Evolução e Origem da Vida

EVOLUÇÃO
CONCEITO:
É a parte da Biologia que estuda as transformações sofridas pelos seres vivos
no decorrer do tempo.
1- TEORIA DO FIXISMO OU DO CRIACIONISMO OU DA CRIAÇÃO ESPECIAL
Segundo esta teoria, as espécies teriam surgido no passado, de maneira
independente e por um ato de criação divina. As espécies atuais seriam
exatamente iguais às espécies do passado, isto é, seriam fixas e imutáveis.
* Defensores do Fixismo: Lineu e Cuvier
TEORIA CRIACIONISTA
IMUTABILIDADE DA MATÉRIA
TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE
*SEGUNDO ARISTÓTELES A MATÉRIA BRUTAA QUALQUER TEMPO
ORIGINA A MATÉRIA VIVA ESTIMULADA POR UMA FORÇA VITAL
Sapos , rãs, pererecas surgiam do lodo dos charcos.
• Moscas, mosquitos e mutucas  surgiam da carne em putrefação.
• Gansos, patos, marrecos  surgiam de flores aquáticas
• Jacarés  surgiam das cascas da árvores na água
• Cobras surgiam do pó de outras cobras.
FÓRMULA DA VIDA DE JEAN BAPTIST VON HELMONT
Camisa suja, suada + germe de trigo + escuro (21 dias) = SAPOS
EXPERIMENTO DE FRANCESCO REDI
* A vida é gerada por outra vida pré-existente.
* Nascimento da BIOGÊNESE
*CARNE E PEIXE EM FRASCOS TAMPADOS COM GAZE E EM FRASCOS
DESTAMPADOS.
• OBSERVOU A PRESENÇA DE MOSCAS APENAS NOS FRASCOS
DESTAMPADOS.
• A CARNE NÃO SE TRANSFORMA EM MOSCAS.
* ABALOU A ABIOGÊNESE
CONSTRUTOR DE MICROSCÓPIOS
• LEEUWENHOEK:
• APERFEIÇOOU LENTES MICROSCÓPICAS E DESCOBRIU O MUNDO
DOS MICRÓBIOS. PELA PRIMEIRA VEZ VIU ESPERMATOZÓIDE,
PROTOZOÁRIO E BACTÉRIA, CHAMANDO-OS DE MICRÓBIOS
• Fortaleceu os defensores da abiogênese
EXPERIMENTO DE JOHN NEEDHAM AQUECEU UM
CALDO NUTRITIVO NUM FRASCO, TAMPOU, RESFRIOU
E POSTERIORMENTE OBSERVOU MICRORGANISMOS
DENTRO DO MESMO, FORTALECENDO A IDÉIA DA
ABIOGÊNESE.
JOHN NEEDHAM
EXPERIMENTO DE LÁZZARO SPALLANZANI REPETIU
O EXPERIMENTO DE NEEDHAM, PORÉM FERVEU O
CALDO POR UMA HORA E OS MICRORGANISMOS NÃO
MAIS APARECERAM.
NEEDHAM AFIRMOU QUE A FERVURA EXCESSIVA
HAVIA DESTRUIDO A FORÇA VITAL.
SPALLANZANI A ABIOGÊNESE VOLTOU A SER FORTALECIDA
LOUIS PASTEUR FERVEU UM CALDO NTRITIVO EM
BALÃO DE VIDRO, FAZENDO O ESTIRAMENTO DO
GARGALO PELA TEMPERATURA CRIANDO O BALÃO
PESCOÇO DE CISNE. O BALÃO FICOU ABERTO E NÃO
FOI CONTAMINADO, PROVANDO QUE OS MICROORGANISMOS ESTAVAM NO NO AR E NÃO PUDERAM
ENTRAR. AO QUEBRA O GARGALO DO BALÃO
RAPIDAMENTE HOUVE A CONTAMINAÇÃO.
DERRUBOU DE VEZ A ABIOGÊNESE E PROVOU SER
VERDADEIRA A BIOGÊNESE
Entre seus feitos mais notáveis pode-se
citar a redução da mortalidade por febre
puerperal, e a criação da primeira vacina
contra a raiva. Seus experimentos deram
fundamento para a teoria microbiológica
da doença. Inventou a pasteurização um
método para impedir que leite e vinho
causem doenças.
.
PANSPERMIA CÓSMICA OU HIPÓTESE DOS COSMOZOÁRIOS
Baseia-se na ideia de que a vida foi trazida à Terra do espaço em meteoritos e
asteróides que abrigavam esporos e moléculas orgânicas, formas primárias
de vida.
O apoio à ideia reside no fato de que, cientificamente, já foi encontrada matéria de
natureza orgânica em meteoritos; e de que há organismos microscópicos conhecidos
suficientemente resistentes para, em hipótese, suportar uma viagem espacial até a
Terra, mesmo considerado que as condições que esses teriam de enfrentar sejam as
mais extremas já cogitadas.
TEORIA DE OPARIN E HALDANE
ADMITEM QUE A ATMOSFERA PRIMITIVA CONSTITUIDA PELOS GASES METANO (CH4),
HIDROGÊNIO (H2), VAPOR D’ÁGUA E AMÔNIA (NH3), SUBMETIDOS A CONSTANTES
DESCARGAS ELÉTRICAS E AS PRESSÕES FORMARAM AMINOÁCIDOS, QUE AS CHUVAS
LEVARAM PARA O MAR ONDE FORMARAM PROTEINAS (SOPA ORGÂNICA), QUE FORAM
ENVOLVIDAS POR LÍQUIDOS CONSTITUINDO OS COACERVADOS, QUE ORIGINARAM AS
PRIMEIRAS CÉLULAS (PROCARIONTES – BACTÉRIAS).
GASES DA ATM PRIMITIVAAMINOÁCIDOS PROTEÍNAS COACERVADOS CÉLULA
EXPERIMENTO DE STANLEY MILLER E UREY
* MILLER CONSTUIU UM APARELHO E NELE COLOCOU OS GASES DA ATMOSFERA PRIMITIVA,
SUBMETENDO-OS AS DESCARGAS ELÉTRICAS E AS PRESSÕES E OBTEVE AMINOÁCIDOS.
HIPÓTESE HETEROTRÓFICA DA VIDA
* ADMITE QUE OS PRIMEIROS SERES VIVOS ERAM HETERÓTROFOS, FORAM ORIGINADOS NA
SUPERFÍCIE DOS MARES PRIMITIVOS E SOBREVIVERAM REALIZANDO A FERMENTAÇÃO, SENDO
ANAERÓBIOS.
ORDEM DE APARECIMENTO DOS PROCESSOS ENERGÉTICOS:
1º) FERMENTAÇÃO
2º) FOTOSSÍNTESE
3º) RESPIRAÇÃO AERÓBIA
HIPÓTESE AUTOTRÓFICA DA VIDA
* ADMITE QUE OS PRIMEIROS SERES VIVOS ERAM AUTÓTROFOS E SURGIRAM NO ASSOALHO
(FUNDO) DOS MARES E SOBREVIVERAM REALIZANDO A QUIMIOSSÍNTESE. OS OUTROS
FENÔMENOS ACONTECERAM POSTERIORMENTE.
EXPERIMENTO DE SIDNEY FOX
SIDNEY FOX (EM 1957) BASEANDO-SE NO EXPERIMENTO DE MILLER QUERIA
ENTENDER COMO APARECERAM PROTEÍNAS ATRAVÉS DE AMINOÁCIDOS.
AQUECEU EM ÁGUA SALGADA E SULFUROSA UMA MISTURA SECA DE
AMINOÁCIDOS E OBTEVE MOLÉCULAS PARECIDAS COM AS PROTEÍNAS, E
OBTEVE TAMBÉM ESFERAS MICROSCÓPICAS QUE DEU O NOME DE
MICROSFERAS (PROVAVELMENTE OS COACERVADOS DE OPARIN) .
GRANDES EVOLUCIONISTAS
TEORIAS DE LAMARCK
• USO E DESUSO
• TRANSMISSÃO DOS
CARACTERES ADQUIRIDOS
TEORIA DE DARWIN
*SELEÇÃO NATURAL
TEORIAS DA EVOLUÇÃO
1- LAMARCKISMO
JEAN BAPTIST PIERRE ANTOINE DU MONET, “CAVALHEIRO DE LAMARCK”
(1744 – 1829), NATURALISTA FRANCÊS, FOI O PRIMEIRO CIENTISTA A EXPLICAR
COMO OCORRIAM OS MECANISMOS DA EVOLUÇÃO. SUA TEORIA FOI
PUBLICADA EM 1809, EM UM TRABALHO DENOMINADO “FILOSOFIA
ZOOLÓGICA”.
A teoria evolutiva de Lamarck é representada por duas leis :
a) LEI DO USO E DESUSO – Quanto mais se usa um órgão mais ele tende a se
desenvolver e quanto menos é usado, tende a se atrofiar e até desaparecer.
b) TRANSMISSÃO DOS CARACTERES ADQUIRIDOS
Todas as características desenvolvidas pelo uso ou desaparecidas pelo
desuso são transmitidas á descendência
• lei do uso e do desuso  Crescimento do pescoço da girafa.
Devido ao esforço da girafa para comer as folhas das arvores mais altas o
pescoço foi ficando cada vez mais longo.
Aves aquáticas pernaltas  devido ao esforço que faziam para esticar
as pernas e não molhá-las foram ficando cada vez mais longas e assim
eram repassadas para as gerações seguinte
* O biólogo alemão AUGUST WEISMANN, realizando experiências com ratos,
derrubou a Lei da Transmissão dos Caracteres Adquiridos de Lamarck.
* Weismann observou várias gerações de camundongos, cortando-lhes
sistematicamente o rabo. Depois de muitas reproduções, não verificou nenhuma
diminuição no comprimento do rabo dos descendentes. Assim, provou que
Lamarck estava errado.
As teorias de Lamarck são consideradas erradas mas foi ele quem primeiro elaborou
uma teoria evolucionista e também o primeiro a nos dar a idéia da necessidade de
adaptação ao meio ambiente .
2 - DARWINISMO
Charles Darwin (1809-1882), naturalista inglês,
desenvolveu uma teoria Evolutiva chamada
“A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL” , estabelecendo que “NA LUTA PELA VIDA
SOBREVIVEM OS MAIS APTOS, QUE TEM MAIS CHANCES DE REPRODUÇÃO E
DEIXAM MAIOR NÚMERO DE DESCENDENTES” . Esta teoria foi publicada em
1859, em um livro denominado “A ORIGEM DAS ESPÉCIES”.
* Fez longa viagem pelo mundo a bordo do “H.M.S. Beagle”, ficando
impressionado com o que viu nas ILHAS GALÁPAGOS, no oceano Pacífico
(Equador), onde observou * PÁSSAROS TENTILHÕES (FRINGILÍDEOS) que
tinham bicos adaptados ao tipo de alimento que consumiam)
Além dos pássaros TENTILHÕES, observou também as tartarugas e
as IGUANAS
• DARWIN SE BASEOU NOS EXEMPLOS DA FAUNA E DA FLORA DA
INGLATERRA, DAS ÁREAS DO MUNDO EM QUE PASSOU, COMO EM
GALÁPAGOS E EM SUAS LEITURAS PRINCIPALMENTE NO LIVRO DE
THOMAS MALTHUS,
CHAMADO “ENSAIOS SOBRE O PRINCÍPIO DA
POPULAÇÃO” QUE CONTINHA A FRASE “ENQUANTO A POPULAÇÃO
CRESCE EM PG, O ALIMENTO CRESCE EM PA.”
*QUANDO DEFENDEU SUA TEORIA EM 1866, DARWIN NÃO SOUBE EXPLICAR
A CAUSA DAS VARIAÇÕES, E POR ESTE MOTIVO SUA TEORIA É
CONSIDERADA CORRETA, MAS INCOMPLETA.
*UM TRABALHO SEMELHANTE AO DE DARWIN SOBRE SELEÇÃO NATURAL,
FOI REALIZADO POR ALFRED RUSSEL WALLACE, DE MODO QUE ELA É
ATRIBUIDA AOS DOIS, PORÉM WALLACE DEFENDIA QUE A MENTE HUMANA
ERA CONTROLADA PELA CRIAÇÃO DIVINA, ENQUANTO QUE DARWIN
DEFENDIA QUE TODO O SISTEMA BIOLÓGICO ERA CONSEQUÊNCIA DA
SELEÇÃO NATURAL.
. WALLACE HOMENAGEOU DARWIN ESCREVENDO UM LIVRO DENOMINADO
DARWINISMO.
TANTO PARA LAMARCK, COMO PARA DARWIN, O AMBIENTE TINHA UM
PAPEL IMPORTANTE NO PROCESSO EVOLUTIVO. PARA LAMARCK, O
AMBIENTE ERA O CAUSADOR DIRETO DA VARIAÇÃO NO INDIVÍDUO.
PARA DARWIN, O AMBIENTE SELECIONAVA A VARIAÇÃO MAIS
ADAPTATIVA.
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO OU NEODARWINISMO
ESTA É A TEORIA ATUAL DA EVOLUÇÃO,
QUE LEVA EM CONSIDERAÇÃO, ALÉM DA SELEÇÃO
NATURAL E DA MUTAÇÃO, OUTROS FATORES EVOLUTIVOS. PARA A TEORIA SINTÉTICA, OS FATORES
RESPONSÁVEIS PELA VARIABILIDADE GENÉTICA, NOS SERES VIVOS, SÃO A MUTAÇÃO E A
RECOMBINAÇÃO GÊNICA.
A RECOMBINAÇÃO GÊNICA OU GENÉTICA É CARACTERÍSTICA DA REPRODUÇÃO SEXUADA E, AO
CONTRÁRIO DA MUTAÇÃO GÊNICA, NÃO PROMOVE O APARECIMENTO DE GENES NOVOS, MAS SIM, DE
GENÓTIPOS NOVOS.
A RECOMBINAÇÃO GÊNICA SE PROCESSA POR TRÊS MECANISMOS BÁSICOS:
a) SEGREGAÇÃO DOS CROMOSSOMOS NA MEIOSE.
b) OCORRÊNCIA DO CROSSING-OVER OU PERMUTA.
c) FECUNDAÇÃO.
TEORIA EVOLUCIONISTA
TRANSFORMAÇÃO AO LONGO DO TEMPO - MUTAÇÃO
ENTRE OUTROS FATORES EVOLUTIVOS DESTACAM-SE:
* ISOLAMENTO GEOGRÁFICO  os indivíduos se separam por barreiras geográficas, sofrem
modificações, mas se voltarem a cruzar com a população original os descendentes ainda
nascem férteis. Isto é a RACIAÇÃO ( formação de novas raças)
* ISOLAMENTO REPRODUTIVO 0s indivíduos se separam, sofrem modificações e ao
cruzarem com a população original, os descendentes nascem inférteis ou estéreis. Isto é a
ESPECIAÇÃO ( formação de novas espécies)
• CLADOGÊNESE (clados=ramo,divisão, gênese = origem)o
conjunto de processos que promovem a especiação, ou
seja, a separação de uma população em duas e
subsequente formação de novas espécies.
* ANAGÊNESE (ana=para cima) corresponde ao acúmulo de
mudanças que uma população sofre ao longo do tempo,
originando uma espécie com características diferentes.
AS VARIAÇÕES SURGEM POR ACASO
Como foi visto, tanto as mutações gênicas como as cromossômicas
ocorrem espontaneamente.
As mutações gênicas não surgem como
respostas do organismo a alguma situação ambiental, na realidade ela
ocorreu nos ancestrais e não no próprio indivíduo. Com efeito, para que a
mutação altere o fenótipo do indivíduo ela deve estar presente em todas as
suas células e, portanto, ela tinha que estar presente na célula-ovo. Se a
mutação estiver presente na célula-ovo, é porque veio pelos gametas.
Portanto, se um indivíduo passa a estar mais bem adaptado a uma
determinada mudança ambiental, isto significa que ele já é pré-adaptado, e
não que se tornou adaptado por causa do ambiente.
Portanto, a variabilidade genética é muito importante para a sobrevivência
de uma espécie, pois, se ela é grande, terá maiores possibilidades de possuir
indivíduos pré-adaptados para sobreviverem a mudanças no ambiente
SELEÇÃO NATURAL SELEÇÃO DIRECIONAL , ESTABILIZADORA E DISRUPTIVA.
TEORIA DO EVOLUCIONISMO OU DO TRANSFORMISMO
Ao contrário da anterior, esta teoria defende a idéia de que as espécies sofreram
uma transformação gradual, no decorrer do tempo. Assim, as espécies atuais
teriam surgido por evolução, a partir de um ancestral comum.
PROVAS ANATÔMICAS
As comparações anatômicas revelam semelhanças entre animais pertencentes
às espécies diferentes.
Exemplo: Os ossos dos membros dos vertebrados.
HOMOLOGIA
Dois órgãos são homólogos, quando possuem a mesma origem embrionária, podendo ter
funções diferentes. A homologia existente, em indivíduos de espécies diferentes e sugere
parentesco. As pequenas variações observadas entre esses indivíduos poderiam ter-se
acentuado com o tempo,a ponto de surgirem espécies diferentes, cada uma delas adaptada
ao ambiente em que vive.
O braço do homem, a asa de uma ave e a nadadeira de uma baleia são estruturas
homólogas.
As estruturas homólogas surgem de uma IRRADIAÇÃO ADAPTATIVA, de modo que os seres
vivos foram originados a partir de um ancestral comum.
HOMOLOGIA  EVOLUÇÃO
ESTRUTURAS HOMÓLOGAS - MUTAÇÃO
ANALOGIA
As estruturas análogas possuem origem embrionária diferente
semelhante.
As asas de uma ave e as asas de um inseto são estruturas análogas.
e realizam
funções
As estruturas análogas são provenientes da CONVERGÊNCIA ADAPTATIVA, também
conhecida por EVOLUÇÃO CONVERGENTE, espécies diferentes, que se adaptam a certas
particularidades do mesmo ambiente, possuem uma série de características semelhantes.
Assim, por exemplo, os golfinhos apresentam uma série de características externas
semelhantes às dos tubarões. Ambos são animais adaptados à vida aquática. Contudo, os
golfinhos são mamíferos, homeotérmicos, e possuem respiração pulmonar. Os tubarões são
peixes cartilaginosos, pecilotérmicos ou heterotérmicos, e respiram por brânquias. Golfinhos
e tubarões encontram-se evolutivamente bastante distanciados, no entanto apresentam
uma série de adaptações convergentes.
As formas do corpo de alguns animais são análogas e representam um caso de adaptação ao
ambiente em que vivem, nada tendo a ver com a evolução.
ANALOGIA  ADAPTAÇÃO
ESTRUTURAS ANÁLOGAS - ADAPTAÇÃO
ÓRGÃOS VESTIGIAIS
São os que perdem a função, mas que ainda guardam vestígios da estrutura que tinha função na espécie
ancestral. Na espécie humana, são muito comuns os órgãos vestigiais, como por exemplo, o apêndice
cecal (vermifome) e o cóccix
ESTRUTURAS VESTIGIAIS
PROVAS EMBRIONÁRIAS
Quanto mais precoce o desenvolvimento embrionário, mais semelhantes são os embriões
de indivíduos pertencentes a espécies diferentes.
PROVAS PALEONTOLÓGICAS
A distribuição dos fósseis nas camadas de rochas, das mais antigas às mais recentes,
mostra uma composição bastante diferenciada, ocorrendo um aumento gradativo com
complexidade e diversidade, além da presença das formas intermediária
* Origem da terra – 4,5 a 5 bilhões (4,6 bilhões de anos).
*As primeiras bactérias – 3 bilhões
*Algas filamentosas– 2 bilhões
* Invertebrados marinhos – 600 milhões
*Peixes e algumas plantas terrestres – 400 milhões
*Anfíbios – 300 milhões
*Dinossauros – 200 milhões
*Mamíferos – 150 milhões
*Primatas – 20 milhões
*Homem - 2 milhões
* Archaeopteryx, fóssil de um réptil que apresentava características
intermediárias entre um réptil e uma ave. Foi o precursor da aves.
ARCHAEOPTERYX (ARQUEOPTÉRIX) O PRECURSOR DAS AVES
EVIDÊNCIAS BIOQUÍMICAS
Tomam como base a bioquímica comparada valorizando especialmente as proteínas e ácidos
nucléicos.
Estudos bioquímicos revelam a grande semelhança entre proteínas do sangue de vários mamíferos .
Através do DNA chegamos a observar grandes semelhanças nas sequências de bases de grupos mais
próximos.
PROVAS E EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO
1- EMBRIOLÓGICAS
ISOLAMENTO GEOGRÁFICO  RACIAÇÃO
ISOLAMENTO REPRODUTIVO  ESPECIAÇÃO
ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA
TIPOS DE ESPECIAÇÃO
SE A VIDA PROVÉM DE OUTRO SER VIVO PRÉ-EXISTENTE,
ENTÃO COMO SURGIRAM OS PRIMEIROS SERES VIVOS ???