Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Profº.Danilo Almeida BIOLOGIA 02 1|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Apostila de Biologia 02: Seres Vivos, Ecologia, Genética e Evolução. Essa apostila aborda os seguintes grandes temas: Seres Vivos, Ecologia, Genética e Evolução. Antes de tudo, abordaremos os níveis de organização dos seres vivos a partir de organismos, em seguida, será feito uma breve analise dos temas e suas características. - responder a estímulos do meio; - se reproduzir; - evoluir. De acordo com o número de células podem ser divididas em: Unicelulares Bactérias, cianófitas, protozoários, algas unicelulares e leveduras. Níveis de organização dos seres vivos Organismo → conjunto de todos os sistemas, formando um ser vivo. Espécie → conjunto de organismos semelhantes capazes de se cruzar em condições naturais, produzindo descendência fértil. População → conjunto de seres da mesma espécie que habitam determinada região geográfica. Comunidade → conjunto de seres vivos de diferentes espécies que coabitam em uma mesma região. Ecossistema → conjunto formado pelas comunidades biológicas em interação com os fatores abióticos do meio. Biosfera → conjunto de regiões do planeta Terra capaz de abrigar formas de vida. Seres vivos Características Gerais dos Seres Vivos Para ser considerado um ser vivo, esse tem que apresentar certas características: Pluricelulares - os demais seres vivos. Tipos de ciclo de vida O ciclo de vida ocorre nos indivíduos que possuem reprodução sexuada, pois inicia quando dois gametas se unem e vai até a produção de gametas do indivíduo formado, finalizando um ciclo e começando outro com a fecundação. Nas espécies vivas, encontramos os seguintes ciclos de vida: Ciclo haplobionte haplonte Neste ciclo de vida o organismo adulto é haploide (n) e produz gametas por mitose. Ao se fundirem, originam um zigoto diploide que rapidamente sofre uma meiose, para que o organismo mantenha a haploidia da espécie. Ao ficar maduro sexualmente, irá produzir gametas por meiose, começando outro ciclo e finalizando este. A meiose neste ciclo ocorre na formação do zigoto, por isso é chamada de meiose zigótica. - Ser constituído de célula; - buscar energia para sobreviver; 2|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 O esporófito (2n) possui células produtoras de esporos. Os esporos são haplóides, portanto há meiose na sua produção. Os esporos são liberados no ambiente e quando encontram um local adequado irão dar origem a organismos haplóides, produtores de gametas. Ciclo haplobionte Este ciclo de vida ocorre na espécie humana. Em idade reprodutiva, o organismo produz por meiose os gametas, que são células sexuais com metade do número de cromossomos da espécie, ou seja, são células haplóides. A meiose deste ciclo ocorre na formação de gametas, por isso é chamada de meiose gamética. Da união destes gametas origina-se um zigoto diploide, e quando estiver sexualmente maduro irá produzir gametas por meiose, finalizando este ciclo de vida e começando outro. Estes produtores de gametas são os gametófitos, e representam a geração gametofítica. Os gametas se fundem, dando origem a um organismo diploide, o zigoto, que cresce e se desenvolve, dando origem à fase esporofítica. De acordo com a organização estrutural, as células são divididas em: Células Procariontes Ciclo diplobionte Este ciclo de vida ocorre na maioria das algas e sua principal característica é a alternância de gerações, onde alterna uma fase haploide produtora de gametas e uma diploide, produtora de esporos. À fase diploide damos o nome de esporófito e sua duração varia conforme a espécie considerada. Em briófitas a fase gametofítica é mais duradoura que a esporofítica, já em angiospermas a fase esporofítica é a mais duradoura. A sua principal característica é a ausência de carioteca, individualizando o núcleo celular, pela ausência de algumas organelas e pelo pequeno tamanho que se acredita que se deve ao fato de não possuírem compartimentos membranosos originados por evaginação ou invaginação. Também possuem DNA na forma de um anel não associado a proteínas (como acontece nas células eucarióticas, nas quais o DNA se dispõe em filamentos espiralados e associados a histonas). Estas células são desprovidas de mitocôndrias, plasmídeos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático e, sobretudo, cariomembrana o que faz com que o DNA fique disperso no citoplasma. 3|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Pertencem a este grupo unicelulares ou coloniais: os seres - Bactérias. - Cianófitas (algas cianofíceas, algas azuis ou ainda Cianobactéria). - PPLO ("pleuro-pneumonia like organisms") ou Micoplasmas. Células Eucariontes As células eucariontes ou eucarióticas, também chamadas de eucélulas, são mais complexas que os procariontes. Possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelas. A maioria dos animais e plantas a que estamos habituados são dotados deste tipo de células. Células incompletas As bactérias dos grupos das rickettsíases e das clamídias são muito pequenas, sendo denominadas células incompletas por não apresentarem capacidade de autoduplicação independente da colaboração de outras células, isto é, só proliferam no interior de outras células completas, sendo, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios. Diferente dos vírus por apresentarem: - Conjuntamente DNA e RNA; - Parte da máquina de síntese celular necessária para reproduzirem-se; - Uma membrana semipermeável, através da qual realizam as trocas com o meio envolvente. Obs.: Já foram encontrados vírus com DNA, adenovírus, e RNA, retrovírus, no entanto são raros, os vírus que possuem DNA e RNA simultaneamente. Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos vivos. São parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de autoreprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios Bacteria e Archaea). Os níveis de organização das Células Eucariotas Nesse grupo encontram-se: Células Vegetais (com cloroplastos e com parede celular; normalmente, apenas, um grande vacúolo central). Células Animais (sem cloroplastos e sem parede celular; vários pequenos vacúolos). Sistemática A Sistemática é uma área da Biologia que estuda a biodiversidade através de um sistema sintético de classificação, chamado taxonomia, que utiliza hierarquias para agrupar os organismos formando grupos e subgrupos. Dessa forma, por exemplo, dentro do grupo das plantas há o subgrupo das plantas com frutos e outro das plantas sem frutos. Os objetivos da sistemática são: - Conhecer melhor os seres vivos, e para tal são agrupados em categorias taxonômicas ou táxons. Já foram identificadas mais de 1,5 milhão de espécies e acredita-se que ainda haja muitas desconhecidas; 4|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 - Usar a taxonomia para identificar, descrever, nomear e catalogar as espécies; - Identificar os processos determinantes da biodiversidade ou diversidade biológica; - Investigar as relações de parentesco evolutivo entre as espécies atuais e seus antepassados, usando conhecimentos de outras áreas da biologia como genética e biologia molecular. Classificação dos seres vivos Quanto a sua classificação, os seres vivos estão atualmente divididos em cinco reinos: I. Reino Metazoa ou Animalia: composto por organismos pluricelulares e heterótrofos (não são capazes de produzir sua própria energia). Fazem parte deste grupo: animais invertebrados, vertebrados, aves, mamíferos, inclusive o homem. II. Reino Metaphyta ou reino Plantae: seres pluricelulares que possuem células revestidas por uma membrana de celulose e que são autótrofos (capazes de produzir sua própria energia). Fazem parte deste grupo: vegetais inferiores (algas verdes, vermelhas ou marrons), vegetais intermediários (ex. samambaia) e vegetais superiores (plantas). III. Reino Monera: composto por organismos unicelulares (formados por uma única célula) e procariontes (células que não possuem um núcleo organizado). Fazem parte deste reino: as bactérias e algas azuis ou cianobactérias (antigamente eram consideradas como vegetais inferiores). IV. Reino Fungi: composto por seres eucariontes (núcleo organizado e individualizado) que podem ser uni ou pluricelulares. Fazem parte deste reino: os fungos elementares e os fungos superiores (antigamente eles eram classificados como vegetais inferiores). Reino Protista: formado por seres unicelulares e eucariontes. Estão presentes neste reino: protozoários (giárdias, amebas, tripanossomas) e algas inferiores ou eucariontes. Identidade dos seres vivos -.. Funções vitais dos seres vivos e sua relação com a adaptação desses organismos a diferentes ambientes. Biotecnologia e sistemática Ecologia e Ciências Ambientais Ecologia Tem origem do grego, Oikoslogos (oikos = casa + logos = estudo), originalmente empregado em 1866 pelo zoólogo alemão Ernst Haeckel (1834 - 1919), designa o estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente em que vive. Ou seja, é a parte da biologia que estuda todos os tipos de interações dos seres vivos entre si e com o ambiente em que vivem. A Ecologia estuda também as relações entre os seres vivos e o meio físico (ar, luz, temperatura, umidade, tipo de solo, etc.). Componentes ecossistema estruturais de um Os ecossistemas são constituídos, essencialmente, por três componentes: • Abióticos - que em conjunto constituem o biótopo: ambiente físico e fatores químicos e físicos. A radiação solar é um dos principais fatores físicos dos ecossistemas terrestres. 5|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 • Bióticos - representados pelos seres vivos que compõem a comunidade biótica ou biocenoses. Compreendendo os organismos heterótrofos dependentes da matéria orgânica e os autotróficos responsáveis pela produção primária, ou seja, a fixação do CO2. • Energia – caracterizada pela força motriz que aporta em diversos ambientes e garante as condições necessárias para a produção primária em um ambiente, ou seja, a produção de biomassa a partir de componentes inorgânicos. Ecossistemas Um ecossistema ou unidade ecológica é uma unidade natural que compreende o conjunto das interações estabelecidas entre os seres vivos de uma comunidade, entre si e com o ambiente em que vivem. Ou seja, É o conjunto de comunidades interdependentes cujos organismos reciclam matéria enquanto a energia flui através deles. população (isto é, entre indivíduos da mesma espécie), ou entre populações diferentes (entre indivíduos de espécies diferentes). Essas relações estabelecem-se na busca por alimento, água, espaço, abrigo, luz ou parceiros para reprodução. A seguir veremos alguns exemplos desses tipos de relações. Relações Harmônicas ou intraespecíficas (positivas) Sociedade União permanente entre indivíduos em que há divisão de trabalho. Ex.: insetos sociais (abelhas, formigas e cupins) Portanto, uma sociedade é composta por um grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem juntos de forma a permanentes e cooperando entre si. Colônia Associação anatômica formando uma unidade estrutural e funcional. Ex.: coralcérebro, caravela, recife de corais. Colônia é um grupo de organismos da mesma espécie que formam uma entidade diferente dos organismos individuais. Por vezes, alguns destes indivíduos especializam-se em determinadas funções necessárias à colônia. Relações ecológicas Em um ecossistema, os seres vivos relacionam-se com o ambiente físico e também entre si, formando o que chamamos de relações ecológicas. As relações ecológicas ocorrem dentro da mesma Relações interespecíficas (entre indivíduos) Mutualismo Associação obrigatória entre indivíduos, em que ambos se beneficiam. Ex.: líquen, 6|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 bois e microrganismos digestório. do sistema sem prejudicá-lo. Ex.: Tubarão e Rêmoras, Leão e a Hiena, Urubu e o Homem. Protocooperação Exemplo: Abelhas, beija-flores e borboletas são alguns animais que se alimentam do néctar das flores. O néctar é produzido na base das pétalas das flores e é um produto rico em açucares. Quando abelhas, borboletas e beija-flores colhem o néctar, grãos de pólen se depositam em seu corpo. O pólen contém células reprodutoras masculinas da planta. Pousando em outra flor, esses insetos deixam cair o pólen na parte feminina da planta. As duas células reprodutoras - a masculina e a feminina - irão então se unir e dar origem ao embrião (contido dentro da semente). Perceba que existe uma relação entre esses insetos e a planta em que ambos lucram. Esse tipo de relação entre duas espécies diferentes e que traz benefícios para ambas é chamada mutualismo. Os animais polinizadores obtêm alimento e a planta se reproduz. Liquens e polinizadores Comensalismo Associação em que um indivíduo aproveita restos de alimentares do outro, Associação facultativa entre indivíduos, em que ambos se beneficiam. Ex.: Anêmona do Mar e paguro, gado e anum (limpeza dos carrapatos), crocodilo africano e ave palito (higiene bucal). Canibalismo Relação desarmônica em que um indivíduo mata outro da mesma espécie para se alimentar. Ex.: louva-a-deus, aracnídeos, filhotes de tubarão no ventre materno. Amensalismo ou Antibiose Relação em que indivíduos de uma espécie produzem toxinas que inibem ou impedem o desenvolvimento de outras. Ex.: Maré vermelha, cobra (veneno) e homem, fungo penicillium (penicilina) e bactérias. 7|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 zebras e tantos outros animais. O predador pode atacar e devorar também plantas, como acontece com o gafanhoto, que, em bandos, devoram rapidamente toda uma plantação. Nos casos em que a espécie predada é vegetal, costuma-se dar ao predatismo o nome de herbivorismo. Raros são os casos em que o predador é uma planta. As plantas carnívoras, no entanto, são excelentes exemplos, pois aprisionam e digerem principalmente insetos. A Penicilina foi descoberta em 1928 quando Alexander Fleming, no seu laboratório no Hospital St Mary em Londres, reparou que uma das suas culturas de Staphylococcus tinha sido contaminada por um bolor Penicillium, e que em redor das colônias do fungo não havia bactérias. Ele demonstrou que o fungo produzia uma substância responsável pelo efeito bactericida, a penicilina. Sinfilia ou Esclavagismo Indivíduo mantém em cativeiro indivíduos de outra espécie, para obter vantagens. Ex.: formigas e pulgões. Predação Relação em que um animal captura e mata indivíduos de outra espécie para se alimentar. Ex.: cobra e rato, homem e gado. A predação é uma forma de controle biológico natural sobre a população da espécie da presa. Embora o predatismo seja desfavorável à presa como indivíduo, pode favorecer a sua população, evitando que ocorra aumento exagerado do número de indivíduos, o que acabaria provocando competição devido à falta de espaço, parceiro reprodutivo e alimento. No entanto ao diminuir a população de presas é possível que ocorra a diminuição dos predadores por falta de comida. Em consequência, a falta de predadores pode provocar um aumento da população de presas. Essa regulação do controle populacional colabora para a manutenção do equilíbrio ecológico. Todos os carnívoros são animais predadores. É o que acontece com o leão, o lobo, o tigre, a onça, que caçam veados, 8|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Competição Interespecífica Parasitismo Existem basicamente dois modos de competição interespecífica, a competição interespecífica por interferência ou por exploração de recursos. Basicamente, a competição interespecífica por interferência é observada quando espécies diferentes estão diretamente em contato umas com as outras, muitas vezes como resultado simplesmente da sobreposição de áreas de vida de ambas. Indivíduos de uma espécie vivem no corpo de outro, do qual retiram alimento. Ex.: Gado e carrapato, lombrigas e vermes parasitas do ser humano. A lombriga é um exemplo de parasita. É um organismo que se instala no corpo de outro (o hospedeiro) para extrair alimento, provocando-lhes doenças. Os vermes parasitas fazem a pessoa ficar mal nutrida e perder peso. Em crianças, podem prejudicar até o crescimento. As adaptações ao parasitismo são assombrosas - desde a transformação das probóscides dos mosquitos num aparelho de sucção, até à redução ou mesmo desaparecimento de praticamente todos os órgãos, com exceção dos órgãos da alimentação e os reprodutores, como acontece com as tênias e lombrigas. A competição por recursos é mais abrangente. É notável que os indivíduos estejam competindo por diversos recursos disponíveis, mas que estão limitando de alguma forma o crescimento, sobrevivência e fecundidade de ambas. ___________________________________ ANOTAÇÔES: 9|P ági na Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Interações entre os seres vivos Sim A dispersão limita sua distribuição? Não Área inacessível ou tempo insuficiente. Sim Seleção de habitat. O comportamento limita sua distribuição? Não Sim Fatores bióticos (outras espécies) limitam sua distribuição? Predação, parasitismo, competição, doença. Fatores químicos: agua, pH, nutrientes de solo, oxigênio, etc. Não Fatores abióticos limitam sua distribuição? Fatores físicos: Temperatura, luz, fogo, umidade, etc. Habitat O habitat é o lugar na natureza onde uma espécie vive dentro de um ecossistema. Por exemplo, o habitat da planta vitória régia são os lagos e as matas alagadas da Amazônia, enquanto o habitat do urso panda são as florestas de bambu das regiões montanhosas na China e no Vietnã, uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode ser encontrado nas savanas africanas. ______________________________________________________________________________ ANOTAÇÕES: 10 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Nicho ecológico Cada espécie de ser vivo está adaptada a seu habitat. Essa adaptação refere-se a um conjunto de relações e de atividades características da espécie no local. Esse conjunto de interações adaptativas de espécies constitui o nicho ecológico. O nicho informa à custa de que se alimenta a quem serve de alimento, como se reproduz, entre outros. Os seres vivos de um ecossistema podem ser organizados de acordo com as relações alimentares existentes entre eles. Essas relações costuma ser representadas por meio de diagramas denominados Teias alimentares, estes se compõem de diversas cadeias alimentares interligadas por meio de linhas, que unem os diversos componentes da comunidade entre si, evidenciando suas relações alimentares. Exemplos: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é um inseto hematófago (se alimenta de sangue), o leão atua como predador devorando grandes herbívoros, como zebras e antílopes. Cadeia e teia alimentar Sucessão ecológica A cadeia alimentar é definida como a série linear de organismos pela qual flui a energia originalmente captada pelos seres autotróficos fotossintetizantes e quimiossintetizantes. Ou seja, são as relações alimentares que se estabelecem entre os seres produtores, consumidores e decompositores dentro deum ecossistema. Os ecossistemas tendem à maturidade, ou estabilidade, e ao atingi-la passam de um estado menos complexo para um mais complexo. Essa mudança direcional é chamada sucessão. As fases distintas da sucessão ecológica são: comunidade pioneira, comunidade intermediária e comunidade clímax. 11 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Comunidade pioneira: Em um terreno abandonado, a remoção da cobertura vegetal, expõe o solo à ação da erosão, vento, sol/chuva tornando-o cada vez mais estéril. Porém na natureza existem organismos menos exigentes (cianobactérias e liquens), esses são talvez os primeiros organismos a se estabelecerem em uma área como essa descrita é também um exemplo de comunidade pioneira. Comunidade intermediária: são comunidades de organismos que surgem após o desenvolvimento da comunidade pioneira, o ambiente vai se transformado favoravelmente ao desenvolvimento de outros organismos. A cobertura vegetal uma vez estabelecida protege o solo tornando-o mais fértil. Comunidade clímax: A comunidade arbustiva gradualmente será substituída por uma vegetação arbórea (mais estável). À medida que a comunidade vegetal vai se alterando, a comunidade animal também se altera, por exemplo, passando a abrigar pássaros nas árvores. Assim é consolidada a última comunidade que é mais estável, a partir de uma forte interação entre os animais e vegetais. Classificação sucessão: Quanto às processo: dos forças processos que direcionam Sucessão autogênica: ocasionadas por processos internos ao sistema. de o mudanças biológicos - Sucessão alogênica: direcionamento das mudanças por forças externas ao sistema (incêndios, geológicos) tempestades, processos Quanto à natureza do substrato na origem do processo: - Sucessão primária: em substratos não previamente ocupados por organismos. Ex.(: afloramentos rochosos, exposição de camadas profundas de solo, depósitos de areia, lava vulcânica recém-solidificada). - Sucessão secundária: em substratos que já foram anteriormente ocupados por uma comunidade e, consequentemente, contêm matéria orgânica viva ou morta (detritos, propágulos). Exemplo: clareiras, áreas desmatadas, fundos expostos de corpos de água. Dinâmica populacional É a parte da ecologia que estuda as variações de ocorrência de indivíduos da mesma espécie (população) e procura definir a (s) causa(s) dessas variações. As populações possuem diversas características próprias, mensuráveis. Cada membro de uma população pode nascer, crescer e morrer, mas somente uma população como um todo possui taxas de natalidade e de crescimento específicas, além de possuir um padrão de dispersão no tempo e no espaço. O potencial biótico de uma população é a sua capacidade de reprodução e, portanto, de aumentar o número de indivíduos em certa área, em condições favoráveis. Apesar de muitas espécies apresentarem um potencial biótico elevado, ao longo do tempo as populações mantêmse constantes devido à ação da resistência ambiental. 12 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 A resistência ambiental é a própria ação da seleção natural sobre as populações, tais como a limitação de alimento e espaço, competição intra e interespecífica, predação, parasitismo, entre outros fatores. O gráfico a seguir mostra o comportamento da curva de crescimento das populações naturais com a interferência da resistência ambiental. tamanho populacional em torno de uma média. Fase E: é a curva teórica de crescimento populacional sem a interferência dos fatores de resistência ambiental. Densidade Populacional É o numero de indivíduos de uma mesma espécie que vivem em determinada área ou volume. À medida que a densidade populacional aumenta, muitos mecanismos dependentes da densidade retardam ou interrompem o crescimento populacional mediante a baixa taxa de natalidade e o aumento das taxas de mortalidade. Alguns mecanismos de dependentes da densidade: O crescimento de uma população natural obedece a uma curva sigmoide (também chamada de curva S) conforme observado no gráfico acima, onde podemos notar várias fases no crescimento populacional. Fase A: crescimento lento, fase de adaptação da população ao ambiente, também chamada de fase lag. Fase B: crescimento acelerado ou exponencial, também chamada de fase log. Fase C: a população está sujeita aos limites impostos pelo ambiente, a resistência ambiental é maior sobre a população. Fase D: estabilização do tamanho populacional, onde ocorrem oscilações do regulação A competição por recursos: o aumento da densidade populacional intensifica a competição por nutrientes e outros recursos, reduzindo as taxas reprodutivas. Doenças: se a taxa de transmissão de uma doença aumentar à medida que uma população torna-se mais adensada, o impacto da doença é dependente da densidade. Predação: A predação pode ser uma causa importante de mortalidade dependente da densidade, se um predador capturar mais alimento à medida que a densidade populacional da presa aumenta. Ou seja, à medida que a população da presa aumenta, os predadores podem alimentar-se preferencialmente dessas espécies. Territorialidade: Também pode limitar a densidade populacional, quando o espaço torna-se o recurso pelo qual os indivíduos competem. 13 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Resíduos tóxicos: as leveduras, como as da cerveja (Saccharomyces cerevisiae), são usadas para converter carboidratos em etanol na fabricação de vinho. O etanol que se acumula no vinho é toxico as leveduras e contribui para a regulação (dependente da densidade) do tamanho da sua população. e instalações operacionais de:” abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza urbana, manejo de resíduos sólidos e drenagem e manejo das águas pluviais. Conservação e Biodiversidade Imigração, emigração e metapopulação. Além das contribuições de natalidade e mortalidade relacionadas à dinâmica de populações, temos a influencia de imigração e emigração no aumento ou diminuição da população. Quando temos uma população adensada e a competição por recursos se acentua, a imigração costuma aumentar. Metapopulação: É quando há varias populações locais conectadas sejam elas por imigração ou emigração. Noções de Saneamento Básico O saneamento básico é composto por um conjunto de medidas que têm o objetivo de conservar ou melhorar o meio ambiente de uma região, colaborando para manter as condições de higiene e saúde da população. Entre os serviços que compõem esse conjunto, estão o tratamento da água, a coleta e o descarte adequado de resíduos sólidos, a limpeza de vias públicas e a canalização, afastamento e o tratamento de esgotos. Ou seja, O saneamento básico, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), é o gerenciamento ou controle dos fatores físicos que podem exercer efeitos nocivos ao homem, prejudicando seu bemestar físico, mental e social. Outra definição é a trazida pela Lei do Saneamento Básico (apelido dado para a Lei Ordinária N.º 11.445 de 05 de janeiro de 2007 que estabelece as diretrizes básicas nacionais para o saneamento), que o define como o “conjunto de serviços, infraestrutura A Biologia da Conservação é um campo de conhecimento que surgiu nas últimas duas décadas do século XX e tem como objetivo oferecer alternativas à acelerada perda de biodiversidade Projetos de conservação voltados para espécies, populações, comunidades e ecossistemas inteiros têm chamado a atenção de cientistas, de formuladores de políticas públicas e da população de um modo geral. Estes projetos caracterizam-se por abordagens interdisciplinares, e buscam garantir a manutenção da complexidade ecológica a partir do combate à extinção prematura de espécies e os fatores que a determinam, como a perda e fragmentação de habitat, a superexploração de recursos naturais, e as diversas formas de poluição e seus efeitos sobre o clima e as populações naturais. Para a manutenção da vida do nosso planeta é necessário que haja equilíbrio entre esses dois fatores. Conceitos Fundamentais - Espécie: é o conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. Ex.: Homo sapiens - População: é o conjunto de indivíduos de mesma espécie que vivem numa mesma área em um determinado período. Ex.: população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; população de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil 14 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 pessoas vivendo numa cidade em 1996 e entre outros - Comunidade ou biocenose: é o conjunto de populações de diversas espécies que habitam uma mesma região num determinado período. Ex.: seres de uma floresta, de um rio, de um lago de um brejo, dos campos, dos oceanos, entre outros. - Ecossistema ou sistema ecológico: é o conjunto formado pelo meio ambiente físico, ou seja, o BIÓTOPO (formado por fatores abióticos como: solo, água, ar) mais a comunidade (formada por componentes bióticos – seres vivos) que com o meio se relaciona. 126 Ciclos Biogeoquímicos: Fluxo de Energia no ecossistema A rota especifica de um elemento em um ciclo biogeoquímico depende do elemento e da estrutura trófica do ecossistema. Por conveniência, reconhecemos duas categorias de ciclos biogeoquímicos. Ciclos globais: As formas gasosas de carbono, oxigênio, enxofre e nitrogênio. Ciclos locais: fosforo, potássio e cálcio. Ciclo do carbono - Biótopo: Área física na qual determinada comunidade vive. Por exemplo, o habitat das piranhas é a água doce, como, por exemplo, a do rio Amazonas ou dos rios do complexo do Pantanal o biótopo rio Amazonas é o local onde vivem todas as populações de organismos vivos desse rio, dentre elas, a de piranhas. - Ecótono: é a região de transição entre duas comunidades ou entre dois ecossistemas. Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos ecológicos. - Biosfera: toda vida, seja ela animal ou vegetal, ocorre numa faixa denominada biosfera, que inclui a superfície da Terra, os rios, os lagos, mares e oceanos e parte da atmosfera. E a vida é só possível nessa faixa porque aí se encontram os gases necessários para as espécies terrestres e aquáticas: oxigênio e nitrogênio. Ciclo do Nitrogênio 15 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Ciclo do Fosforo carbono, por exemplo, os vegetais, os animais e outros organismos controlam a maioria das etapas fundamentais, incluindo a fotossíntese e a decomposição. Para o ciclo da agua, entretanto, processos puramente físicos controlam muitas etapas fundamentais, como a evaporação a partir dos oceanos. Biogeografia Ciclo do Oxigenio É uma ciência que estuda o padrão de distribuição de organismos na Terra, bem como as variações nesse padrão que ocorreram no passado e ainda ocorrem no presente. Os biogeógrafos tentam compreender o porquê de determinada espécie viver ali! Sendo assim, ela é uma ciência baseada mais na observação, analisando padrões e fazendo comparações. Biomas Brasileiros Ciclo da água O Brasil possui enorme extensão territorial e apresenta climas e solos muito variados. Em função dessas características, há uma evidente diversidade de biomas, definidos, sobretudo pelo tipo de cobertura vegetal. Os principais biomas brasileiros são: AMAZÔNIA, CERRADO, MATA ATLÂNTICA, CAATINGA, PAMPA, PANTANAL. Bioma Amazônia Ao estudar cada ciclo, considere que etapas são acionadas principalmente por processos biológicos. Para o ciclo do A Floresta Equatorial brasileira ocupa cerca da metade do território do Brasil e está concentrado nas regiões Norte e em parte da região Centro-Oeste. Esse bioma é muito influenciado pelo clima equatorial, que se caracteriza pela baixa amplitude térmica e grande umidade, proveniente da evapotranspiração dos rios e das árvores. A sua flora é constituída por uma vegetação florestal muito rica e densa e apresenta 16 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 espécies de diferentes tamanhos – algumas podem alcançar até 50 metros de altura – com folhas largas e grandes, que não caem no outono. A fauna também é muito diversificada, composta por insetos, que estão presentes em todos os estratos da floresta, uma infinidade de espécies de aves, macacos, jabutis, antas, pacas, onças e outros. Bioma Cerrado O Cerrado, ou a Savana brasileira, estende-se por grande parte da região Centro-Oeste, Nordeste e Sudeste do país. É um bioma característico do clima tropical continental, que, em razão da ocorrência de duas estações bem definidas – uma úmida (verão) e outra seca (inverno) –, possui uma vegetação com árvores e arbustos de pequeno porte, troncos retorcidos, casca grossa e, geralmente, caducifólia (as folhas caem no outono). A fauna da região é bastante rica, constituída por capivaras, lobos-guarás, tamanduás, antas. Bioma Mata Atlântica O exemplar de Floresta Tropical do Brasil praticamente já desapareceu, pois, como estava localizada na faixa litorânea do país, grande parte de sua vegetação original foi devastada para ceder lugar à intensa ocupação do litoral. Originalmente, a vegetação desse bioma encontrava-se localizada em uma extensa área do litoral brasileiro, que se estendia do Piauí ao Rio Grande do Sul, e era constituída por uma vegetação florestal densa, com praticamente as mesmas características da Floresta Amazônica: com diversos tamanhos, latifoliada (folhas largas e grandes) e perene (folhas que não caem). A fauna dessa região já foi praticamente extinta e era constituída por micos-leões, lontra, onça-pintada, tatucanastra, arara-azul e outros. Bioma Caatinga Estende-se por todo o sertão brasileiro, ocupando cerca de 11% do território nacional. Trata-se da região mais seca do país, localizando-se na zona de clima tropical semiárido. A vegetação dessa região é composta, principalmente, por plantas xerófilas (acostumadas com a aridez, como as cactáceas) e caducifólias (que perdem a folha durante o período mais seco), além de algumas árvores com raízes bem grandes que conseguem captar a água do lençol freático em grandes profundidades e que, por isso, não perdem as suas folhas, como o juazeiro. A fauna desse bioma é composta por uma grande variedade de répteis, sapo cururu, asa-branca, cutia, gambá, preá, veado-catingueiro, tatupeba etc. Bioma Pampa Localizado no extremo sul do Brasil, no Rio Grande do Sul, esse bioma é bastante influenciado pelo clima subtropical e pela formação do relevo, que é constituído principalmente por planícies. Em virtude do clima frio e seco, a vegetação não consegue desenvolver-se, sendo constituída principalmente por gramíneas, como capimbarba-de-bode, capim-gordura, capimmimoso etc. São exemplos de animais que vivem nesse bioma o veado, garça, lontras, capivaras e outros. Bioma Pantanal Trata-se da maior planície inundável do país e está localizado nos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do sul. Esse bioma é muito influenciado pelos regimes dos rios presentes nesses lugares, pois, durante o período chuvoso (outubro a abril), a água do pantanal alaga grande parte da planície da região. Quando o período chuvoso acaba, os rios diminuem o seu volume d'água e retornam para os seus leitos. Por essa razão, a vegetação e os animais precisam adequar-se a essa movimentação das 17 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 águas. Todos esses fatores tornam a vegetação do pantanal muito diversificada, havendo exemplares hidrófilos (adaptados à umidade), plantas típicas do Cerrado e da Amazônia e, nas áreas mais secas, espécies xerófilas. A fauna é constituída por várias espécies de aves, peixes, mamíferos, répteis etc. - poluição do ar nos grandes centros urbanos. Desmatamento O desmatamento na Floresta Amazônica causa perda de biodiversidade e prejudica as comunidades locais que vivem dos recursos da floresta O índice de desmatamento em nosso território é tão alarmante que chega a pontuar proporcionalmente o Brasil como o segundo país, atrás apenas da China, com maiores áreas devastadas em todo o mundo. Erosão É um fenômeno natural provocado pela desagregação de materiais da crosta terrestre pela ação dos agentes exógenos, tais como as chuvas, os ventos, as águas dos rios, entre outros. Essas partículas que compõem o solo são deslocadas de seu local de origem, sendo transportadas para as áreas mais baixas do terreno. Problemas Ambientais Os principais problemas estão relacionados com as práticas agropecuárias predatórias, o extrativismo vegetal (atividade madeireira) e a má gestão dos resíduos urbanos. Os principais agravantes de ordem rural e urbana são: - perda da biodiversidade em razão do desmatamento e das queimadas; - degradação e esgotamento dos solos por causa das técnicas de produção; - escassez da água pelo mau uso e gerenciamento das bacias hidrográficas; - contaminação dos corpos hídricos por esgoto sanitário; De acordo com sua origem, o processo erosivo pode ser classificado em erosão pluvial (ação das chuvas), erosão fluvial (ação das águas dos rios), erosão por gravidade (movimentação de rochas pela força da gravidade), erosão eólica (ação dos ventos), erosão glacial (ação das geleiras), erosão química (alterações químicas no solo) e erosão antrópica (ação do homem). Poluição da água É a introdução de partículas estranhas ao ambiente natural, bem como induzir condições em um determinado curso ou corpo de água, direta ou indiretamente, sendo por isso potencialmente nocivo à fauna, flora, bem como populações humanas vizinhas a tal local ou que utilizem essa água. 18 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Há três formas principais de contaminação de um corpo ou curso de água, a forma química, a física e a biológica: VI - agentes patogênicos - A forma química altera a composição da água e com esta reagem; VIII - nutrientes em excessos (eutrofização) - A forma física, ao contrário da química, não reage com a água, porém afeta negativamente a vida daquele ecossistema; - A forma biológica, consiste na introdução de organismos ou microrganismos estranhos àquele ecossistema, ou então no aumento danoso de determinado organismo ou microrganismo já existente. Além das formas, temos duas categorias de como pode se dar a poluição: I - poluição localizada, onde a fonte de poluição origina-se de um ponto específico, como por exemplo, uma vala ou um cano. Exemplos de tal forma são o despejo de impurezas, por parte de uma estação de tratamentos residuais, por parte de uma empresa ou então por meio de um bueiro. II - poluição não localizada é uma forma de contaminação difusa que não possui origem numa única fonte. É geralmente o resultado de acumulação do agente poluidor em uma área ampla. A água da chuva recolhida de áreas industriais e urbanas, estradas bem como sua consequente utilização é geralmente categorizada como poluição não localizada. Como principais contaminantes da água, pode-se citar: I - Elementos que contenham CO2 em excesso (como fumaça industrial, por exemplo) II - contaminação térmica III - substâncias tóxicas IV - agentes tensos ativos V - compostos orgânicos biodegradáveis VII - partículas sólidas IX - substâncias radioativas Origem e Evolução da Vida Origem do Universo BIG BANG: A formação do Universo Os cientistas supõem que, há cerca de 10 a 20 bilhões de anos, uma massa compacta de matéria explodiu – o chamado Big Bang -, espalhando seus inúmeros fragmentos que se movem até hoje pelo Universo. Acreditam esses cientistas, que os fragmentos se deslocam continuamente e, por isso, o Universo estaria em contínua expansão. Atualmente, há duas correntes de pensamento entre os cientistas com relação à origem da vida na Terra: uma que teria surgido a partir de outros planetas (panspermia), e outra, que teria se desenvolvido gradativamente em um longo processo de mudança, seleção e evolução. Geração espontânea ou abiogênese Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram gerados espontaneamente do corpo de cadáveres em decomposição; que rãs, cobras e crocodilos eram gerados a partir do lodo dos rios. Essa interpretação sobre a origem dos seres vivos ficou conhecida como hipótese da geração espontânea ou da abiogênese (a= prefixo de negação, bio = vida, genesis = origem; origem da vida a partir da matéria bruta). 19 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Pesquisadores passaram, então, a contestar a hipótese de geração espontânea, apresentando argumentos favoráveis à outra hipótese, a da biogênese, segundo a qual todos os seres vivos originam-se de outros seres vivos preexistentes. Os experimentos de Redi Em 1668, Francesco Redi (1626 -1697) investigou a suposta origem de vermes em corpos em decomposição. Ele observou que moscas são atraídas pelos corpos em decomposição e neles colocam seus ovos. Desses ovos surgem as larvas, que se transformam em moscas adultas. Como as larvas são vermiformes, os “vermes” que ocorrem nos cadáveres em decomposição nada mais seriam que larvas de moscas. Redi concluiu, então, que essas larvas não surgem espontaneamente a partir da decomposição de cadáveres, mas são resultantes da eclosão dos ovos postos por moscas atraídas pelo corpo em decomposição. microscópio, Needham observava presença de microrganismos. a A explicação que ele deu a seus resultados foi de que os microrganismos teriam surgido por geração espontânea. Ele dizia que a solução nutritiva continha uma “força vital” responsável pelo surgimento das forças vivas. Posteriormente, em 1770, o pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) repetiu os experimentos de Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes. Spallanzani colocou substâncias nutritivas em balões de vidro, fechando-os hermeticamente. Esses balões assim preparados eram colocados em caldeirões com água e submetidos à fervura durante algum tempo. Deixava resfriar por alguns dias e então ele abria os frascos e observava o líquido ao microscópio. Nenhum organismo estava presente. Os experimentos de Pasteur Os experimentos Spallanzani de Needham e Em 1745, o cientista inglês John T. Needham (1713-1781) realizou vários experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substancias nutritivas. Após a fervura, fechava os frascos com rolhas e deixava-os em repouso por alguns dias. Depois ao examinar essas soluções ao Somente por volta de 1860, com os experimentos realizados por Louis Pasteur (1822 – 1895), conseguiu-se comprovar definitivamente que os microrganismos surgem a partir de outros preexistentes. 20 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Os experimentos de Pasteur estão descritos e esquematizados na figura abaixo: John Burdon S. Haldane e Aleksander I. Oparin A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita universalmente pelos cientistas. As condições da Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito frequentes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera. A hipótese de Oparin e Haldane Trabalhando independentemente, o cientista russo Aleksander I. Oparin (18941980) e o cientista inglês John Burdon S. Haldane (1892 – 1964) propuseram na década de 1920, hipóteses semelhantes sobre como a vida teria se originado na Terra. Eles propuseram que os primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inorgânicas. Esses gases e partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera primitiva. Embora não exista um consenso sobre a composição da atmosfera primitiva, foi proposto no início que, provavelmente, era formada por metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor d’água (H2O). Não havia gás oxigênio (O2) ou ele estava presente em baixíssima concentração; por isso se fala em ambiente redutor, isto é, não oxidante. Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua costa, formando os mares primitivos. 21 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras moléculas orgânicas. É importante lembrar que na atmosfera daquela época, diferentemente do que ocorre hoje, não havia o escudo de ozônio (O3) contra as radiações, especialmente a ultravioleta, que, assim, atingiam a Terra com grande intensidade. Esses coacervados não eram seres vivos, mas uma primitiva organização das substâncias orgânicas em um sistema semiisolado do meio, podendo trocar substâncias com o meio externo e havendo possibilidade de ocorrerem inúmeras reações químicas em seu interior. Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos que, apesar de muito primitivos, eram capazes de se reproduzir, dando origem a outros seres semelhantes a eles. O experimento de Miller As moléculas orgânicas formadas eram arrastadas pelas águas das chuvas e passavam a se acumular nos mares primitivos, que eram quentes e rasos. Esse processo, repetindo-se ao longo de muitos anos, teria transformado os mares primitivos em verdadeiras “sopas nutritivas”, ricas em matéria orgânica. Essas moléculas orgânicas poderia ter-se agregado, formando coacervado, nome derivado do latim coacervare, que significa formar grupos. No caso, o sentido de coacervados é o de conjunto de moléculas orgânicas reunidas em grupos envoltos por moléculas de água. Em 1950, dois pesquisadores da Universidade de Chicago, Stanley Miller e Harold Urey, desenvolveram um aparelho em que simularam as condições supostas para a Terra primitiva. Inicialmente, obtiveram com o seu experimento pequenas moléculas que, com o passar do tempo, se combinaram formando moléculas mais complexas, inclusive os aminoácidos glicina e alanina. Posteriormente, novas pesquisas obtiveram outros aminoácidos e vários compostos de carbono. 22 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 transformando-os no imenso caldo orgânico sugerido por Oparin. Essa descoberta, aliada aos resultados obtidos por Fox, resolveu o problema do local em que possivelmente as sínteses orgânicas teriam ocorrido. Assim, sugerem os cientistas, RNAs produzidos na superfície de argilas, no passado, teriam o papel de atuar como enzimas na síntese dos primeiros polipeptídios. Esses RNAs atuariam como enzimas chamadas ribozimas e sua ação seria auxiliada pelo zinco existente na argila. A evolução do metabolismo Os protobiontes de Oparin receberam diferentes nomes dados pelos cientistas, dependendo de seu conteúdo: microesferas, protocélulas, micelas, lipossomos e coacervados. Estes possuem uma “membrana” dupla, formada por duas camadas lipídicas, à semelhança das membranas celulares. Ampliando a hipótese proteinóides e ribozimas de Oparin: Todo o ser vivo precisa de alimentos, que são degradados nos processos metabólicos para a liberação de energia e realização das funções. Esses alimentos degradados também podem ser utilizados como matéria-prima na síntese de outras substâncias orgânicas, possibilitando o crescimento e a reposição de perdas. Duas hipóteses têm sido discutidas pelos cientistas: a hipótese heterotrófica e a autotrófica. No começo da década de 1970, o biólogo Sidney Fox aqueceu, a seco, a 60ºC, uma mistura de aminoácidos. Obteve pequenos polipeptídios, a que ele chamou de proteinóides. A água resultante dessa reação entre aminoácidos evaporou em virtude do aquecimento. Fox quis, com isso, mostrar que pode ter sido possível a união de aminoácidos apenas com uma fonte de energia, no caso o calor, e sem a presença de água. Faltava esclarecer o possível local em que essa união teria ocorrido. Hipótese heterotrófica A argila em particular, teria sido o principal local da síntese. Ela é rica em zinco e ferro, dois metais que costumam atuar como catalisadores em reações químicas. A partir daí, vagarosamente ocorrendo às sínteses, as chuvas se encarregariam de lavar a crosta terrestre e levar as moléculas para os mares, Havendo disponibilidade de oxigênio, foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas complexas, capazes de utilizar esse gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbios, que realizam a respiração. Por meio da respiração, o alimento, especialmente o açúcar glicose, é Os heterótrofos (hetero = diferente, trofos = alimento): são organismos que não são capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de compostos inorgânicos, obtendo-os prontos do meio ambiente. Os seres capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de substâncias inorgânicas simples são chamados de autótrofos (auto = próprio, trofos = alimento), como é o caso das plantas. 23 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 degradado em gás carbônico e água, liberando muito mais energia para a realização das funções vitais do que na fermentação. A fermentação, a fotossíntese e a respiração permaneceram ao longo do tempo e ocorrem nos organismos que vivem atualmente na Terra. Todos os organismos respiram e/ou fermentam, mas apenas alguns respiram e fazem fotossíntese. HIPÓTESE HETEROTRÓFICA Fermentação Fotossíntese Respiração Alguns cientistas têm argumentado que os seres vivos não devem ter surgido em mares rasos e quentes, como proposto por Oparin e Haldane, pois a superfície terrestre, na época em que a vida surgiu, era um ambiente muito instável. Meteoritos e cometas atingiam essa superfície com muita frequência, e a vida primitiva não poderia se manter em tais condições. Logo no início da formação da Terra, meteoritos colidiram fortemente com a superfície terrestre, e a energia dessas colisões era gasta no derretimento ou até mesmo na vaporização da superfície rochosa. Os meteoritos fragmentavam-se e derretiam, contribuindo com sua substância para a Terra em crescimento. Um impacto especialmente violento pode ter gerado a Lua, que guarda até hoje em sua superfície as marcas desse bombardeio por meteoritos. Na superfície da Terra a maioria dessas marcas foi apagada ao longo do tempo pela erosão. Os que argumentam a favor dessa hipótese baseiam-se em evidências que sugerem abundância de sulfeto de hidrogênio (gás sulfídrico, H2S, que tem cheiro de ovo podre) e compostos de ferro na Terra primitiva. As primeiras bactérias devem ter obtido energia de reações que tenham envolvido esses compostos para a síntese de seus componentes orgânicos. Assim, segundo essa hipótese, quimiossíntese - um processo autotrófico teria surgido primeira. Depois teria surgido fermentação, a fotossíntese e finalmente respiração. a – a a Os debates sobre origem da vida ainda darão muito que falar. A hipótese mais aceita sobre a evolução do metabolismo ainda é a heterótrofa, embora a hipótese autótrofa venha ganhando cada vez mais força. Vida multicelular Evidências obtidas de estudos geológicos sugerem que os primeiros multicelulares simples surgiram na Terra há cerca de 750 milhões de anos. Antes disso houve o predomínio de vida unicelular, como formas eucarióticas simples. A partir dessa data, surgem os primeiros multicelulares, originados dos unicelulares eucariotos existentes. Evolução biológica Na Antiguidade, a ideia de que as espécies seriam fixas e imutáveis foi defendida pelos filósofos gregos (Aristóteles, por exemplo). Os chamados, fixistas propunham que as espécies vivas já existiam desde a origem do planeta e a extinção de muitas delas deveu-se a eventos especiais como, por exemplo, catástrofes, que teriam exterminado grupos inteiros de seres vivos. 24 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 ANOTAÇÕES: 25 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Evolução biológica é a adaptação das espécies os meios em contínua mudança. Nem sempre a adaptação implica aperfeiçoamento. Muitas vezes, leva a uma simplificação. É o caso, por exemplo, das tênias, vermes achatados parasitas: não tendo tubo digestório, estão perfeitamente adaptadas ao parasitismo no tubo digestório do homem e de outros vertebrados. Criacionismo: origem da vida por criação especial Anterior às tentativas científicas relacionadas à origem da vida, já era difundida a ideia de criação especial, segundo a qual a vida é fruto da ação consciente de um Criador. Essa corrente de pensamento, que passou a ser denominada criacionista, baseia-se na fé e nos textos bíblicos – principalmente no livro de Gênesis – que relatam a ideia sobre a origem da vida do ponto de vista religioso. As evidências da evolução O esclarecimento do mecanismo de atuação da evolução biológica somente foi concretamente conseguido a partir dos trabalhos de dois cientistas, o francês Jean Baptiste Lamarck (1744 – 1829) e o inglês Charles Darwin (1809 – 1882). A discussão evolucionista, no entanto, levanta grande polêmica. Por esse motivo é preciso descrever, inicialmente, as principais evidências da evolução utilizadas pelos evolucionistas em defesa de sua tese. Dentre as mais utilizadas destacam-se: 26 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 - Os fósseis; - A semelhança embriológica e anatômica existente entre os componentes de alguns grupos animais (notadamente os vertebrados), fundo de um lago e rapidamente coberto por sedimentos. - A existência de estruturas vestigiais e - As evidências bioquímicas relacionadas a determinadas moléculas comuns a muitos seres vivos. O que são fósseis? Um fóssil (do latim fossilis, tirado da terra) é qualquer vestígio de um ser vivo que habitou o nosso planeta em tempos remotos, como uma parte do corpo, uma pegada e uma impressão corporais. Dependendo da acidez e dos minerais presentes no sedimento, podem ocorrer diferentes processos de fossilização. A permineralização ou petrificação, por exemplo, é o preenchimento dos poros microscópicos do corpo de um ser por minerais. Já a substituição consiste na lenta troca das substâncias orgânicas do cadáver por minerais, transformando-o em pedra. Anatomia comparada A asa de uma ave, a nadadeira anterior de um golfinho e o braço de um homem, ainda que muito diferentes, possuem estrutura ósseas e musculares bastante parecidas. A semelhança pode ser explicada admitindo-se que esses seres tiveram ancestrais em comum, dos quais herdaram um plano básico de estrutura corporal. Fóssil de um dinossauro e de uma planta. Processo de fossilização Um fóssil se forma quando os restos mortais de um organismo ficam a salvo tanto da ação dos agentes decompositores como das intempéries naturais (vento, sol direto, chuvas, etc.). As condições mais favoráveis à fossilização ocorrem quando o corpo de um animal ou uma planta é sepultado no O parentesco evolutivo entre as aves e os mamíferos, por exemplo, também permite explicar as semelhanças entre os órgãos 27 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 internos desses animais. O coração e o sistema circulatório e nervoso, entre outros, são constituídos pelas mesmas partes básicas. Semelhanças embrionárias As semelhanças entre os embriões de determinados grupos de animais são ainda maiores do que as semelhanças encontradas nas formas adultas. Por exemplo, é difícil distinguir embriões jovens de peixes, sapos, tartarugas, pássaros e seres humanos, todos pertencentes ao grupo dos vertebrados. Essa semelhança pode ser explicada se levarmos em conta que durante o processo embrionário é esboçado o plano estrutural básico do corpo, que todos eles herdaram de um ancestral comum. Órgãos ou estruturas análogos Se dois órgãos ou estruturas desempenham a mesma função, mas têm origem embrionária diferente, são chamados análogos. As asas de aves e de insetos, por exemplo, são estruturas análogas: ambas servem para voar, porém suas origens embrionárias são totalmente distintas. Órgãos ou estruturas homólogos Certos órgãos ou estruturas se desenvolvem de modo muito semelhante nos embriões de todos os vertebrados. São os órgãos homólogos. Apesar de terem a mesma origem embrionária, os órgãos homólogos podem ter funções diferentes, como é o caso do braço humano e da asa de uma ave, por exemplo. Órgãos vestigiais Órgãos vestigiais são estruturas atrofiadas, sem função evidente no organismo. O apêndice do intestino humano, por exemplo, é um órgão vestigial. Esse órgão é uma pequena projeção do ceco (região do intestino grosso) e não desempenha nenhuma função importante no homem e nos animais carnívoros. Já nos herbívoros, o apêndice é muito desenvolvido e tem importante papel na digestão da celulose; nele vivem microrganismos que atuam na digestão dessa substância. 28 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Evidências moleculares da evolução Tudo indica que os mamíferos atuais, carnívoros e herbívoros, tiveram ancestrais comuns, cuja dieta devia ser baseada em alimentos vegetais, ricos em celulose. Entretanto, no decorrer da evolução, cecos e apêndices deixaram de ser vantajosos para alguns grupos de organismos, nos quais se encontram reduzidos, como vestígios de sua origem. A comparação entre moléculas de DNA de diferentes espécies tem revelado o grau de semelhança de seus genes, o que mostra o parentesco evolutivo. O mesmo ocorre para as proteínas que, em última análise, refletem as semelhanças e diferenças genéticas. Será que os Homens descendem dos macacos? Um dos argumentos usados para defender o evolucionismo é o da Anatomia Comparada. Na imagem que se segue podemos verificar a existência de órgãos homólogos (órgãos que têm a mesma origem, a mesma estrutura básica e posição idêntica no organismo, podendo desempenhar funções diferentes) entre o homem e outro primata. Semelhanças entre moléculas de DNA Os recentes avanços da Biologia Molecular têm permitido comparar diretamente a estrutura genética de diferentes espécies, através da comparação das sequências de nucleotídeos presentes nas moléculas de DNA. Os resultados das análises bioquímicas têm confirmado as estimativas de parentesco entre espécies obtidas por meio do estudo de fósseis e anatomia comparada. Isso reforça ainda mais a teoria de que os seres vivos atuais resultam da evolução de 29 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 seres vivos que viveram no passado, estando todos os seres vivos relacionados por graus de parentescos mais ou menos distantes. O homem descende do macaco? Na polêmica apresentação de seu trabalho a respeito do processo de seleção natural e da origem das espécies, Darwin foi acusado de defender a tese de que o homem descendeu dos macacos. Será que isso é verdade? A acusação é injustificada. Darwin nunca afirmou isso. O que ele procurava esclarecer era o fato de que todas as espécies viventes, inclusive a humana, teriam surgido por meio de um longo processo de evolução a partir de seres que o antecederam. Nesse sentido, homens e chipanzés, que tiveram um ancestral comum, seria “primos em primeiro grau”, fato que provocou a ira de muitos oponentes de Darwin. Um grupo de cientistas etíopes e japoneses encontrou restos fossilizados, na verdade oito dentes; de uma nova espécie de macaco – batizada com o nome Chororapithecus abyssinicus (ou macaco abissínico de Chorora) – que viveu a cerca de 10 milhões de anos e está sendo considerado o mais velho parente dos gorilas. linhagens que originaram os chimpanzés e os hominídeos (família a que pertence a espécie humana). Agora, com essa nova descoberta, tudo leva a crer que a origem do homem é mais antiga, cerca de 9 milhões de anos. E, para completar, essa descoberta é um forte apoio da origem africana tanto dos humanos quanto dos grandes macacos modernos. Para aqueles que acreditam na evolução biológica, descobertas como essa ajudam a esclarecer a origem dos seres humanos. E, também, a desfazer os mitos baseados em acusações infundadas. Teorias da Evolução As ideias de Lamarck Explicando melhor: até agora, os cientistas acreditavam que os gorilas, ao longo da evolução, tivessem se separado dos chimpanzés bem mais tarde. E, depois disso, teria havido a separação das Lamarck, naturalista francês, foi o primeiro a propor uma teoria sintética da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, no livro Filosofia Zoológica. Ele dizia que formas de vida mais simples surgem a partir da matéria inanimada por geração espontânea e progridem a um estágio de maior complexidade e perfeição. 30 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações no corpo do organismo provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes. Em sua teoria, Lamarck sustentou que a progressão dos organismos era guiada pelo meio ambiente: se o ambiente sofre modificações, os organismos procuram adaptar-se a ele. Vários são os exemplos de abordagem lamarquista para a evolução. Um deles se refere às aves aquáticas, que se teriam tornado pernaltas devido ao esforço que faziam para esticar as pernas e assim evitar molhar as pernas durante a locomoção na água. A cada geração esse esforço produziria aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após várias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas. Segundo Lamarck, portanto, o princípio evolutivo estaria baseado em duas leis fundamentais: Lei do uso ou desuso: no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem; Na época, as ideias de Lamarck foram rejeitadas, não porque falavam na herança das características adquiridas, mas por falarem em evolução. Não se sabia nada sobre herança genética e acreditava-se que as espécies eram imutáveis. Somente muito mais tarde os cientistas puderam contestar a herança dos caracteres adquiridos. Uma pessoa que pratica atividade física terá musculatura mais desenvolvida, mas essa condição não é transmitida aos seus descendentes. Um exemplo clássico da lei do uso e do desuso é o crescimento do pescoço da girafa. Segundo Lamarck: Devido ao esforço da girafa para comer as folhas das arvores mais altas o pescoço do mesmo acabou crescendo. 31 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Quadro comparativo Lamarck e Darwin LAMARCK O meio cria necessidades que induzem mudanças nos hábitos e nas formas dos indivíduos. As novas características conseguem-se pelo uso e desuso repetido de um órgão ou parte do corpo. As características adquiridas são transmitidas aos descendentes das ideias de DARWIN O meio exerce uma seleção natural que favorece os indivíduos portadores das características mais apropriadas para um determinado ambiente e num determinado tempo. No seio de uma população certos indivíduos apresentam características que lhes conferem uma melhor adaptação em relação aos outros. Os mais aptos vivem mais tempo, reproduzem-se mais e transmitem as suas características aos descendentes. Explicações pré-darwinistas modificação das espécies para a Darwin se torna adepto do evolucionismo A pergunta que Darwin se fazia era: se os animais e plantas tinham sido criados tal e qual se apresentam hoje, porque razão espécies distintas, mas notadamente semelhantes, como as de pássaros e tartarugas de Galápagos, foram colocadas pelo criador e ilhas próximas, e não distribuídas homogeneamente pelo mundo? Era realmente surpreendente que ilhas de clima e condições físicas semelhantes, mas distantes uma das outras (como Galápagos e Cabo Verde, por exemplo) não tivessem espécies semelhantes. Darwin acabou concluindo que a flora e a fauna de ilhas próximas são semelhantes porque se originam de ancestrais comuns, provenientes dos continentes próximos. Em cada uma das ilhas, as populações colonizadoras sofrem adaptações específicas, originando diferentes variedades de espécies. Por exemplo, as diversas espécies de pássaros fringilídeos de Galápagos provavelmente se originaram de uma única espécie ancestral oriunda do continente sul-americano. A diversificação da espécie original, que teria originado as diferentes espécies atuais, deu-se como resultado às diferentes ilhas do arquipélago. Teoria evolutiva de Charles Darwin Seleção Natural A ação da seleção natural consiste em selecionar indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição. A expressão mais adaptado refere-se à maior probabilidade de determinado indivíduo sobreviver e deixar descendentes em determinado ambiente. A seleção natural atua permanentemente sobre todas as populações. Mesmo em ambientes estáveis e constantes, a seleção natural age de modo estabilizador, está presente, eliminando os fenótipos desviantes. Entretanto, o ambiente não representa um sistema constante e estável, quer ao longo do tempo, quer ao longo do espaço, o que determina interações diferentes entre os organismos e o meio. Essa heterogeneidade propicia diferentes pressões seletivas sobre o conjunto gênico da população, evitando a eliminação de determinados alelos que, em um ambiente constante e estável, não seriam mantidos. Dessa forma, a variabilidade genética sofre menor redução. 32 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Em condições ambientais normais, o alelo para anemia falciforme sofre forte efeito seletivo negativo, ocorrendo com baixa frequência nas populações. Observouse, no entanto, alta frequência desse alelo em extensas regiões da África, onde há grande incidência de malária. É o que acontece com a manutenção na população humana de certos alelos que normalmente seriam eliminados por serem pouco adaptativos. Um exemplo é o alelo que causa uma doença chamada anemia falciforme. Essa doença é causada por um alelo que condiciona a formação de moléculas anormais de hemoglobina com pouca capacidade de transporte de oxigênio. Devido a isso, as hemácias que as contêm adquirem o formato de foice quando a concentração de oxigênio diminui. Por essa razão são chamadas hemácias falciformes. Os heterozigóticos apresentam tanto hemácias e hemoglobinas normais como hemácias falciformes. Apesar de ligeiramente anêmicos, sobrevivem, embora com menor viabilidade em relação aos homozigotos normais. Essa alta frequência deve-se à vantagem dos indivíduos heterozigotos para anemia falciforme, pois são mais resistentes à malária. Os “indivíduos homozigotos normais” correm alto risco de morte por malária enquanto os “indivíduos homozigotos para a anomalia” morrem de anemia. Os heterozigóticos, entretanto, apresentam, sob essas condições ambientais, vantagem adaptativa, propiciando a alta taxa de um alelo letal na população. Teoria sintética da evolução Seleção artificial Um dos argumentos apresentados por Darwin em favor da seleção dos mais aptos baseou-se no estudo das espécies cultivadas pelo homem. Sabia-se que pelo menos alguns animais domésticos e vegetais cultivados pertenciam à espécie com representantes ainda em estado selvagem. Os exemplares domésticos, entretanto, diferiam em tantas características dos selvagens que podiam, quanto ao seu aspecto geral, até ser classificados como espécies diferentes. Darwin se dedicou à criação de pombos, cujas variedades domésticas eram 33 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 sabidamente originadas de uma única espécie selvagem, a Columba livia, a partir da seleção artificialmente conduzida pelos criadores. Sua conclusão foi que a seleção artificial podia ser compara àquela que a natureza exercia sobre as espécies selvagens. Da mesma forma que o homem seleciona reprodutores de uma determinada variedade ou raça, permitindo que apenas os que têm as características desejadas se reproduzam, a natureza seleciona, nas espécies selvagens, os indivíduos mais adaptados às condições reinantes. Estes deixam um número proporcionalmente maior de descendentes, contribuindo significativamente para a formação da geração seguinte. Depois disso vários cientistas começaram a conciliar as ideias sobre seleção natural com os fatos da Genética, o que culminou com a formulação da Teoria sintética da evolução, às vezes chamada também de Neodarwinismo. Conforme Darwin já havia proposto, essa teoria considera a população como a unidade evolutiva. Uma população pode ser definida como uns grupamentos de indivíduos da mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalam de tempo. Cada população apresenta determinado conjunto gênico, que pode ser alterado de acordo com fatores evolutivos. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim, quanto maior for o conjunto gênico da população, maior será a variabilidade genética. Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias: Seleção artificial e seu impacto sobre ambientes naturais e sobre populações humanas - Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da populaçãomutação e permutação; As seleções artificiais, principalmente, no caso dos vegetais, visam trazer alta produção de alimentos, numa menor área relativa, por outro lado, podem gerar impactos ambientais, pois necessitam de cuidados maiores, e para isso, os usos de agrotóxicos podem agredir o meio natural, (fauna e flora) e consequentemente, as populações humanas, de forma direta ou indireta. - Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida – migração, deriva genética e seleção natural. A teoria sintética da evolução De 1900 até cerca de 1920, os adeptos da genética mendeliana acreditavam que apenas as mutações eram responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha importância nesse processo. Sabe-se que uma população está evoluindo quando se verificam alterações na frequência de seus genes. Atualmente considera-se a evolução como o conceito central e unificador da Biologia, e uma frase marcante que enfatiza essa ideia foram escritos pelo cientista Dobzhansky: “Nada se faz em biologia a não ser à luz da evolução”. 34 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Hereditariedade e Diversidade de vida Bases genéticas da evolução A mutação cria novos genes, e a recombinação os mistura com os genes já existentes, originando os indivíduos geneticamente variados de uma população. A seleção natural, por sua vez, favorece os portadores de determinados conjuntos gênicos adaptativos, que tendem a sobreviver e se reproduzir em maior escala que outros. Em função da atuação desses e de outros fatores evolutivos, a composição gênica das populações se modifica ao longo do tempo. Princípios básicos da Genética É o ramo da biologia que estuda a transmissão dos caracteres hereditários, ou seja, a natureza química do material hereditário. Apesar de ser sabido que não eram pelo sangue que eram transmitidas essas características, ainda assim estavam parcialmente errados. Não eram exatamente os gametas que carregavam essa função, mas sim os cromossomos, que são parte de seu conteúdo nuclear. O gene foi evidenciado algum tempo depois como um elemento pertencente aos cromossomos que era o real transportador dos caracteres hereditários. Cada um destes genes ocupa um lugar definido ao longo dos cromossomos. Quem descobriu as leis de transmissão de características hereditárias foi Gregor Mendel que, por meio do cruzamento de ervilhas encontrou semelhança na transmissão. Seus trabalhos, no entanto, ficaram esquecidos por muitos anos quando, em 1900, três pesquisadores que trabalhavam independentemente redescobriram seu trabalho e confirmaram suas descobertas. Concepções pré-mendelianas sobre a hereditariedade A primeira hipótese de que se tem notícia foi a da Pangênese. Idealizada pelo grego Hipócrates, em 410 a.C., essa teoria afirmava que a transmissão das características de pais para filhos baseavase na produção, por todas as partes do corpo, de partículas muito pequenas, denominadas gêmulas, que eram transmitidas para a descendência no momento da concepção. A Pangênese permaneceu aceita como a única teoria de hereditariedade até o século XIX. No entanto, no final do século XVII, surgiu a teoria da pré-formação ou Preformismo, que defendia que os organismos já estariam completos e préformados no interior do gameta masculino (espermatozoide) ou feminino (óvulo). Esse organismo em miniatura era chamado de homúnculo. Então, o desenvolvimento seria apenas o crescimento do homúnculo até se tornar um ser totalmente formado. Em meados do século XIX, com o desenvolvimento de microscópios mais aperfeiçoados, a teoria do Preformismo perdeu força e desapareceu. As observações utilizando esse equipamento demonstraram que não existiam homúnculos dentro do espermatozoide ou óvulo. A Teoria da Pangênese foi proposta por Charles Darwin, que afirmava que todos os órgãos do pai e da mãe secretavam miniaturas de si, as gêmulas ou pangênes. As miniaturas seriam carregadas pela corrente sanguínea até os gametas. Na fecundação, as gêmulas do pai e da mãe se juntariam a partir da união gamética (espermatozoide + ovócito) e originariam os órgãos do novo indivíduo. 35 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 as mesmas características da geração parental. Gregor Mendel (1822 – 1884), um monge austríaco, cultivou e estudou durante sua vida, as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum). Estas ervilhas são fáceis de cultivar e produzem muitas sementes, o que facilitou o trabalho. Além disso, possuem características morfológicas bem distintas, como por exemplo, a cor das sementes, que podem ser amarelas ou verdes, não havendo uma cor intermediária e sua textura pode ser lisa ou rugosa, sua flor é púrpura ou branca e sua vagem pode ser verde ou amarela. Mendel realizava cruzamentos entre linhagens que ele chamava de puras. Para obter essa pureza, ele realizava um processo chamado autofecundação (no qual os gametas femininos são fecundados por gametas masculinos da mesma planta) até que todos os descendentes possuíssem Em um de seus experimentos, cruzou ervilhas de semente lisa com ervilhas de semente rugosa, a qual chamou de Geração Parental, representada pela letra P e observou que todos os descendentes possuíam sementes lisas, e foram chamados de Geração F1. A variedade rugosa não aparecia na F1. Ao cruzar indivíduos da geração F1, obteve-se a geração F2, na qual 75% ou 3/4 dos indivíduos possuíam sementes lisas e 25% ou 1/4 possuíam sementes rugosas. Mendel concluiu que o fator responsável pela textura lisa da semente era dominante sobre o fator para a textura rugosa, ocultando-a na geração F1, e que este caráter é determinado por um par de fatores. Na geração parental esses fatores são iguais, pois os indivíduos são puros, e são representados da seguinte forma: RR para semente lisa, dominante (utiliza-se a letra inicial da característica recessiva); rr para semente rugosa, recessiva; Na produção de gametas, esses fatores se separam e vai cada um pra um gameta, para que a carga genética seja sempre constante nas espécies, pois metade vem 36 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 do gameta feminino e a outra metade do masculino. Ao cruzar indivíduos RR com rr, obtevese 100% da geração F1 Rr, porém apenas o fator dominante se expressava: R R r Rr Rr r Rr Rr E ao cruzar os híbridos da geração F1, 3/4 dos indivíduos eram dominantes e 1/4 eram recessivos: R r R RR Rr r Rr rr Este estudo ficou conhecido como 1ª Lei de Mendel e pode ser enunciado da seguinte forma: “cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”. A 2ª lei de Mendel ou também enunciada por diibridismo, refere-se à segregação independente dos fatores, isto é, a separação de dois ou mais pares de genes alelos localizados em diferentes pares de cromossomos homólogos, para formação dos gametas. O princípio para essa segregação tem suporte na anáfase I da divisão meiótica, instante em que ocorre o afastamento dos cromossomos homólogos (duplicados), paralelamente dispostos ao longo do fuso meiótico celular. possibilidades que envolvem não mais o estudo de uma característica isolada (Primeira Lei de Mendel), mas o comportamento fenotípico envolvendo duas ou mais características, em consequência da probabilidade (combinação) de agrupamentos distintos quanto à separação dos fatores (genes alelos / genótipo) na formação dos gametas. Segue abaixo um exemplo prático da Segunda lei de Mendel: Do cruzamento de ervilhas com características puras, em homozigose dominante e recessiva respectivamente para a cor da semente (amarela e verde) e para a textura da semente (lisa e rugosa), temos a seguinte representação para a geração parental e seus gametas: RRVV (semente lisa e amarela) x rrvv (semente rugosa e verde) Gameta → RV Gameta → rv. Desse cruzamento são originados exemplares vegetais de ervilha 100% heterozigóticas RrVv, com característica essencialmente lisa e amarela (geração F1 – primeira geração filial). A partir do cruzamento entre organismos da geração F1, são formados tipos diferentes de gametas e combinações diversas para constituição dos indivíduos que irão surgir após a fecundação (geração F2). Tipos de gametas da geração F1 → RV, Rv, rV e rv. Prováveis combinações entre os gametas: Dessa forma, a proposição da segunda lei de Mendel, tem como fundamento a análise dos resultados decorrentes às 37 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 família, ajudando assim nas decisões a respeito do futuro reprodutivo de um casal. Fundamentos genéticos da evolução Deriva Genética Corresponde a uma drástica alteração casual de ordem natural, atingindo a concentração genotípica de uma ou várias espécies, não preliminarmente envolvendo fatores de seleção natural, mas ocasionada por eventos repentinos. Proporção fenotípica obtida: 9/16 → ervilhas com característica lisa e amarela; 3/16 → ervilhas com característica lisa e verde; 3/16 → ervilhas com característica rugosa e amarela; 1/16 → ervilhas com característica rugosa e verde. Mendel concluiu que as características analisadas não dependiam uma das outras, portanto, são consideradas características independentes. Tal fenômeno é caracterizado pela ocorrência de catástrofes ecológicas, por exemplo: terremotos, tsunamis, tornados, inundações, queimadas, avalanches e outros processos, atingindo um grande contingente populacional. Limitando, desde a forma, o teor genético de um determinado grupo, restrito aos indivíduos prevalecentes. Cabendo a estes, integração a outra população, caso mantida uma adaptação, ou com o decorrer do tempo, a partir de um isolamento geográfico e posterior reprodutivo, constituição de uma nova espécie (princípio da espécie fundadora). Nesta situação, portando uma baixa variabilidade, os indivíduos diferenciados irão passar por uma pressão de seleção mais significativa em relação à linhagem ascendente, que minimizava os feitos da seleção em razão do elevado número de indivíduos viventes. Aconselhamento genético Consiste em Verificar a probabilidade de uma doença genética ocorrer em uma família. Além disso, pode orientar casais que pensam em ter filhos, mas apresentam grande probabilidade de transmitirem alguma patologia ou malformação. Através do aconselhamento, é possível observar essas probabilidades, bem como as consequências para o bebê e para a 38 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 QUESTÃO 02 - (ENEM 2010) Questões de Prova QUESTÃO 01 - (FUVEST 2014 – Primeira Fase - Adaptado) No Reino Vegetal, as briófitas representam o grupo de plantas mais antigo da face da Terra, o que explica serem tidas como pouco desenvolvidas. No reino animal, temos os anfíbios, eles são os primeiros vertebrados e representam os anuros e urodelos e são considerados os primeiros grupos a conquistar o ambiente terrestre. Adaptado; Disponível em: http://hdl.handle.net/123456789/2472 e https://rachacuca.com.br/educacao/vestibula r/tags/biologia/ Comparando-os, é correto afirmar que, (A) nos anfíbios, a fecundação origina um indivíduo diploide e, nas briófitas, um indivíduo haploide; nos dois casos, o indivíduo formado passa por metamorfoses até tornar-se adulto. (B) nos anfíbios, o produto imediato da meiose são os gametas; nas briófitas, a meiose origina um indivíduo haploide que posteriormente produz os gametas. (C) nos anfíbios e nas briófitas, a absorção de água se dá pela epiderme; o transporte de água é feito por difusão, célula por célula, às demais partes do corpo. (D) nos anfíbios e nas briófitas, o sistema vascular é pouco desenvolvido; isso faz com que, nos anfíbios, a temperatura não seja controlada internamente. (E) nos anfíbios e nas briófitas, a fecundação ocorre em meio seco; o desenvolvimento dos embriões se dá na água. Alguns anfíbios e répteis são adaptados à vida subterrânea. Nessa situação, apresentam algumas características corporais como, por exemplo, ausência de patas, corpo anelado que facilita o deslocamento no subsolo e, em alguns casos, ausência de olhos. Suponha que um biólogo tentasse explicar a origem das adaptações mencionadas no texto utilizando conceitos da teoria evolutiva de Lamarck. Ao adotar esse ponto de vista, ele diria que: Disponivel em: https://docs.google.com/file/d/0B_8htSiBUGc mb1UwVWQ4VEl0emc/edit (A) o corpo anelado é uma característica fortemente adaptativa, mas seria transmitida apenas à primeira geração de descendentes. (B) as características citadas no texto foram adquiridas por meio de mutações e depois, ao longo do tempo, foram selecionadas por serem mais adaptadas ao ambiente em que os organismos se encontram. (C) as características citadas no texto foram originadas pela seleção natural. (D) as patas teriam sido perdidas pela falta de uso e, em seguida, essa característica foi incorporada ao patrimônio genético e então transmitida aos descendentes. (E) a ausência de olhos teria sido causada pela falta de uso dos mesmos, segundo a lei do uso e desuso. QUESTÃO 03 No reino animal existe uma grande diversidade de organismo que podem ser invertebrados ou vertebrados. Dentre eles, 39 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 podemos citar alguns artrópodes que são animais invertebrados que podem ser ácaros, insetos, crustáceos (lagostas, camarões, caranguejo e isopodas), escorpiões e aranhas. A maioria vive em comunidade biológica e interagem entre si, através de relações ecológicas. Alguns isopodas têm relações ecológicas com outros organismos, como por exemplo, os peixes, e eles obtêm seus nutrientes e vivem a custa do peixe, normalmente provocando dano, porem sem levar a morte. https://rachacuca.com.br/educacao/vestibula r/tags/biologia/ A descrição sobre o tamanduá diz respeito ao seu (A) Habitat (B) Potencial biótico (C) Biótopo (D) Nível trófico No texto acima é citado uma relação interespecífica entre dois organismos diferentes. Que relação é essa? (E) Nicho ecológico (A) Predação A biodiversidade é garantida por interações das várias formas de vida e pela estrutura heterogênea dos habitats. Diante da perda acelerada de biodiversidade, tem sido discutida a possibilidade de se preservarem espécies por meio da construção de "bancos genéticos" de sementes, óvulos e espermatozoides. (B) Mutualismo (C) Comensalismo (D) Inquilinismo (E) Parasitismo QUESTÃO 04 (Enem 2012 – Primeira Fase) O menor tamanduá do mundo é solitário e tem hábitos noturnos, passa o dia repousando, geralmente em um emaranhado de cipós, com o corpo curvado de tal maneira que forma uma bola. Quando em atividade, se locomove vagarosamente e emite som semelhante a um assobio. A cada gestação, gera um único filhote. A cria é deixada em uma árvore à noite e é amamentada pela mãe até que tenha idade para procurar alimento. As fêmeas adultas têm territórios grandes e o território de um macho inclui o de várias fêmeas, o que significa que ele tem sempre diversas pretendentes à disposição para namorar. QUESTÃO 05 - (ENEM 2003) Apesar de os "bancos" preservarem espécimes (indivíduos), sua construção é considerada questionável do ponto de vista ecológico-evolutivo, pois se argumenta que esse tipo de estratégia: I. Não preservaria a variabilidade genética das populações; II. Dependeria de técnicas de preservação de embriões, ainda desconhecidas; III. Não reproduziria a heterogeneidade dos ecossistemas. Disponível em: https://docs.google.com/file/d/0B_8htSiBUGc mb1UwVWQ4VEl0emc/edit (A) I e III Ciência Hoje das Crianças, ano 19, n. 174, nov. 2006. Disponível em: (B) I, apenas. (C) I, II e III. 40 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (D) II, apenas. (E) I e II. QUESTÃO 06 - (UFSCar-SP - Adaptado) Em uma teia alimentar, a contida em cada nível trófico representada por gráficos em pirâmides, que constituem as pirâmides de energia. biomassa pode ser forma de chamadas coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa. Amabis, J. M.; Martho, G. R., 2004. Biologia. 2º ed. São Paulo. A largura de cada nível dessa pirâmide, quando analisada de baixo para cima, representa: (A) O número de produtores, consumidores primários e consumidores secundários, respectivamente. (B) O tamanho dos produtores, consumidores primários e consumidores secundários, respectivamente. (C) A quantidade de energia disponível para o nível trófico seguinte. (D) A quantidade de energia perdida, quando se passa de um nível trófico para o seguinte. (E) A produtividade primaria bruta, a produtividade primaria liquida e a produtividade primaria secundaria, respectivamente. QUESTÃO 07 – (Enem 2010) Os ratos da espécie Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm Observe o mapa com a distribuição dos ratos Peromyscus polionotus pela América do Norte MULLEN, L. M.; HOEKSTRA, H. E. Natural selection along an environmental gradient: a classic cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008. O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é (A) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. (B) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. (C) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas. 41 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (D) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais. (E) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes. QUESTÃO 08 – (Fatec-SP) As abelhas apresentam três castas sociais: as operárias, fêmeas estéreis que realizam o trabalho da colmeia, a rainha e o zangão, encarregados da reprodução. Essa divisão de trabalho caracteriza uma: (A) Sociedade heteromorfa com intraespecíficas harmônicas. (B) Colônia heteromorfa com interespecíficas harmônicas. (C) Sociedade isomorfa com intraespecíficas harmônicas. (D) Colônia isomorfa com interespecíficas harmônicas. (E) Colônia heteromorfa com intraespecíficas harmônicas. relações relações relações relações relações QUESTÃO 09 - (ENEM 2009) Mendel cruzou plantas puras de ervilha com flores vermelhas e plantas puras com flores brancas, e observou que todos os descendentes tinham flores vermelhas. Nesse caso, Mendel chamou a cor vermelha de dominante e a cor branca de recessiva. A explicação oferecida por ele para esses resultados era a de que as plantas de flores vermelhas da geração inicial (P) possuíam dois fatores dominantes iguais para essa característica (VV), e as plantas de flores brancas possuíam dois fatores recessivos iguais (vv). Todos os descendentes desse cruzamento, a primeira geração de filhos (F1), tinham um fator de cada progenitor e eram Vv, combinação que assegura a cor vermelha nas flores. Disponivel em: https://docs.google.com/file/d/0B_8htSiBUGc mSVpZMEtCbUhEYUE/edit Tomando-se um grupo de plantas cujas flores são vermelhas, como distinguir aquelas que são VV das que são Vv? (A) Cruzando-as com plantas de flores vermelhas da geração P. Os cruzamentos com plantas Vv produzirão descendentes de flores brancas. (B) Cruzando-as entre si, é possível que surjam plantas de flores brancas. As plantas Vv cruzadas com outras Vv produzirão apenas descendentes vermelhas, portanto as demais serão VV. (C) Cruzando-as entre si, é possível identificar as plantas que têm o fator v na sua composição pela análise de características exteriores dos gametas masculinos, os grãos de pólen. (D) Cruzando-as com plantas recessivas, de flores brancas. As plantas VV produzirão apenas descendentes de flores vermelhas, enquanto as plantas Vv podem produzir descendentes de flores brancas. (E) Cruzando-as com plantas recessivas e analisando as características do ambiente onde se dão os cruzamentos, é possível identificar aquelas que possuem apenas fatores V. QUESTÃO 10 As relações alimentares entre as espécies em uma comunidade determinam sua: (A) Sucessão secundaria (B) Nicho ecológico (C) Riqueza de espécies 42 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (D) Estrutura trófica (E) Sucessão primária QUESTÃO 11 As cadeias alimentares às vezes são curtas por que: (A) Apenas uma única espécie de herbívoro se alimenta de cada espécie vegetal (B) A extinção local de uma espécie causa extinção das outras espécies na sua cadeia alimentar. (C) A maior parte em um nível trófico é perdida à medida que a energia passa para o nível superior seguinte. (D) A maioria dos produtores não é comestível. (E) Existe somente três espécies na cadeia alimentar. QUESTÃO 12 Ao escalar uma montanha, você pode observar transições nas comunidades biológicas que são análogas às mudanças: (A) Nos biomas em latitudes diferentes. (B) nas profundidades diferentes dos oceanos. (C) Em uma comunidade durante as diferentes estacoes. (D) Em um ecossistema que evolui ao longo do tempo. (E) Nos biomas em altitudes similares. QUESTÃO 13 Qual das alternativas abaixo não é uma observação ou interferência na qual a seleção natural se baseia? (A) Existe variação herdável entre os indivíduos. (B) Indivíduos menos adaptados nunca deixam a prole. (C) As espécies geralmente têm prole mais numerosa do que o meio pode suportar. (D) Apenas uma fração da prole produzida por um individua sobrevive (E) Não existe variação herdável entre os indivíduos, ou seja, eles são todos iguais. QUESTÃO 14 – (Enem 2015) Um cladograma representa, de forma simplificada, o processo evolutivo de diferentes grupos de vertebrados. Nesse contexto, o desenvolvimento de ovos protegidos por casca rígida (pergaminácea ou calcárea) possibilitou a conquista do ambiente terrestre. (A) 1. (B) 2. (C) 3. (D) 4. (E) 5. QUESTÃO 15 – (Enem 2015) Os parasitoides são insetos diminutos, que têm hábitos bastante peculiares: suas larvas se desenvolvem dentro do corpo de outros animais. Em geral, cada parasitoide ataca hospedeiros de determinada espécie e, por isso, esses organismos vêm sendo amplamente usado para o controle biológico de pragas agrícolas. SANTO, M. M. E. et al. Parasitoides: insetos benéficos e cruéis. Ciência Hoje, n. 291, abr. 2012 (adaptado). O uso desses insetos na agricultura traz benefícios ambientais, pois diminui o (a): (A) Tempo de produção agrícola. 43 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (B) Diversidade de insetos-praga. (C) Aplicação de inseticidas tóxicos. (D) Emprego de fertilizantes agrícolas. (E) Necessidade de combate a ervas daninha. QUESTÃO 16 Os membros superiores dos humanos e dos morcegos possuem esqueleto semelhante, ao passo que os ossos correspondentes nas baleias representam diferentes formas e proporções. No entanto, dados genéticos sugerem que os três organismos divergiram de um ancestral comum mais ou menos ao mesmo tempo. JANE, B. R. et al. Biologia de Campbell. N. 479, 2015. Nesse contexto, qual é a explicação mais provável para esses dados? (A) A evolução dos membros superiores foi adaptativa em humanos e morcegos, mas não em baleias. (B) A seleção natural no ambiente aquático resultou em mudanças significativas na anatomia dos membros superiores das baleias. (C) Os genes mutam mais rapidamente em baleias do que em humanos ou morcegos. (D) As baleias não estão corretamente classificadas como mamíferos. (E) Os membros superiores dos humanos e dos morcegos possuem esqueleto semelhante, já o da baleia, é totalmente diferente. QUESTÃO 17 Sequencias de DNA em muitos genes humanos são semelhantes a sequencias dos genes correspondentes em chimpanzés. A explicação mais provável para esse resultado é: (A) Humanos e chimpanzés compartilham ancestral comum relativamente recente. (B) Humanos evoluíram de chimpanzés. (C) Chimpanzés evoluíram dos humanos. (D) A evolução convergente levou a similaridade no DNA. (E) Humanos e chimpanzés evoluíram do macaco comum. QUESTÃO 18 (Enem 2015) Um gel vaginal poderá ser um recurso para as mulheres na prevenção contra a AIDS. Esse produto tem como principio ativo um composto que inibe a transcriptase revessa viral. Essa ação inibidora é importante, pois a referida enzima: (A) Corta a dupla hélice do DNA, produzindo um molde para o RNA viral. (B) Produz moléculas de DNA viral que vão infectas células sadias. (C) Polimeriza molécula de DNA, tendo como molde o RNA viral. (D) Promove a entrada do vírus da aids no linfócitos T. (E) Sintetiza os nucleotídeos que compõem o DNA viral. QUESTÃO 19 – (MACKENZIE) Durante uma pesquisa científica, seguimos alguns passos importantes para o bom andamento da investigação. A(s) hipótese(s) levantada(s) sobre o que se pesquisa: (A) deve(m) ser bastante(s) para que possamos, descartando uma a uma, chegar à comprovação do fato e à explicação do mesmo. (B) é (são) uma fase que sucede a teoria e a lei sobre o assunto da investigação científica em questão. (C) deve(m) ser um número mínimo, de preferência apenas uma. 44 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (D) é (são) argumento(s) que levantamos sempre e somente depois de exaustiva fase de experimentação. (E) é (são) sempre ponto de partida da investigação, em cima do qual criaremos o fato. QUESTÃO 20 UFMT “Um pesquisador cortou as cauda de camundongos e cruzou estes animais entre si. Quando os filhotes nasceram, o pesquisador cortou-lhes as caudas e novamente cruzou-os entre si. Continuou a experiência por 20 gerações e na 21ª geração os camundongos apresentavam caudas tão longas quanto às da primeira.” Este experimento demonstrou que: (A) A hipótese de Lamarck sobre a herança dos caracteres adquiridos está correta. (B) Os caracteres adquiridos não são transmitidos à descendência. (C) A teoria mendeliana está errada. (D) Não existe evolução, pois os ratos não se modificam. (E) Este experimento não pode ter dado esse resultado, pois já a partir da 2ª geração os ratos nasceriam sem cauda. QUESTÃO 21 UFLA de sobrevivência e sucesso reprodutivo de um organismo. 3. ________são evidências que suportam a teoria evolutiva. 4. O processo de especiação pode ocorrer por________dos indivíduos de uma população. (A) adaptação; seleção natural; genes; clonagem. (B) seleção natural; competição; fósseis; extinção. (C) extinção; adaptação; genes; isolamento reprodutivo. (D) seleção natural; adaptação; genes; extinção. (E) seleção natural; adaptação; fósseis; isolamento reprodutivo. QUESTAO 22 (Enem 2012) Não é hoje que o homem cria, artificialmente, variedade de peixes por meio da hibridação. Esta é uma técnica muito usada pelos cientistas e pelos piscicultores porque os híbridos resultantes, em geral, apresentam maior valor comercial do que a média de ambas as espécies parentais, além de reduzir a sobrepesca no ambiente natural. Terra da Gente, ano 4, n. 47, mar. 2008 (adaptado). Selecione a alternativa que apresenta a ordem CORRETA dos termos que completam as afirmações abaixo: Sem controle, esses animais podem invadir rios e lagos naturais, se reproduzir e: 1. Charles Darwin e Alfred Wallace propuseram a__________como um mecanismo essencial para o processo evolutivo. (A) originar uma nova espécie poliploide. 2. __________É uma modificação evolutiva que pode aumentar as chances (C) ocupar o primeiro nível trófico no hábitat natural. (B) substituir geneticamente a espécie natural. 45 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 (D) impedir a integração biológica entre as espécies parentais (E) os vasos condutores, que possibilitam o transporte de seiva bruta. (E) produzir descendentes com o código genético modificado. QUESTÃO 24 (Enem 2016) QUESTÃO 23 (ENEM 2012) – A imagem representa o processo de evolução das plantas e algumas de suas estruturas. Para o sucesso desse processo, a partir de um ancestral simples, os diferentes grupos vegetais desenvolveram estruturas adaptativas que lhes permitam sobreviver em diferentes ambientais. Ao percorrer o trajeto de uma cadeia alimentar, o carbono, elemento essencial e majoritário da matéria orgânica que compõem os indivíduos, ora se encontra na sua forma inorgânica, ora se encontra na sua forma orgânica. Em uma cadeia alimentar composta por fitoplâncton, zooplâncton, moluscos, crustáceos e peixes ocorrem a transição desse elemento da forma inorgânica para a orgânica. Em qual grupo de organismos ocorre essa transição? (A) Fitoplâncton (B) Zooplâncton (C) Moluscos; (D) Crustáceos; (E) Peixes. Qual das estruturas adaptativas apresentadas contribui para uma maior diversidade genética? (A) as sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea. (B) os arquegônios, que protegem o embrião multicelular. (C) os grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada. QUESTÃO 25 (Enem 2016) A vegetação apresenta adaptações ao ambiente, como plantas arbóreas e arbustivas com raízes que se expandem horizontalmente, permitindo forte ancoragem no substrato lamacento; raízes que se expandem verticalmente, por causa da baixa oxigenação do substrato; folhas que têm glândulas para eliminar o excesso de sais; folhas que podem apresentar cutícula espessa para reduzir a perda de água por evaporação. (D) os frutos, que promovem uma maior eficiência reprodutiva. 46 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 As características descritas referem-se a plantas adaptadas ao bioma: mediante processos conhecidos como ciclos biogeoquímicos. O esquema representa um dos ciclos que ocorrem nos ecossistemas. (A) Cerrado (B) Pampas (C) Pantanal (D) Manguezal (E) Mata de Cocais QUESTÃO 26 (Enem 2016) Darwin, em viagem às Ilhas Galápagos, observou que os tentilhões apresentavam bicos com formatos diferentes em cada ilha, de acordo com o tipo de alimentação disponível. Lamarck, ao explicar que o pescoço da girafa teria esticado para colher folhas e frutos no alto das árvores, elaborou ideias importantes sobre a evolução dos seres vivos. O texto aponta que uma ideia comum às teorias da evolução, propostas por Darwin e por Lamarck, refere-se à interação entre os organismos e seus ambientes, que é denominada de: (A) Mutação; (B) Adaptação; (C) Seleção natural (D) Recombinação gênica; (E) Variabilidade genética. QUESTÃO 27 (Enem 2016) Os seres vivos mantêm constantes trocas de matéria com o ambiente O esquema apresentado corresponde ao ciclo biogeoquímico do (a): (A) Água; (B) Fosforo; (C) Enxofre; (D) Carbono; (E) Nitrogênio. Questão 28 Chamamos de lixo a grande diversidade de resíduos sólidos de diferentes procedências, como os gerados em residências. O aumento na produção de resíduos sólidos leva à necessidade de se pensar em maneiras adequadas de tratamento. No Brasil, 76% do lixo é disposto em lixões e somente 24% tem como destino um tratamento adequado, considerando os aterros sanitários, as usinas de compostagem ou a incineração. FADINI, P. S.. FADINI, A. A. A. Lixos: desafios e compromissos. Química nova na escola, maio 2001 (adaptado). 47 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Comparando os tratamentos descritos, as usinas de compostagem apresentam como vantagem serem o destino: (A) que gera um produto passível de utilização na agricultura. (B) onde ocorre a eliminação da matéria orgânica presente no lixo (C) mais barato, pois não implica custos de tratamento nem controle. (D) que possibilita o acesso de catadores, pela disposição do lixo a céu aberto. (E) em que se podem utilizar áreas contaminadas com resíduos de atividades de mineração Questão 29 (Enem 2016) A modernização da agricultura, também conhecida Revolução Verde, ficou marcada pela expansão da agricultura nacional. No entanto, trouxe consequências como o empobrecimento do solo, o aumento da erosão e dos custos de produção, entre outras. Atualmente, a preocupação com a agricultura sustentável tem suscitado práticas como a adubação verde, que consiste na incorporação ao solo de fitomassa de espécies vegetais distintas, sendo as mais difundidas as leguminosas. (E) capacidade de armazenamento de agua no solo. Questão 30 (Enem 2016) Uma nova estratégia para o controle da dengue foi apresentada durante o Congresso Internacional de Medicina Tropical, no Rio de Janeiro, em 2012. O projeto traz uma abordagem nova e natural para o combate à doença e já está em fase de testes. O objetivo do programa é cessar a transmissão do vírus da dengue pelo Aedes aegypti, a partir da introdução da bactéria Wolbachia — que é naturalmente encontrada em insetos — nas populações locais de mosquitos. Quando essa bactéria é introduzida no A. aegypti, atua como uma “vacina”, estimulando o sistema imunológico e bloqueando a multiplicação do vírus dentro do inseto. Disponível em: http://portalsaude.saude.gov.br. Acesso em: 20 dez. 2012 (adaptado). Qual o conceito fundamental relacionado a essa estratégia? (A) Clonagem. (B) Mutualismo. (C) Parasitismo. (D) Transgênese. ANUNCIAÇÃO, G. C. F. Disponível em: www.muz.ifsuldeminas.edu.br. Acesso em: 20 dez 2012. (adaptado). (E) Controle Biológico. A utilização de leguminosas nessa pratica de cultivo visa reduzir a (A) utilização de agrotóxicos. (B) atividade biológica do solo. (C) necessidade do uso de fertilizantes. (D) decomposição da matéria orgânica. 48 | P á g i n a Prof. Danilo Almeida – Biologia 02 – UnIENEM/PIAP - 2017 Referências AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia moderna: Biologia dos organismos. Volume 2. São Paulo, Editora Moderna, 2004. Gabarito: 1.b 2.e 3.e 4.e 5.a 6.b 7.c 8.a 9.d 10.d 11.c 12.a 13.b 14.c 15.c 16.b 17.a 18.c 19.e 20.b 21.e 22.b 23.c 24.a 25.d 26.b 27.d 28.a 29.c 30.e. AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia Moderna. Volume único. São Paulo, Ed. Moderna. Cadernos dos Cursinhos Pré-Universitários da UNESP. Volume 3. Ciências da Natureza - Biologia, Física e Química. São Paulo: Editora Cultura Acadêmica, 2016. BEGON, M. HARPER, J. L.; TOWNSEND, C. R. Ecologia – de ecossistemas e indivíduos. 2009. REECE, J. B. et al.Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. RIDLEY, Mark. Evolução. 3ª Alegre, Artmed, 2006. ed. Porto RIBEIRO, Krukemberghe Divino Kirk da Fonseca. "“Deriva genética; Problemas ambientais brasileiros” Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/biologia/deri va-genetica.htm>. Acesso em 06 de janeiro de 2017. Só Biologia. Disponivel em <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/e ologia/Ecologia2.php> acessado em: 03 de Janeiro de 2016. SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Aconselhamento genético"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/biologia/aco nselhamento-genetico.htm>. Acesso em 06 de janeiro de 2017. 49 | P á g i n a