Sumário Introdução..........................................................................................................................................................1 Capítulo 1 – As teorias evolutivas: do criacionismo ao neodarwinismo...................................................1 1.1 Criacionismo ou fixismo.......................................................................................................................1 1.2 Lamarckismo.......................................................................................................................................1 1.3 1.2.1 Lei do uso e desuso.................................................................................................................1 1.2.2 Lei da herança dos caracteres adquiridos...............................................................................2 1.2.3 Críticas ao Lamarckismo.........................................................................................................2 Darwinismo.........................................................................................................................................2 1.3.1 Críticas ao Darwinismo............................................................................................................3 1.4 As girafas de Lamarck e Darwin..........................................................................................................3 1.5 Neodarwinismo ou teoria sintética da evolução..................................................................................3 1.6 Revisando as ideias principais............................................................................................................4 Sessão Leitura...................................................................................................................................................5 Capítulo 1 – Exercícios de fixação.....................................................................................................................7 Pintou no ENEM................................................................................................................................................8 Capítulo 2 – Evidências da evolução: dos fósseis ao DNA.........................................................................9 2.1 Fósseis..................................................................................................................................................9 2.2 Embriologia e anatomia comparadas....................................................................................................9 2.2.1 Órgãos homólogos..................................................................................................................9 2.2.2 Órgãos análogos....................................................................................................................10 2.2.3 Órgãos vestigiais...................................................................................................................10 2.2.4 Semelhanças embriológicas..................................................................................................10 2.3 Semelhanças moleculares...............................................................................................................11 2.4 Revisando as ideias principais..........................................................................................................11 Sessão Leitura.................................................................................................................................................12 Capítulo 2 – Exercícios de fixação...................................................................................................................13 Pintou no ENEM..............................................................................................................................................14 Capítulo 3 – Genética das populações – do equilíbrio à deriva genética................................................15 3.1 Evolução das populações..................................................................................................................15 3.2 Deriva genética..................................................................................................................................16 3.3 Equilíbrio de Hardy Weinberg............................................................................................................16 3.4 Revisando as ideias principais..........................................................................................................16 Sessão Leitura.................................................................................................................................................17 Capítulo 3 – Exercícios de fixação...................................................................................................................18 Pintou no ENEM..............................................................................................................................................18 Capítulo 4 – Formação de novas espécies: do isolamento geográfico ao reprodutivo.........................19 4.1 Especiação........................................................................................................................................19 4.2 Isolamento geográfico.......................................................................................................................19 4.2.1 Mecanismos pré-zigóticos.....................................................................................................19 4.2.2 Mecanismos pós-zigóticos.....................................................................................................19 CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 4.3 Especiação sem isolamento geográfico............................................................................................19 4.4 Revisando as ideias principais..........................................................................................................19 Sessão Leitura................................................................................................................................................21 Capítulo 4 – Exercícios de fixação...................................................................................................................23 Pintou no ENEM..............................................................................................................................................24 Capítulo 5 – Tópicos especiais.....................................................................................................................25 5.1 Formas de adaptação........................................................................................................................25 5.1.1 Camuflagem...........................................................................................................................25 5.1.2 Mimetismo..............................................................................................................................25 5.1.2.1 Mimetismo batesiano...................................................................................................25 5.1.2.2 Mimetismo mülleriano..................................................................................................25 5.2 Tipos de seleção natural...................................................................................................................26 5.2.1 Seleção estabilizadora...........................................................................................................26 5.2.2 Seleção direcional..................................................................................................................26 5.2.3 Seleção disruptiva..................................................................................................................26 5.3 Seleção artificial................................................................................................................................26 5.4 O caso das mariposas de Manchester..............................................................................................27 5.5 Revisando as ideias principais..........................................................................................................27 Sessão Leitura.................................................................................................................................................28 Capítulo 5 – Exercícios de fixação...................................................................................................................30 Pintou no ENEM..............................................................................................................................................30 Exercícios de Revisão.....................................................................................................................................31 Gabaritos.........................................................................................................................................................36 Referências......................................................................................................................................................38 CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 1 Introdução Os cientistas já descreveram cerca de 2 milhões de espécies de seres vivos. Com o estudo da evolução procuramos explicar como todas essas espécies surgiram na Terra, como elas podem se transformar ao longo do tempo e originar outras espécies, a razão de suas semelhanças e diferenças e por que cada ser vivo está adaptado ao ambiente em que vive. Nesta apostila vamos estudar como os seres vivos evoluem e como uma espécie pode se transformar e dar origem a uma nova espécie. Vamos conhecer também quais as evidências e os métodos de estudo dessa evolução. Capítulo 1 – As teorias evolutivas: do criacionismo ao neodarwinismo 1.1 Criacionismo ou fixismo Até o século XVIII predominava a ideia de que cada espécie teria surgido por um ato de criação divina, de maneira independente, permanecendo sempre com as mesmas características. Essa teoria filosófica (não científica) ficou conhecida como criacionismo (uma referência à ideia da criação divina) ou fixismo (uma referência à ideia de que as espécies permaneciam imutáveis, fixas). No início do século XIX, várias evidências fizeram como que a ideia de uma transformação das espécies, isto é, uma evolução, fosse considerada por alguns cientistas, que passaram a contestar a teoria do criacionismo vigente até então. Essas evidências, que são os fósseis, a embriologia e a anatomia comparada e, mais recentemente, as semelhanças moleculares, serão estudas no próximo capítulo. 1.2 Lamarckismo O primeiro a tentar explicar o processo da evolução foi Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829). Segundo Lamarck, as transformações das espécies dependeriam de dois fatores fundamentais, enunciados como leis do mecanismo da evolução. A primeira é a lei do uso e desuso; a segunda, a lei da herança dos caracteres adquiridos. 1.2.1 Lei do uso e desuso Para Lamarck, no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem. Um dos exemplos mais conhecidos é o do pescoço da girafa (ver Figura 1). Segundo Lamarck, as girafas atuais, com pescoço comprido, eram descendentes de girafas ancestrais que provavelmente tinham pescoço curto, mas, com a necessidade de alcançar alimentos (folhagens das árvores), tinham de esticar o pescoço, e, com o tempo, o pescoço alongou-se. Lamarck utilizou-se de outros exemplos, como o das aves que vivem em regiões alagadas e possuem as pernas altas, de tanto Figura. 1 – Exemplo da lei do uso e desuso. Observe o aumento no tamanho do pescoço da girafa ao longo do tempo. esforço que faziam para não molhar as penas quando se locomoviam. Os tamanduás apresentam a língua comprida de tanto esticá-la na CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 2 captura de formigas. 1.2.2 Lei da herança dos caracteres adquiridos Segundo essa lei, alterações no corpo do organismo (caráter adquirido) provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes. 1.2.3 Críticas ao Lamarckismo A primeira lei de Lamarck apresenta uma verdade apenas parcial porque, como explicado na apostila de Genética, o ambiente só pode alterar as características do organismo dentro de certos limites predeterminados pelo gene (o que chamamos norma de reação). Assim, embora a altura de um indivíduo possa variar, dependendo das condições em que ocorra o seu crescimento valores máximos e mínimos previstos pelos genes do indivíduo. Além disso, para certas características, o efeito do ambiente tem pouca ou nenhuma influência. Nossa percepção visual, por exemplo, não aumenta com o uso dos olhos. O mais importante, porém, é que essas características não se transmitem aos descendentes. As variações entre indivíduos dependem da informação genética e que somente essas informações e as mutações dos genes podem ser transmitidas a uma geração seguinte. O biólogo alemão Weissman (1868 a 1876) conseguiu refutar as Leis de Lamarck: cortou a cauda de ratos durante várias gerações, e os seus filhotes continuavam a nascer com cauda. Por esse experimento, Weissman provou que essa característica adquirida pelos ratos — ausência de cauda — não foi transmitida a outras gerações. Outro argumento contra a teoria de Lamarck é que muitas características adquiridas são prejudiciais. É o caso de doenças adquiridas ao longo da vida e das degenerações que acompanham o processo do envelhecimento. Se a lei da transmissão fosse verdadeira, deveríamos esperar uma progressiva degeneração das espécies, mas essas doenças afetam apenas o fenótipo, mas não o genótipo, e não passam, portanto, para os filhos. O maior mérito de Lamarck foi seu pioneirismo. Sua tese provocou muitas discussões e permitiu que o conhecimento desses fenômenos biológico se generalizasse. 1.4 Darwinismo Charles Darwin (1809-1882), naturalista inglês, expôs em seu livro “A origem das espécies” suas ideias a respeito da evolução e do mecanismo de transformações das espécies. Aos 22 anos, embarcou a bordo do barco inglês Beagle, e durante cinco anos viajou ao redor do mundo — América do Sul (inclusive o Brasil), as ilhas Galápagos; depois a Nova Zelândia e a Austrália. Nas terras visitadas coletou dados e inúmeros exemplares de organismos, que levou para a Inglaterra. Quando iniciou os estudos e a organização do material coletado como resultado de suas observações, Darwin admitiu que as transformações que ocorriam com as espécies eram alterações das espécies já existentes. Mas Darwin desconhecia as causas que levariam as espécies a se modificar. Uma pista surgiu quando, lendo um trabalho publicado por Thomas Malthus sobre populações, no qual afirmava que as populações tendem a crescer em progressão geométrica, e os alimentos cresciam em progressão aritmética. O crescimento acelerado da população levaria à escassez de alimentos e de espaço necessário à sobrevivência. A obra de Malthus contribuiu para que Darwin elaborasse a teoria de seleção natural, na qual CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 3 concluiu que todos os organismos que nascem nem sempre apresentam condições de sobrevivência. Apenas sobrevivem os seres vivos que têm maiores condições de adaptarem-se às condições ambientais, chamados por Darwin de mais aptos, que se reproduzem deixando descendentes férteis. 1.4.1 Críticas ao Darwinismo O principal problema da teoria darwiniana foi a falta de uma teoria que explicasse a origem e a transmissão das características favoráveis que permitiam ao organismo sobreviver e gerar descendentes. Darwin não sabia explicar, por exemplo, como novos indivíduos (uma girafa com pescoço maior que o de seus pais, por exemplo) poderiam surgir, visto que os genes, a mutação e a recombinação genética – resultante da meiose e da fecundação no processo de reprodução sexuada – não eram conhecidos na época. 1.5 As girafas de Lamarck e Darwin Vimos que Lamarck, ao explicar o comprimento do pescoço da girafa, dizia que ele se alongara devido à necessidade de alcançar alimentos nas partes mais altas das árvores. Já Darwin entendia que, no passado, os ancestrais das girafas atuais possuíam pescoços de tamanho variável, e a competição pelo alimento disponível favoreceu as girafas de pescoço longo. Para Lamarck, o ambiente induz os seres a modificarem-se para se adaptarem a ele. Para Darwin, o meio age selecionando as mudanças já existentes (ver Figura 2). Figura 2 – Em cima explicação de Lamarck para pescoço longo da girafa, embaixo, explicação de Darwin. 1.6 Neodarwinismo ou teoria sintética da evolução Vimos no item 1.3.1 que Darwin não sabia explicar como as variações podiam ser transmitidas aos descendentes (ele ignorava as Leis de Mendel) nem como elas apareciam (ignorava as mutações). Esclarecidas essas dúvidas, surgiu o neodarwinismo, que consiste na teoria da seleção natural já elaborada por Darwin, acrescida do conjunto das descobertas que explicam a variabilidade entre os CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 4 organismos (ver Figura 3). A variabilidade genética entre os indivíduos de uma população depende basicamente das mutações e da reprodução sexuada (em que o corre a permutação ou crossing-over e a segregação independente dos cromossomos). Esses fatores de variabilidade são estudados com mais detalhes na apostila de genética, porém, cabe aqui, uma rápida revisão. As mutações são responsáveis pela variabilidade genética, fornecendo matéria-prima para evolução. Quando novos genes são produzidos, novas características genotípicas aparecem, podendo ser úteis ou não à espécie. O crossing-over, troca de pedaços de cromáticas que ocorrem na prófase I da meiose, permite novos arranjos de genes, os quais chegarão aos gametas. Após a fecundação e a formação do zigoto, novas características poderão surgir. Um número maior de permuta proporcionará uma maior variabilidade dos gametas, e em consequência maior será o número de genótipos formados. Figura 3 – resumo esquemático do neodarwinismo 1.7 Revisando as ideias principais Até o século XVIII predominava a ideia de que cada espécie havia sido criada de maneira independente, com as mesmas características de hoje (criacionismo ou fixismo). O lamarckismo consistia de duas leis: lei do uso e desuso e lei da herança dos caracteres adquiridos Ao lamarckismo podem ser feitas as seguintes críticas: o desenvolvimento do órgão só ocorre dentro de limites determinados pelo genótipo; somente alterações no DNA são hereditárias. O darwinismo estabeleceu o conceito de seleção natural, mas não explica corretamente a origem e transmissão das variações O neodarwinismo ou teoria sintética é a teoria aceita atualmente para explicar a evolução. Ela consiste na teoria da seleção natural acrescida dos conceitos de mutação e variabilidade genérica. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 5 Sessão Leitura A evolução, com a bênção do papa Thomaz Favaro e Jim Zuckerman/Corbis/Latin Stock Afresco de Michelangelo, no teto da Capela Sistina, é uma representação simbólica da criação de Adão O reverendo anglicano Michael Reiss cometeu uma heresia. Em discurso na Inglaterra, há duas semanas, ele sugeriu que a teoria da evolução, de Charles Darwin, deveria ceder ao criacionismo parte de seu espaço no currículo escolar básico. O que se seguiu ao pronunciamento foi uma tempestade pública que só amainou com a demissão sumária de Reiss do cargo de diretor de educação da Royal Society, a mais prestigiada sociedade científica da Inglaterra. O episódio deu a oportunidade para duas das mais importantes confissões cristãs reiterarem seu apoio à teoria da evolução de Darwin. O primeiro veio da Igreja Anglicana, na qual o naturalista inglês foi batizado, que pediu perdão pela posição contrária de alguns de seus clérigos – mas não da instituição, que jamais o condenou – em relação a suas idéias: "Duzentos anos após seu nascimento, a Igreja da Inglaterra lhe deve desculpas pelos mal-entendidos". O segundo veio do presidente do Conselho para a Cultura do Vaticano, Gianfranco Ravasi, que reafirmou que não há contradições entre o evolucionismo e as idéias católicas. A Igreja Católica jamais condenou formalmente a teoria de Darwin, embora tenha mostrado certa relutância em aceitá-la nas primeiras décadas após a publicação de A Origem das Espécies, em 1859. A retomada das descobertas genéticas do monge austríaco Gregor Mendel, no século XX, permitiu à ciência comprovar a teoria evolucionista – até então controversa e puramente abstrata. Em 1950, o papa Pio XII afirmou que não há contradição entre a evolução e a doutrina cristã, posição reforçada por João Paulo II, em 1996. "Os primeiros mal-entendidos a respeito da aceitação da teoria da evolução pela doutrina católica referem-se a uma interpretação literal da narração bíblica da criação", disse a VEJA Rafael Martínez, sacerdote espanhol e professor de história da ciência da Pontifícia Universidade da Santa Cruz, em Roma. "Hoje sabemos que a sabedoria divina criou o mundo utilizando as forças da natureza." A aversão atual às idéias de Darwin deve-se a um grupo de religiões, como algumas confissões de batistas, metodistas e pentecostais, que permanece preso à leitura ao pé da letra da origem do universo contida na Bíblia. São os criacionistas, um grupo minoritário, mas bem instalado em algumas regiões dos Estados Unidos. Felizmente, sua influência é diminuta fora do país, exceto por alguns casos pontuais, como o de Michael Reiss. Que assim continue. A evolução, com a bênção do papa. Disponível em: <http://veja.abril.com.br/240908/p_115.shtml>. Acesso em 04 Abr, 2014 Darwin e Lamarck: quem são esses dois? CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 6 Darwin e Lamarck: quem são esses dois? Disponível em: < http://www.gazetadopovo.com.br/vidauniversidade/vestibular/cainaprova/conteudo.phtml?id=917131>. Acesso em 05 Maio 2014 CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 7 Capítulo 1 – Exercícios de fixação 01) Leia os trechos seguintes, extraídos de um texto sobre a cor de pele na espécie humana. “A pele de povos que habitaram certas áreas durante milênios adaptou-se para permitir a produção de vitamina D. À medida que os seres humanos começaram a se movimentar pelo Velho Mundo há cerca de 100 mil anos, sua pele foi se adaptando às condições ambientais das diferentes regiões. A cor da pele das populações nativas da África foi a que teve mais tempo para se adaptar porque os primeiros seres humanos surgiram ali”. (Scientific American Brasil, vol.6, novembro de 2002). Nesses dois trechos, encontram-se subjacentes ideias a) da Teoria Sintética da Evolução. b) darwinistas c) neodarwinistas d) lamarckistas e) sobre especiação 02) Os pesquisadores Robert Simmons e Lue Scheepers questionaram a visão tradicional de como a girafa desenvolveu o pescoço comprido. Observações feitas na África demonstraram que as girafas que atingem alturas de 4 a 5 metros, geralmente se alimentam de folhas a 3 metros do solo. O pescoço comprido é usado como uma arma nos combates corpo a corpo pelos machos na disputa por fêmeas. As fêmeas também preferem acasalar com machos de pescoço grande. Esses pesquisadores argumentam que o pescoço da girafa ficou grande devido à seleção sexual; machos com pescoços mais compridos deixavam mais descendentes do que machos com pescoços mais curtos. (Simmons and Scheepers, 1996. American Naturalist Vol. 148: pp. 771-786. Adaptado) Sobre a visão tradicional de como a girafa desenvolve um pescoço comprido, é CORRETO afirmar que: a) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei de uso e desuso. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho. b) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência diferencial de girafas. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam, portanto, mais descendentes. c) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei do uso e desuso. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam, portanto, mais descendentes. d) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência diferencial de girafas. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam, portanto, mais descendentes. e) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência diferencial de girafas. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 8 03) Considere as afirmativas a seguir. I) As mutações, sendo fonte de variabilidade genética, ocorrem continuamente com o propósito de adaptar os indivíduos ao ambiente. II) A migração permite que se estabeleça fluxo gênico entre populações diferentes, diminuindo as diferenças genéticas entre elas e reduzindo a chance de especiação. III) A seleção natural não altera a freqüência dos genes. IV) O estabelecimento de uma nova população, a partir de poucos indivíduos que emigram da população original, é um exemplo de princípio ou efeito do fundador. Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas CORRETAS. a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) II e IV 01) ENEM 2005 As cobras estão entre os animais peçonhentos que mais causam acidentes no Brasil, principalmente na área rural. As cascavéis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, são cobras que, em relação a outras espécies, causam poucos acidentes a humanos. Isso se deve ao ruído de seu “chocalho”, que faz com que suas vítimas percebam sua presença e as evitem. Esses animais só atacam os seres humanos para sua defesa e se alimentam de pequenos roedores e aves. Apesar disso, elas têm sido caçadas continuamente, por serem facilmente detectadas. Ultimamente os cientistas observaram que essas cobras têm ficado mais silenciosas, o que passa a ser um problema, pois, se as pessoas não as percebem, aumentam os riscos de acidentes. A explicação darwinista para o fato de a cascavel estar ficando mais silenciosa é que: a) a necessidade de não ser descoberta e morta mudou seu comportamento. b) as alterações no seu código genético surgiram para aperfeiçoá-la. c) as mutações sucessivas foram acontecendo para que ela pudesse adaptar-se. d) as variedades mais silenciosas foram selecionadas positivamente. e) as variedades sofreram mutações para se adaptarem à presença de seres humanos CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 9 Capítulo 2 – Evidências da evolução: dos fósseis ao DNA 2.1 Fósseis Muitas das evidências que levaram os cientistas a questionarem o criacionismo vieram da Paleontologia, através da descoberta de fósseis de seres vivos que não se pareciam com nenhum organismo existente. Esses fósseis contestavam a ideia fixista de que as espécies permaneciam imutáveis por toda sua existência. Um fóssil é qualquer vestígio de um ser vivo que habitou o nosso planeta em tempos remotos, como uma parte do corpo, uma pegada e uma impressão corporal. O estudo dos fósseis permite deduzir o tamanho e a forma dos organismos que os deixaram, possibilitando a reconstrução de uma imagem, possivelmente parecida, dos animais quando eram vivos. Um fóssil se forma quando os restos mortais de um organismo ficam a salvo tanto da ação dos agentes decompositores como das intempéries naturais (vento, sol direto, chuvas, etc.). As condições mais favoráveis a fossilização ocorrem quando o corpo de um animal ou uma planta é sepultado no fundo de um lago e rapidamente coberto por sedimentos (ver Figura 4). Analisando as semelhanças e diferenças existentes entre as espécies, pode-se concluir que ocorreu surgimento de algumas espécies e desaparecimento de outras ao longo do tempo. Figura 4 – Processo de fossilização 2.2 Embriologia e anatomia comparadas Outras evidências contra o criacionismo vieram com o estudo da Embriologia e da Anatomia comparada, que mostrava grandes semelhanças entre diversos grupos de seres vivos, o que fazia supor que eles poderiam ter um ancestral comum, ou seja, um ser vivo que deu origem a vários outros, contestando dessa forma a ideia de que as espécies teriam surgido por ato divino e de maneira independente uma da outra. As semelhanças do desenvolvimento embrionário e da anatomia de alguns seres vivos indicam que possivelmente esses organismos são aparentados e descendem de um mesmo organismo. Comparando a anatomia muitas vezes é possível determinar o grau de parentesco e a sequência evolutiva ente eles. 2.2.1 Órgãos homólogos São aqueles que apresentam a mesma origem embrionária e semelhanças anatômicas, mas realizam funções diferentes, como por exemplo os membros anteriores do homem, do cão, as CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 10 asas das aves e dos morcegos, as nadadeiras dos golfinhos e das baleias (ver Figura 5). Provavelmente as diferenças nas funções devem-se a adaptação à ambientes diversos, de espécies que se originam de um ancestral comum. O processo que originou órgãos homólogos com funções diferentes é chamado de divergência evolutiva. 2.2.2 Órgãos análogos São aqueles que apresentam origem embrionária e estruturas anatômicas diferentes, mas exercem a mesma função. Como exemplo, podemos citar as asas das aves e dos insetos. Mesmo sendo órgãos adaptados ao voo, as asas das aves apresentam uma estrutura interna dotada de ossos, músculos e nervos. Já as asas dos insetos são estruturas constituídas de quitina, crescem como expansões do revestimento do corpo. Surgem por convergência evolutiva. Figura 5 – Exemplos de órgãos homólogos e análogos 2.2.3 Órgãos vestigiais A presença de vestígios de patas nas baleias e em certas cobras indica que esses animais vieram de ancestrais com patas. O apêndice do homem e vestígio de um compartimento do intestino que abrigava micróbios para a digestão da celulose em nossos ancestrais herbívoros. 2.2.4 Semelhanças embriológicas Quando adultos peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos são muito diferentes, mas seus embriões são muito semelhantes (ver Figura 7). De novo estamos diante de uma evidência a favor da evolução: provavelmente, todos esses Figura 6 – Semelhanças embriológicas entre os mamíferos CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 11 animais descendem de um mesmo organismo. 2.3 Semelhanças moleculares Os recentes avanços da Biologia Molecular têm permitido comparar diretamente a estrutura genética de diferentes espécies, através da comparação das seqüências de nucleotídeos presentes nas moléculas de DNA. Os resultados das análises bioquímicas têm confirmado as estimativas de parentesco entre espécies obtidas por meio do estudo de fósseis e anatomia comparada. Isso reforça ainda mais a teoria de que os seres vivos atuais resultam da evolução de seres vivos que viveram no passado, estando todos os seres vivos relacionados por graus de parentescos mais ou menos distantes. 2.4 Revisando as ideias principais Fósseis são restos de seres vivos de épocas passadas ou quaisquer vestígios deixados por esses seres. A embriologia e a anatomia comparadas são fundamentais na determinação do grau de parentesco dos seres vivos. Órgãos homólogos apresentam a mesma origem embrionária e evolutiva e o mesmo tipo de anatomia, mas podem tem funções diferentes Órgãos análogos apresentam origem embrionária e anatomia interna diferentes, mas a mesma função. Quanto maior a semelhança entre as moléculas de dois organismos, maior seu grau de parentesco. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 12 Sessão Leitura Cientistas usam impressora 3D para recriar ossos de dinossauros Carolina Vilaverde Pesquisadores da Universidade de Drexel, na Filadélfia, estão usando impressoras 3D para recriar ossos de dinossauros. A ideia até que é simples: os ossos originais (fossilizados) são escaneados e digitalizados para, em seguida, cópias serem impressas em três dimensões. Os modelos são feitos com camadas finas de plástico, que vão sendo construídas gradualmente pela impressora. A equipe pretende, mais pra frente, juntar os ossos impressos com músculos e tendões artificiais para reconstruir também os movimentos dos dinossauros. Mas calma, ninguém está construindo um Jurassic Park de verdade: o paleontólogo Kenneth Lacovara e o engenheiro mecânico da equipe, James Tangorra, estão montando, por enquanto, figuras em escala reduzida. O mais bacana da ideia é que universidades e museus geralmente olham com cara feia para os pesquisadores que querem fazer experimentos com ossos fossilizados. Com eles impressos,cientistas podem testar suas teorias sobre a vida e a mobilidade dos dinossauros sem causar problemas nos fósseis originais. “A tecnologia na paleontologia não mudou nos últimos 150 anos. Nós ainda usamos pás, picaretas, estopas e gesso”, afirmou Lacovara. E nem deve demorar muito tempo até que isso aconteça. Lacovara acredita que vai ter um dos membros do dinossauro pronto para experimentos até o final do ano. Criar um dinossauro robô completo, porém, deve demorar entre um e dois anos. Cientistas usam impressora 3D para recriar ossos de dinossauro. Disponível em: <http://super.abril.com.br/blogs/superblog/tag/fosseis/>. Acesso em 08 Abr 2014. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 13 Capítulo 2 – Exercícios de fixação 01) Dentre as afirmativas seguintes, assinale a que NÃO corresponde a uma evidência que apóie a Teoria de Evolução das espécies: a) Estudos de anatomia comparada mostram que as semelhanças internas entre seres de espécies diferentes são resultantes de irradiação adaptativa. b) Os embriões dos vertebrados apresentam os mesmos padrões básicos de desenvolvimento, decorrentes do parentesco entre eles. c) Os estudos envolvendo fósseis indicam que a vida na terra sofreu alterações ao longo do tempo, além de permitirem comparações com os seres vivos atuais. d) Ao longo de sua vida, os seres vivos sofrem alterações de seu material genético, em conseqüência das pressões seletivas do ambiente em que vivem. 02) Em relação às evidências da evolução biológica, é correto afirmar que: a) um órgão vestigial, como o apêndice vermiforme no homem, não é evidência da evolução, porque é uma estrutura atrofiada e sem função aparente. b) a pata dianteira de um cavalo e a asa de um morcego constituem evidência da evolução, porque são estruturas homólogas, apesar de o cavalo ter perdido os dedos, enquanto no morcego estes não só foram mantidos como alongados. c) a asa de uma ave e o élitro (asa dura) de um besouro podem ser considerados como evidência da evolução, porque são estruturas análogas, que possuem origem embriológica diferente. d) os fósseis constituem uma evidência da evolução, porque mostram que os organismos atuais são mais especializados e mais adaptados que os extintos. e) a embriogênese é uma evidência da evolução, porque mostra que uma célula ovo evolui para mórula, blástula, gástrula e embrião, que, finalmente, evolui para o indivíduo adulto. 03) O citocromo C é uma proteína respiratória que se encontra em todos os organismos aeróbios. A molécula desta proteína existe em todas as espécies com a mesma função, sendo constituída por 104 aminoácidos. No decurso da evolução, as mutações mudaram os aminoácidos em certas posições da proteína, mas o citocromo C de todas as espécies tem proteína, incontestavelmente estrutura e função semelhantes, tornando-se, para o evolucionismo, uma evidência de ordem: a) paleontológica. b) embriológica. c) citológica. d) anatômica. e) bioquímica. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 14 02) ENEM 2007 As mudanças evolutivas dos organismos resultam de alguns processos comuns à maioria dos seres vivos. É um processo evolutivo comum a plantas e animais vertebrados: a) movimento de indivíduos ou de material genético entre populações, o que reduz a diversidade de genes e cromossomos. b) sobrevivência de indivíduos portadores de determinadas características genéticas em ambientes específicos. c) aparecimento, por geração espontânea, de novos indivíduos adaptados ao ambiente. d) aquisição de características genéticas transmitidas aos descendentes em resposta a mudanças ambientais. e) recombinação de genes presentes em cromossomos do mesmo tipo durante a fase da esporulação. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 15 Capítulo 3 – Genética das populações – do equilíbrio à deriva genética 3.1 Evolução das populações A população de sapos de uma lagoa ou a de papagaios de uma floresta são formadas por um conjunto de indivíduos da mesma espécie que cruzam entre sim. São as populações que evoluem. A evolução pode ser definida como uma mudança, ao longo do tempo, da frequência dos genes de uma população. Se um gene é responsável por uma característica útil à sobrevivência ou à reprodução, o número de indivíduos portadores desses genes tende a aumentar por meio da seleção natural. Com isso, a frequência desse gene também aumenta na população. O oposto acontece com genes que prejudicam a sobrevivência ou o sucesso reprodutivo de um indivíduo. Além da seleção natural, a mutação, a migração e a deriva genética são responsáveis pela mudança na frequência dos genes de uma população. Destes, a deriva genética, por se tratar de um conceito pouco conhecido, merece atenção especial 3.2 Deriva genética Desastres ecológicos, como incêndios florestais, inundações, desmatamentos, etc., podem reduzir tão drasticamente o tamanho de uma população que os poucos sobreviventes não são amostras representativas da população original, do ponto de vista genético. Por acaso, e não por critérios de adaptação, certos alelos podem ter a sua freqüência subitamente aumentada, enquanto os outros alelos podem simplesmente desaparecer. Esse fenômeno é denominado deriva gênica (ver Figura 7). Um caso extremo de deriva gênica é o chamado princípio do fundador: uma nova população é “fundada” por um ou poucos indivíduos, seja porque a população ancestral sofreu uma diminuição drástica, seja porque um pequeno número de indivíduos de uma população migrou para outra região, onde deu origem a uma nova população. Nessas condições, os indivíduos que iniciaram a nova população, por serem poucos, geralmente não constituem uma amostra representativa da população original. Há casos em que uma única fêmea grávida funda uma nova população. Essa fêmea obviamente não possuirá uma amostra significativa dos diferentes tipos de alelos presentes na população original. A deriva gênica parece ter sido um fenômeno comum na Figura 7 – Exemplo de deriva genética. Observe o aumento na frequência do genótipo AA em relação aos demais. colonização de ilhas distantes dos continentes, às quais conseguem chegar poucos indivíduos provenientes das populações continentais. Nas ilhas, os “fundadores” iniciam populações cujas frequências gênicas são geralmente bem diferentes das populações continentais originais. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 16 3.3 Equilíbrio de Hardy Weinberg Se os quatro fatores que determinam as alterações nas freqüências dos genes da população são a seleção natural, a mutação, a migração e a deriva genética, o que acontece com uma população em que eles não estão atuando? Estudos realizados por Hardy e Weinberg, que trabalharam independentemente, concluíram que, na ausência dessas condições, a frequência dos alelos recessivo e dominante se mantém constante ao longo das gerações. Dizemos que uma população que mantêm seus genes constantes está em Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Em suma, as condições para uma população estar em equilíbrio são: ser suficientemente grande a ponto de manter as proporções estatísticas; haver cruzamentos pan-míticos, isto é, todos os indivíduos devem ter as mesmas chances de cruzamento (ausência de seleção natural); não ocorrer mutações nem migrações. A população descrita por hardy e Weinberg, porém, não existe de verdade; sempre há um fator evolutivo alterando a frequência dos genes. Entretanto, com base nessa população hipotética, podemos estudar se está havendo alteração na frequência de determinados genes e que fator está provocando essa situação. 3.4 Revisando as ideias principais A evolução pode ser definida como uma alteração na frequência dos genes. A lei de hardy-Weinberg afirma que, se os fatores evolutivos (mutação, seleção natural, etc.) não se manifestarem, a frequência dos alelos permanecerá constante através das gerações e a população estará em equilíbrio. Em populações pequenas podem ocorrer alterações aleatórias na frequência de genes sem nenhum valor adaptativo (deriva genética). CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 17 Sessão Leitura Samambaias são fósseis vivos, afirma estudo Pesquisadores suecos analisaram um fóssil de 180 milhões de anos da planta e descobriram que seu genoma não mudou ao longo dos anos. Samambaia (Osmunda japonica), parente próxima da espécie encontrada no fóssil do período Jurássico Cientistas encontraram evidências de que as samambaias de hoje são “fósseis vivos”. É o que indica um exemplar da planta de 180 milhões de anos encontrado no sul da Suécia. A análise das estruturas celulares bem preservadas do fóssil mostrou que ele é praticamente idêntico à espécieOsmundastrum cinnamomeum, uma samambaia presente na Europa, na América e na Ásia. "O genoma dessas samambaias continuou essencialmente o mesmo desde o período Jurássico (entre 199 milhões e 145 milhões de anos)", afirma a pesquisadora Vivi Vajda, da Universidade Lund, na Suécia, coautora do estudo publicado na última quinta-feira na revistaScience. "Trata-se de um exemplo supremo de estagnação evolutiva." Fóssil bem preservado — As análises mostraram que a planta da famíliaOsmundaceae foi conservada por uma erupção de lava, antes de começar a se decompor. Com isso, organelas raramente encontradas em fósseis, como as membranas celulares, núcleos e cromossomos das células vegetais, ficaram preservados e puderam ser recuperados pelos cientistas. Para estudar o fóssil da samambaia, os cientistas usaram microscópios, raios-x e análises geoquímicas. E perceberam que o tamanho do núcleo das células e o próprio conteúdo do DNA da planta quase não sofreram modificações ao longo dos anos — é idêntico a outras espécies da mesma família. O fóssil da samambaia foi recolhido nos anos 1960 por um fazendeiro do sul da Suécia e doado ao Museu de História Natural do país. Ele ficou esquecido nos arquivos da instituição por quarenta anos, até que a equipe resolveu estudar a rocha. Samambaias são fósseis vivos, afirma estudo . Disponível em: <http://veja.abril.com.br/noticia/ciencia/samambaias-sao-fosseisvivos-afirma-estudo> Acesso em: 28 Abr 2014. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 18 Capítulo 3 – Exercícios de Fixação 01) Numa população em equilíbrio Hardy-Weinberg a frequência do alelo dominante para um dado lócus autossômico é 0,6. Portanto, a frequência dos heterozigotos para este locus será: a) 0,24 b) 0,48 c) 0,60 d) 1,20 e) 2,40 02) A frequência do gene a, que determina o albinismo, é de 30% em uma certa população em equilíbrio. Em uma amostra de 500 pessoas desta população, quantas se espera encontrar com albinismo? a) 5 b) 15 c) 45 d) 60 e) nenhuma das anteriores 03) ENEM 2009 Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontramse representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa. O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é a) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. b) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. c) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas. d) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais. e) herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 19 Capítulo 4 – Formação de novas espécies: do isolamento geográfico ao reprodutivo 4.1 Especiação Espécie é definida como um conjunto de indivíduos que se reproduzem, originando prole fértil. Essa definição não se aplica aos organismos fósseis e aos seres que se reproduzem assexuadamente, como as bactérias (embora troquem material genético por conjugação, esse processo é bem diferente de um cruzamento e não possibilita identificar a espécie). Nesses casos, podem ser usados critérios de semelhanças morfológicas (por exemplo, para classificar fósseis), ou semelhanças genéticas, pela análise do DNA. Mas essa definição é útil para explicar a especiação, isto é, a formação de novas espécies. 4.2 Isolamento geográfico Indivíduos pertencentes à mesma espécie podem ser separados por uma barreira física, como: rios, mares, cordilheiras, lagos, vales etc. Com o isolamento ou separação dos grupos, pode ocorrer que sejam submetidos a diferentes pressões seletivas. Desta forma, a seleção natural irá atuar de maneira diferente nas duas populações, o que acentuará as diferenças genéticas entre elas. Se as barreiras perdurarem, essas diferenças podem chegar ao ponto de impedir o cruzamento entre as populações, formando novas espécies; então ocorre o isolamento reprodutivo entre indivíduos que inicialmente pertenciam à mesma espécie (Ver Figura 8). O isolamento reprodutivo pode se manifestar de duas formas: mecanismo pré e pószigóticos, que serão estudados a seguir. Esse tipo de especiação é conhecido como alopátrica (alo = diferente; patri = local de nascimento). Figura 8 – Especiação. Observe a sequência: isolamento geográfico, tempo, isolamento reprodutivo, novas espécies. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 20 4.2.1 Mecanismos pré-zigóticos Antecedem a formação do zigoto; os mais comuns são: • Diferenças comportamentais: quando ocorre diferença de comportamento entre espécies no ritual de acasalamento. Ex: canários machos são capazes de atrair com seu canto apenas a fêmea de sua espécie. • Barreiras mecânicas: caracterizam-se pelo tamanho diferenciado do aparelho reprodutor entre as espécies; ocorrem principalmente com flores, impedindo que determinados agentes polinizadores realizem a polinização. • Órgãos sexuais que amadurecem em épocas diferentes: É muito comum em plantas que florescem em épocas diferentes do ano. A sincronização da abertura floral em épocas diferentes evita o cruzamento entre essas espécies. 4.2.2 Mecanismos pós-zigóticos Ocorrem após a formação do zigoto; os principais são: • Inviabilidade do híbrido: a morte é prematura, ainda nos estágios iniciais de desenvolvimento, portanto o embrião não se desenvolve. Algumas espécies de anfíbios, vivendo na mesma lagoa, podem eventualmente cruzarem-se e formar híbridos que não se desenvolvem. • Esterilidade do híbrido: embora apresentem características normais, os híbridos são estéreis, o que revela a incompatibilidade do material genético herdado dos pais de espécies diferentes. O exemplo mais comum é o caso do burro e da mula, consequência do cruzamento de égua com jumento. Nesse caso o burro e a mula são estéreis e, portanto, podemos concluir que a égua e o jumento pertencem a espécies diferentes. 4.3 Especiação sem isolamento geográfico É um tipo de especiação que ocorre com populações que vivem na mesma área e é chamada simpátrica (sim = junto). Um exemplo de especificação simpátrica ocorre em plantas, com a formação de indivíduos poliploides, isto é, indivíduos que apresentam três ou mais conjuntos de cromossomos em suas células. Os que apresentam três são os indivíduos tetraploides (3N). Neste caso, não ocorre empareamento dos cromossomos na meiose, já que ocorre um número ímpar de cromossomos. Com isso a meiose deixa de ocorrer, e não formarão gametas; o resultado é um indivíduo híbrido estéril. A laranja-da-baía é triploide, portanto não produz gametas e nem sementes. 4.4 Revisando as ideias principais Os isolamentos geográfico e reprodutivo são fatores importantes na formação de novas espécies. O isolamento geográfico impede o cruzamento entre duas populações que ficam cada vez mais diferentes. Há um momento em que o cruzamento entre os indivíduos não pode ser realizado, mesmo que eles voltem a viver no mesmo território (isolamento reprodutivo). Nesse momento dizemos que ocorreu a formação de novas espécies. A especiação também pode ocorrer sem isolamento geográfico, como em plantas poliplóides. Os mecanismos responsáveis pelo isolamento reprodutivo podem ser classificados em pré e pós-zigóticos CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 21 Sessão Leitura Estudo põe em dúvida teoria sobre surgimento de novas espécies3 EFE Em Washington 03/09/2013 As barreiras reprodutivas, que por muito tempo foram consideradas como a principal causa do surgimento de novas espécies de plantas e animais, poderiam ser um fator secundário, segundo um estudo publicado nesta segunda-feira (2) pela revista da Academia de Ciências dos Estados Unidos, a Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences). Charles Darwin se referiu à origem das espécies como "o mistério dos mistérios" e, ainda hoje, mais de 150 anos após suas pesquisas, os biólogos da evolução não sabem explicar de forma detalhada como surgem novas plantas e animais. Durante décadas, quase todos os estudos neste campo tinham como base a teoria de que a causa principal do surgimento de espécies novas, um processo chamado "especiação", são as barreiras que interferem no processo de reprodução de populações. Estas barreiras podem ser geográficas - por exemplo uma nova montanha, um rio ou uma geleira que separa duas populações de animais e plantas - ou diferenças genéticas que impedem que indivíduos incompatíveis produzam descendentes férteis (o cruzamento entre cavalos e asnos dá origem as mulas, que são estéreis). Rato descoberto na Patagônia da Argentina recebeu o nome de T. kirchnerorum, em homenagem aos presidentes Cristina Néstor Kirchner. Kirchner É o e primeiro animal registrado da zona desértica em 50 anos. Mas agora biólogos das universidades de Chicago e de Michigan, nos Estados Unidos, questionaram a teoria de que o isolamento reprodutivo impulsione a "especiação". "Nossos resultados não sustentam esse pressuposto, e nosso estudo é, de fato, a primeira prova direta de como estas barreiras afetam a taxa de formação de espécies", afirmaram os responsáveis Daniel Rabosky, de Michigan, e Daniel Matute, de Chigago. Os dois cientistas concluíram que, se as barreiras genéticas fossem a principal causa do surgimento de novas espécies, os grupos que acumulam rapidamente esses genes também deveriam mostrar altas taxas de formação de espécies. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 22 Os pesquisadores tentaram comprovar a ideia comparando as taxas de "especiação" com os indicadores genéticos de isolamento reprodutivo em pássaros e moscas de fruta, porque existem extensos conjuntos de dados sobre experimentos de cruzamento entre espécies dos dois tipos. Rabosky e Matute usaram os cálculos evolucionistas de taxas de especiação em nove grupos maiores de moscas de fruta e em dois terços das espécies de pássaros conhecidas. Eles criaram modelos por computador para realizar a comparação e os resultados foram surpreendentes. "Não encontramos provas de que estas coisas estejam relacionadas. A taxa de surgimento das barreiras reprodutivas genéticas não prevê a taxa de formação de novas espécies na natureza", confirma o artigo publicado. "Se estes resultados fossem certos em termos mais gerais - algo que ainda não afirmamos mas suspeitamos que seja concreto - isso significaria que nosso entendimento da formação de espécies é extremamente incompleto, porque passamos muito tempo estudando algo errado devido a uma teoria equivocada", explicaram os pesquisadores. As barreiras reprodutivas continuam a ser importantes. Todo tipo de plantas e animais vivem juntos no mesmo lugar, o que não poderia ocorrer se não houvesse barreiras reprodutivas. Se as conclusões de Matute e Rabosky puderem ser amplamente aplicadas a outros organismos, os genes de "especiação" provavelmente desempenham um papel mínimo na formação das espécies, segundo a publicação. Os pesquisadores especularam que a parte que falta nos estudos dessa área é, paradoxalmente, a extinção. Alguns cientistas sugeriram que a "especiação" poderia estar limitada, primordialmente, por fatores associados com a persistência de novas espécies. Estes modelos propõem que é relativamente fácil que uma espécie se divida em outras novas, mas que a maioria delas não consegue sobreviver e se estabelecer ao longo dos períodos da escala geológica. O seriado "The Big Bang Theory" serviu de inspiração para batizar uma nova espécie de abelhas brasileiras. Trata-se da "Euglossa bazinga", que vive na área de transição entre o Cerrado e a Amazônia. Na série, a expressão "bazinga" é dita frequentemente pelo "nerd" Sheldon Cooper (Jim Parsons). UOL Notícias Meio Ambiente. Disponível em: < http://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas-noticias/redacao/2013/09/03/estudopoe-em-duvida-teoria-sobre-surgimento-de-novas-especies.htm#fotoNav=64>. Acesso em: 15 Abr 2014 CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 23 Capítulo 4 – Exercícios de Fixação 01) Em algumas regiões brasileiras, existem exemplares de Euphorbia heterophylla, uma planta daninha bastante prejudicial à lavoura de soja e que pode ser resistente a herbicidas. Se, após alguns anos, não existir mais o fluxo de genes entre as plantas susceptíveis e resistentes a herbicidas dessa espécie, então ocorrerá: a) seleção natural. b) irradiação adaptativa. c) isolamento geográfico. d) recombinação gênica. e) isolamento reprodutivo. 02) Comportamentos que favorecem a dispersão também promovem, geralmente, a especiação. É CORRETO afirmar que, entre os comportamentos que costumam favorecer a especiação, se inclui: a) a ocupação de novos nichos. b) a territorialidade. c) o cuidado com a prole. d) o sedentarismo. 03) Qual a condição inicial básica para que ocorra o processo de formação de raças? a) Isolamento reprodutivo b) Isolamento geográfico c) Seleção natural d) Esterilidade dos descendentes e) Superioridade do híbrido 04) Assinale a complementação correta para a frase abaixo. Duas populações de uma mesma espécie, vivendo em ambientes diferentes e isoladas geograficamente: a) poderão formar duas espécies, se persistir o isolamento. b) terão obrigatoriamente o mesmo conjunto gênico (genético). c) não poderão alterar seus conjuntos gênicos com o passar do tempo por estarem isoladas. d) nunca poderão formar raças diferentes e) obrigatoriamente terão que se extinguir. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 24 04) ENEM 2005 Há quatro séculos alguns animais domésticos foram introduzidos na Ilha da Trindade como "reserva de alimento". Porcos e cabras soltos davam boa carne aos navegantes de passagem, cansados de tanto peixe no cardápio. Entretanto, as cabras consumiram toda a vegetação rasteira e ainda comeram a casca dos arbustos sobreviventes. Os porcos revolveram raízes e a terra na busca de semente. Depois de consumir todo o verde, de volta ao estado selvagem, os porcos passaram a devorar qualquer coisa: ovos de tartarugas, de aves marinhas, caranguejos e até cabritos pequenos. Com base nos fatos acima, pode-se afirmar que: a) a introdução desses animais domésticos, trouxe, com o passar dos anos, o equilíbrio ecológico. b) o ecossistema da Ilha da Trindade foi alterado, pois não houve uma interação equilibrada entre os seres vivos. c) a principal alteração do ecossistema foi a presença dos homens, pois animais nunca geram desequilíbrios no ecossistema. d) o desequilíbrio só apareceu quando os porcos começaram a comer os cabritos pequenos. e) o aumento da biodiversidade, a longo prazo, foi favorecido pela introdução de mais dois tipos de animais na ilha 05) ENEM 2011 Não é de hoje que o homem cria, artificialmente, variedade de peixes por meio da hibridação. sta é uma técnica muito usada pelos cientistas e pelos piscicultores porque os híbridos resultantes, em geral, apresentam maior valor comercial do que a média de ambas as espécies parentais, além de reduzir a sobrepesca no ambiente natural. Terra da Gente, ano 4,n.47, mar.2008 (adaptado). Sem controle, esses animais podem invadir rios e lagos naturais, se reproduzir e a) originar uma nova espécie poliploide. b) substituir geneticamente a espécie natural. c) ocupar o primeiro nível trófico no hábitat aquático. d) impedir a integração biológica entre as espécies parentais. e) produzir descendentes com o código genético modificado. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 25 Capítulo 5 – Tópicos especiais 5.1 Formas de adaptação O termo adaptação significa a capacidade que todo ser vivo tem de ajustar-se ao ambiente, isto é, de transformar-se em resposta a uma alteração ambiental. A capacidade de adaptação está indissoluvelmente ligada à manutenção da vida. A seguir, estudaremos alguns exemplos de adaptação evolutiva. 5.1.1 Camuflagem Alguns animais podem ter a capacidade de se camuflarem com o meio em que vivem para 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. Existem dois tipos de camuflagem, a homocromia, onde o animal tem a cor é a mesma do meio onde vive (ver Figura 9), e a homotipia, onde o animal tem a forma de objetos que compõe o meio (ver Figura 10). Figura 9 – Exemplo de homocromia 5.1.2 Figura 10 – Exemplo de homotipia Mimetismo Semelhante à camuflagem, só que em vez de se parecerem com o meio, os animais que praticam o mimetismo tentam se parecer com outros animais. 5.1.2.1 Mimetismo batesiano Figura 11 – Mimetismo batesiano. Somente a espécie da esquerda é tóxica Um animal tóxico ou perigoso é imitado evolutivamente por espécies “saborosas” ou inofensivas. Neste caso, somente a espécie inofensiva se beneficia da “fama” da espécie perigosa, pois um predador evitará ambas. 5.1.2.2 Mimetismo mülleriano Um animal tóxico ou perigoso é imitado evolutivamente por espécies igualmente CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 26 tóxicas ou perigosas. Neste caso, as duas espécies se beneficiam. 5.2 Tipos de seleção natural Quanto aos efeitos que exerce na população, a seleção natural é classificada em três tipos que estudaremos a seguir. 5.2.1 Seleção estabilizadora Ocorre quando o fenótipo intermediário é favorecido em detrimento dos fenótipos extremos. Observe a Figura 12. Se você fosse um sapo, provavelmente iria comer as borboletas mais claras e as mais escuras porque não enxergaria direito as cinzas. Portanto o fenótipo intermediário (coloração cinza) está sendo favorecido pela seleção natural em relação aos fenótipos extremos (branco e preto). 5.2.2 Figura 12 – Exemplo de seleção estabilizadora Seleção direcional Ocorre quando há mudanças ambientais e um fenótipo antes desfavorável passa a ser favorecido. Observe a Figura 13. Se por algum motivo o ambiente em que as borboletas viviam se torne mais escuro, o fenótipo preto será favorecido em relação aos demais. 5.2.3 Figura 13 – Exemplo de seleção direcional Seleção disruptiva Favorece os indivíduos com características extremas, enquanto os médios são desfavorecidos. Observe a Figura 14. Se nesse mesmo ambiente por algum motivo passassem a existir dois microambientes, um branco e outro preto, as borboletas cinzas ficariam em desvantagem em qualquer um dos dois e a seleção natural, portanto, favoreceria os fenótipos extremos, que em seus respectivos ambientes estariam camuflados. Figura 14 – Exemplo de seleção disruptiva 5.3 Seleção artificial Muito antes de Darwin e Wallace, fazendeiros e agricultores estavam usando a ideia de seleção para causar mudanças nas características de suas plantas e animais ao longo de décadas. Fazendeiros e agricultores permitiram a reprodução apenas de plantas e animais com características desejáveis, causando a evolução do estoque da fazenda. Esse processo é chamado de seleção artificial porque são as pessoas (ao invés da natureza) que selecionam quais organismos vão se reproduzir. Figura 15 – Exemplo de seleção artificial Da mostarda-selvagem, por exemplo, o ser humano conseguiu por seleção artificial o repolho, a CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 27 couve-de-bruxelas e a couve-flor, entre outras variedades comestíveis (ver Figura 15). 5.4 O caso das mariposas de Manchester Um exemplo clássico de seleção natural foi observado na Inglaterra em meados do século XIX. Antes do início da industrialização da cidade de Manchester, era visível o predomínio de mariposas claras da espécie Biston betularia em relação à escura da espécie Biston carbonaria. Na época, devido à ausência de fuligem e outros agentes poluentes, os troncos das árvores eram mais claros e recobertos de liquens, o que facilitava a camuflagem das mariposas claras, tornando difícil sua visualização pelos predadores naturais. Com o início da industrialização, os liquens foram exterminados pela poluição, e os troncos das Figura 16 – Mariposas de Manchester. As setas vermelhas mostram as mariposas camufladas antes e depois da industrialização da cidade. árvores tornaram-se escuros. Com essa nova situação, as mariposas escuras foram favorecidas, e se tornaram o grupo dominante (ver Figura 16). 5.5 Revisando as ideias principais A camuflagem e o mimetismo são formas de adaptação evolutiva em que um animal se parece com o ambiente ou com outro animal, respectivamente. Existem dois tipos de camuflagem (homocromia e homotipia) e dois tipos de mimetismo (batesiano e mülleriano). A seleção natural pode ser classificada como estabilizadora (quando favorece o fenótipo intermediário), direcional (quando favorece um fenótipo em detrimento dos demais) ou disruptiva (quando os fenótipos extremos são favorecidos pela seleção natural). A seleção artificial ocorre quando o ser humano, e não a natureza, define quais as características favoráveis. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 28 Sessão Leitura 5 etapas da evolução humana Michel Goulart setembro 26, 2011 A espécie humana, como conhecemos, foi resultado de uma longa evolução física e biológica que já dura, aproximadamente, 4 milhões de anos. À medida que foi se distanciando de seus ancestrais macacóides, os hominídeos foram utilizando ferramentas, andando de forma ereta, aumentando a massa cerebral, desenvolvendo a linguagem e adquirindo consciência. Australopiteco O Australopiteco é considerado o ancestral mais antigo do ser humano. Viveu na África há aproximadamente 3 milhões de anos. O volume de seu crânio era de cerca de 500 cm³, um pouco maior que o dos atuais macacos. A sua forma de linguagem não era mais elaborada do que a de um chimpanzé. Tendo aparecido pelas primeiras vezes no sul de África, as suas principais características físicas englobam a baixa altura (não ultrapassava os 1,40 metros), bipedismo, fronte baixa e maxilares bastante salientes. Homo Habilis O Homo Habilis inventou as primeiras ferramentas e viveu há aproximadamente 2 milhões de anos. O volume de seu crânio era de 800 cm³ – o dobro do crânio do chimpanzé. Levava uma vida nômade nas savanas do leste da África, alimentando-se de carne, obtida através da caça, além de frutos e outros vegetais. Há indícios de que tinha um tipo de linguagem rudimentar. A sua altura seria de aproximadamente 1,27 cm, com um peso de, aproximadamente 45 kg. As fêmeas podiam ser menores. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 29 Homo Erectus O Homo Erectus viveu há aproximadamente 1 milhão de anos. Sabia utilizar alguns instrumentos feitos de pedra e era um hábil caçador. O volume de seu crânio era de 1.100 cm³, o que equivale ao dobro do crânio dos macacos atuais. O Homo habilis e todos os Australopitecos foram encontrados somente na África, mas o Homo Erectus aparece localizado em áreas geográficas mais alargadas, como a Ásia, Europa e África. Existem provas que levam a concluir que manipulavam o fogo, apresentando de igual modo utensílios de pedra mais sofisticados. Homo Sapiens O Homo Sapiens viveu há aproximadamente 200 mil anos. Já era um artesão habilidoso e os seus utensílios eram melhores e mais eficientes do que todos os outros feitos anteriormente. O volume de seu crânio atingia 1.500 cm³, o mesmo volume do crânio do ser humano moderno. Através da indicação do indício fóssil, esse organismo revelou ser de baixa estatura e musculoso, com um cérebro praticamente do mesmo tamanho que o nosso, com região cerebral correspondente à fala bem desenvolvida. Homo Sapiens Neanderthalensis O Homo Sapiens Neanderthalensis- ou Homem de Neandertal – viveu há aproximadamente 100 mil anos . Nesta etapa, o ser humano já tinha preocupações espirituais e noção da morte. O volume de seu crânio atingia 1.700 cm³, levemente maior do que os humanos modernos. Os homens mediam em média 1,68 cm. Os ossos eram fortes e pesados, mostrando sinais de uma poderosa estrutura muscular. Foram formidáveis caçadores e há indícios de que já praticavam rituais funerários. 5 etapas da evolução humana. Disponível em: <http://www.historiadigital.org/curiosidades/5-etapas-da-longa-e-permanente-evolucaohumana/>. Acesso em: 05 Maio de 2014. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 30 Capítulo 5 – Exercícios de Fixação 01) Um dos exemplos mais famosos acerca do processo de seleção natural foi o caso das mariposas de Manchester. Inicialmente predominavam as mariposas brancas, que costumavam pousar em troncos de árvores — que, naquela época, eram ligeiramente esbranquiçados. Com a Revolução Industrial, os troncos ficaram mais escuros e houve um aumento na quantidade das mariposas negras. Esse fato ocorreu porque: a) As mariposas brancas adaptaram-se à coloração escura do caule. b) A coloração dos caules provocou uma mudança na coloração das mariposas. c) As mariposas brancas eram facilmente predadas nos caules escuros e, portanto, as mariposas negras sobreviviam e conseguiam se reproduzir. d) As mariposas brancas passaram a ser predadas e, por isso, tiveram que se adaptar ao ambiente, mudando a sua coloração para conseguir sobreviver. e) A poluição fez com que as mariposas brancas se reproduzissem e tivessem mais descendentes de coloração escura. 06) ENEM 2005 Foi proposto um novo modelo de evolução dos primatas elaborado por matemáticos e biólogos. Nesse modelo o grupo de primatas pode ter tido origem quando os dinossauros ainda habitavam a Terra, e não há 65 milhões de anos, como é comumente aceito. Examinando esta árvore evolutiva podemos dizer que a divergência entre os macacos do Velho Mundo e o grupo dos grandes macacos e de humanos ocorreu há aproximadamente a) 10 milhões de anos. b) 40 milhões de anos. c) 55 milhões de anos. d) 65 milhões de anos. e) 85 milhões de anos. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 31 Exercícios de Revisão 1. Um agricultor utilizou um mesmo inseticida durante longo tempo em sua lavoura para eliminar uma praga. Após todo esse tempo, ele verificou que a população da praga tornou-se resistente ao inseticida. O fenômeno evolutivo que ocorreu na população da praga foi: a) Mutação b) Aberração cromossômica numérica c) Isolamento reprodutivo d) Seleção natural e) Formação de nova espécie 2. Entre os cães domésticos encontramos uma grande diversidade morfológica (p. ex.: Fox, São Bernardo, Dobermann, Poodle e muitos outros). Já entre os cães selvagens (Cachorro-do-mato, Lobo-guará), a diversidade é muito menor. Com relação a esse processo, podemos considerar: a) A grande diversidade entre os cães domésticos é resultado de uma forte seleção promovida pelo homem. b) A menor diversidade entre os cães selvagens decorre do fato de não estar submetidos a nenhum processo seletivo. c) A fertilidade entre os diferentes tipos de cães domésticos é uma evidência de que eles são de espécies diferentes. d) A formação dos diferentes tipos de cachorros é um processo de convergência adaptativa. 3. São órgãos homólogos: a) nadadeiras de peixes e parápodes de poliquetas; b) nadadeiras anteriores de uma baleia e asa de morcego; c) brânquias de camarão e brânquias de peixes; d) nadadeiras peitorais de peixes e braços de polvo; e) asas de aves e asas de insetos. 4. “Um pesquisador cortou as cauda de camundongos e cruzou estes animais entre si. Quando os filhotes nasceram, o pesquisador cortou lhes as caudas e novamente cruzou-os entre si. Continuou a experiência por 20 gerações e na 21ª geração os camundongos apresentavam caudas tão longas quanto as da primeira.” Este experimento demonstrou que: a) A hipótese de Lamarck sobre a herança dos caracteres adquiridos está correta. b) Os caracteres adquiridos não são transmitidos à descendência. c) A teoria mendeliana está errada. d) Não existe evolução, pois os ratos não se modificam. e) Este experimento não pode ter dado esse resultado, pois já a partir da 2ª geração os ratos nasceriam sem cauda. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 32 5. Sobre a teoria de Darwin, pode-se considerar que, para que ela fosse completa: a) teria de explicar como as características adquiridas são transmitidas; b) não poderia considerar que todos os animais da Ordem Primata, incluindo a espécie humana, tivessem uma origem comum; c) deveria mencionar o fato de que a evolução tem como causa exclusiva a mutação; d) teria de explicar a origem das variações nas espécies; e) deveria dizer que as variações são impostas pelo meio ambiente. 6. Há alterações estruturais decorrentes da adaptação de uma espécie, em resposta a novas necessidades impostas por mudanças ambientais, e essas alterações são transmitidas à prole. Esta ideia faz parte da teoria de: a) Lamarck. b) Darwin. c) Wallace. d) Lyell. e) Malthus. 7. A característica - musculatura desenvolvida - adquirida por um halterofilista deverá ser transmitida a seus descendentes. Esta afirmação se baseia na teoria evolucionista enunciada por: a) Lineu. b) Darwin c) Malthus. d) Lamarck. e) Mendel. 8. Os princípios a seguir relacionados referem-se à teoria da evolução das espécies. I. Adaptação ao meio. II. Seleção natural. III. Mutação. IV. Lei do uso e desuso. V. Herança dos caracteres adquiridos. Lamarck, em sua teoria, considerou: a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I, IV e V. d) II, IV e V. e) II, III e V. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 33 9. Entre os princípios básicos abaixo, o único que não faz parte da teoria da evolução de Darwin é: a) O número de indivíduos de uma espécie mantém-se mais ou menos constante no decorrer das gerações. b) A seleção dos indivíduos de uma espécie se faz ao acaso. c) Os indivíduos de uma espécie apresentam variações em suas características. d) No decorrer das gerações, aumenta a adaptação dos indivíduos ao meio ambiente. e) O meio ambiente é o responsável pelo processo de seleção. 10. Em relação à evolução biológica, observe as afirmativas abaixo: I. A girafa evoluiu de ancestrais de pescoço curto, o qual se desenvolveu gradativamente pelo esforço do animal para alcançar as folhas das árvores mais altas. II. Os ancestrais da girafa apresentavam pescoço de comprimentos variáveis. Após várias gerações, o grupo mostrou um aumento no número de indivíduos com pescoço mais comprido, devido à seleção natural. III. Os indivíduos mais adaptados deixam um número maior de descendentes em relação aos nãoadaptados. IV. As características que se desenvolvem pelo uso são transmitidas de geração a geração. Assinale: a) se I, II e III estiverem de acordo com Lamarck e IV com Darwin; b) se I e III estiverem de acordo com Lamarck e II e IV com Darwin. c) se I e IV estiverem de acordo com Lamarck e II e III com Darwin; d) se I, II, III e IV estiverem de acordo com Lamarck; e) se I , II , I II e IV estiverem de acordo com Darwin. 11. Em um ambiente qualquer, os indivíduos com características que tendem a aumentar sua capacidade de sobrevivência têm maior probabilidade de atingir a época de reprodução. Assim, em cada geração, podemos esperar um pequeno aumento na proporção de indivíduos de maior viabilidade, isto é, que possui maior número de características favoráveis à sobrevivência dos mais aptos. Esse texto se relaciona com: a) lei do uso e desuso. b) herança dos caracteres adquiridos. c) hipótese do aumento da população em progressão geométrica. d) hipótese do aumento de alimento em progressão aritmética. e) seleção natural. 12. "De tanto comer vegetais, o intestino dos herbívoros aos poucos foi ficando longo." Essa frase está de acordo com qual destas teorias? a) Darwinismo b) Mutacionismo c) Lamarckismo d) Mendelismo e) Neodarwinismo CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 34 13. “O ambiente afeta a forma e a organização dos animais, isto é, quando o ambiente se torna muito diferente, produz ao longo do tempo modificações correspondentes na forma e organização dos animais... As cobras adotaram o hábito de se arrastar no solo e se esconder na grama; de tal maneira que seus corpos, como resultados de esforços repetidos de se alongar, adquiriram comprimento considerável...”. O trecho citado foi transcrito da obra Filosofia Zoológica de um famoso cientista evolucionista. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, a ideia transmitida pelo texto e o nome do seu autor. a) Seleção natural – Charles Darwin. b) Herança dos caracteres adquiridos – Jean Lamarck. c) Lei do transformismo – Jean Lamarck. d) Seleção artificial – Charles Darwin. e) Herança das características dominantes – Alfred Wallace. 14. Quais as características presentes nos indivíduos de uma espécie afim de que possamos afirmar que os mesmos são mais adaptados em comparação a outros indivíduos da mesma espécie: a) são maiores e solitários. b) comem mais e apresentam cores vibrantes. c) vivem mais e reproduzem mais. d) apresentam mais membros como pernas ou patas. e) são mais fortes. 15. Os pesquisadores Robert Simmons e Lue Scheepers questionaram a visão tradicional de como a girafa desenvolveu o pescoço comprido. Observações feitas na África demonstraram que as girafas que atingem alturas de 4 a 5 metros, geralmente se alimentam de folhas a 3 metros do solo. O pescoço comprido é usado como uma arma nos combates corpo a corpo pelos machos na disputa por fêmeas. As fêmeas também preferem acasalar com machos de pescoço grande. Esses pesquisadores argumentam que o pescoço da girafa ficou grande devido à seleção sexual; machos com pescoços mais compridos deixavam mais descendentes do que machos com pescoços mais curtos. (Simmons and Scheepers, 1996. American Naturalist Vol. 148: pp. 771-786. Adaptado). Sobre a visão tradicional de como a girafa desenvolve um pescoço comprido, é CORRETO afirmar que: a) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei de uso e desuso. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho. b) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência diferencial de girafas. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras e deixam, portanto, mais descendentes. c) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei do uso e desuso. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam, portanto, mais descendentes. d) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 35 diferencial de girafas. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam, portanto, mais descendentes. e) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência diferencial de girafas. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho. 16. Leia os trechos seguintes, extraídos de um texto sobre a cor de pele humana. “A pele de povos que habitaram certas áreas durante milênios adaptou-se para permitir a produção de vitamina D.” “À medida que os seres humanos começaram a se movimentar pelo Velho Mundo há cerca de 100 mil anos, sua pele foi se adaptando às condições ambientais das diferentes regiões. A cor da pele das populações nativas da África foi a que teve mais tempo para se adaptar porque os primeiros seres humanos surgiram ali.” (Scientific American Brasil, vol.6, novembro de 2002). Nesses dois trechos, encontram-se subjacentes ideias: a) da Teoria Sintética da Evolução. b) darwinistas. c) neodarwinistas. d) lamarckistas. e) sobre especiação. 17 “O hábito de colocar argolas no pescoço, por parte das mulheres de algumas tribos asiáticas, promove o crescimento desta estrutura, representando nestas comunidades um sinal de beleza. Desta forma temos que as crianças, filhos destas mulheres já nasceriam com pescoço maior, visto que esta é uma tradição secular.” A afirmação acima pode ser considerada como defensora de qual teoria evolucionista: a) Teoria de Lamarck b) Teoria de Malthus c) Teoria de Wallace d) Teoria de Darwin e) Teoria de Mendel 18. Considerando diferentes hipóteses evolucionistas, analise as afirmações abaixo e as respectivas justificativas. A – O Urso Polar é BRANCO porque vive na NEVE! B – O Urso Polar vive na NEVE porque é BRANCO! As afirmações A e B podem ser atribuídas, respectivamente, a: a) Lamarck e Darwin. 184 b) Pasteur e Lamarck. c) Pasteur e Darwin. d) Darwin e Wallace. e) Wallace e Darwin. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 36 Gabaritos Capítulo 1 1. D 2. D 3. E Capítulo 2 1. D 2. B 3. E Capítulo 3 1. B 2. C Capítulo 4 1. E 2. A 3. B 4. A Capítulo 5 1. C Como as mariposas brancas eram vistas com mais facilidade no tronco escuro, elas começaram a ser fortemente predadas. As mariposas negras apresentavam uma vantagem maior que as brancas nesse ambiente, pois eram vistas com mais dificuldade pelo predador. Com isso, as mariposas negras conseguiram aumentar sua população em relação às brancas. Gabarito exercícios de revisão 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. D A B B D A D C B C E C 13. A – Errada – Darwin não publicou esta obra, “Filosofia Zoológica”, e não concordava com o transformismo proposto por Lamarck. B – Errada – A obra é de Lamarck, mas não se trata da Herança dos Caracteres Adquiridos e sim do Transformismo. C – Correta – A obra é de Lamarck e relata suas considerações sobre o Transformismo. D – Errada – Darwin não publicou esta obra “Filosofia Zoológica” e não concordava com o transformismo proposto por Lamarck. E – Errada – Wallace não publicou essa obra e, assim como Darwin, discordava do transformismo. 14. A – Errada – Nem sempre os seres maiores são mais adaptados. B – Errada – Comer muito não é um indício de adaptação e sim de necessidade. C – Correta – Seres que vivem mais e se reproduzem mais têm maior capacidade de deixar descendentes. D – Errada – Não existe esta relação entre quantidade de membros e benefícios adaptativos. CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 37 E – Errada – Nem sempre o mais forte é o mais apto. 15. A – Errada – A lei do uso e desuso não foi proposta ou defendida por Darwin, e sim por Lamarck. B – Errada – A teoria lamarckista afirmava que haveria um processo de adaptação gradual e não uma competição entre os seres vivos. C – Errada – Essa afirmativa realmente é de Lamarck, porém se comprovou que não era viável, uma vez que as características desenvolvidas em vida não são passadas aos descendentes. D – Correta – Darwin propôs a teoria de que houve uma seleção natural (competição) entre os indivíduos de pescoço grande e pequeno, sendo que os primeiros sobreviveram por serem mais adaptados às circunstâncias do ambiente. E – Errada – Darwin não considerava a possibilidade da girafa se adaptar, desenvolvendo o pescoço. 16. A – Errada – A teoria sintética da evolução associa as ideias darwinistas aos fundamentos da genética. B – Errada – O darwinismo é baseado na seleção natural e não afirmaria que os seres se adaptam ao meio. C – Errada – Os neodarwinistas são cientistas que adotam a teoria sintética da evolução, e essa associa as ideias darwinistas aos fundamentos da genética. D – Correta – Lamarck apresentou um estudo afirmando que os caracteres adquiridos em vida seriam passíveis de serem transmitidos às futuras gerações... errou! E – Errada – Especiação se refere aos processos que desencadeiam a formação de novas espécies. 17. A – Correta – A afirmativa é defensora da corrente de pensamento lamarquista. B – Errada – Malthus não realizou estudos destinados diretamente à teoria evolutiva. C – Errada – A teoria de Wallace é semelhante à teoria da seleção natural, proposta por Darwin. D – Errada – Darwin propôs a seleção natural, assim a modificação nos fenótipos não alteram os genótipos. E – Errada – Mendel estabeleceu as bases para a compreensão dos fatores de herança, que contradizem o texto apresentado na questão. 18. A – Correta – Lamarck – os seres vivos se adaptavam de acordo com a condição do ambiente. Darwin – somente o mais adaptado iria sobreviver... Na neve, entre o urso marrom e o branco... ganha o branco! B – Errada – Pasteur não propôs tal tipo de teoria evolucionista. C – Errada – Pasteur não propôs tal tipo de teoria evolucionista. D – Errada – Darwin e Wallace propunham uma mesma teoria de competição natural, não haveria divergência sobre o papel do ambiente no processo evolutivo. E – Errada – Darwin e Wallace propunham uma mesma teoria de competição natural, não haveria divergência sobre o papel do ambiente no processo evolutivo. Gabarito Pintou no ENEM! 1. D 2. B 3. C 4. B 5. B 6. B CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014 38 Referências LINHARES, Sérgio & GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia Hoje. 11ª ed. São Paulo: Ática, 2004. LOPES, Sônia G. B. Carvalho. Biologia. São Paulo: Saraiva, 2010. MARTHO, Amabis. Fundamentos da Biologia Moderna. São Paulo: Moderna, 2009. PAULINO, W. R. Biologia atual. São Paulo: Ática, 2001. SILVA JR., César da & SASSON, Sezar. Biologia. São Paulo: Atual, 2009. O que é Evolução? Disponível em: <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/bioevolucao.php>. Acesso em: 04 Jan 2014. Biologia Evolutiva. Disponível em: < http://www.infoescola.com/evolucao/>. Acesso em: 20 Dez 2013. Evolução. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/biologia/evolucao.htm>. Acesso em 20: Dez 2013. 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