BiologiaOrigem e Evoluo da Vida1-Origemeevoluo da vida1- A
BIOLOGIA COMO CINCIA: HISTRIA,MTODOS, TCNICAS E EXPERIMENTAOEm
sentido amplo, cincia (do latim scientia, traduzido por
"conhecimento") refere-se a qualquer conhecimento ou prtica
sistemticos. Em sentido estrito, cincia refere-se ao sistema de
adquirir conhecimento baseado no mtodo cientfico bem como ao corpo
organizado de conhecimento conseguido atravs de tais pesquisas. A
biologia o ramo da cincia responsvel pelo estudo dos seres vivos.J
h algum tempo, tornou-se comum ver temas relacionados biologia
estampados nas manchetes; clonagem, terapia gnica, clulas-tronco,
impresso digital de DNA e alimentos geneticamente modificados
aparecem constantemente nos jornais e na TV. Assuntos como poluio
radioativa, chuva cida e reduo da biodiversidade afetam diretamente
nosso dia a dia e nosso bem-estar.
Figura 1.1: Manifestantes do Greenpeace alertando sobre os
possveis perigos dos transgnicos.
Uma vez que esses temas e tecnologias so amplamente divulgados
pela mdia, ns, cidados, somos chamados a nos posicionar em relao ao
emprego deles. Mas, para isso, no bastam obedincia tica e
conhecimento sobre princpios fsicos, qumicos e biolgicos das
tcnicas em discusso; outros fatores devem ser considerados, como,
por exemplo, aspectos econmicos, polticos e culturais.Como podemos
observar no dia a dia, motivaes polticas e econmicas podem
comprometer a iseno das pessoas no momento de analisar problemas. A
melhor opo contra esse tipo de influncia o conhecimento, inclusive
de biologia. Mantendo-se bem informados, os cidados podem decidir
melhor!Na busca de respostas para os mistrios da natureza, os
cientistas, movidos pela curiosidade, adotam um procedimento
investigativo denominado mtodo cientfico.O mtodo cientfico consiste
em um conjunto ordenado de etapas que permitem ao cientista testar
possveis explicaes para um determinado evento e chegar a uma
concluso coerente. Sempre parte da observao de um fato, ou seja, um
evento da natureza que pode ser verificado por qualquer pessoa.
Para explicar a ocorrncia desse fato, o cientista formula uma
hiptese que deve ser consistente com o que foi observado e passvel
de ser testada por meio de experimentao.A experimentao cientfica
deve se processar sob condies rigidamente controladas para que seus
resultados sejam vlidos. essencial, por exemplo, que haja apenas
uma nica variao entre os grupos que esto sendo comparados. Isso
permite a avaliao do pesquisador, pois, se diversas variveis forem
examinadas simultaneamente, ser impossvel definir qual delas est
realmente determinando os resultados do experimento. Denomina-se
grupo experimental aquele no qual o teste executado; o
grupo-controle difere do experimental apenas pela varivel em teste
e serve como padro de comparao.Os cientistas usam resultados
obtidos em um experimento para chegar a concluses mais amplas, por
meio da formulao de novas hipteses, que devem ser igualmente
testadas em experimentos controlados. Dessa forma surgem os grandes
conhecimentos cientficos.
Figura 1.2: Etapas da metodologia cientfica.
Observao: as teorias cientficas so compostas por fatos naturais
e hipteses falseveis, ou seja, que podem ser testadas. Geralmente
explicam fenmenos complexos, sendo para isso, suportadas por leis
cientficas.As leis so regras com base em algum fenmeno que ocorra
com regularidade observada, sendo mais simples que as teorias. Uma
hiptese pode ser elevada categoria de lei aps ser
testada.Resumindo, hipteses podem tornar-se leis, que so usadas
para sustentar teorias cientficas, assumindo assim o mais alto grau
que uma hiptese pode alcanar.
VAMOS FAZERUnimontes 2009. No nosso cotidiano, acontecem,
geralmente, coisas que servem para ilustrar determinados estudos
tericos.A contextualizao um meio muito utilizado para enriquecermos
nosso conhecimento. As figuras a seguir mostram elementos que
exemplificam essa idia. Observe-as.
De acordo com as figuras e o assunto abordado, analise as
alternativas a seguir e assinale a que REPRESENTA os passos
correspondentes experimentao (parte prtica) evidenciada no
desenvolvimento de uma pesquisa cientfica.
a) I, II e III.b) I e III, apenas.c) I e II, apenas.d) II e III,
apenas.
Resposta: C. Os nmeros II e III mostram etapas referentes ao
teste da hiptese de que o ar tem peso. O nmero I a etapa de criao
da hiptese.
ATIVIDADES 01) Unimontes/adaptada. Analise a charge a seguir,
que apresenta um dilogo entres dois animais.
Estabelecendo uma relao entre o dilogo apresentado e o mtodo
cientfico, analise as alternativas e assinale a correspondente
etapa de uma pesquisa que melhor justifica a apreenso de um dos
animais e o pedido de calma do outro.
a) Levantamento de hipteseb) Conclusesc) Anlise de resultadosd)
Experimentao
2- HIPTESES SOBRE AORIGEM DO UNIVERSO, DATERRAE DOSSERES VIVOSA
Teoria do Big Bang utilizada para explicar o surgimento do nosso
universo, em torno de 14 bilhes de anos atrs. Quanto ao planeta,
acredita-se que a Terra se formou h 4,5 bilhes de anos e, durante
cerca de um bilho de anos, sofreu processos importantes, como seu
resfriamento, viabilizando o surgimento da vida.
Figura 1.3: As condies da Terra primitiva.
Estudiosos mais antigos acreditavam que os seres vivos surgiam
espontaneamente da matria bruta a hiptese da gerao espontnea, tambm
chamada de abiognese. Entretanto, por meio de diversos
experimentos, executados por cientistas, como Redi, Spallanzani e
Pasteur, foi possvel descartar essa hiptese, adotando a biognese,
que afirma que os micro-organismos surgem a partir de outros
pr-existentes.
Figura 1.4: O experimento de Redi demonstrou que moscas no
surgiam da carne em decomposio.
Figura 1.5: O experimento de Spallanzani ajudou a mostrar que
micro-organismos surgiam apenas de outros.
Figura 1.6: Pasteur comprovou a biognese com um experimento com
caldo nutritivo fervido em garrafas de gargalo curvado.
Embora tenha respondido uma grande questo, a biognese no explica
como se d o processo de surgimento de uma espcie a partir de outra.
Assim, existem algumas explicaes para tal, sendo a origem por
evoluo qumica a mais aceita pela categoria cientfica. Essa teoria
prope que a vida surgiu a partir do arranjo entre molculas mais
simples, aliadas a condies ambientais peculiares, formando molculas
cada vez mais complexas, at o surgimento de estruturas dotadas de
metabolismo e capazes de se autoduplicar, dando origem aos
primeiros seres vivos. Oparin, Haldane, Miller e Fox so os
precursores dessa hiptese.
Figura 1.7: As condies da Terra primitiva (atmosfera diferente,
descargas eltricas, temperatura elevada e radiao UV) possibilitaram
a formao de molculas mais complexas.
Figura 1.8: Coacervados observados em microscpio; o agrupamento
de molculas proteicas nos oceanos primitivos teria dado origem ao
primeiro ser vivo.
Figura 1.9: Em 1953, Stanley Miller elaborou um sistema fechado
para simular as condies que supostamente existiram nos primrdios da
vida na Terra. Um frasco contendo gua simulou o oceano primitivo,
gua foi aquecida at comear a evaporar e transferida para um segundo
frasco maior, que continha a "atmosfera" - uma mistura de gases.
Fascas foram descarregadas na atmosfera sinttica para mimetizar
relmpagos. Ao final, Miller conseguiu sintetizar vrias molculas
orgnicas.
Acredita-se que esses primeiros indivduos eram procariticos,
compartilhando diversas semelhanas com as arqueobactrias; e, h
cerca de dois bilhes de anos, surgiu a clula eucaritica.Assim, a
sequncia de fenmenos bioqumicos surgidos na Terra :
Figura 1.10: Provvel sequncia de surgimento da vida no planeta
Terra. VAMOS FAZERENEM 2002. As reas numeradas no grfico mostram a
composio em volume, aproximada, dos gases na atmosfera terrestre,
desde a sua formao at os dias atuais.
Considerando apenas a composio atmosfrica, isolando outros
fatores, pode-se afirmar que:I. no podem ser detectados fsseis de
seres aerbicos anteriores a 2,9 bilhes de anos.II. as grandes
florestas poderiam ter existido h aproximadamente 3,5 bilhes de
anos.III. o ser humano poderia existir h aproximadamente 2,5 bilhes
de anos.
correto o que se afirma em
a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas.d) II e III,
apenas.e) I, II e III.
Resposta: A. A alternativa nmero I est correta, pois no existia
O2 antes da poca mencionada. As alternativas II e III esto erradas,
visto que o surgimento de grandes florestas, e principalmente o
surgimento do homem, ocorreram em perodos bem mais recentes na
histria da vida na Terra.
ATIVIDADES 01) ENEM 2002. As reas numeradas no grfico mostram a
composio em volume, aproximada, dos gases na atmosfera terrestre,
desde a sua formao at os dias atuais.
No que se refere composio em volume da atmosfera terrestre h 2,5
bilhes de anos, pode-se afirmar que o volume de oxignio, em valores
percentuais, era de, aproximadamente,
a) 95%.b) 77%.c) 45%.d) 21%.e) 5%.
02) ENEM 2002. Na soluo aquosa das substncias orgnicas
prebiticas (antes da vida), a catlise produziu a sntese de molculas
complexas de toda classe, inclusive protenas e cidos nuclicos. A
natureza dos catalisadores primitivos que agiam antes no conhecida.
quase certo que as argilas desempenharam papel importante: cadeias
de aminocidos podem ser produzidas no tubo de ensaio mediante a
presena de certos tipos de argila. (...)Mas o avano verdadeiramente
criativo, que pode, na realidade, ter ocorrido apenas uma vez,
ocorreu quando uma molcula de cido nuclico aprendeu a orientar a
reunio de uma protena, que, por sua vez, ajudou a copiar o prprio
cido nuclico. Em outros termos, um cido nuclico serviu como modelo
para a reunio de uma enzima que poderia ento auxiliar na produo de
mais cido nuclico. Com este desenvolvimento apareceu o primeiro
mecanismo potente de realizao. A vida tinha comeado.
Adaptado de: LURIA, S.E. Vida: experincia inacabada. Belo
Horizonte:Editora Itatiaia; So Paulo: EDUSP, 1979.
Considere o esquema abaixo:
O avano verdadeiramente criativo citado no texto deve ter
ocorrido no perodo (em bilhes de anos) compreendido aproximadamente
entre
a) 5,0 e 4,5. b) 4,5 e 3,5. c) 3,5 e 2,0.d) 2,0 e 1,5.e) 1,0 e
0,5.
03) ENEM 2000. O grfico abaixo representa a evoluo da quantidade
de oxignio na atmosfera no curso dos tempos geolgicos. O nmero 100
sugere a quantidade atual de oxignio na atmosfera, e os demais
valores indicam diferentes porcentagens dessa quantidade.
De acordo com o grfico correto afirmar que:
a) as primeiras formas de vida surgiram na ausncia de O2.b) a
atmosfera primitiva apresentava 1% de teor de oxignio.c) aps o
incio da fotossntese, o teor de oxignio na atmosfera mantm-se
estvel.d) desde o Pr-cambriano, a atmosfera mantm os mesmos nveis
de teor de oxignio.e) na escala evolutiva da vida, quando surgiram
os anfbios, o teor de oxignio atmosfrico j se havia
estabilizado.
04) ENEM 2005. Pesquisas recentes estimam o seguinte perfil da
concentrao de oxignio (O2) atmosfrico ao longo da histria evolutiva
da Terra:
No perodo Carbonfero entre aproximadamente 350 e 300 milhes de
anos, houve uma ampla ocorrncia de animais gigantes, como por
exemplo insetos voadores de 45 centmetros e anfbios de at 2 metros
de comprimento. No entanto, grande parte da vida na Terra foi
extinta h cerca de 250 milhes de anos, durante o perodo Permiano.
Sabendo-se que o O2 um gs extremamente importante para os processos
de obteno de energia em sistemas biolgicos, conclui-se que
a) a concentrao de nitrognio atmosfrico se manteve constante nos
ltimos 400 milhes de anos, possibilitando o surgimento de animais
gigantes.b) a produo de energia dos organismos fotossintticos
causou a extino em massa no perodo Permiano por aumentar a
concentrao de oxignio atmosfrico.c) o surgimento de animais
gigantes pode ser explicado pelo aumento de concentrao de oxignio
atmosfrico, o que possibilitou uma maior absoro de oxignio por
esses animais.d) o aumento da concentrao de gs carbnico (CO2)
atmosfrico no perodo Carbonfero causou mutaes que permitiram o
aparecimento de animais gigantes.e) a reduo da concentrao de
oxignio atmosfrico no perodo Permiano permitiu um aumento da
biodiversidade terrestre por meio da induo de processos de obteno
de energia.
05) ENEM 2012. Em certos locais, larvas de moscas, criadas em
arroz cozido, so utilizadas como iscas para pesca. Alguns
criadores, no entanto, acreditam que essas larvas surgem
espontaneamente do arroz cozido, tal como preconizado pela teoria
da gerao espontnea.Essa teoria comeou a ser refutada pelos
cientistas ainda no sculo XVII, a partir dos estudos de Redi e
Pasteur, que mostraram experimentalmente que
a) seres vivos podem ser criados em laboratrio.b) a vida se
originou no planeta a partir de microrganismos.c) o ser vivo
oriundo da reproduo de outro ser vivo pr-existente.d) seres
vermiformes e microorganismos so evolutivamente aparentados.e)
vermes e microrganismos so gerados pela matria existente nos
cadveres e nos caldos nutritivos,respectivamente.3-
EXPLICAESPR-DARWINISTASPARA A MODIFICAO DAS ESPCIESO Lamarckismo
foi uma hiptese elaborada, em 1809, pelo naturalista francs
Jean-Baptiste de Monet Chevalier Lamarck (1744 1829), para explicar
a evoluo biolgica. Baseava-se em duas premissas: lei do uso e
desuso e lei da transmisso hereditria das caractersticas
adquiridas. Caractersticas corporais desenvolvidas pelo uso ou
atrofiadas pelo desuso seriam transmitidas descendncia. O uso e
desuso a constante utilizao de um rgo causaria ao indivduo
necessidade de se adaptar ao meio ambiente.Lei da transmisso
hereditria das caractersticas adquiridas as alteraes sofridas pelo
indivduo durante sua vida seriam transmitidas por
hereditariedade.
Figuras 1.11-12-13: O processo de mudana ao longo do tempo de
acordo com Lamarck.
Atualmente sabemos que Lamarck estava errado. Apesar de ter
utilizado bases equivocadas para criar sua hiptese, Lamarck teve o
mrito de, em uma poca com forte presso criacionista, propor uma
explicao alternativa, baseada em evidncias naturais.
VAMOS FAZERENEM 2010. Alguns anfbios e rpteis so adaptados vida
subterrnea. Nessa situao, apresentam algumas caractersticas
corporais como, por exemplo, ausncia de patas, corpo anelado que
facilita o deslocamento no subsolo e, em alguns casos, ausncia de
olhos.Suponha que um bilogo tentasse explicar a origem das adaptaes
mencionadas no texto utilizando conceitos da teoria evolutiva de
Lamarck. Ao adotar esse ponto de vista, ele diria que
a) as caractersticas citadas no texto foram originadas pela
seleo natural.b) a ausncia de olhos teria sido causada pela falta
de uso dos mesmos, segundo a lei do uso e desuso.c) o corpo anelado
uma caracterstica fortemente adaptativa, mas seria transmitida
apenas primeira gerao de descendentes.d) as patas teriam sido
perdidas pela falta de uso e, em seguida, essa caracterstica foi
incorporada ao patrimnio gentico e ento transmitida aos
descendentes.e) as caractersticas citadas no texto foram adquiridas
por meio de mutaes e depois, ao longo do tempo, foram selecionadas
por serem mais adaptadas ao ambiente em que os organismos se
encontram.
Resposta: B. A Teoria Lamarckista afirma que as diferentes
caractersticas dos seres vivos surgiram pela Lei do uso-desuso, que
diz que caractersticas podem tornar-se mais ou menos desenvolvidas
dependendo do uso. Sabemos atualmente que a evoluo no ocorre assim,
mas a questo queria a viso lamarckista da evoluo, e no a viso
atual.4- ATEORIA EVOLUTIVADECHARLES DARWINO evolucionismo foi
firmado pelos estudos de Charles Darwin que considerava como fator
mais importante no processo evolutivo a seleo natural. Observou que
grupos de animais de uma mesma espcie que vivia em regies
diferentes apresentavam caractersticas ligeiramente distintas.
Notou ainda que, entre espcies extintas e as atuais, embora muito
diferentes umas das outras, existiam traos comuns. Tais fatos
levaram-no a supor que os seres vivos no so imutveis (como pregava
o Criacionismo), mas que se transformam ao longo da histria. Na
base de sua teoria evolucionista, Darwin colocou a luta pela vida,
segundo a qual em cada espcie animal existe uma permanente
concorrncia entre os indivduos. Somente os mais aptos conseguem
sobreviver e a prpria natureza procede a essa seleo. Darwin
postulou que:
Numa mesma espcie, os indivduos no so exatamente todos iguais
entre si. Existem os mais adaptados s condies ambientais e os menos
adaptados. As populaes crescem em progresso geomtrica, enquanto as
reservas alimentares para elas, crescem em progresso aritmtica.
Devido desproporo entre crescimento e quantidade de alimento
disponvel, os indivduos empenham-se numa luta pela vida. Ao final
desta luta, seriam naturalmente selecionados os mais fortes ou mais
aptos, disso decorrendo a Seleo Natural.
Figuras 1.14-15-16: O processo de mudana ao longo do tempo de
acordo com Charles Darwin.
VAMOS FAZERENEM 2009. Os anfbios so animais que apresentam
dependncia de um ambiente mido ou aqutico. Nos anfbios, a pele de
fundamental importncia para a maioria das atividades vitais,
apresenta glndulas de muco para conservar-se mida, favorecendo as
trocas gasosas e, tambm, pode apresentar glndulas de veneno contra
microrganismos e predadores. Segundo a Teoria Evolutiva de Darwin,
essas caractersticas dos anfbios representam a
a) lei do uso e desuso.b) atrofia do pulmo devido ao uso contnuo
da pele.c) transmisso de caracteres adquiridos aos descendentes.d)
futura extino desses organismos, pois esto mal adaptados.e) seleo
de adaptaes em funo do meio ambiente em que vivem.
Resposta: E. A Teoria Evolutiva de Darwin determina que os
indivduos de uma mesma espcie no so idnticos entre si. Essas
diferenas podem ser selecionadas positivamente ou negativamente
pelo ambiente, aumentando ou diminuindo o tempo de sobrevivncia e
taxa de reproduo dos indivduos, num processo chamado seleo
natural.
ATIVIDADES01) Com base na leitura da tirinha, foram feitas as
seguintes afirmaes:
I. A tirinha ironiza uma das divergncias entre as ideias
criacionista e evolucionista.II. De acordo com a teoria darwinista,
a evoluo das espcies um processo lento e gradual.III. No
criacionismo, as espcies so obras de uma divindade.
Est correto o contido em:
a) II, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas,d) II e
III, apenas,e) I, II e III.
02) ENEM 2009. Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se
distribudos em ampla regio na Amrica do Norte. A pelagem de ratos
dessa espcie varia do marrom claro ate o escuro, sendo que os ratos
de uma mesma populao tem colorao muito semelhante. Em geral, a
colorao da pelagem tambm muito parecida a cor do solo da regio em
que se encontram, que tambm apresenta a mesma variao de cor,
distribuda ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura,
encontram-se representadas sete diferentes populaes de P.
polionotus. Cada populao representada pela pelagem do rato, por uma
amostra de solo e por sua posio geogrfica no mapa.
O mecanismo evolutivo envolvido na associao entre cores de
pelagem e de substrato
a) a alimentao, pois pigmentos de terra so absorvidos e alteram
a cor da pelagem dos roedores.b) o fluxo gnico entre as diferentes
populaes, que mantm constante a grande diversidade
interpopulacional.c) a seleo natural, que, nesse caso, poderia ser
entendida como a sobrevivncia diferenciada de indivduos com
caractersticas distintas.d) a mutao gentica, que, em certos
ambientes, como os de solo mais escuro, tem maior ocorrncia e
capacidade de alterar significativamente a corda pelagem dos
animais.e) a herana de caracteres adquiridos, capacidade de
organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas
caractersticas genticas aos descendentes.
03) A viagem do jovem Charles Darwin a bordo do navio britnico
HMS Beagle, durante os anos 1831 a 1836, um dos episdios mais
conhecidos e romanceados em toda a histria da cincia.Darwin
embarcou no Beagle como naturalista, visitou o arquiplago de
Galpagos, na regio leste do oceano Pacfico, e ali topou com
tartarugas gigantes e tentilhes. Havia vrias espcies dessa ave, e
elas distinguiam-se pelo formato variado do bico, sugerindo que
cada qual era apropriado a uma dieta especfica. E as tartarugas, de
uma ilha para outra, tambm exibiam carapaas com formas
diferentes.
QUAMMEN, David. As pistas de Darwin. National Geographic Brasil,
n. 107, 2009.Extrado do site: . Acesso em: 1. abr. 2011.
As pistas encontradas em Galpagos por Darwin e os estudos de
Alfred Wallace levaram formulao da moderna teoria evolutiva. Essa
teoria est baseada principalmente na premissa de que:
a) existe uma luta pela sobrevivncia entre os indivduos devido
limitao de recursos, como espao e alimento.b) os fatores para duas
ou mais caractersticas segregam-se no hbrido distribuindo-se
independentemente para os gametas.c) a maior frequncia de uso de
uma parte do corpo faz com que o organismo se adapte e sobreviva em
determinado ambiente.d) as caractersticas dos descendentes so
determinadas por fatores herdados dos pais e das mes na mesma
proporo.e) as caractersticas adquiridas pelos pais ao longo de sua
histria de vida so herdadas por seus descendentes.
04) ENEM 2005. As cobras esto entre os animais peonhentos que
mais causam acidentes no Brasil, principalmente na rea rural.As
cascavis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, so cobras
que, em relao a outras espcies, causam poucos acidentes a humanos.
Isso se deve ao rudo de seu chocalho, que faz com que suas vtimas
percebam sua presena e as evitem.Esses animais s atacam os seres
humanos para sua defesa e se alimentam de pequenos roedores e
aves.Apesar disso, elas tm sido caadas continuamente, por serem
facilmente detectadas.Ultimamente os cientistas observaram que
essas cobras tm ficado mais silenciosas, o que passa a ser um
problema, pois, se as pessoas no as percebem, aumentam os riscos de
acidentes.
A explicao darwinista para o fato de a cascavel estar ficando
mais silenciosa que
a) a necessidade de no ser descoberta e morta mudou seu
comportamento.b) as alteraes no seu cdigo gentico surgiram para
aperfeio-la.c) as mutaes sucessivas foram acontecendo para que ela
pudesse adaptar-se.d) as variedades mais silenciosas foram
selecionadas positivamente.e) as variedades sofreram mutaes para se
adaptarem presena de seres humanos.5- TEORIA SINTTICA DA EVOLUONas
dcadas de 1930 e 1940, os conhecimentos acerca da Gentica foram
unidos s ideias evolucionistas de Darwin numa sntese que teve como
resultado uma teoria mais abrangente e mais embasada e, por isso,
mais aceita para explicar as leis que regem o processo evolutivo de
seres vivos. Essa teoria ficou conhecida como teoria moderna da
evoluo, ou teoria sinttica ou, ainda, Neodarwinismo.Basicamente,
essa teoria faz referncia a duas principais concluses: a evoluo
pode ser elucidada pelas mutaes e pela recombinao gnica, norteadas
pelo processo de seleo natural; os fenmenos evolutivos
fundamentam-se nos mecanismos genticos.De tal modo, na teoria
moderna da evoluo, as explicaes genticas so incorporadas ao
conceito de seleo natural como justificativa para diversidade das
caractersticas dos componentes de uma populao. Quando Darwin lanou
sua teoria evolucionista, cujo ponto fundamental a seleo natural,
os princpios genticos ainda no eram bem definidos, portanto, ele no
contava com um esclarecimento slido para a origem da diversidade, o
que fez com que teoria fosse sujeita a questionamentos para os
quais o naturalista no tinha respostas.Tal teoria leva em
considerao trs principais fatores evolutivos, que so a seleo
natural, a mutao gnica e a recombinao gnica. As mutaes gnicas
consistem em alteraes no material gentico, que pode ser na
estrutura da molcula de DNA ou no nmero ou estrutura dos
cromossomos. J a recombinao ocorre durante a reproduo sexuada e
pode ser definida como uma mistura de genes, proveniente da
fecundao, do crossing-over ou de uma distribuio aleatria de
material gentico durante a formao dos gametas. Tanto a mutao quanto
a recombinao so mecanismos responsveis pela variabilidade gentica,
ou seja, a diferena gentica entre indivduos, oriundas do surgimento
de novos alelos e novas combinaes de genes. A seleo natural, por
sua vez, atua sobre os indivduos, permitindo a sobrevivncia dos
seres mais adaptveis e a transmisso de caractersticas genticas
favorveis s prximas geraes .A evoluo tem suas bases fortemente
corroboradas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fsseis
ou atuais. 5.1- RGOS VESTIGIAISrgos vestigiais so aqueles que se
encontram com tamanho reduzido em alguns organismos e com tamanho
maior em outros. Indicam parentesco evolutivo.Um exemplo bem
conhecido de rgo vestigial no ser humano o apndice vermiforme,
estrutura pequena que parte do ceco, localizado no ponto onde o
intestino delgado liga-se ao grosso.Em alguns mamferos herbvoros,
como o coelho, o ceco uma estrutura bem desenvolvida, na qual o
alimento parcialmente digerido armazenado e a celulose, abundante
nos vegetais ingeridos, degradada pela ao de bactrias
especializadas. Neste caso, o ceco apresenta extremidade final mais
estreita, denominada apndice. Nos humanos, o ceco e o apndice so
reduzidos e no possuem a referida funo.
Figura 1.18: Exemplos de rgos vestigiais. 1. Msculos auriculares
(desenvolvidos nos ces, por exemplo); 2. Prega semilunar interna do
olho (vestgio da membrana nictitante de anfbios e rpteis); 3.
Canino e terceiro molar (desenvolvidos nos carnvoros); 4. Cccix
(vestgio de cauda); 5. Glndulas mamrias e plos peitorais (em
homens); 6. Apndice vermiforme (bastante desenvolvido em alguns
animais herbvoros mutualsticos); 7. Msculos segmentares
abdominais.
5.2 - EMBRIOLOGIA COMPARADAO estudo comparado da embriologia de
diversos vertebrados mostra a grande semelhana de padro de
desenvolvimento inicial. medida que o embrio se desenvolve, surgem
caractersticas individualizantes e as semelhanas diminuem. Essa
semelhana tambm foi verificada no desenvolvimento embrionrio de
todos os animais metazorios. Nesse caso, entretanto, quanto mais
diferentes so os organismos, menor o perodo embrionrio comum entre
eles.
Figura 1.19: Comparao entre os embries de diversas espcies
5.3 PALEONTOLOGIA considerado fssil qualquer indcio da presena
de organismos que viveram em pocas remotas da Terra.As partes duras
do corpo so as mais freqentemente fossilizadas, mas existem casos,
como os dos insetos e aracndeos encontrados em mbar, em que as
partes moles tambm foram preservadas. O mbar corresponde a uma
resina endurecida. Esta resina era eliminada pelos pinheiros de
pocas remotas da Terra.Impresses deixadas por organismos, como
pegadas de animais extintos, impresses de folhas, de penas de aves,
tambm so consideradas fsseis.
Figura 1.20: 1- fssil de peixe; 2- fssil de concha de molusco;
3- fssil de inseto.
Os fsseis so importantes testemunhos da evoluo, pois nos
possibilitam conhecer organismos que viveram em outros perodos
geolgicos, sob condies ambientais muitas vezes distintas das
atuais, mostrando que os seres vivos podem mudar ao longo do tempo.
Os fsseis tambm podem trazer informaes sobre os provveis
parentescos evolutivos entre os seres que vivem atualmente no nosso
planeta.
5.4 - EVIDNCIAS MOLECULARESComparando-se as seqncias de
nucleotdeos do DNA ou do RNA ou mesmo a de aminocidos das protenas
de diferentes espcies, pode-se estimar o grau de parentesco
evolutivo entre elas. Quanto maior for a semelhana, mais prximas
evolutivamente esto as espcies.Apenas como exemplo, analise a
tabela a seguir:
Relaes evolutivas com base na anlise dos aminocidos da molcula
de hemoglobina
EspcieNmero de aminocidos diferentes em uma das cadeias
polipeptdicas da molcula de hemoglobina, com 146 aminocidos,
comparada com a hemoglobina humana
Ser humano0
Gorila1
Gibo2
Macaco Rhesus8
Rato27
Sapo67
Essa tabela mostra que os seres humanos so evolutivamente mais
prximos dos gorilas, depois aproximam-se do gibo e a seguir do
macaco Rhesus. Com outros organismos da tabela esto mais
distantemente relacionados.
5.5 - ANATOMIA COMPARADA a comparao entre rgos de diversas
espcies. Esse tipo de comparao importante, pois pode evidenciar
ancestralidade em comum entre as espcies analisadas. Atravs da
anatomia comparada, podemos classificar os rgos em homlogos e
anlogos.
Figura 1.21: Analogias e homologias.
rgos homlogos: possuem uma mesma origem embriolgica de
estruturas nos diferentes organismos, sendo que essas estruturas
podem ter ou no a mesma funo. As estruturas homlogas sugerem
ancestralidade comum.Na evoluo dos mamferos notamos que houve a
ocupao de vrios ambientes, o que chamamos de divergncia adaptativa
(ou irradiao adaptativa). Fica evidente a participao dos rgos
homlogos nesse mecanismo de Evoluo.
Figura 1.22: Divergncia adaptativa em mamferos
rgos Anlogos : semelhana entre estruturas de diferentes
organismos, devida unicamente adaptao a uma mesma funo, ou seja,
desempenham funo parecida, mas no possuem mesma origem embrionria.
So considerados resultado da evoluo convergente.
Figura 1.23: Convergncia adaptativa em animais aquticos.
A convergncia adaptativa corresponde adaptao de diferentes
organismos a um mesmo ambiente. Por exemplo, as nadadeiras de um
tubaro e de uma baleia so adaptadas ao ambiente aqutico. Da a
importncia dos rgos anlogos.
Figura 1.24: Outro exemplo de convergncia adaptativa em animais
aquticos.5.6 - ESPECIAOOs mecanismos de especiao so aqueles que
determinam a formao de espcies novas. Dentre eles, o mais conhecido
o da especiao geogrfica (especiao aloptrica).Esse mecanismo pode
ser simplificadamente explicado, tomando-se como exemplo uma
populao com conjunto gnico grande, que vive em determinada rea
geogrfica em um dado momento.Suponhamos que o ambiente onde essa
populao ocorre sofra alteraes climticas ou eventos geolgicos
(terremotos, formaes de montanhas etc.), formando-se as denominadas
barreiras ecolgicas ou barreiras geogrficas.As barreiras ecolgicas
impedem a troca de genes entre os indivduos das populaes por elas
separadas, fazendo com que variabilidades genticas novas, surgidas
em uma das populaes, no sejam transmitidas para a outra. Alm disso,
as condies do ambiente, nas reas separadas pela barreira,
dificilmente so exatamente as mesmas, o que determina diferentes
presses seletivas. Ento, as populaes assim separadas vo acumulando
diferenas ao longo do tempo, podendo chegar a desenvolver
mecanismos de isolamento reprodutivo. Quando isso acontece,
considera-se que essas populaes pertencem a espcies distintas.Se a
barreira ecolgica deixar de existir, as populaes que estavam
separadas entraro novamente em contato. Dependendo do grau de
diferenciao atingido durante o perodo de separao, as seguintes
alternativas podem resultar desse novo contato:a) As diferenas
desenvolvidas atingiram tal ponto que no h cruzamento entre os
indivduos das populaes, devido ao desenvolvimento de mecanismos de
isolamento reprodutivo: cada uma das populaes considerada uma
espcie distinta.b) As diferenas desenvolvidas no foram suficientes
para impedir o isolamento reprodutivo entre os indivduos das
populaes. Neste caso, essas populaes no so consideradas espcies
diferentes.
As espcies so, portanto, populaes de indivduos potencialmente
intercruzantes e reprodutivamente isolados de outras populaes.As
subespcies so partes de uma mesma populao, separadas entre si por
zonas de intergradao de genes. As espcies que apresentam subespcies
so denominadas espcies politpicas.
Figura 1.25: Isolamento geogrfico e a produo de novas
espcies.
Em alguns casos, podemos evidenciar o surgimento de especiao sem
a ocorrncia de isolamento geografico, a especiao simptrica. A seleo
disruptiva pode ser responsvel por esse tipo de especiao.
VAMOS FAZERA imagem do macaco evoluindo para o homem muito
comum. Suas diversas verses brincam inclusive com o futuro da
espcie humana. No entanto, qual o significado do termo evoluo
apresentado nessa imagem? A evoluo biolgica uma forma de explicar a
diversidade de seres vivos que conhecemos. Seguindo as ideias
evolutivas, essa figura apresenta alguns equvocos. Um deles que o
macaco se transformou em ser humano. A transformao uma das ideias
bsicas da teoria evolutiva, mas no dessa forma. A ideia de que o
macaco vai melhorando at chegar ao ser humano, segundo a teoria
evolutiva, tambm equivocada. [...]
Com base na srie de observaes e concluses de Darwin e nos
conhecimentos sobre o tema, indique a alternativa correta.
a) Os indivduos de uma populao possuem as mesmas caractersticas,
o que influencia sua capacidade de explorar com sucesso os recursos
naturais e de deixar descendentes. b) O neodarwinismo, ou teoria
sinttica da evoluo, reinterpretou a teoria da evoluo de Darwin que,
alm da gentica e dos conhecimentos em hereditariedade, incluiu
fatores fundamentais da evoluo, da mutao e recombinao gnicas. c)
Segundo a teoria de Lamarck, a caracterstica do pescoo longo das
girafas era resultante da seleo natural. d) As concluses expostas
no livro A origem das espcies levaram ao aprimoramento dos estudos
de Lamarck, que embasavam a teoria da gerao espontnea dos
organismos. e) A lei do uso e desuso e a lei da transmisso dos
caracteres adquiridos foram estabelecidas por Darwin.
Resposta: B. Os indivduos de uma mesma populao possuem
diferenas, invalidando a alternativa A. As alternativas C, D e E,
fazem confuso entre as Teorias de Lamarck e Darwin, e ainda com a
Abiognese, que nada tem a ver com a evoluo. A alternativa B acerta
ao definir o neodarwinismo como um aprimoramento da Teoria
Darwinista, acrescentando conhecimentos genticos.
ATIVIDADES 01) A lactose um carboidrato dissacardeo encontrado
somente no leite dos mamferos. Sua digesto feita pela enzima
intestinal lactase, cuja produo determinada pelo gene LCT. Na
maioria absoluta dos mamferos, inclusive nos primatas, o gene LCT s
tem atividade em filhotes na fase da lactao. Aps o perodo de
amamentao, ele inativado. Em alguns humanos, entretanto, uma mutao
manteve a atividade do gene LCT nos adultos, possibilitando a
digesto da lactose. Essa mutao surgiu por volta de nove mil anos
atrs, somente entre habitantes do norte da Europa. Pessoas sem a
mutao apresentam graus variveis e intolerncia alimentar lactose,
que acarreta distrbios digestivos.
A figura mostra as porcentagens de populao intolerante lactose
no mundo. Com base nas informaes fornecidas e nos seus
conhecimentos sobre metabolismo celular e mecanismos de evoluo, voc
pode afirmar que:
a) a intolerncia lactose rara entre asiticos e latinos.b) todas
as clulas somticas de um lactente apresentam o gene LCT ativo.c) a
mutao do gene LCT pode ter sido selecionada, em algumas populaes,
pelo uso do leite na alimentao de adultos.d) o gene LCT encontrado
em todas as espcies animais, manifestando-se somente nos
mamferos.e) todos os europeus adultos apresentam tolerncia lactose
e podem consumir leite.
02) Concurso PETROBRS. Considere o esquema abaixo sobre a
variabilidade gentica de uma populao de guepardos na frica, em trs
momentos.
A variedade de letras representa a variedade de genes. As etapas
I, II e III, respectivamente, so explicadas pelas situaes que se
iniciam por
a) baixa variabilidade gentica; evento ambiental causador de
efeito gargalo de garrafa; expanso da populao, porm, com grande
variabilidade genticab) grande populao e variabilidade gentica;
evento ambiental causador de efeito gargalo de garrafa; expanso da
populao, porm, com reduzida variabilidade genticac) grande populao
e variabilidade gentica; evento ambiental causador de especiao
simptrica; expanso da populao, porm, com reduzida variabilidade
genticad) baixa variabilidade gentica; evento de entrada de
indivduos de outra populao; expanso da populao, porm, com baixa
variabilidade genticae) variabilidade gentica mediana; evento
ambiental causador de efeito fundador; expanso da populao, porm,
com grande variabilidade gentica
03) EPCAR. Os esquemas abaixo representam cladogramas de espcies
de mamferos. No esquema 1, o cladograma foi construdo tomando como
base o registro fssil e, no esquema 2, utilizou-se a semelhana
bioqumica entre os grupos.
A partir da anlise comparativa dos esquemas acima, INCORRETO
afirmar que
a) de acordo com o esquema 2, os grupos do homem, chimpanz e
gorila divergiram mais recentemente no tempo evolutivo.b) em ambos,
os gibes so os parentes mais distantes do homem, pois o ancestral
comum desses dois grupos o mais antigo.c) a comparao bioqumica
entre os grupos pode fornecer informaes mais precisas para construo
de relaes de parentesco entre eles, pois o registro fssil , muitas
vezes, escasso e descontnuo.d) tanto no esquema 1 como no esquema
2, apenas o grupo dos chimpanzs o mais aparentado ao ser humano.6-
SELEO ARTIFICIAL E SEU IMPACTO SOBRE AMBIENTES NATURAIS E SOBRE
POPULAES HUMANASA gentica a base do entendimento da produo de um
ser vivo; a cincia que estuda a hereditariedade. Ela sempre fez
parte da vida das pessoas, mesmo das que jamais ouviram falar dela.
Quem nunca ouviu: _Fulano puxou o nariz do pai., _Beltrano tem os
olhos do av.. Isso gentica em sua definio mais pura, a herana de
caractersticas.Os povos antigos usavam-na em seu melhoramento
gentico, que pode tambm ser definido como seleo artificial. Imagine
como deve ter sido difcil para esses povos ter a ideia de que, ao
produzir sementes boas, o ideal no seria com-las, mas sim plant-las
para produzir mais delas. contra-intuitivo. O crebro funciona de
maneira bvia: Comida boa? Coma! Comida ruim? Jogue fora!Mesmo
contra a intuio, os antigos perceberam que se comessem as sementes
ruins e plantassem as boas, no futuro teriam maior nmero de plantas
que produziriam sementes boas. Os dados estavam lanados. Era s uma
questo de tempo para que modificssemos a paisagem natural ao criar
espcies novas. Um exemplo incrvel o da criao do milho a partir da
domesticao do teosinte, feita pelos ndios americanos nos ltimos 10
mil anos.
Figura 1.26: 1- Teosinte, 2- hbrido entre os dois e 3 - milho; a
espiga aumentou de tamanho por melhoramento gentico (seleo
artificial).
Uma vantagem da seleo artificial poder produzir seres diferentes
dos encontrados na natureza, com caractersticas de valor comercial
maior, como por exemplo, maior produtividade e resistncia
ambiental.
Figura 1.27: Outro exemplo de seleo artificial. A criao de
diversas variedades de plantas a partir da mostarda silvestre.
Outro tipo de seleo artificial (apesar de, por vrios autores,
ser considerada natural) com muito impacto sobre as populaes
humanas a criao de linhagens bacterianas resistentes a
antibiticos.Antibiticos so substncias, desenvolvidas a partir de
fungos, bactrias ou elementos sintticos (produzidos em laboratrios
farmacuticos). A finalidade do antibitico combater microorganismos
(unicelulares ou pluricelulares), causadores de infeces no
organismo.O uso indiscriminado, principalmente sem orientao e
acompanhamento mdico, pode ser prejudicial sade. Alm disso,
favorece o desenvolvimento de microorganismos resistentes a
determinados antibiticos, atravs de mutaes espontneas e seleo, ou
por recombinao aps transferncia de genes.
Figura 1.28: Aumento na proporo de linhagens de N. gonorrhoaea
resistentes penicilina.
A EVOLUO DA ESPCIE HUMANAA evoluo dos homindeos teve incio na
Africa. O Australopithecus foi o primeiro homindeo e surgiu h cerca
de 3,8 milhes de anos. Ele tinha baixa estatura e crnio de pequeno
volume (cerca de 450 a 500 cm3). Vrias espcies fsseis de
Australopithecus foram encontradas, e acredita-se que a mais antiga
seja a do Australopithecus afarensis, tambm conhecida por Lucy.A
partir dos Australopithecus devem ter surgido os primeiros
homindeos pertencentes ao gnero Homo. A primeira espcie dentro
desse gnero surgiu h cerca de 1,8 milhes de anos e recebeu o nome
de Homo habilis. H indcios de que viveram na frica e que tinham
habilidade de transformar pedras em objetos para uso. Nessa espcie,
o volume craniano j era maior.
Figura 1.29: Reconstruo e fsseis de homindeos.
A partir do Homo habilis deve ter surgido, na frica, a espcie
Homo erectus h cerca de 1,5 milhes de anos. Essa espcie deve ter se
expandido para a Europa e a sia Java e China), onde foram
encontrados os fsseis mais recentes, indicando que viveram at cerca
de 200 mil anos atrs. Eram mais altos que o Homo habilis, o crnio
era maior e tinham postura ereta; construam objetos mais
aperfeioados e instrumentos para caar; faziam roupas, o que lhes
permitiu viver em locais mais frios; comearam a usar o fogo e a
viver em cavernas ou em locais abrigados. Acredita-se que dessa
espcie derivou-se a nossa: Homo sapiens.Duas subespcies teriam
surgido: Homo sapiens neanderthalensis (homens de Neanderthal),
extinta h cerca de 34 a 40 mil anos, e o Homo sapiens sapiens, que
se expandiu muito, principalmente aps o desaparecimento da
subespcie H. s. neanderthalensis.Homo sapiens sapiens, a subespcie
qual pertencemos, expandiu-se para o mundo todo desde cerca de 60 a
40 mil anos atrs. Os primeiros fsseis dessa espcie foram
encontrados em Cro-Magnon, na Frana, e so chamados homens de
Cro-Magnon.
Figura 1.30: Provvel rvore evolutiva humana.
VAMOS FAZERENEM 2004. O que tm em comum Noel Rosa, Castro Alves,
Franz Kafka, lvares de Azevedo, Jos de Alencar e Frdric Chopin?
Todos eles morreram de tuberculose, doena que ao longo dos
sculos fez mais de 100 milhes de vtimas.Aparentemente controlada
durante algumas dcadas, a tuberculose voltou a matar. O principal
obstculo para seu controle o aumento do nmero de linhagens de
bactrias resistentes aos antibiticos usados para combat-la. Esse
aumento do nmero de linhagens resistentes se deve aa) modificaes no
metabolismo das bactrias, para neutralizar o efeito dos antibiticos
e incorpor-los sua nutrio.b) mutaes selecionadas pelos antibiticos,
que eliminam as bactrias sensveis a eles, mas permitem que as
resistentes se multipliquem.c) mutaes causadas pelos antibiticos,
para que as bactrias se adaptem e transmitam essa adaptao a seus
descendentes.d) modificaes fisiolgicas nas bactrias, para torn-las
cada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da
doena.e) modificaes na sensibilidade das bactrias, ocorridas depois
de passarem um longo tempo sem contato com antibiticos.
Resposta: B. A seleo de linhagens bacterianas com caractersticas
que possibilitavam resistncia ao antibitico ocorreu pelo uso
indiscriminado do remdio. O antibitico acabou por eliminar as
bactrias que no possuiam resistncia, e as resistentes proliferaram.
O descobridor do primeiro antibitico, Alexander Flemming, j previa
a seleo de resistncia com o uso exagerado da penicilina.
ATIVIDADES 01) ENEM 2001. Os progressos da medicina
condicionaram a sobrevivncia de nmero cada vez maior de indivduos
com constituies genticas que s permitem o bem-estar quando seus
efeitos so devidamente controlados atravs de drogas ou
procedimentos teraputicos.So exemplos os diabticos e os hemoflicos,
que s sobrevivem e levam vida relativamente normal ao receberem
suplementao de insulina ou do fator VIII da coagulao sangunea.
SALZANO, M. Francisco. Cincia Hoje: SBPC: 21(125), 1996.
Essas afirmaes apontam para aspectos importantes que podem ser
relacionados evoluo humana.Pode-se afirmar que, nos termos do
texto,
a) os avanos da medicina minimizam os efeitos da seleo natural
sobre as populaes.b) os usos da insulina e do fator VIII da
coagulao sangunea funcionam como agentes modificadores do genoma
humano.c) as drogas medicamentosas impedem a transferncia do
material gentico defeituoso ao longo das geraes.d) os procedimentos
teraputicos normalizam o gentipo dos hemoflicos e diabticos.e) as
intervenes realizadas pela medicina interrompem a evoluo biolgica
do ser humano.
Figura 1.31: A rvore da vida, montada de acordo com a Teoria
Sinttica da Evoluo.
" da guerra da natureza, da fome e da morte, que o mais elevado
objetivo que somos capazes de conceber (...) advm. H grandeza nesta
viso de vida que enquanto este planeta foi gerado de acordo com a
lei da gravidade a partir de um universo muito simples, infinitas
formas belas, maravilhosas, evoluram e continuam evoluindo".Charles
Darwin, naturalista, no ltimo pargrafo de seu A origem das
espcies.IMPVIDO PR-VESTIBULAR2