deseja atacar uma presa sem
que esta o veja, ou para a presa, que pode
se esconder mais facilmente de seu predador.
CAMUFLAGEM
CAMUFLAGEM
CAMUFLAGEM
CAMUFLAGEM
CAMUFLAGEM
CAMUFLAGEM
MIMETISMO
• Semelhante à camuflagem, só
que ao invés de se parecerem
com o meio, os animais que
praticam o mimetismo tentam se
parecer com outros animais, com
intuito de parecer quem não é.
Verdadeira Monarca amarga:
Danaus plexippus
Falsa monarca
Cobra coral verdadeira
Falsa cobra coral
ATIVIDADES
Aplique seus conhecimentos
1 a 18 (exceto 7) – pág. 135 a 139