Exercícios de Revisão - Professor Fernando Borella 1. (Ufg 2014) Leia a tirinha a seguir. antibiótico foi substituído pela puromicina, sendo medidas as concentrações das mesmas proteínas. A tabela abaixo mostra os resultados dos dois experimentos. Tempo Concentração das proteínas Antibiótico de cultivono citosol (μM) (min.) A B C 2 2 0 2 10 2 10 2 10 2 15 10 4 12 10 3 18 10 3 2 10 5 7 10 3 16 10 3 90 5 10 6 3 10 3 14 10 3 0 2 10 2 2 10 2 2 10 2 10 15 10 4 15 10 4 15 10 4 30 8 10 5 8 10 5 8 10 5 60 1 105 1 105 1 105 Actinomicina30 D 60 Analisando a tirinha sob a perspectiva evolutiva, a) responda ao questionamento feito no primeiro balão; b) explique por que a afirmação contida no segundo balão está incorreta. 2. (Unicamp 2014) A foto abaixo mostra o “sapo de chifre” em meio a folhas no chão da Mata Atlântica. Puromicina Considere que a meia-vida de uma molécula na célula é igual ao tempo necessário para que a concentração dessa molécula se reduza à metade. Estabeleça a ordem decrescente dos tempos de meiavida dos RNA mensageiros das proteínas A, B e C. Compare, também, o tempo de meia-vida dessas proteínas e estabeleça a relação entre esses tempos. 4. (Unicamp 2013) Os tubarões e os golfinhos são semelhantes quanto ao formato corpóreo, como pode ser notado nas figuras abaixo. Tal semelhança, no entanto, não reflete proximidade filogenética. a) Que nome se dá a esse tipo de adaptação ao substrato de repouso? Cite uma vantagem dessa adaptação. b) Diferentemente do “sapo de chifre”, alguns anfíbios venenosos apresentam coloração chamativa e contrastante com o ambiente. O aspecto chamativo da coloração pode beneficiar um predador de anfíbios? Explique. 3. (Uerj 2013) Em células eucariotas, o antibiótico actinomicina D atua bloqueando o mecanismo de transcrição da informação gênica, impedindo a síntese de RNA. Já o antibiótico puromicina é capaz de bloquear o processo de tradução da informação e, portanto, a síntese de proteínas. Considere um experimento em que a actinomicina D foi adicionada a uma cultura de células eucariotas, medindo-se, em função do tempo de cultivo, a concentração de três diferentes proteínas, A, B e C, no citosol dessas células. Em experimento similar, esse a) Dado que a semelhança apontada entre os tubarões e os golfinhos não pode ser explicada por ancestralidade comum, a que ela se deve? Explique o processo que originou tal semelhança. b) Diferencie os tubarões dos golfinhos quanto ao sistema respiratório e quanto à estrutura do coração. 5. (Uerj 2013) Segundo a perspectiva de alguns cientistas, as mudanças climáticas decorrentes do aquecimento global podem estar provocando mudanças nos processos adaptativos de seres vivos. Justifique essa perspectiva com base nas seguintes propostas: — teoria evolutiva de Lamarck; — neodarwinismo. 6. (Ufrn 2013) A restrição à venda de antibióticos no Brasil foi uma medida tomada em função do aparecimento de bactérias super-resistentes. Atualmente, com os avanços na área da genética e da biologia molecular, uma das explicações aceitas para o surgimento dessas bactérias é a ocorrência de mutações, a partir das quais haveria uma mudança aleatória em um determinado gene, e, dessa forma, as bactérias passariam a apresentar resistência ao antibiótico. No passado, sem o conhecimento da genética e da biologia molecular, Lamarck e Darwin elaboraram explicações para o surgimento de novas variedades de seres vivos. Nesse contexto, como pode ser explicado o surgimento de bactérias super-resistentes a) com base na teoria da evolução de Lamarck? b) com base na teoria da evolução de Darwin? 7. (Ufpr 2013) Certos insetos apresentam um aspecto que os assemelha bastante, na cor e às vezes até na forma, com ramos e mesmo folhas de algumas plantas. Esse fato é de extrema utilidade para o inseto, já que o protege contra o ataque de seus predadores. Faça uma interpretação do processo evolutivo que os levou a tal situação adaptativa: a) do ponto de vista da teoria do Uso e Desuso, de Lamarck. b) do ponto de vista da teoria da Seleção Natural. Brasil Central. Em contato com os índios Kalapalos, os Villas-Bôas vivenciam a primeira tragédia: um surto de gripe, trazida por eles mesmos, que quase dizima toda a aldeia. Pelo rádio, os irmãos solicitam o envio de penicilina, mas o antibiótico não chega. No filme, o narrador da cena informa: “– A gripe levou metade da aldeia e se espalhou por todo o Alto Xingu”. Explique por que a gripe teria dizimado quase toda a aldeia, mas não os que faziam parte da expedição. Considerando o agente causador da gripe, de que maneira a penicilina, caso tivesse chegado a tempo, poderia ter reduzido o número de mortes entre os índios? 10. (Unesp 2013) O tuco-tuco (Ctenomys brasiliensis) é um animal curioso, que se pode, em linhas gerais, descrever como roedor com hábitos de toupeira. [...] São animais noturnos, e alimentam-se especialmente de raízes de plantas, o que explica os túneis longos e superficiais que cavam. [...] O homem que mos trouxe afirmou que muito comumente os tuco-tucos são encontrados cegos. O exemplar que eu conservava no álcool achava-se nesse estado. [...] Lamarck rejubilarse-ia com este fato, se acaso o tivesse conhecido. O texto foi escrito por Charles Darwin, em seu diário de bordo, em 26 de julho de 1832, à época com 23 anos de idade, quando de sua passagem pelo Brasil e Uruguai. Escrito antes que construísse sua Teoria da Evolução, o texto revela que Darwin conhecia a obra de Lamarck. Como Lamarck explicaria as observações de Darwin sobre o tuco-tuco brasileiro, e qual é a explicação apresentada pela Teoria da Evolução na biologia moderna? 11. (Ufjf 2012) Sobre as mitocôndrias, responda: 8. (Unifesp 2013) Em 1997, uma pesquisadora da Universidade Goethe, na Alemanha, deparou-se com a seguinte situação: um de seus pacientes, portador do vírus HIV e já com os sintomas da AIDS, não respondia mais ao tratamento com o coquetel de drogas que recebia. Embora a cepa viral sensível às drogas se mantivesse controlada no organismo do paciente, sem se replicar e em níveis baixíssimos, outras cepas mostravam-se resistentes a todas as drogas utilizadas no coquetel, e o paciente sofria com a alta carga viral e com os efeitos colaterais das drogas ministradas. Visando permitir que o organismo do paciente se recuperasse dos efeitos colaterais provocados pelas drogas, o tratamento foi suspenso por alguns meses. Ao fim desse período, o paciente voltou a ser tratado com o mesmo coquetel de drogas anti-HIV que recebia anteriormente. As drogas se mostraram eficazes no combate ao vírus, e a carga viral caiu a níveis não detectáveis. a) Que mecanismo evolutivo é o responsável pela mudança da característica da população viral frente aos medicamentos? No contexto da Biologia Evolutiva, quem foi o primeiro a propor esse mecanismo? b) Explique por que o coquetel de drogas foi mais eficaz no combate à doença após o paciente ter ficado um período sem recebê-lo. 9. (Unesp 2013) Dirigido por Cao Hamburger, o filme brasileiro Xingu, de 2012, traz um enredo baseado na expedição dos irmãos Villas-Bôas, nos anos 1940, pelo a) Através da análise de DNA, demonstrou-se que muitos genes da bactéria Rickettsia prowazekii, que causa um tipo de febre, são parecidos com os genes das mitocôndrias. Explique a teoria da biologia que reforça essa relação entre genes bacterianos e mitocondriais. b) As miopatias e as encefalopatias mitocondriais são doenças causadas por mutações em genes mitocondriais relacionados à produção da energia. Explique por que a herança mitocondrial, como as doenças supracitadas, tem apenas transmissão materna. c) A degradação da glicose na respiração celular ocorre em 3 (três) etapas metabólicas. Cite o nome dessas 3 (três) etapas da respiração celular e cite o(s) local(is) onde cada uma delas ocorre dentro da célula eucariota. 12. (Uftm 2012) Os manguezais são ecossistemas que se desenvolvem na transição entre o mar e a terra. Muitas plantas que vivem nessas regiões, apresentam adaptações que plantas de outras regiões não possuem. A imagem ilustra uma dessas adaptações, os pneumatóforos saindo do solo. a) Relacione a presença dessas estruturas vegetais com a característica do ambiente em que elas vivem. b) Explique, de acordo com a teoria sintética da evolução, como podem ter surgido plantas com pneumatóforos nos manguezais. 13. (Ufu 2012) A ideia de evolução proposta por Charles Darwin é considerada uma das mais importantes revoluções intelectuais do século XIX. De acordo com a teoria darwinista, todos os seres vivos descendem de ancestrais comuns e teriam evoluído por meio da seleção natural. a) Explique por que a análise de fósseis contribui com evidências sobre a evolução das espécies. b) Explique por que os órgãos vestigiais como o apêndice do ser humano e as estruturas homólogas em diferentes animais (golfinho, cavalo, ave, morcego e o ser humano) podem ser consideradas evidências evolutivas. 14. (Ufrn 2012) A comparação do padrão morfológico dos organismos possibilita a determinação do perfil evolutivo dos grupos. Nesse contexto, considere a imagem e responda as questões: 16. (Uftm 2012) O desenho ilustra, em suas extremidades, chimpanzé e ser humano, ambos mamíferos primatas. Ele busca representar a evolução humana a partir da mudança de características morfológicas ao longo do tempo. Porém, tal representação é considerada incorreta, considerando as atuais premissas sobre evolução biológica e seus mecanismos. a) Explique por que o desenho é considerado incorreto pelo atual ponto de vista evolutivo. b) Cite duas características morfológicas compartilhadas por chimpanzés e seres humanos. a) Como é chamado esse tipo de padrão morfológico? b) O que esse padrão indica em termos evolutivos? c) A asa de um morcego e a asa de um inseto apresentam esse mesmo padrão morfológico? Por quê? 15. (Ufg 2012) A anemia falciforme é uma doença genética autossômica recessiva, caracterizada pela presença de hemácias em forma de foice e deficiência no transporte de gases. O alelo responsável por essa condição é o HbS, que codifica a forma S da globina β . Sabe-se que os indivíduos heterozigotos para a HbS não têm os sintomas da anemia falciforme e apresentam uma chance 76% maior de sobreviver à malária do que os indivíduos homozigotos para o alelo normal da globina β (alelo HbA). Algumas regiões da África apresentam alta prevalência de malária e acredita-se que essa condição tenha influenciado a frequência do alelo HbS nessas áreas. a) O que ocorre com a frequência do alelo HbS nas áreas com alta incidência de malária? Por quê? b) O heredograma abaixo se refere a uma família com um caso de anemia falciforme. Qual é a probabilidade de o casal em questão ter outro(a) filho(a) com anemia falciforme? Explique. 17. (Ufg 2012) Leia o texto a seguir. Em sua obra História natural dos animais invertebrados, lançada em partes de 1815 a 1822, Lamarck expõe a última e mais completa versão de sua teoria, composta de quatro leis: Primeira lei - “tendência para o aumento da complexidade”. Lamarck defendeu essa lei como uma tendência de todos os corpos para aumentar de volume, estendendo as dimensões de suas partes até um limite que seria próprio de cada organismo. Segunda lei - “surgimento de órgãos em função de necessidades que se fazem sentir e que se mantêm”. Lamarck relatou que os hábitos e as circunstâncias da vida de um animal eram capazes de moldar a forma de seu corpo. Terceira lei - “desenvolvimento ou atrofia de órgãos em função de seu emprego” ou lei do “uso e desuso”. Lamarck buscou explicar como as mudanças no ambiente produziam a diversidade observada nos seres vivos. Quarta lei - “herança do adquirido”. Lamarck não se empenhou na demonstração ou defesa dessa lei, pois era aceita entre os naturalistas do século XIX. a) Qual lei do postulado de Lamarck pode ser exemplificada pelo desenvolvimento de uma planta, da germinação da semente até a fase adulta? b) Explique a terceira e a quarta leis da teoria de Lamarck, utilizando, como exemplo, o porte das girafas africanas e, em seguida, descreva a explicação de Charles Darwin para esse mesmo exemplo. 18. (Unifesp 2012) Ao chegar ao arquipelago de Galápagos, no Pacífico, Darwin encontrou uma rica variedade de tartarugas e aves vivendo sob condições ambientais peculiares, como o isolamento geográfico e a dieta, que devem ter influenciado fortemente sua evolução ao longo de milhões de anos. As prováveis causas do fato de haver tantos animais tão semelhantes entre si – as aves, por exemplo, com o bico mais curto ou mais longo, dependendo do que comiam – pareciam claras. Responda: a) Por que o isolamento geográfico favorece a especiação? b) Na situação dada pelo texto, e no âmbito da teoria da evolução, explique que relação existe entre a dieta e o comprimento dos bicos das aves das diferentes ilhas do arquipelago de Galápagos. 19. (Uftm 2012) A jararaca ilhoa (Bothrops insularis) é encontrada apenas na Ilha da Queimada Grande, distante 33 km da costa de Itanhaém, litoral sul do estado de São Paulo. que suportem sua decisão, com base nas características biológicas das espécies amostradas. Camada sedimentar Data aproximada 1 30 milhões anos atrás 2 20 milhões anos atrás 3 10 milhões anos atrás 4 5 milhões anos atrás Espécies fósseis coletadas Medusas Corais Lulas Poríferos de Gastrópodes Equinodermos Peixes ósseos Peixes cartilaginosos Peixes ósseos Camarão Caranguejo de manguezal de Ostra Gastrópodes Larvas de insetos aquáticos Aves Peixes ósseos Larvas de insetos aquáticos de Aranhas Ácaros Gastrópodes Aves de rapina Insetos adultos deEscorpiões Lagartos Aves 21. (Ufba 2011) É engraçado pensar em um tordo empoleirado nas costas de um Velociraptor ou um pato nadando ao lado de um Spinosaurus. (DYKE, 2010, p. 59). A ilustração apresenta duas concepções sobre a origem das aves modernas, considerando um período específico na história da evolução da vida na Terra. a) Existem jararacas no continente brasileiro que também pertencem ao gênero Bothrops. Explique como deve ter surgido a jararaca ilhoa nessa ilha. b) Caso houvesse uma introdução de espécies continentais na ilha, seria esperado que não ocorressem cruzamentos entre essas espécies e que uma delas pudesse até desaparecer, depois de certo tempo. Explique por que poderiam ocorrer essas duas situações. 20. (Ufpr 2011) Um paleontólogo, após anos de estudos de um determinado sítio de fósseis, resolveu tentar reconstruir a variação do ambiente da região estudada. Conforme sua hipótese, essa reconstrução é possível considerando-se apenas as características das espécies fósseis detectadas nas diversas camadas sedimentares do local e sua datação. Com base no registro de anos de pesquisas na área sumarizado abaixo, elabore uma descrição do ambiente dessa área em cada período registrado, apresentando argumentos A partir da análise das informações, associada aos conhecimentos sobre evolução, a) identifique, entre os grupos atuais ilustrados, aquele que divergiu mais recentemente. b) destaque a evidência científica que sustenta a ideia de que dinossauros e aves habitaram a Terra em um mesmo período. 22. (Ueg 2011) Recentemente, e poucos dias após o anúncio da OMS sobre o fim da pandemia de gripe A (H1N1), o alerta sobre o aparecimento de uma superbactéria resistente a quase todos os antibióticos e capaz de se espalhar pelos países do globo suscitou o medo do surgimento de uma nova pandemia. Sobre o assunto abordado e à luz da Teoria da Evolução, explique o processo evolutivo pelo qual as bactérias adquirem resistência aos antibióticos. 23. (Ufmg 2011) A paleontologia vem contribuindo para o entendimento da evolução dos seres vivos, inclusive do homem. 1. O estudo de fósseis – crânio, pelve e fêmur de hominídeos, por exemplo – oferece várias informações importantes. Cite uma informação comportamental dos ancestrais do ser humano que pode ser revelada pelo estudo da: Mandíbula: Pelve: 2. Mais recentemente, técnicas de Biologia Molecular têm permitido o estudo de processos evolutivos a partir da análise do DNA de fósseis e de populações modernas. a) Alguns estudos tentam reconstruir a história da evolução humana pela análise de marcadores moleculares. Um desses marcadores é o cromossomo Y, que permite conhecer a ancestralidade paterna a partir de pequenas diferenças nas sequências de nucleotídeos. Com base nessas informações e considerando outros conhecimentos sobre o assunto, CITE um marcador que pode ser utilizado para se estudar a ancestralidade materna. JUSTIFIQUE sua resposta. b) Em 2010, cientistas anunciaram o sequenciamento parcial do genoma do homem de Neandertal, espécie humanoide que coexistiu com o moderno Homo sapiens na pré-história, durante milhares de anos. A partir desse estudo, revelou-se que as atuais populações humanas, exceto as da África, têm de 1% a 4% de DNA herdado do Neandertal. Explique o que sugerem esses dados. 24. (Unb 2011) Foi no período cretáceo, há cerca de 145 milhões de anos, que o mundo assistiu àqueles que talvez tenham sido os dois últimos grandes cataclismos. Os dinossauros estavam no auge do seu domínio, quando, segundo as principais teorias, um meteorito caiu na crosta terrestre, provavelmente na região de Yucatán, no México. Esse acontecimento provocou, de imediato, muitas mortes e, mais lentamente, devido à grande quantidade de poeira que gerou, obscureceu o sol, provocando a morte de seres que dependiam diretamente da luz. Esse evento deu início à Era Glacial. Entretanto, a vida, de modo geral, persistiu e se adaptou, apesar da dificuldade decorrente dos grandes obstáculos existentes nesse período à comunicação entre os membros das espécies. No que se refere ao ser humano, o processo de comunicação é extremamente dinâmico, sobretudo depois da escrita. O processo de transmissão de cultura dos povos evoluiu ao longo do tempo, de acordo com os meios e necessidades e, com isso, a língua se transformou. Entre tais processos de transformação cultural, a arte ocupa posição proeminente, tendo existido desde os primórdios da espécie humana em algumas de suas diversas manifestações. Tendo o texto acima como referência inicial, julgue os próximos itens. a) As transformações culturais e linguísticas aludidas no texto são exemplos de evolução, paralelos à evolução biológica. b) Considere que os dinossauros apresentassem as mesmas características que definem os répteis atuais. Nesse caso, é correto afirmar que eles eram endotérmicos e apresentavam coração com quatro câmaras. c) Considerando que a extinção dos dinossauros ocorreu entre os períodos Cretáceo e Terciário, é correto inferir que os primeiros mamíferos surgiram antes da extinção dos dinossauros. d) As fêmeas dos dinossauros botavam ovos com pequena quantidade de vitelo, distribuído uniformemente pelo citoplasma, o que é típico de organismos que possuem desenvolvimento embrionário longo e cujos embriões são nutridos pela mãe por intermédio de cordão umbilical. e) Os seres que necessitam de luz utilizam a água como fonte de átomos de hidrogênio, que são posteriormente empregados na redução do CO2, transformando-se em carboidrato. 25. (Ufba 2011) Todas as bactérias compartilham um conjunto de genes essenciais evolutivamente conservados, que codificam produtos indispensáveis à sua viabilidade. Genes essenciais isolados de uma bactéria extremófila (psicrófila = amante do frio) foram transferidos para bactérias patogênicas de mamíferos, resultando em linhagens transgênicas. Essas bactérias patogênicas que portam os genes essenciais das psicrófilas podem suportar temperaturas da superfície do corpo humano — mais frias — mas morrem quando atingem os órgãos internos, cuja temperatura é mais elevada. Bactérias patogênicas assim modificadas podem ser inoculadas em partes mais periféricas do corpo e, antes de morrerem em regiões mais internas, conferem imunidade contra formas mais virulentas dos patógenos. Com base nessas informações, • identifique o princípio biológico que fundamenta a experiência relatada. 26. (Unb 2011) Evolução não ocorre ao acaso. A aleatoriedade da evolução não poderia proporcionar a variabilidade da vida, ou mesmo a evolução das espécies. Darwin explica que a seleção natural determina quem viverá o tempo suficiente para se reproduzir e perpetuar a espécie, o que proporciona a evolução dessa espécie. Entretanto, se há seleção, não pode haver apenas aleatoriedade. O importante é ficar clara a diferença entre sorteio e seleção. No sorteio, nenhuma característica em si é levada em consideração nas escolhas, tudo é ao acaso, aleatório. Em uma seleção, pelo menos uma característica é utilizada para serem separados ou escolhidos alguns membros dentro de um grupo. O acaso desempenha um papel importante na evolução. Entretanto, uma gama de características satisfaz às exigências da seleção natural, ou seja, à variação genética hereditária com fitness diferenciado. Assim, jamais se deve interpretar a evolução como um processo aleatório. A seleção natural molda as populações de modo que aquele com maior sucesso reprodutivo passe seus genes a uma quantidade maior de descendentes. Ela opera sobre algo preexistente e é a única explicação conhecida para as adaptações verificadas na natureza. Com relação ao assunto abordado no texto, julgue os itens que se seguem. a) Entende-se como sucesso reprodutivo o quanto um indivíduo contribui com prole para a geração seguinte. b) Se determinado inseto adquiriu resistência a um pesticida foi porque o pesticida causou alguma alteração no inseto a qual o tornou resistente, o que comprova que houve evolução. c) Infere-se do texto que o acaso foi o fator mais importante para a produção do conjunto relativamente restrito das sequências de aminoácidos que existem nos organismos de hoje. d) A teoria da evolução por seleção natural envolve o acaso e a necessidade. O acaso está presente no processo de reprodução diferencial dos indivíduos mais bem adaptados ao ambiente. e) A evolução biológica é considerada processo plenamente aleatório devido à imprevisibilidade dos seus resultados adaptativos. 27. (Unicamp 2011) O gráfico abaixo mostra a variação ao longo do tempo na frequência de dois fenótipos, relativos à forma do bico de uma espécie de ave. Os pesquisadores notaram uma relação dessa variação fenotípica com uma alteração na disponibilidade de diferentes tipos de organismos predados por essas aves e atribuíram a variação observada a seleção natural. a) Explique como a variação em populações de presas pode causar as mudanças nas frequências dos fenótipos mostradas no gráfico. b) Como o darwinismo explica o mecanismo de adaptação como parte do processo evolutivo? 28. (Ufjf 2011) A teoria da seleção natural foi apelidada “um longo argumento” porque Darwin escreveu um livro com mais de 500 páginas para demonstrar a realidade desse processo, atualmente resumido a um ou dois parágrafos nos livros de ensino médio. Todavia, a crítica mais séria à sua ideia é que a seleção, por ser simplificadora, não poderia ser responsável pela diversidade de organismos, nem mesmo pela origem de novas espécies; apenas poderia selecionar a espécie melhor adaptada entre as já existentes. Somente com o avanço da genética e da biogeografia foram identificados os fatores evolutivos que atuam sobre a variabilidade originada pela mutação, que são a recombinação gênica, a deriva genética e a migração. Defina cada um destes fatores: a) Recombinação gênica: b) Deriva genética: c) Migração: d) Por que, geralmente, uma espécie invasora se torna dominante no ambiente invadido, se ela nunca participou do processo de seleção natural que permitiu a existência das espécies nativas? 29. (Ufpr 2011) Em seu livro A Origem das Espécies, Charles Darwin diz que se considerarmos uma pequena região isolada, qualquer que seja (uma ilha oceânica, por exemplo), com um número de espécies que a habitam bastante reduzido, veremos que a maior parte dessas espécies foi produzida nesse lugar e em nenhuma outra parte do mundo. Faça um comentário sobre esse trecho do livro de Darwin, explicando, à luz da moderna teoria da evolução, o fenômeno observado por ele. 30. (Uerj 2011) Em ambientes cujos fatores bióticos e abióticos não se modificam ao longo do tempo, a seleção natural exerce uma função estabilizadora, equilibrando a tendência ao aumento da dispersão das características de uma população. A dispersão do peso dos seres humanos ao nascer, por exemplo, é influenciada pela seleção estabilizadora. Observe o gráfico: Identifique, a partir dos dados apresentados no gráfico, a influência da seleção estabilizadora na dispersão do peso dos recém-nascidos humanos. Cite, também, dois mecanismos evolutivos que contribuem para a ocorrência de diferenças genéticas entre indivíduos de uma população. 31. (Ufg 2011) Segundo a teoria da evolução, proposta por Charles Darwin, todos os seres vivos tiveram um ancestral comum em algum momento do passado. Como integrantes da diversidade biológica, todos os organismos estão sujeitos a modificações ao longo do tempo, que podem conduzir ao processo de especiação. Descreva duas causas que levam a esse processo. 32. (Ufba 2010) A figura esquematiza a relação entre duas espécies de planta do gênero Mimulus com o beija-flor e a abelha mamangaba. c) Para Lamarck, o surgimento de uma nadadeira do tipo da do golfinho seria em decorrência do desenvolvimento de um outro tipo de apêndice, que, progressivamente, em cada indivíduo, ao longo de gerações, iria se modificando em decorrência do seu uso para o nado. As modificações adquiridas em cada indivíduo seriam transmitidas para seus descendentes, até que, ao longo de gerações, o apêndice se transformasse em uma nadadeira. Diga se essa hipótese é correta ou não e justifique a sua resposta. 34. (Ufba 2010) Há mais de 120 milhões de anos, enquanto gigantescos dinossauros destroçavam as florestas em combates titânicos, um drama mais silencioso se desenrolava sob os arbustos do Cretáceo: uma linhagem de seres minúsculos e peludos parou de por ovos e deu à luz seres jovens. Foram os progenitores de praticamente todos os mamíferos modernos. (CASTELVECCHI, 2009, p. 68). No contexto da história reprodutiva dos vertebrados, • identifique o órgão que torna possível “dar à luz seres jovens”, caracterizando-o quanto à origem embriológica. • explique o significado evolutivo do órgão referido, destacando as vantagens que ele confere aos mamíferos em relação aos organismos que põem ovos com casca. A partir da análise da ilustração, apresente duas características decisivas na evolução de cada um dos grupos representados e o significado biológico da relação planta/animal em destaque. 33. (Ufes 2010) 35. (Ufba 2010) A figura ilustra mecanismos moleculares de resistência bacteriana a antibióticos, a saber: a) o recrutamento de uma enzima que destrói ou incapacita a droga; b) o uso de uma bomba no envoltório celular que expulsa a droga antes que ela aja; c) a substituição da proteína-alvo da droga por uma versão que a droga não reconhece. As estruturas corporais de diferentes animais podem indicar que essas espécies descendem de um ancestral comum, dependendo da organização anatômica e da origem embrionária dessas estruturas e independentemente de suas funções. As figuras acima representam a asa de um inseto, a asa de uma ave e a nadadeira anterior de um golfinho. Com base no exposto, faça o que se pede. a) Compare a asa do inseto com a da ave, em relação a suas origens evolutivas e suas funções. Explique o evento evolutivo envolvido no surgimento de estruturas com essas condições. b) Compare a asa da ave com a nadadeira do golfinho, em relação a suas origens evolutivas e suas funções. Explique o evento evolutivo envolvido no surgimento de estruturas com essas condições. A partir da análise das informações, explique a resistência bacteriana a antibióticos, relacionando-a à estratégia reprodutiva do grupo. 36. (Ueg 2010) O planeta Terra abriga uma diversidade biológica que ocupa diferentes hábitats. As teorias evolucionistas tentam explicar os mecanismos que propiciaram essa variedade de seres vivos. Um exemplo clássico, explicado pelas diferentes teorias, é o da chamada ”guerra microscópica”, descrita quando se diz que os diversos microrganismos, como as bactérias, desenvolvem resistência aos antibióticos por causa do uso abusivo dessas substâncias na tentativa da cura de determinadas infecções. Sobre este exemplo, responda ao que se pede: a) da forma como está descrito acima, ele faz referência à qual teoria evolucionista? b) explique como se dá a resistência bacteriana segundo a Teoria Sintética da Evolução. 37. (Ufc 2010) Um estudante que trabalha com estratégias de defesa contra predação em borboletas notou que, em uma espécie de borboleta tóxica (espécie A), os indivíduos possuíam asas pretas com uma listra amarela e outra vermelha. Em uma outra espécie similar de borboleta não tóxica (espécie B), os indivíduos possuíam asas inteiramente pretas. Para avaliar o efeito das manchas alares na chance de predação, o pesquisador capturou um conjunto de indivíduos da espécie A e em metade deles passou um pincel com tinta preta sobre as listras de ambas as asas (grupo tratamento). Na outra metade do conjunto (grupo controle), o pesquisador passou um pincel sem tinta. Posteriormente, ele liberou as borboletas e quantificou a porcentagem de indivíduos de cada grupo que foi consumido pelos predadores. Os resultados obtidos estão no gráfico abaixo. Com base nessas informações, responda o que se pede a seguir. a) As plantas Z e W, embora morfologicamente muito semelhantes, não possuem relação de parentesco próximo. Em ambas, as folhas são modificadas em espinhos. O mapa acima mostra suas áreas originais de ocorrência na América do Sul (planta Z) e na África (planta W). Como se explica que essas plantas, que ocorrem em continentes diferentes, apresentem folhas modificadas de maneira semelhante? b) Um arbusto possui folhas largas, com estômatos em suas duas faces e alta concentração de clorofila. Cite um bioma brasileiro em que esse arbusto ocorre, relacionando as características da folha com as do bioma. a) Por que a presença de compostos tóxicos no corpo de indivíduos da espécie A poderia explicar o padrão obtido no gráfico acima? b) Se a espécie B também fosse tóxica e surgisse um indivíduo mutante com padrão de asas intermediário e similar ao padrão de asas de A e B, ele deveria ser favorecido por seleção natural? Por quê? 38. (Fuvest 2010) 39. (Ufrj 2010) A hipótese sobre a origem das células eucarióticas com maior número de adeptos é a hipótese da endossimbiose sequencial proposta pela bioquímica Lynn Margulis. De acordo com essa hipótese, podemos dizer que as células dos animais têm dois genomas e as das plantas têm três; nos dois casos, os genomas funcionam de forma integrada. Identifique em quais organelas das células dos animais e das plantas estão localizados esses genomas. 40. (Ueg 2010) A figura a seguir representa as relações evolutivas entre os grupos de seres vivos. 43. (Ufscar 2010) Em 2009 comemora-se o bicentenário do nascimento de Charles Darwin e os 150 anos da publicação da primeira edição do livro A origem das espécies. O que pouca gente sabe é que Darwin teve a colaboração de um alemão naturalizado brasileiro, Fritz Müller, que forneceu evidências empíricas da consistência da teoria da seleção natural através de seus estudos com crustáceos, realizados no litoral do Estado de Santa Catarina. Os dois se corresponderam por 17 anos, até a morte de Darwin, em 1882. Com base na análise da figura, responda ao que se pede: a) A endossimbiose foi um processo importante na história de vida dos organismos eucarióticos multicelulares. Explique a teoria da endossimbiose. b) Qual a diferença exclusiva é ressaltada ao se comparar cloroplastos e mitocôndrias com as demais organelas citoplasmáticas na evolução dos organismos? 41. (Ufal 2010) A análise bioquímica comparativa de uma mesma proteína encontrada no chimpanzé e no homem revelou que a molécula é constituída de 100 aminoácidos, dispostos da mesma maneira ou ordem no homem e no chimpanzé. Considerando que o DNA determina a síntese de proteínas na célula através do RNA mensageiro, como se explica a: a) semelhança entre essa proteína no homem e no chimpanzé? b) Durante essa análise, foi preciso preparar no laboratório, 250 mL de uma solução aquosa contendo 0,50 mol/L do aminoácido glicina (NH2CH2COOH). Calcule a massa de glicina necessária para se obter a solução descrita acima. 42. (Ufpr 2010) A população de coelhos da Austrália descende quase exclusivamente de 24 indivíduos trazidos da Inglaterra em 1859. A multiplicação desses animais foi tão rápida que em 1950 atingia proporções calamitosas, constituindo-se em problema sério para os agricultores. Nesse mesmo ano, o governo australiano resolveu introduzir no país um vírus causador da mixomatose, uma infecção letal para os coelhos europeus e australianos. Em pouco tempo, a população de coelhos reduziu-se a cerca de um por cento do seu tamanho anterior. Em 1958, no entanto, a população de coelhos começou a crescer novamente e, nos primeiros anos da década de 60, já se apresentava novamente em proporções alarmantes. Explique esse fato à luz da teoria da evolução. a) De acordo com o proposto por Darwin e reforçado pelos estudos de Müller, qual o papel da seleção natural no processo de evolução? b) Os crustáceos, estudados por Müller, são classificados como pertencentes ao filo Arthropoda, o filo animal com maior número de espécies descritas. Cite duas características desse filo e relacione-as às vantagens evolutivas que estas características trouxeram para este grupo. 44. (Ufba 2010) Como, de cada espécie, nascem muito mais indivíduos do que o número capaz de sobreviver, e, como, consequentemente, ocorre uma frequente retomada da luta pela existência, segue-se daí que qualquer ser que sofra uma variação, mínima que seja, capaz de lhe conferir alguma vantagem sobre os demais, dentro das complexas e eventualmente variáveis condições de vida, terá maior condição de sobreviver [...]. E, em virtude do poderoso princípio da hereditariedade, qualquer variedade que tenha sido selecionada tenderá a propagar sua nova forma modificada. (DARWIN, 1985, p. 45). Com base nessas informações, 1. identifique o processo sugerido por Darwin que relaciona condições vantajosas a maiores chances de sobrevivência e reprodução; 2. explique, no contexto da biologia contemporânea, o significado da expressão “poderoso princípio da hereditariedade”, destacando as duas propriedades sugeridas no texto que são inerentes à sua natureza molecular. 45. (Uerj 2010) Na figura a seguir, está representada a atual distribuição geográfica de uma determinada família de plantas que têm a mesma origem evolutiva e estão presentes em todo o planeta há milhões de anos. Em estudos filogenéticos recentes, observou-se que as espécies sul-americanas diferem das africanas. Aponte o fenômeno geológico responsável pela separação dos continentes e explique como esse fenômeno acarretou as diferenças entre as espécies hoje encontradas na África e na América do Sul. 46. (Unicamp 2010) As figuras a seguir mostram o isolamento, por um longo período de tempo, de duas populações de uma mesma espécie de planta em consequência do aumento do nível do mar por derretimento de uma geleira. a) Qual é o tipo de especiação representado nas figuras? Explique. b) Se o nível do mar voltar a baixar e as duas populações mostradas em B recolonizarem a área de sobreposição (Figura C), como poderia ser evidenciado que realmente houve especiação? Explique. 47. (Ufc 2010) A ocupação do ambiente terrestre por parte dos vertebrados levou ao surgimento evolutivo, a partir inicialmente de ancestrais peixes, de vários táxons de tetrápodes como anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Estes táxons precisaram desenvolver adaptações para enfrentar os desafios representados pela vida fora da água. Entre esses desafios, podemos citar: locomoverse fora da água, sustentar o corpo em um meio de menor densidade e sobreviver em um ambiente sujeito a grandes variações de temperatura. a) Cite adaptações surgidas entre os tetrápodes terrestres, para cada um dos desafios a seguir. I. Adaptação morfológica para locomoção fora da água, sobre o solo. II. Adaptação morfológica para sustentar o corpo em um meio de menor densidade. III. Adaptação fisiológica para enfrentar um ambiente sujeito a grandes variações de temperatura. b) Os anfíbios representam um estágio de transição no processo de ocupação do ambiente terrestre por parte dos vertebrados. Cite uma das características presentes entre os anfíbios que os tornam menos adaptados ao ambiente terrestre, em comparação com os outros grupos de tetrápodes. 48. (Unicamp 2010) Em famílias constituídas a partir da união de primos em primeiro grau, é mais alta a ocorrência de distúrbios genéticos, em comparação com famílias formadas por casais que não têm consanguinidade. a) A que se deve essa maior ocorrência de distúrbios genéticos em uniões consanguíneas? b) A fenilcetonúria (FCU) é um distúrbio genético que se deve a uma mutação no gene que expressa a enzima responsável pelo metabolismo do aminoácido fenilalanina. Na ausência da enzima, a fenilalanina se acumula no organismo e pode afetar o desenvolvimento neurológico da criança. Esse distúrbio é facilmente detectado no recém-nascido pelo exame do pezinho. No caso de ser constatada a doença, a alimentação dessa criança deve ser controlada. Que tipos de alimento devem ser evitados: os ricos em carboidratos, lipídeos ou proteínas? Justifique. 49. (Unicamp 2009) Várias evidências científicas comprovam que as aves são descendentes diretas de espécies de dinossauros que sobreviveram ao evento de extinção em massa que assolou o planeta 65 milhões de anos atrás. O achado mais recente, um dinossauro emplumado chamado Epidexipteryx hui, foi apresentado na revista "Nature". Alguns dinossauros menores adquiriram a capacidade de voar, e foram eles, provavelmente, que sobreviveram ao cataclismo e deram origem às aves modernas. Adaptado de Herton Escobar, Curiosidades e maravilhas científicas do mundo em que vivemos. http://www.estadao.com.br/vidae/imagineso_265208,0.h tm. Acessado em 27/10/2008. a) Conforme o texto, as aves provavelmente seriam descendentes de um grupo de dinossauros, relação cada vez mais evidenciada pelo estudo dos fósseis. Contudo, as aves modernas diferem dos répteis quanto ao sistema respiratório, diferença essa que pode ser considerada uma adaptação ao voo. Que diferença é essa e como ela está relacionada ao voo? b) A capacidade de voar ocorre não só em aves, mas também em mamíferos, como os morcegos, e em insetos. Os pesquisadores explicam que as asas podem ser órgãos homólogos, em alguns casos, e órgãos análogos, em outros. Indique em quais dos animais citados as asas são órgãos homólogos e em quais são órgãos análogos. Em que diferem esses dois tipos de órgãos? 50. (Fuvest 2009) Bactérias do grupo das rickétsias são consideradas células procarióticas incompletas, que não possuem capacidade de multiplicação independente da colaboração de células eucarióticas, que elas parasitam. Existem organoides das células cuja origem evolutiva é atribuída a parasitas intracelulares semelhantes às rickétsias. a) Que organoide, presente em células animais e vegetais, provavelmente teve essa origem? b) Cite uma característica desse organoide que fundamenta essa explicação para sua origem. Gabarito: Resposta da questão 1: a) Os ovos com casca apareceram primeiramente nos répteis e, posteriormente, nas aves (galinha). b) A afirmação está incorreta, pois segundo os registros fósseis as aves e os répteis tem um ancestral comum de onde se formaram estes dois grupos, já os mamíferos (macaco) não apresentam o mesmo ancestral na formação dos dois grupos citados anteriormente. Resposta da questão 2: a) Camuflagem. Imitar o ambiente em que vive permite ao anfíbio passar despercebido por seus predadores. A camuflagem é uma vantagem adaptativa que garante ao animal mais chances de sobrevivência e reprodução. b) A coloração de aviso que aparece em anfíbios venenosos beneficia seus predadores. Ao evitarem esses animais, os predadores não correm o risco de perder a vida pelo efeito do veneno presente na pele desses animais. Resposta da C – B – A. As meias-vidas são iguais. questão 3: Resposta da questão 4: a) As semelhanças morfológicas observadas entre o tubarão (peixe) e o golfinho (mamífero) ocorrem devido ao processo evolutivo denominado convergência adaptativa. A forma hidrodinâmica desses animais resulta da seleção natural de variações favoráveis para a sobrevivência no ambiente aquático. b) Os tubarões possuem coração bicavitário com 1 átrio e 1 ventrículo, circulação fechada e simples e respiração branquial. Os golfinhos apresentam coração tetracavitário com 2 átrios e 2 ventrículos completamente separados. Nesses animais a circulação é fechada, dupla e completa. Os golfinhos respiram por pulmões. Resposta da questão 5: Lamarck — Os seres vivos estariam se adaptando segundo a lei do uso e desuso, segundo a qual o que não é usado desaparece e o que é usado se desenvolve e é transmitido às gerações futuras. Neodarwinismo — Mutações ao acaso ocorridas nos genes dos seres vivos, permitindo melhor adaptação às mudanças ambientais, seriam naturalmente selecionadas e transmitidas aos descendentes. Resposta da questão 6: a) Segundo a teoria lamarckista, as bactérias podem se tornar resistentes para sobreviver na presença dos antibióticos e transmitem essa aptidão adquirida aos seus descendentes. b) Segundo a teoria darwinista, os antibióticos selecionam as variedades bacterianas naturalmente resistentes, eliminando as variedades sensíveis. Resposta da questão 7: Segundo Lamarck, o uso e desuso de órgãos podem produzir insetos semelhantes às folhas ou ramos e essas características são transmitidas à descendência. De acordo com a teoria de seleção natural darwiniana, ser parecido com folhas e ramos é condição favorável para a sobrevivência e reprodução dos insetos no ambiente onde vivem. Resposta da questão 8: a) Seleção natural. Charles Darwin foi o pesquisador que melhor e mais amplamente descreveu o processo de seleção adaptativa sobre variações naturais. b) As drogas conseguiram eliminar as variedades sensíveis, as quais surgem espontaneamente por mutações. Resposta da questão 9: Os expedicionários não foram dizimados porque apresentam imunidade adquirida contra os vírus causadores da gripe. A penicilina é um antibiótico que não tem efeito contra vírus. Dessa forma, o medicamento não poderia reduzir o número de mortes entre os índios. Resposta da questão 10: Segundo Lamarck, o desuso é capaz de tornar os olhos dos animais escavadores atrofiados ou cegos. De acordo com a teoria moderna da evolução, a cegueira é o resultado de mutações acumuladas por esses animais durante o tempo evolutivo. Resposta da questão 11: a) Segundo a teoria endossimbiótica, as mitocôndrias possuem semelhança genética com as bactérias, porque as mitocôndrias provavelmente descendem de seres procarióticos primitivos que se instalaram no citoplasma de células eucarióticas primitivas. b) Porque na formação da célula-ovo o espermatozoide contribui apenas com o núcleo, as mitocôndrias do embrião são todas de origem materna, vindas do óvulo. c) Glicólise – citosol (ou hialoplasma); Ciclo de krebs – mitocôndria (matriz mitocondrial); Fosforilação Oxidativa (ou cadeia respiratória) – mitocôndria (membrana interna da mitocôndria). Resposta da questão 12: a) A presença de raízes respiratórias em plantas do mangue está relacionada ao fato de viverem em solo lodoso e parcialmente submersas em água salobra pobre em oxigênio. A intensa decomposição aeróbica nas águas do mangue reduz a taxa de oxigênio dissolvido na água. b) Plantas de mangue dotadas de raízes respiratórias são o resultado da seleção natural, agindo sobre variações surgidas por mutação e recombinações gênicas. Resposta da questão 13: a) A análise dos fósseis revela a modificação das espécies ao longo do tempo; o aumento da complexidade e diversidade; as formas de transição entre dois grupos e a datação em que viveram utilizando elementos radioativos. b) Os órgãos vestigiais, como o apêndice do ser humano, os dentes do siso, etc. mostram as transformações pelas quais passa o homem durante sua evolução. Os órgãos homólogos em animais diferentes, como os membros dos golfinhos, cavalo, ave, morcego e o ser humano, revelam a mesma origem embrionária e a evolução de um ancestral comum pelo processo de irradiação adaptativa. Resposta da questão 14: a) Homologia. b) A homologia entre estruturas de organismos diferentes sugere que eles se originaram de um grupo ancestral comum e têm a mesma origem embriológica. c) Não. As asas dos insetos e das aves são estruturas diferentes quanto à origem embriológica, embora ambas estejam adaptadas à execução de uma mesma função, o voo, sendo, portanto, estruturas análogas. Resposta da questão 15: a) A frequência do alelo HbS aumenta nas áreas com alta incidência de malária. Nessas regiões os indivíduos heterozigotos (HbA HbS) são resistentes à doença e transmitem o alelo mutante HbS aos seus descendentes. b) Alelos: HbA (normal) e HbS (anemia falciforme). Pais: HbA HbS x Hba HbS. P (criança HbS HbS): ¼ ou 25%. Resposta da questão 16: a) Homens e chimpanzés compartilham um ancestral comum. A linhagem dos chimpanzés não originam os ancestrais dos hominídeos. b) Homens e chimpanzés apresentam sistema nervoso dorsal e cefalização, circulação dupla e completamente separada, visão estereoscópica, entre outras características. Resposta da questão 17: a) O desenvolvimento de uma planta, desde a germinação até a fase adulta, pode ser explicado pela primeira lei, isto é, os seres vivos apresentam “tendência para o aumento de complexidade”. b) Segundo Lamarck, o aumento do pescoço da girafa é o resultado do uso desse órgão durante a alimentação. Para Darwin, o pescoço da girafa é o resultado da seleção natural de características favoráveis à sobrevivência e reprodução desses animais na savana africana. Resposta da questão 18: a) O isolamento geográfico impede o fluxo gênico entre populações alopátricas. Com o passar do tempo, a seleção natural favorece a fixação de mutações vantajosas que podem determinar o isolamento reprodutivo e, consequentemente, a formação de novas espécies, a partir de uma espécie ancestral. b) Os diferentes comprimentos dos bicos das aves foram um fator favorável para a adaptação dos animais ao tipo de alimento disponível em cada ilha. Ao longo do tempo, a dieta selecionou as variedades de pássaros capazes de ocupar e explorar o nicho ecológico de cada ilha. Resposta da questão 19: a) As cobras podem ter chegado à ilha, vindas do continente, por meio de jangadas naturais; tais como, troncos e galhos de árvores à deriva no mar. O isolamento geográfico e a seleção natural determinaram a formação da espécie insular. b) Constituindo espécies distintas as serpentes da ilha e as continentais não se cruzam por estarem em isolamento reprodutivo. Competindo pelos mesmos recursos alimentares, uma das populações pode ser extinta. Resposta da questão 20: Camada 1 – Ambiente marinho. Espécies de medusas, corais, lulas e equinodermos são encontrados apenas no mar. Camada 2 – Ambiente formado por mangue. Ecótona com água salobra onde se observam peixes ósseos, crustáceos, moluscos, insetos e aves. Camada 3 – Ambiente terrestre associado a coleções de água continentais. No meio aquático há peixes, larvas de insetos e gastrópodes. Na terra, observam-se aracnídeos e aves de rapina. Camada 4 – Ambiente terrestre seco no qual vivem insetos, escorpiões, lagartos e aves. Resposta da questão 21: a) O grupo que divergiu mais recentemente é o Neoaves, indicado na ilustração como o último ramo partindo do tronco comum. b) Registros fósseis de aves (Neornites) datados de mais de 65 milhões de anos atrás constatam a contemporaneidade dos grupos citados. Resposta da questão 22: Em determinada população de bactérias, existem aquelas resistentes aos antibióticos e outras que não têm resistência (variabilidade genética). O uso indiscriminado e contínuo de antibióticos elimina da população as bactérias não resistentes, restando aquelas que são resistentes. Ao longo das gerações, seleciona-se um conjunto de bactérias resistentes aos antibióticos. Esse processo é conhecido como seleção natural das espécies e, segundo a teoria darwinista, é o mecanismo pelo qual ocorre a evolução. Resposta da questão 23: 1. O estudo anatômico e morfológico da mandíbula fornece pistas sobre o tipo de alimentação dos hominídeos. O estudo da pelve permite inferências sobre como era a postura e a locomoção dos ancestrais do homem moderno. 2. a) A ancestralidade materna pode ser estudada a partir da utilização de marcadores para o DNA mitocondrial. O material genético em questão é herdado da mãe pelo citoplasma do óvulo. b) Os dados sugerem que ocorreu intercruzamento entre indivíduos das linhagens Neandertal e da linhagem que originou o homem moderno. Resposta da questão 24: a) Incorreto. As transformações culturais e linguísticas aludidas no texto somente ocorreram, de forma plena, em épocas recentes da história humana. b) Incorreto. Os répteis atuais são animais ectotérmicos. Quelônios e escamados apresentam o coração tetracavitário com os ventrículos incompletamente separados. c) Correto. d) Incorreto. As fêmeas de dinossauros botavam ovos com casca contendo grande quantidade de vitelo; tais quais as fêmeas dos répteis atuais. e) Correto. Resposta da questão 25: O princípio referido na questão é o da unidade básica ou da ancestralidade comum. Em princípio, todos os organismos compartilham mecanismos básicos de replicação, transcrição e tradução da informação genética. Genes específicos das psicrófilas, ao serem expressos em bactérias patogênicas, condicionam essas bactérias a ambientes térmicos, aos quais elas não estavam adaptadas, o que fundamenta a experiência relatada. Resposta da questão 26: a) Correto. b) Incorreto. Os pesticidas selecionam os insetos resistentes, eliminando os sensíveis. c) Incorreto. Em qualquer parte do texto encontram-se inferências sobre sequência de aminoácidos. d) Incorreto. A reprodução diferencial dos indivíduos mais bem adaptados ao ambiente não é devida ao acaso, ela parte do processo de seleção natural. e) Incorreto. A evolução biológica não é um fenômeno aleatório. A seleção natural direciona a variabilidade para a adaptação ao ambiente. Resposta da questão 27: a) O aumento populacional das aves dotadas de bico fino é resultante de sua capacidade de capturar as presas que lhes servem de alimento. A diminuição das aves de bico largo deve-se, provavelmente, à escassez de suas presas usuais ou incapacidade de sua captura. b) Segundo Darwin, a adaptação é o resultado da seleção natural de características favoráveis em determinado ambiente. Resposta da questão 28: a) Refere-se à mistura de alelos de indivíduos diferentes que serão transmitidos aos descendentes; são novos rearranjos desses alelos, sobre os quais a seleção natural atua. b) É a mudança na frequência de genes devida unicamente ao acaso e não a seleção natural; é importante quando as populações são muito pequenas porque poderão se tornar espécies novas. c) Entrada e saída e indivíduos de uma população; a entrada é chamada imigração e a saída emigração. d) Porque no ambiente de onde ela veio a seleção natural era ainda mais rigorosa, ou porque no novo ambiente não há predadores, competidores ou parasitas tão eficientes para a espécie invasora como são para as nativas. Resposta da questão 29: Populações insulares reduzidas são, muitas vezes, exclusivas da região devido ao longo isolamento geográfico e seleção natural de características favoráveis, produzidas por mutações e recombinações gênicas. A ausência de intercâmbio genético com outras populações resulta na fixação de características fenotípicas únicas em populações isoladas. Resposta da questão 30: A ocorrência de maiores porcentagens de mortalidade para indivíduos com peso fora da faixa média. Recombinação gênica e mutação. A recombinação gênica envolve os fenômenos meióticos: permutação e segregação independente e a fecundação, ou seja, a união de gametas geneticamente diferentes. Resposta da questão 31: O processo de especiação pode ocorrer devido ao isolamento geográfico, ou seja, a separação física dos indivíduos de uma mesma espécie, impedindo que eles se encontrem e se acasalem. Além disso, as mutações que ocorrem no decorrer do tempo levam ao aumento da variabilidade genética dos componentes da espécie original. Se após longo período de isolamento geográfico (várias gerações) for evidenciada impossibilidade de reprodução entre os membros do grupo original, as novas espécies formadas estarão em isolamento reprodutivo, completando o processo de especiação (os novos indivíduos constituirão uma nova espécie). Resposta da questão 32: Características decisivas na evolução dos grupos representados: - Angiospermas: flores completas com estratégias que favorecem a reprodução do grupo; desenvolvimento da semente dentro do ovário que amadurecendo constituirá o fruto condicionando proteção e dispersão da semente; - Insetos: exoesqueleto quitinoso e presença de asas, características que favoreceram a expansão do grupo e colonização do planeta; - Aves: asas recobertas por penas que são úteis para o voo e eficientes isolantes térmicos; ossos pneumáticos que diminuem a densidade sem comprometer a resistência do corpo. O significado biológico pode se traduzir na relação mutualística em que as plantas são beneficiadas com o transporte do pólen que propicia a fecundação cruzada, potencializado o aumento da variabilidade e maiores vantagens evolutivas nas populações enquanto os animais polinizadores encontram sua base alimentar. Resposta da questão 33: a) As asas dos insetos e das aves são órgãos análogos, pois têm mesma função, mas origem embrionária e plano estrutural totalmente diferentes. A asa de uma ave é um membro composto de ossos, músculo, pele, nervos etc., enquanto a asa de um inseto é uma projeção do exoesqueleto de quitina que recobre o corpo do animal. b) As asas das aves e as nadadeiras dos golfinhos são órgãos homólogos, pois, apesar de terem funções distintas – as asas são adaptadas ao voo e as nadadeiras, à natação – têm a mesma origem embrionária e apresentam esqueletos com o mesmo plano estrutural. A melhor explicação para essa semelhança de organização óssea é que esses animais descendem de um ancestral comum, de quem herdaram o projeto estrutural que compartilham. c) A hipótese de Lamarck não é correta. Apenas alguns tecidos, como musculares, se transformam em decorrência de seu uso ou desuso; mesmo assim, essas transformações não podem ser transmitidas para seus descendentes. Resposta da questão 34: No contexto da história reprodutiva dos vertebrados, o órgão que torna possível “dar à luz seres jovens” é a placenta, formada de tecidos materno — mucosa uterina — e embrionário — predominantemente cório e uma participação reduzida do alantoide. O significado evolutivo da placenta decorre do desenvolvimento do embrião no corpo materno. A placenta em princípio proporciona maior proteção ao embrião, o que foi fundamental para a evolução da classe. O desenvolvimento placentário assegura condições ambientais mais constantes, disponibilizando nutrientes e oxigênio e proporcionando a remoção das excreções nitrogenadas e do gás carbônico, graças às trocas realizadas por difusão ao nível da placenta. A aquisição da placenta conferiu vantagens aos mamíferos em relação aos ovíparos, por tornar o desenvolvimento menos suscetível às agressões do ambiente externo e ser favorável a um maior tempo de desenvolvimento embrionário, com repercussões evolutivas. Resposta da questão 35: A resistência bacteriana nos três casos ilustrados ocorre em função da variabilidade genética dos microorganismos no enfrentamento do antibiótico. Essa variabilidade é decorrente de mutação e recombinação gênica — transformação, conjugação e transdução —, expressando a transferência vertical e horizontal da informação genética. Sendo as bactérias organismos de ciclo de vida curto com crescimento exponencial (investimento maciço na reprodução), a propagação da resistência se faz rapidamente, originando linhagens resistentes ao antibiótico. Resposta da questão 36: a) O exemplo da “guerra microscópica” citado acima faz referência à Teoria Lamarkista, uma vez que os microrganismos, em resposta a uma mudança do ambiente (presença de antibióticos) se transformariam (desenvolvem resistência) para poderem se adaptar às novas condições. Essas adaptações, posteriormente seriam transferidas aos descendentes através da reprodução. b) Segundo os princípios neodarwinistas, os antibióticos apenas promoveriam uma seleção de linhagens bacterianas resistentes ao antibiótico. Em meio à população bacteriana, algumas bactérias já possuíam a capacidade de resistir aos antibióticos, por possuírem certos genes em seu patrimônio genético, enquanto outras não. Na presença dos antibióticos, as formas sensíveis morreriam, mas as formas resistentes sobreviveriam e se reproduziriam, dando origem a descendentes igualmente resistentes. Resposta da questão 37: a) Porque já existe uma presa preta palatável e porque a presença de compostos tóxicos é importante para que o predador aprenda a associar o padrão de coloração de aviso com uma presa impalatável. b) Porque os predadores que tivessem contato tanto com A quanto com B deveriam evitar os mutantes, já que eles se assemelham a ambas as espécies em termos de padrão de coloração de aviso. Resposta da questão 38: a) As plantas Z e W foram submetidas a condições semelhantes de seleção natural que preserva as características favoráveis à sobrevivência. Foi o que aconteceu com as duas plantas: ajudando a evitar a desidratação excessiva e a economia de água, as folhas modificadas em espinhos favoreceram a sobrevivência dessas plantas que habitam regiões áridas da América do Sul e da África. Esse exemplo revela um caso de convergência evolutiva ou evolução convergente. b) Podem ser citadas a Mata Atlântica ou a Floresta Amazônica. Como o arbusto citado vive num ambiente com umidade do ar alta e luminosidade baixa devido às copas das árvores bloquearem boa parte da luz solar, as folhas largas com estômatos nas duas faces permitem ao arbusto uma perda maior de água por transpiração. A alta concentração de clorofila nas folhas largas são adaptações à maior captação de luz para a fotossíntese. Resposta da questão 39: Nos animais há um genoma no núcleo das células e outro nas mitocôndrias. Nos vegetais há um genoma no núcleo, um na mitocôndria e outro no cloroplasto. Resposta da questão 40: a) A teoria da endossimbiose, também conhecida como hipótese simbiogênica, propõe que tanto mitocôndrias como plastos descendem de bactérias primitivas que, num passado distante, associaram-se simbioticamente às primitivas células eucarióticas. Segundo essa teoria, as primeiras células eucarióticas adquiriram capacidade de respirar gás oxigênio quando passaram a abrigar, em seu citoplasma, células procarióticas respiratórias. Estabeleceu-se, então, uma troca de benefícios entre esses seres: a célula eucariótica garantia abrigo e alimento à célula procariótica e essa lhe fornecia energia, obtida por meio da respiração aeróbica. A associação, segundo a teoria, foi tão bem-sucedida que se tornou permanente e os inquilinos procarióticos se transformaram em organelas respiratórias (mitocôndrias). A história dos cloroplastos é bem parecida com a das mitocôndrias. De acordo com a hipótese simbiogênica, os plastos teriam surgido pela associação entre primitivas células eucarióticas (que já haviam se associado anteriormente às mitocôndrias) e bactérias fotossintetizantes. b) As mitocôndrias e cloroplastos, diferentemente das demais organelas citoplasmáticas, possuem seu próprio DNA, sintetizam algumas de suas próprias proteínas e são capazes de se autoduplicar. Resposta da questão 41: a) Se a proteína do homem e a do chimpanzé são idênticas é porque os genes que as codificam não sofreram mutações que resultassem na alteração da composição de aminoácidos dessa proteína. Tal igualdade deve decorrer do fato de que essas espécies descendem de um ancestral comum num tempo evolutivo, relativamente, curto. Sendo assim, as mutações acumuladas não foram suficientes para modificar essa proteína nas duas espécies. b) Como 1 L (1000 mL) da solução contém 0,5 mol de glicina, então 250 mL conterá 0,125 mol desse aminoácido. A massa molar da glicina (C2H5O2N) é igual a 24 + 5 + 32 + 14 = 75 g/mol 0,125 mol x 75 g/mol = 9,4 g de glicina. Resposta da questão 42: Logo após a introdução do vírus causador da mixomatose, a população de coelhos declinou rapidamente porque quase todos os coelhos que eram sensíveis à doença morreram. Porém, os poucos que sobreviveram eram resistentes ao vírus e produziram descendentes com as mesmas características, o que determinou o novo crescimento da população de coelhos, agora resistentes à ação do vírus. Resposta da questão 43: a) A seleção natural favorece os indivíduos que possuem características adaptativas, ou seja, favorece os indivíduos mais capazes de sobreviver. Esses indivíduos têm maiores chances de se reproduzir e deixar descendentes com as mesmas características. b) Presença de apêndices articulados que facilitam a locomoção, a captura de alimentos e a defesa contra predadores; exoesqueleto de quitina que protege o animal contra desidratação, adaptando o animal à vida terrestre, além de proporcionar sustentação e proteção contra predadores. Resposta da questão 44: 1. O processo é a seleção natural. 2. A expressão “poderoso princípio da hereditariedade” corresponde, na Biologia Contemporânea, à informação genética inerente ao DNA. As propriedades sugeridas no texto — sofrer variação e propagar sua forma modificada — são hoje reconhecidas como próprias do DNA, molécula passível de sofrer mutação e produzir cópias de si mesma (replicação). Tais propriedades são essenciais ao processo de herança com modificação. Resposta da questão 45: Os continentes africano e americano devem ter se separado por deriva continental ocasionada pela movimentação das placas tectônicas. A separação dos continentes promoveu o isolamento geográfico que impediu as duas populações de realizarem um intercâmbio gênico. Mutações e seleção natural diferenciadas propiciaram um aumento nas diferenças entre as duas populações, o que culminou num isolamento reprodutivo e na consequente formação de duas espécies distintas. Resposta da questão 46: a) As figuras acima mostram um esquema de especiação alopátrica ou geográfica, processo de formação de novas espécies a partir da separação geográfica de uma população ancestral em duas por uma barreira física ou geográfica. b) Evidencia-se a especiação quando há a constatação do isolamento reprodutivo como consequência da diversificação do conjunto gênico de cada população durante o isolamento geográfico. Resposta da questão 47: a) I: O desenvolvimento de patas ou pernas significa uma adaptação morfológica para locomoção fora da água, sobre o solo; II: O fortalecimento do esqueleto é uma adaptação morfológica para sustentar o corpo em um meio de menor densidade. III: O desenvolvimento da endotermia é uma adaptação dos tetrápodes terrestres para enfrentar um ambiente sujeito a grandes variações de temperaturas. b) Uma das características a seguir poderão ser citadas: a epiderme dos anfíbios é carente de queratina e em consequência, sua pele é relativamente permeável, não possuindo proteção contra perda de água pela superfície corporal; o seus ovos não possuem casca protetora contra o dessecamento; a fase larval dos anfíbios é aquática ou a respiração cutânea que compensa a baixa superfície pulmonar. Resposta da questão 48: a) Muitos genes que causam distúrbios genéticos são recessivos, ou seja, só se manifestam em dose dupla. Como primos em primeiro grau possuem patrimônio genético muito parecido, já que têm ascendentes comuns, a probabilidade de os dois terem o mesmo gene deletério é maior do que em indivíduos não aparentados. Portanto, a chance desses genes aparecerem em dose dupla no filho ou filha também é mais alta. b) Os fenilcetonúricos não conseguem metabolizar o aminoácido fenilalanina, portanto, devem ser evitados os alimentos ricos em proteínas, principalmente as que contenham fenilalanina. Resposta da questão 49: a) As aves modernas possuem sacos aéreos e ossos pneumáticos, estruturas que diminuem o peso do animal. b) Órgãos homólogos são aqueles que apresentam a mesma origem embrionária; é o caso das asas das aves e dos morcegos. Órgãos análogos apresentam a mesma função, isto ocorre entre as asas dos insetos e as das aves e morcegos. Resposta da questão 50: a) Mitocôndria. b) Esse organoide possui DNA, RNA e ribossomos.