Nos Cadernos do Programa de Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Mundo do Trabalho são indicados sites para o aprofundamento de conhecimentos, como fonte de consulta dos conteúdos apresentados e como referências bibliográficas. Todos esses endereços eletrônicos foram verificados. No entanto, como a internet é um meio dinâmico e sujeito a mudanças, a Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia não garante que os sites indicados permaneçam acessíveis ou inalterados, após a data de consulta impressa neste material. A Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia autoriza a reprodução do conteúdo do material de sua titularidade pelas demais secretarias do país, desde que mantida a integridade da obra e dos créditos, ressaltando que direitos autorais protegidos* deverão ser diretamente negociados com seus próprios titulares, sob pena de infração aos artigos da Lei no 9.610/98. *Constituem “direitos autorais protegidos” todas e quaisquer obras de terceiros reproduzidas neste material que não estejam em domínio público nos termos do artigo 41 da Lei de Direitos Autorais. Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Mundo do Trabalho: Ciências e Matemática: 8 o ano do Ensino Fundamental. São Paulo: Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia (SDECT), 2013. il. (EJA – Mundo do Trabalho) Conteúdo: Caderno do Estudante. ISBN:978-85-65278-59-1 (Impresso) 978-85-65278-66-9 (Digital) 1. Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Ensino Fundamental 2. Ciências – Estudo e ensino 3. Matemática – Estudo e ensino I. Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia II. Título III. Série. FICHA CATALOGRÁFICA Sandra Aparecida Miquelin – CRB-8 / 6090 Tatiane Silva Massucato Arias – CRB-8 / 7262 CDD: 372 Geraldo Alckmin Governador Luiz Carlos Quadrelli Secretário em Exercício Antonio Carlos Santa Izabel Chefe de Gabinete Juan Carlos Dans Sanchez Coordenador de Ensino Técnico, Tecnológico e Profissionalizante Concepção do programa e elaboração de conteúdos Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia Coordenação Geral do Projeto Equipe Técnica Juan Carlos Dans Sanchez Cibele Rodrigues Silva e João Mota Jr. Fundação do Desenvolvimento Administrativo – Fundap Geraldo Biasoto Jr. Diretor Executivo Lais Cristina da Costa Manso Nabuco de Araújo Superintendente de Relações Institucionais e Projetos Especiais Equipe técnica e pedagógica Ana Paula Lavos, Clélia La Laina, Dilma Fabri Marão Pichoneri, Emily Hozokawa Dias, Fernando Manzieri Heder, Jossélia Aparecida F. C. de Fontoura, Lais Schalch, Liliana Rolfsen Petrilli Segnini, Maria Helena de Castro Lima, Paula Marcia Ciacco da Silva Dias, Silvia Andrade da Silva Telles e Walkiria Rigolon Autores Arte: Eloise Guazzelli e Gisa Picosque. Ciências: Gustavo Isaac Killner. Geografia: Mait Bertollo. História: Fábio Luis Barbosa dos Santos. Inglês: Eduardo Portela. Língua Portuguesa: Claudio Bazzoni. Matemática: Antonio José Lopes. Trabalho: Maria Helena de Castro Lima e Selma Venco. Coordenação Executiva do Projeto José Lucas Cordeiro Coordenação Técnica Impressos: Selma Venco Vídeos: Cristiane Ballerini Gestão do processo de produção editorial Fundação Carlos Alberto Vanzolini Antonio Rafael Namur Muscat Presidente da Diretoria Executiva Hugo Tsugunobu Yoshida Yoshizaki Vice-presidente da Diretoria Executiva Gestão de Tecnologias aplicadas à Educação Direção da Área Guilherme Ary Plonski Coordenação Executiva do Projeto Angela Sprenger e Beatriz Scavazza Gestão do Portal Luiz Carlos Gonçalves, Sonia Akimoto e Wilder Rogério de Oliveira Gestão de Comunicação Ane do Valle CTP, Impressão e Acabamento Imprensa Oficial do Estado de São Paulo Gestão Editorial Denise Blanes Equipe de Produção Assessoria pedagógica: Ghisleine Trigo Silveira Editorial: Adriana Ayami Takimoto, Airton Dantas de Araújo, Beatriz Chaves, Camila De Pieri Fernandes, Carla Fernanda Nascimento, Célia Maria Cassis, Cláudia Letícia Vendrame Santos, Gisele Gonçalves, Hugo Otávio Cruz Reis, Lívia Andersen França, Lucas Puntel Carrasco, Mainã Greeb Vicente, Patrícia Maciel Bomfim, Patrícia Pinheiro de Sant’Ana, Paulo Mendes e Tatiana Pavanelli Valsi Direitos autorais e iconografia: Aparecido Francisco, Beatriz Blay, Olívia Vieira da Silva Villa de Lima, Priscila Garofalo, Rita De Luca e Roberto Polacov Apoio à produção: Luiz Roberto Vital Pinto, Maria Regina Xavier de Brito, Valéria Aranha e Vanessa Leite Rios Projeto gráfico-editorial: R2 Editorial e Michelangelo Russo (Capa) Caro(a) estudante, É com grande satisfação que apresentamos os Cadernos do Estudante do Programa Educação de Jovens e Adultos (EJA) – Mundo do Trabalho, em atendimento a uma justa reivindicação dos educadores e da sociedade. A proposta é oferecer um material pedagógico de fácil compreensão, para complementar suas atuais necessidades de conhecimento. Sabemos quanto é difícil para quem trabalha ou procura um emprego se dedicar aos estudos, principalmente quando se retorna à escola após algum tempo. O Programa nasceu da constatação de que os estudantes jovens e adultos têm experiências pessoais que devem ser consideradas no processo de aprendizagem em sala de aula. Trata-se de um conjunto de experiências, conhecimentos e convicções que se formou ao longo da vida. Dessa forma, procuramos respeitar a trajetória daqueles que apostaram na educação como o caminho para a conquista de um futuro melhor. Nos Cadernos e vídeos que fazem parte do seu material de estudo, você perceberá a nossa preocupação em estabelecer um diálogo com o universo do trabalho. Além disso, foi acrescentada ao currículo a disciplina Trabalho para tratar de questões relacionadas a esse tema. Nessa disciplina, você terá acesso a conteúdos que poderão auxiliá-lo na procura do primeiro ou de um novo emprego. Vai aprender a elaborar o seu currículo observando as diversas formas de seleção utilizadas pelas empresas. Compreenderá também os aspectos mais gerais do mundo do trabalho, como as causas do desemprego, os direitos trabalhistas e os dados relativos ao mercado de trabalho na região em que vive. Além disso, você conhecerá algumas estratégias que poderão ajudá-lo a abrir um negócio próprio, entre outros assuntos. Esperamos que neste Programa você conclua o Ensino Fundamental e, posteriormente, continue estudando e buscando conhecimentos importantes para seu desenvolvimento e para sua participação na sociedade. Afinal, o conhecimento é o bem mais valioso que adquirimos na vida e o único que se acumula por toda a nossa existência. Bons estudos! Secretaria de Estado de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia Sumário Ciências............................................................................................................................... 7 Unidade 1 Ecologia 9 Unidade 2 A luta pela sobrevivência Unidade 3 Os seres vivos Unidade 4 Plantas e animais 21 39 73 Matemática................................................................................................................ 97 Unidade 1 A necessidade de novos números: os inteiros Unidade 2 Novas operações 119 Unidade 3 Operações com números inteiros Unidade 4 Introdução às equações 143 157 Unidade 5 Fórmulas para o cálculo de área 183 99 C iências 8 Caro(a) estudante, Neste Caderno, você vai estudar conceitos de ecologia que o ajudarão a entender quais elementos constituem o ambiente e como eles se relacionam, o que pode auxiliá-lo a pensar ações que contribuam para a preservação ambiental. Na Unidade 1, estudará como se dão as relações entre os diversos elementos que compõem um ambiente. Esse estudo, chamado ecologia, analisa a distribuição dos seres vivos no ambiente e as relações entre eles e o meio onde vivem. A ecologia pode ajudá-lo a entender melhor essas relações e proporcionar elementos para a proteção e a recuperação dos ecossistemas. Na Unidade 2, vai explorar dois processos de adaptação e sobrevivência dos seres vivos: o mimetismo e a camuflagem. Com base neles, será discutida a teoria da evolução, principalmente o modo como essa teoria fundamenta as explicações científicas sobre a origem da vida e da diversidade na Terra. No final da Unidade, analisará como a ciência classifica as diferentes formas de vida no planeta. Na Unidade 3, você estudará como diferenciar um ser vivo de algo não vivo. A partir daí, serão abordados novamente os diversos reinos e analisadas as principais características dos seres vivos que os compõem. Você verá que os vírus têm características diferenciadas que não se encaixam em nenhum dos reinos, chegando mesmo a pôr em xeque o conceito de ser vivo. Depois, serão estudados os reinos Monera, Protista e Fungi. Você perceberá como todos os seres vivos desses reinos são importantes para o equilíbrio dos ecossistemas. Por fim, na Unidade 4, você vai conhecer os reinos das plantas (Plantae) e dos animais (Animalia). Poderá perceber então a diversidade entre as espécies e o que as caracteriza, e ainda analisar a evolução e as adaptações que propiciaram condições a esses organismos de se espalharem por todo o planeta. Bons estudos! 1 Ecologia Nesta Unidade, você vai estudar a diversidade de ambientes existentes na Terra, em particular no Brasil. Verá que os diversos ambientes apresentam elementos bióticos e abióticos que se relacionam em diferentes níveis de organização. A Unidade será finalizada com o estudo das relações ecológicas entre os seres vivos. Para iniciar... © Diomedia Observe a figura a seguir. • Que inseto aparece na imagem? • Em sua opinião, o que ele está fazendo na flor? • O que você acha que é esse pó amarelo no corpo do inseto? • Se esse tipo de inseto fosse extinto, você acredita que haveria alguma consequência para a planta? 9 Ciências – Unidade 1 Diversidade de ambientes O planeta Terra é composto por muitos ambientes. Neles, os organismos interagem uns com os outros e com os demais elementos, como o solo, o ar e a água. Conhecer como se dão essas interações é importante para ajudar a proteger e a preservar o planeta. O estudo dessas relações é chamado ecologia. Atividade 1 Imagem de satélite © Nasa 1. Com um colega, observem atentamente a fotomontagem que retrata a Terra no mês de setembro, produzida a partir de diversas imagens de satélite. NASA. Earth Observatory. Monthly Global Images: September. Disponível em: <http://earthobservatory.nasa.gov/ Features/BlueMarble/BlueMarble_monthlies.php>. Acesso em: 21 nov. 2012. a) Vocês sabem o que é uma imagem de satélite? Já viram alguma(s)? Onde? O que ela(s) retratava(m)? 10 Ciências – Unidade 1 b) Como será que essa imagem do planeta foi criada? c) Que aspectos do planeta são retratados na imagem? 2. Comentem o que observaram e, depois, respondam às questões a seguir. a) O que representam as áreas mais claras na parte superior da imagem? Que tipo de ambiente há ali? Existem animais e plantas nesse ambiente? b) E nas partes mais claras no norte da África, na região central da imagem, que tipo de ambiente predomina? Há animais e plantas nesse ambiente? c) Agora observem as áreas mais verdes da imagem. Todas elas representam o mesmo tipo de ambiente? Quais animais e plantas podem ser encontrados nessas regiões? 11 Ciências – Unidade 1 Níveis de organização Para estudar as relações entre os diversos elementos que compõem o ambiente, os organismos podem ser agrupados em populações e comunidades. Por exemplo, um rato pode ser classificado como um organismo, já que é um ser vivo. No entanto, se houver um grupo de ratos que habita uma mesma região, eles constituem uma população de ratos. Essa população, por sua vez, pode viver na mata que cresce às margens de um rio ou em uma região onde residem pessoas. Espécie Conjunto de seres vivos semelhantes entre si e que podem se reproduzir, gerando descendentes férteis. As populações de diferentes espécies que habitam uma mesma região e mantêm relações entre si formam uma comunidade. As interações entre essa comunidade com os demais elementos não vivos (solo, ar, água etc.) dessa região definida, independentemente do tamanho do lugar no qual ocorrem essas relações, constituem um ecossistema. O conjunto de ecossistemas do planeta é chamado biosfera. Esquema dos níveis de organização Biosfera Conjunto de todos os ecossistemas da Terra; região do planeta ocupada pelos seres vivos. Seus limites se estendem das altas montanhas até as profundezas das fossas abissais marinhas. Ecossistema Sistema composto pelos seres vivos (meio biótico) e pelo local onde eles vivem (meio abiótico), incluindo solo, ar, água etc. e todas as relações entre eles. População Grupo de organismos da mesma espécie que vivem em uma mesma região. Comunidade Conjunto de populações que habitam uma mesma região. 12 Organismo Ser vivo, indivíduo. © Hudson Calasans A biosfera, portanto, é toda região da Terra onde pode existir alguma forma de vida. Sendo assim, ela se estende das grandes profundezas marinhas até a camada de ozônio. Ciências – Unidade 1 Atividade 2 População ou comunidade? Se o torcedor de um time pudesse ser considerado um organismo, a torcida desse time poderia ser considerada uma população ou uma comunidade? Por quê? Comente com seus colegas. Meio biótico e meio abiótico Um ecossistema é formado por seres vivos (plantas, animais e microrganismos), que constituem o meio biótico, e pelo local onde eles vivem, que contém todos os componentes não vivos (nutrientes, água, ar, clima, luminosidade, gases, minerais etc.), que constituem o meio abiótico. No 7 o ano, ao estudar cadeia alimentar, você viu que os seres vivos podem ser classificados em produtores, consumidores e decompositores. © Enrico Carlone/123RF © Stillfx/123RF Os produtores são capazes de produzir o próprio alimento por meio da síntese de minerais ou substâncias inorgânicas. © Phaitoon Sutunyawatchai/123RF © Andrey Shupilo/123RF © Ruslan Kokarev/123RF © Fesus Robert/123RF Os consumidores não são capazes de produzir o próprio alimento e se alimentam de plantas ou outros animais. © Nigel Cattlin/FLPA/ Minden Pictures/Latinstock © Alexandr Pakhnyushchyy/123RF © Brandon Alms/123RF Os decompositores alimentam-se da matéria em decomposição e também de urina e de fezes, transformando-as novamente em compostos inorgânicos, que servem de alimento para os produtores. 13 Ciências – Unidade 1 Atividade 3 Aquário e ecossistema © Fernando Favoretto/Criar Imagem 1. Pense em um aquário e responda: a) Ele pode ser considerado um ecossistema? Justifique. b) Em quais características do aquário você se baseou para definir sua resposta? 2. Anote a seguir três ecossistemas que você conheça. • • • Geografia 7 ano – Unidade 1 o 14 3. Em grupo, discutam se os exemplos dados no exercício anterior são, de fato, ecossistemas. Ao final da discussão, apresentem suas conclusões para os outros grupos. Ciências – Unidade 1 Biomas terrestres, aquáticos ou mistos Biomas são grandes comunidades de animais e de plantas que compartilham uma área geográfica com condições similares de relevo, solo, altitude e clima, o que confere a cada bioma uma identidade, uma ecologia própria. Dependendo da quantidade de água disponível, os biomas podem ser divididos em três grupos: terrestres (bosques, florestas, desertos, pastagens etc.), aquáticos (lagos naturais ou artificiais, como represas, rios, mares, oceanos etc.) e mistos. Embora os dois primeiros grupos (terrestres e aquáticos) apresentem funcionamento semelhante, a diferença na quantidade de água disponível entre eles faz que abriguem formas de vida distintas. Nos biomas mistos, como os pantanais e as regiões alagadas de florestas, há formas de vida que sobrevivem tanto dentro como fora d’água. Atividade 4 Biomas no mundo Observe o mapa a seguir, que mostra os principais biomas da Terra. Depois, responda às questões. Biomas no mundo Marietta College. Department of Biology and Environmental Science. Biomes of the World. Disponível em: <http://www.marietta.edu/~biol/biomes/biomes.htm>. Acesso em: 21 nov. 2012. Tradução: Renée Zicman. 15 Ciências – Unidade 1 1. Quais biomas são mais abundantes no planeta: as florestas ou os desertos? O que isso pode indicar em relação ao agravamento dos problemas ambientais em escala global? 2. Em quais continentes estão localizadas as maiores florestas tropicais? 3. Compare esse mapa com a imagem de satélite do planeta, que você analisou na Atividade 1, e com as respostas que você e seu colega deram naquele momento de seus estudos. O que mudaria em suas respostas? Atividade 5 Biomas no Brasil 1. Observe a diversidade de biomas distribuídos pelo território brasileiro, no mapa a seguir. Brasil: biomas THÉRY. H.; MELLO, N. Atlas do Brasil: disparidades e dinâmicas do território. São Paulo: Edusp, 2005, p. 69. 16 Ciências – Unidade 1 2. Agora, forme um grupo com alguns colegas. Vocês ficarão responsáveis por pesquisar e apresentar um dos biomas à turma. 3. Pesquisem em livros e na internet dados sobre o bioma escolhido, observando os seguintes aspectos: a) Quais são os Estados que ele ocupa? b) Ele é terrestre, aquático ou misto? c) Que tipo de solo possui? d) Quais são as principais formas de vida que nele habitam (plantas e animais)? e) Qual é o estado de preservação do bioma pesquisado? 4. Elaborem um quadro com as informações coletadas. Isso os ajudará no momento da apresentação do bioma pesquisado à turma. São Paulo, 27 de abril de 2012 O Estado de S.Paulo – Planeta Menor recuperação da mata pode estimular desmatamento “A maior ameaça do novo Código ao ambiente, ao anistiar desmatadores e diminuir a obrigação de recomposição de vegetação nativa, é estimular que novos desmatamentos ocorram.” A opinião do consultor jurídico André Lima, que trabalha com o Instituto de Pesquisas Amazônicas e a SOS Mata Atlântica, reflete o principal temor de ambientalistas sobre a reforma da Câmara. “Assim como a impunidade à corrupção estimula mais corrupção, isso vai acontecer com o desmatamento. Por que um proprietário que sempre respeitou a lei continuará fazendo isso se seu vizinho que não respeitou as áreas que tinham de ser protegidas por lei foi anistiado?” [...] Gerd Sparovek, professor da Esalq-USP conhecido por fazer cálculos que apontam que não é necessário desmatar mais para aumentar a produção agrícola no País, estima que a reforma isenta entre 6 milhões de hectares e 12 milhões de hectares de Área de Preservação Permanente (APP) de ser restaurado. “Do ponto de vista da conservação isso é um desastre, um evidente desequilíbrio entre o ambiente e as reais necessidades do setor agropecuário”, diz. Ele defende que só um veto total pode resolver o problema – “um veto parcial das regras não tem como melhorar o texto aprovado”. [...] GIRARDI, Giovanna. Menor recuperação da mata pode estimular desmatamento. O Estado de S.Paulo, 27 abr. 2012. Disponível em: <http://www.estadao.com.br/noticias/impresso,menor-recuperacao-da-mata-pode-estimulardesmatamento-,865850,0.htm>. Acesso em: 21 nov. 2012. 17 Ciências – Unidade 1 Relações ecológicas entre seres vivos Em um ecossistema, a vida de cada ser vivo depende de como ele se relaciona com os outros. Entre organismos de uma mesma espécie, essas relações podem ser de colaboração ou competição. Quando diferentes organismos vivem no mesmo ambiente, a colaboração e a vida em populações podem trazer facilidades, mas, quando falta alimento, por exemplo, a competição é inevitável. É ela que “seleciona” os indivíduos mais aptos a sobreviver e a se reproduzir em determinada população. Sobrevivem os que conseguem explorar os recursos do ambiente de modo mais eficiente do que os outros. Atividade 6 Competição entre plantas É comum pensar na competição entre animais, mas as plantas também competem por espaço e alimento. Em grupo com alguns colegas, conversem e descrevam uma situação na qual isso possa ser observado. Atividade 7 Colaboração Ao contrário da competição, a colaboração pode ajudar todos os indivíduos de uma população a se defender ou a caçar, por exemplo. É o que acontece com os peixes, que se juntam para se proteger, e com os leões, que se juntam para caçar. Esses indivíduos podem, então, formar colônias, quando estão unidos fisicamente, como os corais ou as bactérias da flora intestinal. Quando convivem, mas permanecem independentes, constituem uma sociedade, como as formigas de um formigueiro ou as abelhas de uma colmeia. Ainda em grupo, pensem em quatro espécies animais que vocês conhecem. Depois, listem pelo menos duas vantagens e duas desvantagens de um organismo de cada uma dessas espécies viver perto de outros da mesma espécie. Preencham o quadro a seguir. Espécie 18 Vantagens Desvantagens Ciências – Unidade 1 Relações harmônicas e desarmônicas Mutualismo Duas espécies se beneficiam reciprocamente, como acontece com abelhas e flores. Comensalismo Benéfica para uma espécie e indiferente para a outra, como se estabelece entre tartarugas e rêmoras. Predação Uma espécie mata indivíduos de outra espécie para se alimentar, como ocorre entre cobras e sapos. Competição Indivíduos de espécies diferentes disputam recursos escassos no ambiente, como ocorre entre ursos e lobos. Parasitismo Um ser (parasita) se beneficia retirando nutrientes de outro ser (hospedeiro), que é prejudicado, como ocorre entre mosquitos e seres humanos. © Carl Reader/Easypix Quando populações de diferentes espécies habitam o mesmo ambiente, podem ter relações positivas (harmônicas), se nenhuma delas for prejudicada pelas demais, ou negativas (desarmônicas), quando pelo menos uma delas for prejudicada. © Fotonatura/Latinstock © Michael Mauro/Minden Pictures/Latinstock © Sergey Yakovlev/123RF Relações desarmônicas © Roman Vintonyak/123RF Relações harmônicas 19 Ciências – Unidade 1 Você sabia que as Atividade 8 Classificações lagartixas, embora possam causar arrepios em algumas pessoas, são boas companheiras dos humanos? Classifique a relação entre os animais citados a seguir como harmônica (mutualismo ou comensalismo) ou desarmônica (predação, competição ou parasitismo). Isso porque se alimentam de insetos que podem ser nocivos, como mosquitos, baratas etc. • Urubus e seres humanos: • Gatos e ratos: • Ratos e seres humanos: • Cupins e árvores: Você estudou Nesta Unidade, você estudou que ecologia é a parte da ciência que analisa as relações existentes entre os diversos elementos que compõem um ambiente. Constatou que a Terra abriga vários grandes biomas, e o Brasil apresenta alguns deles. Viu também que os seres vivos podem estabelecer entre si relações harmônicas, que beneficiam os organismos envolvidos, ou desarmônicas, quando o benefício de um representa o prejuízo do outro. Pense sobre Nos últimos anos, além do crescimento da população, também aumentou o poder de consumo dos brasileiros. Isso tem gerado uma demanda por novos espaços para moradia e para o cultivo de alimentos, assim como por maior quantidade de matéria-prima para a produção de bens de consumo. Em sua opinião, como é possível levar esse desenvolvimento adiante sem prejudicar os biomas existentes no Brasil? 20 2 A luta pela sobrevivência Nesta Unidade, você vai estudar dois processos de adaptação e de sobrevivência dos seres vivos: o mimetismo e a camuflagem. Verá que, de acordo com a teoria da seleção natural, do pesquisador inglês Charles Darwin, esses processos podem favorecer a sobrevivência das espécies capazes de se mimetizar ou de se camuflar. Também estudará que, ainda de acordo com essa teoria, o ser humano tem um ancestral comum com os macacos, a partir do qual teriam evoluído. Além disso, vai analisar alguns critérios para a classificação dos seres vivos. Para iniciar... © Visuals Unlimited/Corbis/Latinstock Observe a imagem a seguir e converse com seus colegas e professor. • O que você enxergou nessa imagem? Viu algum animal? Qual? • Se houvesse uma joaninha vermelha sobre as folhas, ela seria facilmente visível? • Você acredita que essa joaninha estaria mais vulnerável ou menos vulnerável ao ataque de um predador? • Qual é a vantagem de um urso-polar ser branco? O que você acha que aconteceria com eles se fossem pretos ou marrom-escuros? 21 Ciências – Unidade 2 Mimetismo e camuflagem As relações ecológicas entre os seres vivos podem ajudá-los a sobreviver ou, ao contrário, prejudicar sua sobrevivência. Os peixes estão adaptados ao ambiente aquático, enquanto cavalos, formigas e bananeiras, aos ambientes terrestres. Apenas sobrevivem em determinado ambiente os seres vivos de espécies que apresentam características favoráveis ao seu desenvolvimento nesse ambiente. Aqueles que não apresentam tais características não sobrevivem. Para facilitar sua sobrevivência em determinado ambiente, os seres vivos podem apresentar uma série de mecanismos bastante sofisticados; entre eles, o mimetismo e a camuflagem. O mimetismo é uma forma de adaptação ao meio que consiste na capacidade que os seres vivos de determinada espécie (planta ou animal) têm de imitar os de outra espécie. Com isso, podem conseguir alguma vantagem: para se defender – um exemplo é o da cobra-coral-falsa, que mimetiza a cobra-coral para se proteger do ataque de predadores; ou • para atacar – como fazem algumas aranhas, que mimetizam formigas e conseguem, com isso, se aproximar mais facilmente de suas presas. © Diomedia • © Diomedia A cobra-coral-falsa é muito parecida com a verdadeira. Com a mimetização, ela se protege dos predadores, que a confundem com a cobra-coral, que é muito venenosa. A Myrmarachne plataleoides é uma aranha saltadora que mimetiza uma formiga (note que as formigas têm apenas seis pernas, e as aranhas, oito!) para conseguir se aproximar com mais facilidade das presas. 22 Ciências – Unidade 2 © Martina Berg/Keystone Já a camuflagem é a capacidade de um ser vivo se esconder no ambiente, pela cor e/ou pela forma, de modo a não ser percebido, confundindo-se com a paisagem. Também essa capacidade pode ser útil para o animal atacar as presas ou para fugir dos predadores. O íbex (cabra das montanhas) fica totalmente camuflado na paisagem, dificultando seu reconhecimento por predadores. © Vicspacewalker/123RF Você sabia que os pioneiros no uso de roupas camufladas foram os ninjas, que eram agentes secretos ou mercenários no Japão feudal, no século XIV? O lagarto, com sua coloração esverdeada, como a das folhas, passa despercebido por vários animais, facilitando o ataque às presas. Eles usavam roupas de cores escuras durante suas operações, que geralmente ocorriam à noite, na escuridão. Depois passaram a utilizar vestimentas que os camuflavam mesmo durante o dia. Embora semelhantes, tais mecanismos apresentam uma diferença fundamental: enquanto no mimetismo os animais não se escondem – apenas “se disfarçam” de outro ser vivo –, na camuflagem tanto a presa quanto o predador tentam “desaparecer” na paisagem, misturando-se ao meio no qual estão inseridos. Mimetismo e camuflagem, portanto, são formas de adaptação ao meio que oferecem vantagens na luta pela sobrevivência dos organismos. 23 © Kevin Schafer/The Image Bank/Getty Images © Owe Andersson/Alamy/Diomedia © Norbert Probst/imagebroker/Alamy/Diomedia © Thomas Marent/Minden Pictures/Latinstock © Carlyn Iverson/Photoresearchers/Latinstock Ciências – Unidade 2 Atividade 1 Mimetismo ou camuflagem? Nas imagens a seguir, identifique o ser vivo e se é um caso de mimetismo ou camuflagem. Ser vivo 24 Mimetismo ou camuflagem? Ciências – Unidade 2 A seleção natural Essa é a base da teoria desenvolvida pelo naturalista britânico Charles Darwin (1809-1882) para explicar a evolução e a diversidade da vida na Terra. © Paul D. Stuart/Science Photo Library/Latinstock A seleção natural é um processo em que os seres com características favoráveis em determinado ambiente possuem mais chance de sobrevivência do que os seres sem essas características. Nesse processo, as características herdadas dos pais, favoráveis à sobrevivência em determinado ambiente, vão se tornando mais comuns nas sucessivas gerações de uma espécie, enquanto as características desfavoráveis vão se tornando menos comuns, podendo até desaparecer. Portanto, a seleção natural é um mecanismo que explica a extinção ou a perpetuação de uma determinada espécie ao longo do tempo, ou mesmo o surgimento de novas espécies a partir de espécies preexistentes. Charles Darwin. Em viagem pela América do Sul, quando passou também pelo Brasil, Darwin observou a grande diversidade de animais e plantas. Percebeu que, embora muito semelhantes, os organismos de uma mesma população apresentam pequenas diferenças entre si. E mais, que essas características diferenciadas, quando favoráveis, fazem que um indivíduo, seja ele animal ou planta, tenha maior probabilidade de sobreviver em determinados ambientes, já que lhe garantem mais chance de se alimentar ou mesmo de se proteger dos inimigos, entre outras vantagens. A ideia básica da teoria da seleção natural é que as características favoráveis tornam-se mais comuns em sucessivas gerações de uma população, enquanto as desfavoráveis tornam-se menos comuns. Ou seja, a competição pela sobrevivência e as condições ambientais selecionam as características de uma determinada espécie que favorecem sua sobrevivência e reprodução. Dessa forma, os organismos que possuem características que possibilitam sua sobrevivência diante das condições impostas pelo ambiente têm maior probabilidade de sobreviver do que aqueles que não as possuem. É por isso que, por exemplo, cactos e camelos sobrevivem em desertos, enquanto samambaias e sapos, não. Ao longo do tempo, foram sendo selecionadas as características que permitiam a essas espécies se desenvolver nesses ambientes, e as que não eram favoráveis foram deixando de existir, com o passar das diferentes gerações. Cada ser vivo tem características que garantem sua sobrevivência em determinados ambientes, e não em outros. Essas características são transmitidas hereditariamente, de uma geração para outra. 25 Ciências – Unidade 2 Porém, como se observa, os filhos nunca são idênticos aos pais, como também não são idênticos entre si. Sempre há alguma diferença entre eles, chamada variabilidade. Essas características diferentes podem favorecer ou dificultar a sobrevivência da espécie. Quando elas favorecem, tendem a se manter nos novos descendentes, ajudando a perpetuar essas características na espécie. Quando dificultam, a tendência é que elas não se mantenham nas novas gerações. © De Agostini Picture Library/Getty Images No caso das girafas, por exemplo, acredita-se que, antigamente, havia girafas de pescoço curto e outras de pescoço comprido. Com a competição pelo alimento, as que possuíam pescoço mais longo levavam vantagem sobre as de pescoço mais curto, pois podiam comer tanto as folhas dos galhos mais baixos das árvores quanto as dos galhos mais altos. Além disso, as girafas de pescoço curto tinham de disputar alimento com outros animais pequenos e mais ágeis, que também se alimentavam dos galhos mais próximos do solo. O resultado desse processo foi a perpetuação das girafas de pescoço comprido e a extinção das girafas de pescoço curto. A extinção dos dinossauros é outro exemplo importante de seleção natural. Durante muito tempo, o clima da Terra foi estável, o que propiciou o crescimento de inúmeros tipos de plantas e grande variedade de animais. Sendo assim, havia alimento e espaço abundantes para animais enormes, como os dinossauros. No entanto, a rápida mudança climática gerada pelo impacto de um imenso meteoro com a Terra modificou as condições ambientais, gerando uma pressão seletiva, com a escassez de alimentos e a consequente extinção dos dinossauros, que não sobreviveram a essas novas condições. 26 Você sabia que seres humanos e dinossauros nunca se viram? Embora muitos desenhos e filmes apresentem seres humanos convivendo com dinossauros, isso nunca aconteceu. Na verdade, os dinossauros desapareceram cerca de 50 milhões de anos antes de surgirem os primeiros hominídeos! © Maurício de Sousa Produções Ltda. © Pitiwat Koyata/123RF Ciências – Unidade 2 Em compensação, a extinção dos dinossauros criou condições favoráveis para a sobrevivência de várias espécies menores que eram atacadas por eles. As mudanças climáticas também favoreceram o surgimento, a partir das espécies existentes, de novas espécies, mais adaptadas ao novo ambiente, ampliando a biodiversidade na Terra. O processo de seleção natural, então, pode ser assim resumido: todas as espécies apresentam variabilidade, ou seja, os indivíduos que compõem uma espécie não são idênticos. Esses indivíduos se reproduzem, gerando descendentes. Quando não há espaço e alimento para todos, eles competem por território e por comida. Nessa competição, indivíduos com variações favoráveis têm mais chances de sobreviver e de deixar descendentes do que outros organismos. Como há transmissão de características dos pais para os filhos, os descendentes também tendem a apresentar essas variações positivas. Desse modo, ao longo de muitas gerações, a atuação da seleção natural sobre as espécies faz que algumas sobrevivam e outras se transformem ou mesmo sejam extintas. A teoria da evolução fundamenta as explicações científicas sobre o surgimento da vida na Terra. Pela teoria de Darwin, todos os seres vivos derivam de organismos primitivos que sofreram mudanças aleatórias ao longo do tempo e sobreviveram ou foram sendo extintos pelo processo de seleção natural. As mudanças no ambiente provocam o aparecimento de novas espécies, que, por sua vez, modificam o ambiente, e assim sucessivamente. 27 Ciências – Unidade 2 Atividade 2 Animais albinos © Matthew Antonino/Alamy/Diomedia Observe a imagem de um jacaré albino, um dos répteis mais raros do planeta. Depois, responda às questões propostas. 1. Em sua opinião, por que é pouco comum ver animais albinos como esse jacaré na natureza? 2. Em qual região do planeta animais brancos ou albinos teriam mais chances de sobrevivência? Além da cor, qual(is) outra(s) característica(s) esses animais deveriam ter para poder sobreviver nessas regiões? Justifique. 28 Ciências – Unidade 2 A evolução do ser humano A evolução humana não é resultado de melhoras progressivas de uma única espécie, como se fosse um processo em linha reta. Esse processo envolveu muitas espécies, cada uma delas com características próprias; por razões até hoje não totalmente conhecidas, apenas nossa espécie não foi extinta. Evolução dos primatas © Hudson Calasans Símios do Símios do Novo Mundo Velho Mundo Pápio Gibão Orangotango Gorila Chimpanzé Homem Australopithecus 10 Ramapithecus 20 Milhões de anos Pliopithecus Dryopithecus 30 40 50 60 70 Ancestral comum Hominídeo Os mais antigos primatas antecessores do ser humano viveram há cerca de 70 milhões de anos. Viviam nas árvores e se alimentavam de folhas e insetos. Os primeiros hominídeos que começaram a caminhar eretos (há, aproximadamente, 4,2 milhões de anos) são chamados Australopithecus. Nome dado a todas as espécies pertencentes à família Hominidae, que inclui orangotangos, gorilas, chimpanzés e seres humanos. Há cerca de 2,4 milhões de anos, teria surgido, na África, o Homo habilis, considerado o ancestral da espécie humana. Ele era capaz de fabricar ferramentas simples e já desenvolvia uma linguagem rudimentar. 29 Ciências – Unidade 2 O Homo erectus viveu entre 1,9 milhão e 140 mil anos atrás, aproximadamente. Dominava o fogo, apresentava linguagem mais complexa e fabricava instrumentos de pedra mais refinados, além de cobrir o corpo com peles de animais. O Homo sapiens neanderthalensis, conhecido como “homem de Neandertal”, viveu entre 200 e 28 mil anos atrás. Participava de cerimônias religiosas, enterrava os mortos em cavernas e deixava objetos e alimentos como oferendas, como evidenciam os fósseis encontrados. Já o Homo sapiens sapiens, espécie à qual pertencemos, teria surgido há cerca de 200 mil anos. Assim como o homem de Neandertal, com o qual conviveu, praticava rituais religiosos. Além disso, desenvolveu a pintura e a agricultura, o que lhe possibilitou o armazenamento de alimentos e sua expansão pela Terra. © Hudson Calasans Evolução do ser humano Australopithecus 4,2 milhões de anos 2,1 milhões de anos Homo habilis 2,4 milhões de anos 1,4 milhão de anos Homo sapiens neanderthalensis 200 mil anos 28 mil anos Homo erectus Fonte: SMITHSONIAN (Museu Nacional de História Natural). Human family tree. What does it mean to be human? Disponível em: <http://humanorigins.si.edu/ evidence/human-family-tree>. Acesso em: 14 jan. 2013. 1,9 milhão de anos 140 mil anos 200 mil anos Homo sapiens sapiens Atividade 3 A evolução 1. As charges a seguir satirizam a evolução do ser humano. Analise-as e converse com seus colegas. Depois, responda às questões. Charge 1 © David Gifford/Science Photo Library/Latinstock 30 Ciências – Unidade 2 Charge 2 Charge 3 © Dan Bailey/Istock Vector/Getty Images © Detlev Van Ravenswaay/Science Photo Library/Latinstock a) O que os autores estão criticando em cada charge sobre a evolução do homem? • Charge 1: • Charge 2: • Charge 3: 31 Ciências – Unidade 2 b) Você concorda com as críticas feitas pelos cartunistas? Por quê? 2. Pinturas rupestres são desenhos feitos em cavernas ou paredes rochosas protegidas das intempéries, em tempos pré-históricos. Que hominídeos poderiam ter pintado tais imagens? Por quê? © Palê Zuppani/Pulsar Imagens Arte 6o ano – Unidade 1 Pintura rupestre na Toca do Baixão da Vaca, Parque Nacional Serra da Capivara, São Raimundo Nonato (PI). Atividade 4 Semelhanças e diferenças entre seres vivos © Erik Lam/123RF Observe a imagem e depois responda às questões: 1. Quais são as semelhanças e as diferenças que você observa entre esses animais? 32 Ciências – Unidade 2 2. Se você tivesse de dividir esses animais em dois grupos, como os dividiria? Quais seriam os critérios para realizar essa divisão? 3. Eles têm algo em comum com um cavalo? E com um elefante? E com um peixe? 4. Identifique pelo menos duas semelhanças entre eles e uma planta. 5. Compare suas respostas com as dos colegas e escreva suas conclusões. A classificação dos seres vivos Em razão da grande variedade de formas de vida na Terra, não é tarefa fácil organizar as informações sobre elas. O filósofo grego Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.) realizou a primeira tentativa de classificação que se conhece. Ele classificou centenas de espécies, dividindo-as em dois grandes grupos: espécies com sangue (animais) e sem sangue (vegetais). Também classificou os animais pelo tipo de reprodução e por terem sangue ou não. Sucessor de Aristóteles, o filósofo Teofrasto (372 a.C.-287 a.C.) descreveu todas as plantas conhecidas em seu tempo, utilizando como critérios o tamanho, o uso e a forma de cultivo. Assim, elas foram classificadas em árvores, arbustos, subarbustos e ervas. Os modernos sistemas de classificação utilizam critérios que agrupam os seres vivos de acordo com seu parentesco biológico. Por exemplo: um cavalo apresenta maior parentesco biológico com uma vaca do que com uma minhoca. Contudo, é preciso ter em mente que nem tudo são aparências. Do ponto de vista biológico, uma baleia é 33 Ciências – Unidade 2 mais parecida com uma vaca do que com um peixe, embora viva no mar, pois ela possui sangue quente e sistema nervoso mais desenvolvido do que os peixes, além de ser um mamífero. © Diomedia Foi o naturalista sueco Karl Linnaeus (1707-1778) quem desenvolveu, no século XVIII, um sistema de classificação dos seres vivos, que, com algumas modificações, é usado até hoje. Em seu sistema, Linnaeus dividiu os seres vivos e os seres inanimados em três grandes reinos (animal, vegetal e mineral) e agrupou os seres vivos em categorias ou níveis de classificação. A unidade de classificação era a espécie, definida como um grupo de organismos que se acasalam e produzem descendentes férteis. Por esse motivo, a classificação de fungos, bactérias e vírus, por exemplo, era difícil de ser realizada por esse sistema proposto por ele. Uma bactéria seria um animal ou um vegetal? E os fungos e vírus? Karl Linnaeus. Classificação e evolução Como foi anterior a Darwin, Linnaeus não tinha como considerar as relações de parentesco evolutivo entre os seres vivos em sua teoria. Na verdade, ele acreditava que as espécies existentes na Terra haviam sido criadas uma a uma por Deus e teriam se mantido imutáveis desde sua criação. Esse princípio da imutabilidade das espécies, chamado fixismo, era a ideia dominante (paradigma) entre os naturalistas da época de Linnaeus. E foi assim até a primeira metade do século XX, quando a teoria de Darwin começou a ser reconhecida na Biologia. © Hudson Calasans Nesse período, as evidências de formas de vida mais antigas, presentes nos fósseis, e o estudo sobre semelhanças e diferenças entre os embriões nos primeiros estágios de vida passaram a ser também considerados. Dessa maneira, o sistema proposto por Linnaeus foi sendo alterado à medida que novas espécies foram sendo descobertas e novos conhecimentos científicos sobre a reprodução e a genética foram sendo estabelecidos, chegando aos modelos atuais, que se baseiam nas relações evolutivas entre os diferentes grupos. Essas relações são determinadas por estudos de anatomia, genética, comportamento etc. Vegetabilia Animalia Plantae Animalia Plantae Animalia Plantae Fungi Animalia Protista Protista Aristóteles/ Linnaeus (1735) Haeckel (1866) Monera Copeland (1956) Protista Monera Whitaker (1969) Sistemas de classificação dos seres vivos em reinos. Linnaeus partiu do sistema proposto por Aristóteles e dividiu os reinos em várias categorias, utilizadas até hoje. 34 Reino Plantae Reino Fungi Reino Animalia © Hudson Calasans Ciências – Unidade 2 Roundworms Roundworms Tunicados Reino Protista Reino Monera Ancestral comum Árvore evolutiva: de acordo com a teoria darwiniana, todas as formas de vida na Terra teriam partido de um ancestral comum. De acordo com a classificação hierárquica atualmente aceita, as espécies são agrupadas em gêneros. Os gêneros que tiverem algumas características em comum são reunidos em uma família. As famílias, por sua vez, são agrupadas em uma ordem. As ordens são reunidas em uma classe. As classes de seres vivos formam os filos. Por fim, os filos são agrupados em um dos cinco grandes reinos (Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia). 35 Ciências – Unidade 2 Atividade 5 Classificando com critérios científicos © Hudson Calasans 1. A imagem abaixo mostra um exemplo de classificação para a espécie cachorro. Analise-a para responder às questões a seguir. Reino: animal Cães Lobos Raposas Ursos Seres humanos Sapos Baratas Minhocas Filo: cordados Cães Lobos Raposas Ursos Seres humanos Sapos Classe: mamíferos Cães Lobos Raposas Ursos Seres humanos Ordem: carnívoros Cães Lobos Raposas Ursos Família: canídeos Cães Lobos Raposas Gênero: canis a) Com base na observação dessa imagem, procure identificar semelhanças e diferenças entre os animais: • Cães da mesma classe: Espécie: canis familiaris Cães 36 Lobos Ciências – Unidade 2 • do mesmo filo: • do mesmo reino: b) Em qual dos níveis de classificação os organismos são mais parecidos? 2. O cavalo pertence à família dos equídeos e à classe dos mamíferos. Em qual desses dois grupos há maior número de espécies diferentes? Por quê? 3. Considere os seguintes seres vivos: abelha, homem, cavalo, cobra, lagarto e urubu. Adote um critério e classifique-os em grupos. Depois, compare com os colegas os critérios utilizados. 37 Ciências – Unidade 2 Você estudou Nesta Unidade, você estudou que o mecanismo da seleção natural garante a evolução dos seres vivos, pois apenas aqueles que melhor se adaptam às condições do ambiente conseguem sobreviver. Essa teoria, desenvolvida pelo naturalista Charles Darwin, explica a evolução das espécies e o surgimento do ser humano na Terra. Na luta pela sobrevivência e adaptação ao meio, ocorre uma grande diversificação das espécies, dando origem à biodiversidade. Por conta dessa variedade, não é fácil classificar os seres vivos. Apenas no século XVIII o naturalista sueco Linnaeus propôs um sistema de nomenclatura que serviu de base aos sistemas atuais. Pense sobre Muitos seres unicelulares, como as bactérias e as amebas, podem causar estragos consideráveis em outros seres, bem maiores e pluricelulares. Como é possível um ser tão pequeno atacar outros tão maiores e conseguir vencê-los? 38