Biologia - Estuda Que Passa

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Biologia
Evolução e Teorias Evolutivas
Professor Enrico Blota
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Biologia
EVOLUÇÃO E TEORIAS EVOLUTIVAS
O princípio da evolução postula que as espécies que habitaram e habitam o nosso planeta não
foram criadas independentemente, mas descendem de um ancestral comum. Isso quer dizer
que existe uma grande relação entre todas as espécies. A evolução não deve ser compreendida
como melhora, mas sim, como uma transformação lenta e gradual que pode levar à formação
de organismos mais simples ou até mais complexos que os anteriores que lhes deram origem.
Esta transformação, denominada evolução das espécies, foi apresentada e explicada por J. B.
Lamarck no início do século XIX e, posteriormente por Charles Darwin, na metade do mesmo
século.
Conceito de Adaptação:
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Provas da evolução
1.Fósseis
A morte de um organismo não significa que ele vai necessariamente desintegrar-se de maneira
completa. Plantas e animais podem ser encobertos por lava vulcânica e uma parte significativa
de seus corpos acaba sendo preservada. Cientistas podem obter informações valiosas sobre o
passado no nosso planeta quando encontram esses verdadeiros tesouros científicos, os fósseis:
restos ou vestígios de seres vivos de épocas remotas.
Podemos encontrar diversos tipos fósseis, como escamas, ossos, conchas, coprólitos e até
corpos inteiros. Com o estudo dos fósseis através de métodos de datação precisos temos uma
noção de tempo evolutivo do exemplar em questão.
2.Órgãos vestigiais
São órgãos normalmente com tamanho
reduzido ou aparentemente sem função
em uma espécie. Esses mesmos órgãos
em outras espécies são bem desenvolvidos e com função importante para o organismo. Esses órgãos, como aparecem em
espécies diferentes, podem ser utilizados
como indicativo de ancestralidade comum, isto é, evidenciar grau de parentesco evolutivo entre as espécies. Nos herbívoros, o apêndice vermiforme e o ceco
são importantes no processo de digestão
da celulose, realizada por microorganismos (bactérias e protozoários) que vivem
nesse apêndice. Nos humanos eles aparecem como um órgão vestigial.
Podemos ainda verificar outros órgãos,
como os músculos eu movimentam a orelha e uma vértebra caudal, homóloga à cauda dos
demais vertebrados.
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3.Embriologia comparada
São semelhanças no padrão de desenvolvimento inicial dos animais. Com o passar do tempo
de desenvolvimento embrionário o padrão individualiza e diminuem as semelhanças. Podemos
notar um padrão de semelhança entre os deuterostômios (animais onde o blastóporo origina
o ânus). Assim notamos que o padrão de um ouriço-do-mar, de um anfioxo e de um peixe tem
algo de evolutivamente comum.
4.Evidências moleculares
Atualmente, os cientistas analisam as semelhanças entre as espécies de modo muito mais
refinado, com a comparação de suas moléculas de DNA e de proteínas. São as chamadas
evidências bioquímicas da evolução.
São evidências moleculares:
•• O código genético que é universal,
•• A molécula de DNA que é presente em todos os seres vivos.
•• Proteínas em seres vivos distintos, como anelídeos e mamíferos apresentarem a
Hemoglobina e sequencias de “citocromo C”, uma proteína respiratória que é a mesma em
homens e macacos. Já em baleias o citocromo difere na posição de 8 aminoácidos; em aves
difere a posição de 13; nos peixes de 20 aminoácidos e de um fungo 41.
Assim, podemos notar um afastamento evolutivo do homem e do fungo e uma grande
proximidade com o macaco.
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5. Irradiação adaptativa – Mesmo ancestral
A irradiação adaptativa é a formação de várias espécies, adaptadas a ambientes diferentes ou
não, sendo todas originárias de um ancestral comum. No caso dos mamíferos, tem-se a idéia
evolutiva de que surgiram a partir de um ancestral comum insetívoro. A partir da irradiação
adaptativa temos o surgimento das HOMOLOGIAS, que são estruturas ou órgãos que refletem
ancestralidade comum, ou seja, parentesco e origem embriológica idêntica. Nesse caso
os órgãos analisados podem ter mesma função ou não. Como exemplo temos os ossos da
nadadeira do golfinho e do braço humano.
6. Convergência evolutiva – Não há ancestralidade comum
Na convergência adaptativa, ancestrais diferentes, vivendo em um mesmo ambiente, passam
por processos semelhantes de seleção natural. Com o tempo, tornam-se semelhantes em
alguns aspectos.
Observe o caso de dois vertebrados que podem viver no mesmo rio: hipopótamo e crocodilo.
O primeiro é mamífero e tem as características que descrevemos acima; o crocodilo, por sua
vez, não possui pelos, glândulas mamárias, nem diafragma e sua reprodução difere bastante do
hipopótamo, pois coloca ovos com casca. No entanto, crocodilo e hipopótamo são semelhantes
em relação à posição dos olhos e das narinas, que permanecem acima do plano da água.
A partir da convergência temos as ANALOGIAS, que são estruturas ou órgãos que se assemelham
por ter mesma função e estarem adaptados ao mesmo ambiente, mas não refletem parentesco
evolutivo e não apresentam mesma origem embriológica. Não são usadas nas relações de
parentesco evolutivo.
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Teorias evolutivas
1. Lamarck
Jean Baptiste Lamarck publicou, em 1809, uma obra considerada pioneira em evolução
biológica: Filosofia zoológica.
Nessa obra, Lamarck defendia a idéia de que os seres vivos poderiam se modificar ao longo
do tempo, a partir de necessidades geradas pelo ambiente. Assim, por exemplo, coelhos
ancestrais dos atuais poderiam ter tido orelhas curtas, apresentando necessidade de ouvir a
aproximação de predadores. Isso determinaria por parte dos coelhos um esforço para ouvir
melhor, movimentando freqüentemente as orelhas. A partir daí podem ser enunciados dois
fundamentos do lamarckismo:
I. Lei do Uso e Desuso:
Estruturas muito utilizadas apresentam a tendência de se desenvolver e as menos utilizadas
tendem a se atrofiar. As estruturas do coelho mais utilizadas seriam suas orelhas e patas
traseiras (empregadas na fuga de predadores). No entanto, seus dentes caninos (típicos de
animais carnívoros) seriam pouco ou nada empregados, pois eles apresentam dieta à base de
plantas.
II. Lei da Transmissão dos caracteres adquiridos
As mudanças do organismo (através de uso/desuso) seriam transmitidas aos descendentes.
Assim, ao longo de várias gerações haveria um aumento gradual das orelhas e patas traseiras
dos coelhos, enquanto seus dentes caninos terminariam por desaparecer. Posteriormente,
com o desenvolvimento da genética, foram esclarecidos os mecanismos de herança biológica
e, efetivamente, não se dá a transmissão de características adquiridas durante a vida. Um
exemplo: bebês não nascem com o lobo da orelha furado, apesar de suas mães (ou pais) terem
realizado esse procedimento
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Para Lamarck, a evolução biológica é o processo de transformação que os seres vivos sofrem
ao longo do tempo. As espécies presentes nos ecossistemas atuais apresentam um conjunto de
características que permitem sua sobrevivência, isto é, possuem alto grau de adaptação.
Seu problema foi acreditar que o ambiente modificava o ser vivo para o próprio ser vivo se
adaptar, mas seus pensamentos foram importantes numa era de crença religiosa. Onde se
acreditava cegamente no fixismo, Lamarck publicou que havia mudanças nos seres vivos ao
longo da evolução.
A forma de evolução do pescoço da girafa ficou relacionada a Lamarck, mas nem mesmo ele
deu muita importância a esse fato:
Em 1883, August Weismann publicou os resultados de seus experimentos visando testar
sua hipótese de que as características adquiridas não são passadas para a descendência. Em
seus experimentos, cortava a cauda de ratos de laboratório por várias gerações e sempre os
filhotes dos ratos sem cauda nasciam com a cauda. Esse experimento enfraqueceu a teoria
de Lamarck.
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2. Charles Darwin
Após uma vida escolar pontuada por poucos interesses, formou-se pastor da Igreja Anglicana.
No entanto, durante sua permanência no seminário foi influenciado por um professor,
adquirindo gosto pelas ciências naturais. Aos 22 anos interessou-se em participar de uma
expedição realizada pela Marinha inglesa, dando a volta ao redor do mundo.
A expedição percorreu parte da América do Sul, sendo que Darwin encontrou, na Argentina,
fósseis de animais semelhantes a tatus. Posteriormente, a expedição passa algumas semanas
no arquipélago de Galápagos, a aproximadamente mil quilômetros do Equador. Nessas ilhas,
ficou intrigado com os jabutis gigantescos que ali viviam. Notou que havia tipos distintos de
jabutis nas diferentes ilhas; os animais diferiam em relação ao formato do bico, no aspecto
das patas e no comprimento do pescoço. Deveria haver uma explicação para essas diferenças.
Após seu retorno à Inglaterra, Darwin passou a trabalhar com o material que obteve durante a
expedição. Em 1859, publicou o livro A origem das espécies, que tratava de evolução biológica.
Darwin relata que para ele foi decisiva a leitura do trabalho de Malthus (Um ensaio sobre
populações), o qual mostrava uma discrepância entre o crescimento da população humana
(em progressão geométrica) e a produção alimentar (em progressão aritmética). Com isso,
segundo Malthus, haveria uma grande luta pela sobrevivência diante da produção insuficiente
de alimento (raciocínio de competição que Darwin levou a sério na vida selvagem).
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O mecanismo evolutivo proposto por Darwin pode ser assim iniciado:
a) os seres de uma espécie apresentam tendência de gerar muitos indivíduos
b) no entanto, as populações naturais mantêm-se estáveis
c) isso significa que apenas alguns indivíduos sobrevivem.
Darwin deu o nome de variabilidade às diferenças existentes entre os indivíduos da mesma
espécie. Assim, entre os organismos da mesma espécie, devem sobreviver os que forem mais
adaptados. Nesse ponto, o ambiente teria um papel fundamental, selecionando os indivíduos
mais aptos, permitindo sua sobrevivência e reprodução. Essa “escolha” dos mais aptos, Darwin
denominou SELEÇÃO NATURAL, que seria uma “crítica seletiva” do ambiente. Outros casos de
seleção incluem a Seleção sexual, onde um parceiro ou parceira escolhe seu companheiro(a)
para a reprodução pelos seus atributos vantajosos e a seleção artificial que é a ação humana
sobre as espécies domésticas, dando maiores chances de sobrevivência e reprodução para as
espécies que lhe interessam.
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3. Teoria moderna ou sintética da evolução
Reconhece como principais fatores evolutivos a mutação, a recombinação gênica, deriva genética e a seleção natural. Na verdade, é uma complementação aprofundada da teoria de Darwin
explicando as fontes da variabilidade das populações (fato que Darwin não conseguiu), informações que vieram com o desenvolvimento da Genética e com o conhecimento do material
genético (ácidos nucléicos). Além desses processos citados as migrações também podem intervir no processo evolutivo de uma população, na imigração de um gene novo ou na saída de um
outro gene importante na população.
*Recombinação gênica (ou crossing-over)
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*Deriva genética
Leitura obrigatória- Alguns exemplos de Seleção natural e tipos de
seleção natural
*Mimetismo- “Jogo da imitação entre espécies”
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*Camuflagem- “O ser vivo não quer ser visto”
*Tipos de seleção natural:
Vamos imaginar uma população com 3 tipos de aves: de asas longas, médias e curtas.
Na seleção direcional, após um evento externo, apenas aves de asas longas ou curtas
são selecionadas. Na seleção disrupitiva, após esse evento, aves de asas longas e
curtas seriam selecionadas. Já na seleção estabilizadora, apenas aves de asas médias
seriam selecionadas.
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