apostila evolução igor revisada4

8/20/2019 Apostila Evolução Igor Revisada4

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CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014

Sumário

Introdução..........................................................................................................................................................1

Capítulo 1 – As teorias evolutivas: do criacionismo ao neodarwinismo...................................................1

1.1 Criacionismo ou fixismo............................................................................................................... ........1

1.2 Lamarckismo.......................................................................................................................................1

1.2.1 Lei do uso e desuso.................................................................................................................1

1.2.2 Lei da herança dos caracteres adquiridos...............................................................................2

1.2.3 Críticas ao Lamarckismo.........................................................................................................2

1.3 Darwinismo.........................................................................................................................................2

1.3.1 Críticas ao Darwinismo............................................................................................................3

1.4 As girafas de Lamarck e Darwin..........................................................................................................3

1.5 Neodarwinismo ou teoria sintética da evolução..................................................................................3

1.6 Revisando as ideias principais............................................................................................................4

Sessão Leitura...................................................................................................................................................5Capítulo 1 – Exercícios de fixação.....................................................................................................................7

Pintou no ENEM................................................................................................................................................8

Capítulo 2 – Evidências da evolução: dos fósseis ao DNA.........................................................................9

2.1 Fósseis..................................................................................................................................................9

2.2 Embriologia e anatomia comparadas....................................................................................................9

2.2.1 Órgãos homólogos..................................................................................................................9

2.2.2 Órgãos análogos....................................................................................................................10

2.2.3 Órgãos vestigiais...................................................................................................................10

2.2.4 Semelhanças embriológicas..................................................................................................10

2.3 Semelhanças moleculares...............................................................................................................11

2.4 Revisando as ideias principais..........................................................................................................11

Sessão Leitura.................................................................................................................................................12

Capítulo 2 – Exercícios de fixação...................................................................................................................13

Pintou no ENEM..............................................................................................................................................14

Capítulo 3 – Genética das populações – do equilíbrio à deriva genética................................................15

3.1 Evolução das populações..................................................................................................................15

3.2 Deriva genética..................................................................................................................................163.3 Equilíbrio de Hardy Weinberg............................................................................................................16

3.4 Revisando as ideias principais..........................................................................................................16

Sessão Leitura.................................................................................................................................................17


Pintou no ENEM..............................................................................................................................................18

Capítulo 4 – Formação de novas espécies: do isolamento geográfico ao reprodutivo.........................19

4.1 Especiação........................................................................................................................................19

4.2 Isolamento geográfico.......................................................................................................................19

4.2.1 Mecanismos pré-zigóticos.....................................................................................................194.2.2 Mecanismos pós-zigóticos.....................................................................................................19


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4.3 Especiação sem isolamento geográfico............................................................................................19

4.4 Revisando as ideias principais....................................................................................... ...................19

Sessão Leitura................................................................................................................................................21


Pintou no ENEM..............................................................................................................................................24

Capítulo 5 – Tópicos especiais.....................................................................................................................25

5.1 Formas de adaptação...................................................................................................... ..................25

5.1.1 Camuflagem...........................................................................................................................25

5.1.2 Mimetismo..............................................................................................................................25

5.1.2.1 Mimetismo batesiano...................................................................................................25

5.1.2.2 Mimetismo mülleriano.......................................................................................... ........25

5.2 Tipos de seleção natural............................................................................................. ......................265.2.1 Seleção estabilizadora...........................................................................................................26

5.2.2 Seleção direcional..................................................................................................................26

5.2.3 Seleção disruptiva..................................................................................................................26

5.3 Seleção artificial................................................................................................................................26

5.4 O caso das mariposas de Manchester..............................................................................................27

5.5 Revisando as ideias principais........................................................................................... ...............27

Sessão Leitura.................................................................................................................................................28


Pintou no ENEM..............................................................................................................................................30

Exercícios de Revisão.....................................................................................................................................31

Gabaritos.........................................................................................................................................................36

Referências......................................................................................................................................................38


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Introdução

Os cientistas já descreveram cerca de 2 milhões de espécies de seres vivos. Com o estudo da

evolução procuramos explicar como todas essas espécies surgiram na Terra, como elas podem se

transformar ao longo do tempo e originar outras espécies, a razão de suas semelhanças e diferenças e por

que cada ser vivo está adaptado ao ambiente em que vive.Nesta apostila vamos estudar como os seres vivos evoluem e como uma espécie pode se

transformar e dar origem a uma nova espécie. Vamos conhecer também quais as evidências e os métodos

de estudo dessa evolução.

Capítulo 1 – As teorias evolutivas: do criacionismo ao neodarwinismo

1.1 Criacionismo ou fixismo

Até o século XVIII predominava a ideia de que cada espécie teria surgido por um ato de criação

divina, de maneira independente, permanecendo sempre com as mesmas características. Essa teoria

filosófica (não científica) ficou conhecida como criacionismo (uma referência à ideia da criação divina) ou

fixismo (uma referência à ideia de que as espécies permaneciam imutáveis, fixas).

No início do século XIX, várias evidências fizeram como que a ideia de uma transformação das

espécies, isto é, uma evolução, fosse considerada por alguns cientistas, que passaram a contestar a teoria

do criacionismo vigente até então. Essas evidências, que são os fósseis, a embriologia e a anatomia

comparada e, mais recentemente, as semelhanças moleculares, serão estudas no próximo capítulo.

1.2 LamarckismoO primeiro a tentar explicar o processo da evolução foi Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829).

Segundo Lamarck, as transformações das espécies dependeriam de dois fatores fundamentais, enunciados

como leis do mecanismo da evolução. A primeira é a lei do uso e desuso; a segunda, a lei da herança

dos caracteres adquiridos.

1.2.1 Lei do uso e desuso

Para Lamarck, 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.

Um dos exemplos mais conhecidos é o do pescoço da girafa

(ver Figura 1). Segundo Lamarck, as girafas atuais, com pescoço

comprido, eram descendentes de girafas ancestrais que

provavelmente tinham pescoço curto, mas, com a necessidade de

alcançar alimentos (folhagens das árvores), tinham de esticar o

pescoço, e, com o tempo, o pescoço alongou-se.

Lamarck utilizou-se de outros exemplos, como o das aves que

vivem em regiões alagadas e possuem as pernas altas, de tanto

esforço que faziam para não molhar as penas quando se locomoviam.

Os tamanduás apresentam a língua comprida de tanto esticá-la na

Figura. 1 – Exemplo da lei do uso e desuso.Observe o aumento no tamanho do pescoçoda girafa ao longo do tempo.


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captura de formigas.

1.2.2 Lei da herança dos caracteres adquiridos

Segundo essa lei, alterações no corpo do organismo (caráter adquirido) provocadas pelo

uso ou desuso são transmitidas aos descendentes.

1.2.3 Críticas ao Lamarckismo

A primeira lei de Lamarck apresenta uma verdade apenas parcial porque, como explicado

na apostila de Genética, o ambiente só pode alterar as características do organismo dentro de

certos limites predeterminados pelo gene (o que chamamos norma de reação). Assim, embora a

altura de um indivíduo possa variar, dependendo das condições em que ocorra o seu crescimento

valores máximos e mínimos previstos pelos genes do indivíduo.

Além disso, para certas características, o efeito do ambiente tem pouca ou nenhuma

influência. Nossa percepção visual, por exemplo, não aumenta com o uso dos olhos.

O mais importante, porém, é que essas características não se transmitem aosdescendentes. As variações entre indivíduos dependem da informação genética e que somente

essas informações e as mutações dos genes podem ser transmitidas a uma geração seguinte.

O biólogo alemão Weissman (1868 a 1876) conseguiu refutar as Leis de Lamarck: cortou a

cauda de ratos durante várias gerações, e os seus filhotes continuavam a nascer com cauda. Por

esse experimento, Weissman provou que essa característica adquirida pelos ratos — ausência de

cauda — não foi transmitida a outras gerações.

Outro argumento contra a teoria de Lamarck é que muitas características adquiridas são

prejudiciais. É o caso de doenças adquiridas ao longo da vida e das degenerações que

acompanham o processo do envelhecimento. Se a lei da transmissão fosse verdadeira, deveríamosesperar uma progressiva degeneração das espécies, mas essas doenças afetam apenas o fenótipo,

mas não o genótipo, e não passam, portanto, para os filhos.

O maior mérito de Lamarck foi seu pioneirismo. Sua tese provocou muitas discussões e

permitiu que o conhecimento desses fenômenos biológico se generalizasse.

1.4 Darwinismo

Charles Darwin (1809-1882), naturalista inglês, expôs em seu livro “ A origem das espécies” suas

ideias a respeito da evolução e do mecanismo de transformações das espécies. Aos 22 anos, embarcou a

bordo do barco inglês Beagle, e durante cinco anos viajou ao redor do mundo — América do Sul (inclusive o

Brasil), as ilhas Galápagos; depois a Nova Zelândia e a Austrália. Nas terras visitadas coletou dados e

inúmeros exemplares de organismos, que levou para a Inglaterra. Quando iniciou os estudos e a

organização do material coletado como resultado de suas observações, Darwin admitiu que as

transformações que ocorriam com as espécies eram alterações das espécies já existentes. Mas Darwin

desconhecia as causas que levariam as espécies a se modificar. Uma pista surgiu quando, lendo um

trabalho publicado por Thomas Malthus sobre populações, no qual afirmava que as populações tendem a

crescer em progressão geométrica, e os alimentos cresciam em progressão aritmética. O crescimento

acelerado da população levaria à escassez de alimentos e de espaço necessário à sobrevivência. A obra de Malthus contribuiu para que Darwin elaborasse a teoria de seleção natural, na qual


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concluiu que todos os organismos que nascem nem sempre apresentam condições de sobrevivência.

Apenas sobrevivem os seres vivos que têm maiores condições de adaptarem-se às condições ambientais,

chamados por Darwin de mais aptos, que se reproduzem deixando descendentes férteis.

1.4.1 Críticas ao Darwinismo

O principal problema da teoria darwiniana foi a falta de uma teoria que explicasse a origem

e a transmissão das características favoráveis que permitiam ao organismo sobreviver e gerar

descendentes.

Darwin não sabia explicar, por exemplo, como novos indivíduos (uma girafa com pescoço

maior que o de seus pais, por exemplo) poderiam surgir, visto que os genes, a mutação e a

recombinação genética – resultante da meiose e da fecundação no processo de reprodução

sexuada – não eram conhecidos na época.

1.5 As girafas de Lamarck e DarwinVimos que Lamarck, ao explicar o comprimento do pescoço da girafa, dizia que ele se alongara

devido à necessidade de alcançar alimentos nas partes mais altas das árvores. Já Darwin entendia que, no

passado, os ancestrais das girafas atuais possuíam pescoços de tamanho variável, e a competição pelo

alimento disponível favoreceu as girafas de pescoço longo.

Para Lamarck, o ambiente induz os seres a modificarem-se para se adaptarem a ele. Para Darwin,

o meio age selecionando as mudanças já existentes (ver Figura 2).

1.6 Neodarwinismo ou teoria sintética da evolução

Vimos no item 1.3.1 que Darwin não sabia explicar como as variações podiam ser transmitidas aos

descendentes (ele ignorava as Leis de Mendel) nem como elas apareciam (ignorava as mutações).

Esclarecidas essas dúvidas, surgiu o neodarwinismo, que consiste na teoria da seleção natural jáelaborada por Darwin, acrescida do conjunto das descobertas que explicam a variabilidade entre os

Figura 2 – Em cima explicação de Lamarck para pescoço longo da girafa, embaixo, explicação de Darwin.


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organismos (ver Figura 3).

A variabilidade genética entre os indivíduos de uma população depende basicamente das

mutações e da reprodução sexuada (em que o corre a permutação ou crossing-over e a segregação

independente dos cromossomos). Esses fatores de variabilidade são estudados com mais detalhes na

apostila de genética, porém, cabe aqui, uma rápida revisão.

As mutações são responsáveis pela variabilidade genética, fornecendo matéria-prima para

evolução. Quando novos genes são produzidos, novas características genotípicas aparecem, podendo ser

úteis ou não à espécie.

O crossing-over , troca

de pedaços de cromáticas que

ocorrem na prófase I da meiose,

permite novos arranjos de

genes, os quais chegarão aos

gametas. Após a fecundação e aformação do zigoto, novas

características poderão surgir.

Um número maior de permuta

proporcionará uma maior

variabilidade dos gametas, e em

consequência maior será o

número de genótipos formados.

1.7 Revisando as ideias principais Até o século XVIII predominava a ideia de que cada espécie havia sido criada de maneira

independente, com as mesmas características de hoje (criacionismo ou fixismo).

O lamarckismo consistia de duas leis: lei do uso e desuso e lei da herança dos caracteres

adquiridos

Ao lamarckismo podem ser feitas as seguintes críticas: o desenvolvimento do órgão só ocorre

dentro de limites determinados pelo genótipo; somente alterações no DNA são hereditárias.

O darwinismo estabeleceu o conceito de seleção natural, mas não explica corretamente a

origem e transmissão das variações

O neodarwinismo ou teoria sintética é a teoria aceita atualmente para explicar a evolução. Ela

consiste na teoria da seleção natural acrescida dos conceitos de mutação e variabilidade

genérica.

Figura 3 – resumo esquemático do neodarwinismo


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Sessão Leitura

A evolução, com a bênção do papa

Thomaz Favaro e Jim Zuckerman/Corbis/Latin Stock

Afresco de Michelangelo, no teto da Capela Sistina, é uma representação simbólica da criação de Adão

O reverendo anglicano Michael Reiss cometeu uma heresia. Em discurso na Inglaterra, há duas

semanas, ele sugeriu que a teoria da evolução, de Charles Darwin, deveria ceder ao criacionismo parte de

seu espaço no currículo escolar básico. O que se seguiu ao pronunciamento foi uma tempestade pública

que só amainou com a demissão sumária de Reiss do cargo de diretor de educação da Royal Society, a

mais prestigiada sociedade científica da Inglaterra. O episódio deu a oportunidade para duas das mais

importantes confissões cristãs reiterarem seu apoio à teoria da evolução de Darwin. O primeiro veio da

Igreja Anglicana, na qual o naturalista inglês foi batizado, que pediu perdão pela posição contrária de alguns

de seus clérigos – mas não da instituição, que jamais o condenou – em relação a suas idéias: "Duzentos

anos após seu nascimento, a Igreja da Inglaterra lhe deve desculpas pelos mal-entendidos". O segundoveio do presidente do Conselho para a Cultura do Vaticano, Gianfranco Ravasi, que reafirmou que não há

contradições entre o evolucionismo e as idéias católicas.

A Igreja Católica jamais condenou formalmente a teoria de Darwin, embora tenha mostrado certa

relutância em aceitá-la nas primeiras décadas após a publicação de A Origem das Espécies, em 1859. A

retomada das descobertas genéticas do monge austríaco Gregor Mendel, no século XX, permitiu à ciência

comprovar a teoria evolucionista – até então controversa e puramente abstrata. Em 1950, o papa Pio XII

afirmou que não há contradição entre a evolução e a doutrina cristã, posição reforçada por João Paulo II,

em 1996. "Os primeiros mal-entendidos a respeito da aceitação da teoria da evolução pela doutrina católica

referem-se a uma interpretação literal da narração bíblica da criação", disse a VEJA Rafael Martínez,

sacerdote espanhol e professor de história da ciência da Pontifícia Universidade da Santa Cruz, em Roma.

"Hoje sabemos que a sabedoria divina criou o mundo utilizando as forças da natureza."

A aversão atual às idéias de Darwin deve-se a um grupo de religiões, como algumas confissões de

batistas, metodistas e pentecostais, que permanece preso à leitura ao pé da letra da origem do universo

contida na Bíblia. São os criacionistas, um grupo minoritário, mas bem instalado em algumas regiões dos

Estados Unidos. Felizmente, sua influência é diminuta fora do país, exceto por alguns casos pontuais, como

o de Michael Reiss. Que assim continue.

A evolução, com a bênção do papa. Disponível em: . Acesso em 04 Abr, 2014

Darwin e Lamarck: quem são esses dois?


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Darwin e Lamarck: quem são esses dois? Disponível em: . Acesso em 05 Maio 2014


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Capítulo 1 – Exercícios de fixação

01) Leia os trechos seguintes, extraídos de um texto sobre a cor de pele na espécie humana.

“A pele de povos que habitaram certas áreas durante milênios adaptou-se para permitir a produção

de vitamina D. À medida que os seres humanos começaram a se movimentar pelo Velho Mundo há

cerca de 100 mil anos, sua pele foi se adaptando às condições ambientais das diferentes regiões.

A cor da pele das populações nativas da África foi a que teve mais tempo para se adaptar porque os

primeiros seres humanos surgiram ali”. (Scientific American Brasil, vol.6, novembro de 2002).

Nesses dois trechos, encontram-se subjacentes ideias

a) da Teoria Sintética da Evolução.

b) darwinistas

c) neodarwinistas

d) lamarckistas

e) sobre especiação

02) Os pesquisadores Robert Simmons e Lue Scheepers questionaram a visão tradicional de como

a girafa desenvolveu o pescoço comprido. Observações feitas na África demonstraram que as

girafas que atingem alturas de 4 a 5 metros, geralmente se alimentam de folhas a 3 metros do solo. O

pescoço comprido é usado como uma arma nos combates corpo a corpo pelos machos na disputa

por fêmeas. As fêmeas também preferem acasalar com machos de pescoço grande. Esses

pesquisadores argumentam que o pescoço da girafa ficou grande devido à seleção sexual; machos

com pescoços mais compridos deixavam mais descendentes do que machos com pescoços mais

curtos.

(Simmons and Scheepers, 1996. Am er ican Natural is t Vol. 148: pp. 771-786. Adaptado)

Sobre a visão tradicional de como a girafa desenvolve um pescoço comprido, é CORRETO afirmar

que:

a) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei de uso e desuso.

As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e,

cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho.

b) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência

diferencial de girafas. Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às

outras, e deixam, portanto, mais descendentes.

c) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei do uso e desuso.

Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam,

portanto, mais descendentes.

d) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência



e) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência

diferencial de girafas. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoçomais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho.


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03) Considere as afirmativas a seguir.

I) As mutações, sendo fonte de variabilidade genética, ocorrem continuamente com o propósito de

adaptar os indivíduos ao ambiente.

II) A migração permite que se estabeleça fluxo gênico entre populações diferentes, diminuindo as

diferenças genéticas entre elas e reduzindo a chance de especiação.

III) A seleção natural não altera a freqüência dos genes.

IV) O estabelecimento de uma nova população, a partir de poucos indivíduos que emigram da

população original, é um exemplo de princípio ou efeito do fundador.

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas CORRETAS.

a) I e II

b) I e III

c) I e IV

d) II e IIIe) II e IV

01) ENEM 2005

As cobras estão entre os animais peçonhentos que mais causam acidentes no Brasil, principalmente

na área rural. As cascavéis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, são cobras que, em

relação a outras espécies, causam poucos acidentes a humanos. Isso se deve ao ruído de seu“chocalho”, que faz com que suas vítimas percebam sua presença e as evitem. Esses animais só

atacam os seres humanos para sua defesa e se alimentam de pequenos roedores e aves. Apesar

disso, elas têm sido caçadas continuamente, por serem facilmente detectadas. Ultimamente os

cientistas observaram que essas cobras têm ficado mais silenciosas, o que passa a ser um

problema, pois, se as pessoas não as percebem, aumentam os riscos de acidentes. A explicação

darwinista para o fato de a cascavel estar ficando mais silenciosa é que:

a) a necessidade de não ser descoberta e morta mudou seu comportamento.

b) as alterações no seu código genético surgiram para aperfeiçoá-la.

c) as mutações sucessivas foram acontecendo para que ela pudesse adaptar-se.

d) as variedades mais silenciosas foram selecionadas positivamente.

e) as variedades sofreram mutações para se adaptarem à presença de seres humanos


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Capítulo 2 – Evidências da evolução: dos fósseis ao DNA

2.1 Fósseis

Muitas das evidências que levaram os cientistas a questionarem o criacionismo vieram da

Paleontologia, através da descoberta de fósseis de seres vivos que não se pareciam com nenhum

organismo existente. Esses fósseis contestavam a ideia fixista de que as espécies permaneciam imutáveis

por toda sua existência.

Um fóssil 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 corporal. O estudo dos fósseis permite deduzir o

tamanho e a forma dos organismos que os deixaram, possibilitando a reconstrução de uma imagem,

possivelmente parecida, dos animais quando eram vivos.

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 a fossilização ocorrem quando o corpo de um animal ou uma planta é sepultado no fundo de um

lago e rapidamente coberto por sedimentos (ver Figura 4).

Analisando as semelhanças e diferenças existentes entre as espécies, pode-se concluir que ocorreu

surgimento de algumas espécies e desaparecimento de outras ao longo do tempo.

2.2 Embriologia e anatomia comparadas

Outras evidências contra o criacionismo vieram com o estudo da Embriologia e da Anatomia

comparada, que mostrava grandes semelhanças entre diversos grupos de seres vivos, o que fazia suporque eles poderiam ter um ancestral comum, ou seja, um ser vivo que deu origem a vários outros,

contestando dessa forma a ideia de que as espécies teriam surgido por ato divino e de maneira

independente uma da outra.

As semelhanças do desenvolvimento embrionário e da anatomia de alguns seres vivos indicam que

possivelmente esses organismos são aparentados e descendem de um mesmo organismo. Comparando a

anatomia muitas vezes é possível determinar o grau de parentesco e a sequência evolutiva ente eles.

2.2.1 Órgãos homólogos

São aqueles que apresentam a mesma origem embrionária e semelhanças anatômicas,

mas realizam funções diferentes, como por exemplo os membros anteriores do homem, do cão, as

Figura 4 – Processo de fossilização


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asas das aves e dos morcegos, as nadadeiras dos golfinhos e das baleias (ver Figura 5).

Provavelmente as diferenças nas funções devem-se a adaptação à ambientes diversos, de

espécies que se originam de um ancestral comum. O processo que originou órgãos homólogos

com funções diferentes é chamado de divergência evolutiva.

2.2.2 Órgãos análogos

São aqueles que apresentam origem embrionária e estruturas anatômicas diferentes, mas

exercem a mesma função. Como exemplo, podemos citar as asas das aves e dos insetos. Mesmo

sendo órgãos adaptados ao voo, as asas das aves apresentam uma estrutura interna dotada de

ossos, músculos e nervos. Já as asas dos insetos são estruturas constituídas de quitina, crescem

como expansões do revestimento do corpo. Surgem por convergência evolutiva.

2.2.3 Órgãos vestigiais

A presença de vestígios de patas

nas baleias e em certas cobras indica que

esses animais vieram de ancestrais com

patas. O apêndice do homem e vestígio de

um compartimento do intestino que

abrigava micróbios para a digestão da

celulose em nossos ancestrais herbívoros.

2.2.4 Semelhanças embriológicas

Quando adultos peixes, anfíbios,

répteis, aves e mamíferos são muito

diferentes, mas seus embriões são muito

semelhantes (ver Figura 7). De novo

estamos diante de uma evidência a favorda evolução: provavelmente, todos esses

Figura 5 – Exemplos de órgãos homólogos e análogos

Figura 6 – Semelhanças embriológicas entre os mamíferos


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animais descendem de um mesmo organismo.

2.3 Semelhanças molecularesOs recentes avanços da Biologia Molecular têm permitido comparar diretamente a estrutura

genética de diferentes espécies, através da comparação das seqüências de nucleotídeos presentes nas

moléculas de DNA.

Os resultados das análises bioquímicas têm confirmado as estimativas de parentesco entreespécies 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 seres vivos que viveram no passado, estando todos os

seres vivos relacionados por graus de parentescos mais ou menos distantes.

2.4 Revisando as ideias principais

Fósseis são restos de seres vivos de épocas passadas ou quaisquer vestígios deixados poresses seres.

A embriologia e a anatomia comparadas são fundamentais na determinação do grau deparentesco dos seres vivos.

Órgãos homólogos apresentam a mesma origem embrionária e evolutiva e o mesmo tipo deanatomia, mas podem tem funções diferentes

Órgãos análogos apresentam origem embrionária e anatomia interna diferentes, mas amesma função.

Quanto maior a semelhança entre as moléculas de dois organismos, maior seu grau deparentesco.


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Sessão Leitura

Cientistas usam impressora 3D para recriar ossos de dinossauros

Carolina Vilaverde

Pesquisadores da Universidade de Drexel, na Filadélfia, estão usando impressoras 3D para recriar

ossos de dinossauros. A ideia até que é simples: os ossos originais (fossilizados) são escaneados e

digitalizados para, em seguida, cópias serem impressas em três dimensões. Os modelos são feitos com

camadas finas de plástico, que vão sendo construídas gradualmente pela impressora.

A equipe pretende, mais pra frente, juntar os ossos impressos com músculos e tendões

artificiais para reconstruir também os movimentos dos dinossauros. Mas calma, ninguém está construindo

um Jurassic Park de verdade: o paleontólogo Kenneth Lacovara e o engenheiro mecânico da equipe, James

Tangorra, estão montando, por enquanto, figuras em escala reduzida.

O mais bacana da ideia é que universidades e museus geralmente olham com cara feia para os

pesquisadores que querem fazer experimentos com ossos fossilizados. Com eles impressos,cientistas

podem testar suas teorias sobre a vida e a mobilidade dos dinossauros sem causar problemas nos fósseis

originais. “A tecnologia na paleontologia não mudou nos últimos 150 anos. Nós ainda usamos pás,

picaretas, estopas e gesso”, afirmou Lacovara.

E nem deve demorar muito tempo até que isso aconteça. Lacovara acredita que vai ter um dos

membros do dinossauro pronto para experimentos até o final do ano. Criar um dinossauro robô completo,

porém, deve demorar entre um e dois anos.

Cientistas usam impressora 3D para recriar ossos de dinossauro. Disponível em:. Acesso em 08 Abr 2014.

http://super.abril.com.br/blogs/superblog/files/2012/02/osso-dinossauro-3d-600.jpg


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Capítulo 2 – Exercícios de fixação

01) Dentre as afirmativas seguintes, assinale a que NÃO corresponde a uma evidência que apóie a

Teoria de Evolução das espécies:

a) Estudos de anatomia comparada mostram que as semelhanças internas entre seres de espéciesdiferentes são resultantes de irradiação adaptativa.

b) Os embriões dos vertebrados apresentam os mesmos padrões básicos de desenvolvimento, decorrentes

do parentesco entre eles.

c) Os estudos envolvendo fósseis indicam que a vida na terra sofreu alterações ao longo do tempo, além de

permitirem comparações com os seres vivos atuais.

d) Ao longo de sua vida, os seres vivos sofrem alterações de seu material genético, em conseqüência das

pressões seletivas do ambiente em que vivem.

02) Em relação às evidências da evolução biológica, é correto afirmar que:

a) um órgão vestigial, como o apêndice vermiforme no homem, não é evidência da evolução, porque é uma

estrutura atrofiada e sem função aparente.

b) a pata dianteira de um cavalo e a asa de um morcego constituem evidência da evolução, porque são

estruturas homólogas, apesar de o cavalo ter perdido os dedos, enquanto no morcego estes não só foram

mantidos como alongados.

c) a asa de uma ave e o élitro (asa dura) de um besouro podem ser considerados como evidência da

evolução, porque são estruturas análogas, que possuem origem embriológica diferente.

d) os fósseis constituem uma evidência da evolução, porque mostram que os organismos atuais são maisespecializados e mais adaptados que os extintos.

e) a embriogênese é uma evidência da evolução, porque mostra que uma célula ovo evolui para mórula,

blástula, gástrula e embrião, que, finalmente, evolui para o indivíduo adulto.

03) O citocromo C é uma proteína respiratória que se encontra em todos os organismos aeróbios. A

molécula desta proteína existe em todas as espécies com a mesma função, sendo constituída por

104 aminoácidos. No decurso da evolução, as mutações mudaram os aminoácidos em certas

posições da proteína, mas o citocromo C de todas as espécies tem proteína, incontestavelmente

estrutura e função semelhantes, tornando-se, para o evolucionismo, uma evidência de ordem:

a) paleontológica. b) embriológica. c) citológica. d) anatômica. e) bioquímica.


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02) ENEM 2007

As mudanças evolutivas dos organismos resultam de alguns processos comuns à maioria dos seres

vivos. É um processo evolutivo comum a plantas e animais vertebrados:

a) movimento de indivíduos ou de material genético entre populações, o que reduz a diversidade de genes e

cromossomos.

b) sobrevivência de indivíduos portadores de determinadas características genéticas em ambientes

específicos.

c) aparecimento, por geração espontânea, de novos indivíduos adaptados ao ambiente.

d) aquisição de características genéticas transmitidas aos descendentes em resposta a mudanças

ambientais.

e) recombinação de genes presentes em cromossomos do mesmo tipo durante a fase da esporulação.


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Capítulo 3 – Genética das populações – do equilíbrio à deriva genética

3.1 Evolução das populações

A população de sapos de uma lagoa ou a de papagaios de uma floresta são formadas por um

conjunto de indivíduos da mesma espécie que cruzam entre sim.São as populações que evoluem. A evolução pode ser definida como uma mudança, ao longo do

tempo, da frequência dos genes de uma população. Se um gene é responsável por uma característica útil à

sobrevivência ou à reprodução, o número de indivíduos portadores desses genes tende a aumentar por

meio da seleção natural. Com isso, a frequência desse gene também aumenta na população. O oposto

acontece com genes que prejudicam a sobrevivência ou o sucesso reprodutivo de um indivíduo.

Além da seleção natural, a mutação, a migração e a deriva genética são responsáveis pela

mudança na frequência dos genes de uma população. Destes, a

deriva genética, por se tratar de um conceito pouco conhecido,

merece atenção especial

3.2 Deriva genética

Desastres ecológicos, como incêndios florestais,

inundações, desmatamentos, etc., podem reduzir tão drasticamente

o tamanho de uma população que os poucos sobreviventes não são

amostras representativas da população original, do ponto de vista

genético. Por acaso, e não por critérios de adaptação, certos alelos

podem ter a sua freqüência subitamente aumentada, enquanto os

outros alelos podem simplesmente desaparecer. Esse fenômeno é

denominado deriva gênica (ver Figura 7).

Um caso extremo de deriva gênica é o chamado princípio do

fundador: uma nova população é “fundada” por um ou poucos

indivíduos, seja porque a população ancestral sofreu uma

diminuição drástica, seja porque um pequeno número de indivíduos

de uma população migrou para outra região, onde deu origem a uma

nova população.

Nessas condições, os indivíduos que iniciaram a novapopulação, por serem poucos, geralmente não constituem uma

amostra representativa da população original. Há casos em que uma

única fêmea grávida funda uma nova população. Essa fêmea

obviamente não possuirá uma amostra significativa dos diferentes

tipos de alelos presentes na população original.

A deriva gênica parece ter sido um fenômeno comum na

colonização de ilhas distantes dos continentes, às quais conseguem

chegar poucos indivíduos provenientes das populações continentais. Nas ilhas, os “fundadores” iniciam

populações cujas frequências gênicas são geralmente bem diferentes das populações continentais originais.

Figura 7 – Exemplo de deriva genética.Observe o aumento na frequência dogenótipo AA em relação aos demais.


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3.3 Equilíbrio de Hardy Weinberg

Se os quatro fatores que determinam as alterações nas freqüências dos genes da população são a

seleção natural, a mutação, a migração e a deriva genética, o que acontece com uma população em que

eles não estão atuando?

Estudos realizados por Hardy e Weinberg, que trabalharam independentemente, concluíram que,

na ausência dessas condições, a frequência dos alelos recessivo e dominante se mantém constante ao

longo das gerações. Dizemos que uma população que mantêm seus genes constantes está em Equilíbrio

de Hardy-Weinberg.

Em suma, as condições para uma população estar em equilíbrio são: ser suficientemente grande a

ponto de manter as proporções estatísticas; haver cruzamentos pan-míticos, isto é, todos os indivíduos

devem ter as mesmas chances de cruzamento (ausência de seleção natural); não ocorrer mutações nem

migrações.

A população descrita por hardy e Weinberg, porém, não existe de verdade; sempre há um fatorevolutivo alterando a frequência dos genes. Entretanto, com base nessa população hipotética, podemos

estudar se está havendo alteração na frequência de determinados genes e que fator está provocando essa

situação.


A evolução pode ser definida como uma alteração na frequência dos genes.

A lei de hardy-Weinberg afirma que, se os fatores evolutivos (mutação, seleção natural, etc.)

não se manifestarem, a frequência dos alelos permanecerá constante através das gerações e

a população estará em equilíbrio.

Em populações pequenas podem ocorrer alterações aleatórias na frequência de genes sem

nenhum valor adaptativo (deriva genética).


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Sessão Leitura

Samambaias são fósseis vivos, afirma estudo

Pesquisadores suecos analisaram um fóssil de 180 milhões de anos da planta e descobriram que seugenoma não mudou ao longo dos anos.

Samambaia (Osmunda japonica), parente próxima da espécie encontrada no fóssil do período Jurássico

Cientistas encontraram evidências de que as samambaias de hoje são “fósseis vivos”. É o que

indica um exemplar da planta de 180 milhões de anos encontrado no sul da Suécia. A análise

das estruturas celulares bem preservadas do fóssil mostrou que ele é praticamente idênticoà espécieOsmundastrum cinnamomeum, uma samambaia presente na Europa, na América e na Ásia.

"O genoma dessas samambaias continuou essencialmente o mesmo desde o período Jurássico (entre 199

milhões e 145 milhões de anos)", afirma a pesquisadora Vivi Vajda, da Universidade Lund, na Suécia,

coautora do estudo publicado na última quinta-feira na revistaScience. "Trata-se de um exemplo supremo

de estagnação evolutiva."

Fóssil bem preservado — As análises mostraram que a planta da famíliaOsmundaceae foi

conservada por uma erupção de lava, antes de começar a se decompor. Com isso, organelas raramente

encontradas em fósseis, como as membranas celulares, núcleos e cromossomos das células vegetais,

ficaram preservados e puderam ser recuperados pelos cientistas. Para estudar o fóssil da samambaia, oscientistas usaram microscópios, raios-x e análises geoquímicas. E perceberam que o tamanho do núcleo

das células e o próprio conteúdo do DNA da planta quase não sofreram modificações ao longo dos anos —

é idêntico a outras espécies da mesma família.

O fóssil da samambaia foi recolhido nos anos 1960 por um fazendeiro do sul da Suécia e doado ao

Museu de História Natural do país. Ele ficou esquecido nos arquivos da instituição por quarenta anos, até

que a equipe resolveu estudar a rocha.

Samambaias são fósseis vivos, afirma estudo . Disponível em: Acesso em: 28 Abr 2014.


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Capítulo 3 – Exercícios de Fixação

01) Numa população em equilíbrio Hardy-Weinberg a frequência do alelo dominante para um dado

lócus autossômico é 0,6. Portanto, a frequência dos heterozigotos para este locus será:

a) 0,24 b) 0,48 c) 0,60 d) 1,20 e) 2,40

02) A frequência do gene a, que determina o albinismo, é de 30% em uma certa população em

equilíbrio. Em uma amostra de 500 pessoas desta população, quantas se espera encontrar com

albinismo?

a) 5 b) 15 c) 45 d) 60 e) nenhuma das anteriores

03) ENEM 2009

Os ratos Peromyscus po l iono tus 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 coloração muito semelhante. Em geral,

a coloração da pelagem também é muito parecida à cor

do solo da região em que se encontram, que tambémapresenta a mesma variação de cor, distribuída ao

longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontram-

se representadas sete diferentes populações de P.

po l iono tus . Cada população é representada pela

pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua

posição geográfica no mapa.

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.

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) herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e

transmitirem suas características genéticas aos descendentes.


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Capítulo 4 – Formação de novas espécies: do isolamento geográfico ao reprodutivo

4.1 Especiação

Espécie é definida como um conjunto de indivíduos que se reproduzem, originando prole fértil. Essa

definição não se aplica aos organismos fósseis e aos seres que se reproduzem assexuadamente, como as

bactérias (embora troquem material genético por conjugação, esse processo é bem diferente de um

cruzamento e não possibilita identificar a espécie). Nesses casos, podem ser usados critérios de

semelhanças morfológicas (por exemplo, para classificar fósseis), ou semelhanças genéticas, pela análise

do DNA.

Mas essa definição é útil para explicar a especiação, isto é, a formação de novas espécies.

4.2 Isolamento geográfico

Indivíduos pertencentes à mesma espécie podem ser separados por uma barreira física, como: rios,

mares, cordilheiras, lagos, vales etc. Com o isolamento ou separação dos grupos, pode ocorrer que sejamsubmetidos a diferentes pressões seletivas. Desta forma, a seleção natural irá atuar de maneira diferente

nas duas populações, o que acentuará as diferenças genéticas entre elas. Se as barreiras perdurarem,

essas diferenças podem chegar ao ponto de impedir o cruzamento entre as populações, formando novas

espécies; então ocorre o isolamento reprodutivo entre indivíduos que inicialmente pertenciam à mesma

espécie (Ver Figura 8). O isolamento reprodutivo pode se manifestar de duas formas: mecanismo pré e pós-

zigóticos, que serão estudados a seguir. Esse tipo de especiação é conhecido como alopátrica (alo =

diferente; patri = local de nascimento).

Figura 8 – Especiação. Observe a sequência: isolamento geográfico, tempo, isolamento reprodutivo, novas espécies.


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4.2.1 Mecanismos pré-zigóticos

Antecedem a formação do zigoto; os mais comuns são:

• Diferenças comportamentais: quando ocorre diferença de comportamento entre

espécies no ritual de acasalamento. Ex: canários machos são capazes de atrair com seu canto

apenas a fêmea de sua espécie.

• Barreiras mecânicas: caracterizam-se pelo tamanho diferenciado do aparelho reprodutor

entre as espécies; ocorrem principalmente com flores, impedindo que determinados agentes

polinizadores realizem a polinização.

• Órgãos sexuais que amadurecem em épocas diferentes : É muito comum em plantas

que florescem em épocas diferentes do ano. A sincronização da abertura floral em épocas

diferentes evita o cruzamento entre essas espécies.

4.2.2 Mecanismos pós-zigóticos

Ocorrem após a formação do zigoto; os principais são:• Inviabilidade do híbrido: a morte é prematura, ainda nos estágios iniciais de

desenvolvimento, portanto o embrião não se desenvolve. Algumas espécies de anfíbios, vivendo na

mesma lagoa, podem eventualmente cruzarem-se e formar híbridos que não se desenvolvem.

• Esterilidade do híbrido: embora apresentem características normais, os híbridos são

estéreis, o que revela a incompatibilidade do material genético herdado dos pais de espécies

diferentes. O exemplo mais comum é o caso do burro e da mula, consequência do cruzamento de

égua com jumento. Nesse caso o burro e a mula são estéreis e, portanto, podemos concluir que a

égua e o jumento pertencem a espécies diferentes.

4.3 Especiação sem isolamento geográfico

É um tipo de especiação que ocorre com populações que vivem na mesma área e é chamada

simpátrica (sim = junto). Um exemplo de especificação simpátrica ocorre em plantas, com a formação de

indivíduos poliploides, isto é, indivíduos que apresentam três ou mais conjuntos de cromossomos em suas

células. Os que apresentam três são os indivíduos tetraploides (3N). Neste caso, não ocorre empareamento

dos cromossomos na meiose, já que ocorre um número ímpar de cromossomos. Com isso a meiose deixa

de ocorrer, e não formarão gametas; o resultado é um indivíduo híbrido estéril. A laranja-da-baía é triploide,

portanto não produz gametas e nem sementes.


Os isolamentos geográfico e reprodutivo são fatores importantes na formação de novas

espécies. O isolamento geográfico impede o cruzamento entre duas populações que ficam

cada vez mais diferentes. Há um momento em que o cruzamento entre os indivíduos não pode

ser realizado, mesmo que eles voltem a viver no mesmo território (isolamento reprodutivo).

Nesse momento dizemos que ocorreu a formação de novas espécies.

A especiação também pode ocorrer sem isolamento geográfico, como em plantas poliplóides.

Os mecanismos responsáveis pelo isolamento reprodutivo podem ser classificados em pré epós-zigóticos


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Sessão Leitura

Estudo põe em dúvida teoria sobre surgimento de novas espécies3

EFE Em Washington 03/09/2013

As barreiras reprodutivas, que por muito tempo foram consideradas como a principal causa do

surgimento de novas espécies de plantas e animais, poderiam ser um fator secundário, segundo um estudo

publicado nesta segunda-feira (2) pela revista da Academia de Ciências dos Estados Unidos, a Pnas

(Proceedings of the National Academy of Sciences).

Charles Darwin se referiu à origem das espécies como "o mistério dos mistérios" e, ainda hoje, mais

de 150 anos após suas pesquisas, os biólogos da evolução não sabem explicar de forma detalhada como

surgem novas plantas e animais.

Durante décadas, quase todos os estudos neste campo tinham como base a teoria de que a causa

principal do surgimento de espécies novas, um processo chamado "especiação", são as barreiras queinterferem no processo de reprodução de populações.

Estas barreiras podem ser geográficas - por exemplo uma nova montanha, um rio ou uma geleira

que separa duas populações de animais e plantas - ou diferenças genéticas que impedem que indivíduos

incompatíveis produzam descendentes férteis (o cruzamento entre cavalos e asnos dá origem as mulas,

que são estéreis).

Rato descoberto na Patagônia da

Argentina recebeu o nome de T.

kirchnerorum, em homenagem aospresidentes Néstor Kirchner e

Cristina Kirchner. É o primeiro

animal registrado da zona desértica

em 50 anos.

Mas agora biólogos das universidades de Chicago e de Michigan, nos Estados Unidos,

questionaram a teoria de que o isolamento reprodutivo impulsione a "especiação".

"Nossos resultados não sustentam esse pressuposto, e nosso estudo é, de fato, a primeira prova

direta de como estas barreiras afetam a taxa de formação de espécies", afirmaram os responsáveis Daniel

Rabosky, de Michigan, e Daniel Matute, de Chigago.

Os dois cientistas concluíram que, se as barreiras genéticas fossem a principal causa do surgimento

de novas espécies, os grupos que acumulam rapidamente esses genes também deveriam mostrar altas

taxas de formação de espécies.


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Os pesquisadores tentaram comprovar a ideia comparando as taxas de "especiação" com os

indicadores genéticos de isolamento reprodutivo em pássaros e moscas de fruta, porque existem extensos

conjuntos de dados sobre experimentos de cruzamento entre espécies dos dois tipos.

Rabosky e Matute usaram os cálculos evolucionistas de taxas de especiação em nove grupos

maiores de moscas de fruta e em dois terços das espécies de pássaros conhecidas. Eles criaram modelos

por computador para realizar a comparação e os resultados foram surpreendentes.

"Não encontramos provas de que estas coisas estejam relacionadas. A taxa de surgimento das

barreiras reprodutivas genéticas não prevê a taxa de formação de novas espécies na natureza", confirma o

artigo publicado.

"Se estes resultados fossem certos em termos mais gerais - algo que ainda não afirmamos mas

suspeitamos que seja concreto - isso significaria que nosso entendimento da formação de espécies é

extremamente incompleto, porque passamos muito tempo estudando algo errado devido a uma teoria

equivocada", explicaram os pesquisadores.

As barreiras reprodutivas continuam a ser importantes. Todo tipo de plantas e animais vivem juntosno mesmo lugar, o que não poderia ocorrer se não houvesse barreiras reprodutivas.

Se as conclusões de Matute e Rabosky puderem ser amplamente aplicadas a outros organismos,

os genes de "especiação" provavelmente desempenham um papel mínimo na formação das espécies,

segundo a publicação. Os pesquisadores especularam que a parte que falta nos estudos dessa área é,

paradoxalmente, a extinção.

Alguns cientistas sugeriram que a "especiação" poderia estar limitada, primordialmente, por fatores

associados com a persistência de novas espécies. Estes modelos propõem que é relativamente fácil que

uma espécie se divida em outras novas, mas que a maioria delas não consegue sobreviver e se estabelecer

ao longo dos períodos da escala geológica.

O seriado "The Big Bang Theory" serviu de inspiração para batizar uma nova espécie de abelhas brasileiras. Trata-se da "Euglossa

bazinga", que vive na área de transição entre o Cerrado e a Amazônia. Na série, a expressão "bazinga" é dita frequentemente pelo

"nerd" Sheldon Cooper (Jim Parsons).

UOL Notícias Meio Ambiente. Disponível em: . Acesso em: 15 Abr 2014


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01) Em algumas regiões brasileiras, existem exemplares de Euphorbia heterophylla, uma planta

daninha bastante prejudicial à lavoura de soja e que pode ser resistente a herbicidas. Se, após

alguns anos, não existir mais o fluxo de genes entre as plantas susceptíveis e resistentes aherbicidas dessa espécie, então ocorrerá:

a) seleção natural.

b) irradiação adaptativa.

c) isolamento geográfico.

d) recombinação gênica.

e) isolamento reprodutivo.

02) Comportamentos que favorecem a dispersão também promovem, geralmente, a especiação. É

CORRETO afirmar que, entre os comportamentos que costumam favorecer a especiação, se inclui:

a) a ocupação de novos nichos.

b) a territorialidade.

c) o cuidado com a prole.

d) o sedentarismo.

03) Qual a condição inicial básica para que ocorra o processo de formação de raças?

a) Isolamento reprodutivo

b) Isolamento geográfico

c) Seleção natural

d) Esterilidade dos descendentes

e) Superioridade do híbrido

04) Assinale a complementação correta para a frase abaixo.

Duas populações de uma mesma espécie, vivendo em ambientes diferentes e isoladas geograficamente:

a) poderão formar duas espécies, se persistir o isolamento.

b) terão obrigatoriamente o mesmo conjunto gênico (genético).

c) não poderão alterar seus conjuntos gênicos com o passar do tempo por estarem isoladas.d) nunca poderão formar raças diferentes

e) obrigatoriamente terão que se extinguir.


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04) ENEM 2005

Há quatro séculos alguns animais domésticos foram introduzidos na Ilha da Trindade como "reserva

de alimento". Porcos e cabras soltos davam boa carne aos navegantes de passagem, cansados detanto peixe no cardápio. Entretanto, as cabras consumiram toda a vegetação rasteira e ainda

comeram a casca dos arbustos sobreviventes. Os porcos revolveram raízes e a terra na busca de

semente. Depois de consumir todo o verde, de volta ao estado selvagem, os porcos passaram a

devorar qualquer coisa: ovos de tartarugas, de aves marinhas, caranguejos e até cabritos pequenos.

Com base nos fatos acima, pode-se afirmar que:

a) a introdução desses animais domésticos, trouxe, com o passar dos anos, o equilíbrio ecológico.

b) o ecossistema da Ilha da Trindade foi alterado, pois não houve uma interação equilibrada entre os seres

vivos.

c) a principal alteração do ecossistema foi a presença dos homens, pois animais nunca geram

desequilíbrios no ecossistema.

d) o desequilíbrio só apareceu quando os porcos começaram a comer os cabritos pequenos.

e) o aumento da biodiversidade, a longo prazo, foi favorecido pela introdução de mais dois tipos de animais

na ilha

05) ENEM 2011

Não é de hoje que o homem cria, artificialmente, variedade de peixes por meio da hibridação. sta 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).

Sem controle, esses animais podem invadir rios e lagos naturais, se reproduzir e

a) originar uma nova espécie poliploide.

b) substituir geneticamente a espécie natural.

c) ocupar o primeiro nível trófico no hábitat aquático.

d) impedir a integração biológica entre as espécies parentais.

e) produzir descendentes com o código genético modificado.


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Capítulo 5 – Tópicos especiais

5.1 Formas de adaptação

O termo adaptação significa a capacidade que todo ser vivo tem de ajustar-se ao ambiente, isto é,

de transformar-se em resposta a uma alteração ambiental. A capacidade de adaptação está

indissoluvelmente ligada à manutenção da vida. A seguir, estudaremos alguns exemplos de adaptação

evolutiva.

5.1.1 Camuflagem

Alguns animais podem ter a capacidade de se camuflarem com o meio em que vivem para

tirar alguma vantagem. A camuflagem pode ser útil tanto ao predador, quando deseja atacar uma

presa sem que esta o veja, ou para a presa, que pode se esconder mais facilmente de seu

predador.

Existem dois tipos de camuflagem, a homocromia, onde o animal tem a cor é a mesma domeio onde vive (ver Figura 9), e a homotipia, onde o animal tem a forma de objetos que compõe o

meio (ver Figura 10).

5.1.2 Mimetismo

Semelhante à camuflagem, só

que em vez de se parecerem com o meio,

os animais que praticam o mimetismo

tentam se parecer com outros animais.

5.1.2.1 Mimetismo batesiano

Um animal tóxico ou

perigoso é imitado evolutivamente por espécies “saborosas” ou inofensivas. Neste

caso, somente a espécie inofensiva se beneficia da “fama” da espécie perigosa, pois

um predador evitará ambas.

5.1.2.2 Mimetismo müllerianoUm animal tóxico ou perigoso é imitado evolutivamente por espécies igualmente

Figura 9 – Exemplo de homocromia Figura 10 – Exemplo de homotipia

Figura 11 – Mimetismo batesiano. Somente a espécie da esquerda é tóxica


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tóxicas ou perigosas. Neste caso, as duas espécies se beneficiam.

5.2 Tipos de seleção natural

Quanto aos efeitos que exerce na população, a seleção natural é classificada em três tipos que

estudaremos a seguir.

5.2.1 Seleção estabilizadora

Ocorre quando o fenótipo intermediário é favorecido em

detrimento dos fenótipos extremos.

Observe a Figura 12. Se você fosse um sapo, provavelmente

iria comer as borboletas mais claras e as mais escuras porque não

enxergaria direito as cinzas. Portanto o fenótipo intermediário

(coloração cinza) está sendo favorecido pela seleção natural em

relação aos fenótipos extremos (branco e preto).

5.2.2 Seleção direcional

Ocorre quando há mudanças ambientais e um fenótipo antes

desfavorável passa a ser favorecido.

Observe a Figura 13. Se por algum motivo o ambiente em

que as borboletas viviam se torne mais escuro, o fenótipo preto será

favorecido em relação aos demais.

5.2.3 Seleção disruptiva

Favorece os indivíduos com características extremas,enquanto os médios são desfavorecidos.

Observe a Figura 14. Se nesse mesmo ambiente por algum

motivo passassem a existir dois microambientes, um branco e outro

preto, as borboletas cinzas ficariam em desvantagem em qualquer

um dos dois e a seleção natural, portanto, favoreceria os fenótipos

extremos, que em seus respectivos ambientes estariam camuflados.

5.3 Seleção artificial

Muito antes de Darwin e Wallace, fazendeiros

e agricultores estavam usando a ideia de seleção para

causar mudanças nas características de suas plantas e

animais ao longo de décadas. Fazendeiros e agricultores

permitiram a reprodução apenas de plantas e animais com

características desejáveis, causando a evolução do

estoque da fazenda. Esse processo é chamado de

seleção artificial porque são as pessoas (ao invés da

natureza) que selecionam quais organismos vão se reproduzir.Da mostarda-selvagem, por exemplo, o ser humano conseguiu por seleção artificial o repolho, a

Figura 12 – Exemplo de seleção estabilizadora

Figura 13 – Exemplo de seleção direcional

Figura 14 – Exemplo de seleção disruptiva

Figura 15 – Exemplo de seleção artificial


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couve-de-bruxelas e a couve-flor, entre outras variedades comestíveis (ver Figura 15).

5.4 O caso das mariposas de Manchester

Um exemplo clássico de seleção natural foi

observado na Inglaterra em meados do século XIX.

Antes do início da industrialização da cidade de

Manchester, era visível o predomínio de mariposas

claras da espécie Biston betularia em relação à

escura da espécie Biston carbonaria. Na época,

devido à ausência de fuligem e outros agentes

poluentes, os troncos das árvores eram mais claros

e recobertos de liquens, o que facilitava a

camuflagem das mariposas claras, tornando difícil

sua visualização pelos predadores naturais. Com oinício da industrialização, os liquens foram

exterminados pela poluição, e os troncos das

árvores tornaram-se escuros. Com essa nova

situação, as mariposas escuras foram favorecidas, e

se tornaram o grupo dominante (ver Figura 16).


A camuflagem e o mimetismo são formas de adaptação evolutiva em que um animal se parece

com o ambiente ou com outro animal, respectivamente.

Existem dois tipos de camuflagem (homocromia e homotipia) e dois tipos de mimetismo

(batesiano e mülleriano).

A seleção natural pode ser classificada como estabilizadora (quando favorece o fenótipo

intermediário), direcional (quando favorece um fenótipo em detrimento dos demais) ou

disruptiva (quando os fenótipos extremos são favorecidos pela seleção natural).

A seleção artificial ocorre quando o ser humano, e não a natureza, define quais as

características favoráveis.

Figura 16 – Mariposas de Manchester. As setas vermelhas mostram asmariposas camufladas antes e depois da industrialização da cidade.


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Sessão Leitura

5 etapas da evolução humana

Michel Goulart setembro 26, 2011

A espécie humana, como conhecemos, foi resultado de uma longa evolução física e biológica que já

dura, aproximadamente, 4 milhões de anos. À medida que foi se distanciando de seus ancestrais

macacóides, os hominídeos foram utilizando ferramentas, andando de forma ereta, aumentando a massa

cerebral, desenvolvendo a linguagem e adquirindo consciência.

Australopiteco

O Australopiteco é

considerado o ancestral mais

antigo do ser humano. Viveu

na África há

aproximadamente 3 milhões

de anos. O volume de seu

crânio era de cerca de 500

cm³, um pouco maior que o

dos atuais macacos. A sua

forma de linguagem não era

mais elaborada do que a deum chimpanzé. Tendo

aparecido pelas primeiras vezes no sul de África, as suas principais características físicas englobam a baixa

altura (não ultrapassava os 1,40 metros), bipedismo, fronte baixa e maxilares bastante salientes.

Homo Habilis

O Homo Habilis inventou as primeiras ferramentas e viveu há

aproximadamente 2 milhões de anos. O volume de seu crânio era

de 800 cm³ – o dobro do crânio do chimpanzé. Levava uma vida

nômade nas savanas do leste da África, alimentando-se de carne,

obtida através da caça, além de frutos e outros vegetais. Há indícios

de que tinha um tipo de linguagem rudimentar. A sua altura seria de

aproximadamente 1,27 cm, com um peso de, aproximadamente 45

kg. As fêmeas podiam ser menores.


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Homo Erectus

O Homo Erectus viveu há aproximadamente 1 milhão de

anos. Sabia utilizar alguns instrumentos feitos de pedra e

era um hábil caçador. O volume de seu crânio era de 1.100

cm³, o que equivale ao dobro do crânio dos macacos atuais.

O Homo habilis e todos os Australopitecos foram

encontrados somente na África, mas o Homo Erectus

aparece localizado em áreas geográficas mais alargadas,

como a Ásia, Europa e África. Existem provas que levam a

concluir que manipulavam o fogo, apresentando de igual

modo utensílios de pedra mais sofisticados.

Homo Sapiens

O Homo Sapiens viveu há aproximadamente 200 mil anos.

Já era um artesão habilidoso e os seus utensílios eram

melhores e mais eficientes do que todos os outros feitos

anteriormente. O volume de seu crânio atingia 1.500 cm³, o

mesmo volume do crânio do ser humano moderno. Através

da indicação do indício fóssil, esse organismo revelou ser de

baixa estatura e musculoso, com um cérebro praticamente

do mesmo tamanho que o nosso, com região cerebralcorrespondente à fala bem desenvolvida.

Homo Sapiens Neanderthalensis

O Homo Sapiens Neanderthalensis- ou Homem de

Neandertal – viveu há aproximadamente 100 mil anos

. Nesta etapa, o ser humano já tinha preocupações

espirituais e noção da morte. O volume de seu crânio

atingia 1.700 cm³, levemente maior do que os

humanos modernos. Os homens mediam em média

1,68 cm. Os ossos eram fortes e pesados, mostrando

sinais de uma poderosa estrutura muscular. Foram

formidáveis caçadores e há indícios de que já

praticavam rituais funerários.

5 etapas da evolução humana. Disponível em: . Acesso em: 05 Maio de 2014.


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01) Um dos exemplos mais famosos acerca do processo de seleção natural foi o caso das mariposas

de Manchester. Inicialmente predominavam as mariposas brancas, que costumavam pousar em

troncos de árvores — que, naquela época, eram ligeiramente esbranquiçados. Com a Revolução

Industrial, os troncos ficaram mais escuros e houve um aumento na quantidade das mariposas

negras. Esse fato ocorreu porque:

a) As mariposas brancas adaptaram-se à coloração escura do caule.

b) A coloração dos caules provocou uma mudança na coloração das mariposas.

c) As mariposas brancas eram facilmente predadas nos caules escuros e, portanto, as mariposas negras

sobreviviam e conseguiam se reproduzir.

d) As mariposas brancas passaram a ser predadas e, por isso, tiveram que se adaptar ao ambiente,

mudando a sua coloração para conseguir sobreviver.

e) A poluição fez com que as mariposas brancas se reproduzissem e tivessem mais descendentes decoloração escura.

06) ENEM 2005

Foi proposto um novo modelo de evolução dos primatas elaborado por matemáticos e biólogos.

Nesse modelo o grupo de primatas pode ter tido origem quando os dinossauros ainda habitavam a

Terra, e não há 65 milhões de anos, como é comumente aceito. Examinando esta árvore evolutiva

podemos dizer que a divergência entre os macacos do Velho Mundo e o grupo dos grandes macacose de humanos ocorreu há aproximadamente

a) 10 milhões de anos.

b) 40 milhões de anos.

c) 55 milhões de anos.

d) 65 milhões de anos.e) 85 milhões de anos.


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Exercícios de Revisão

1. Um agricultor utilizou um mesmo inseticida durante longo tempo em sua lavoura para eliminar

uma praga. Após todo esse tempo, ele verificou que a população da praga tornou-se resistente ao

inseticida. O fenômeno evolutivo que ocorreu na população da praga foi:a) Mutação

b) Aberração cromossômica numérica

c) Isolamento reprodutivo

d) Seleção natural

e) Formação de nova espécie

2. Entre os cães domésticos encontramos uma grande diversidade morfológica (p. ex.: Fox, São

Bernardo, Dobermann, Poodle e muitos outros). Já entre os cães selvagens (Cachorro-do-mato,

Lobo-guará), a diversidade é muito menor. Com relação a esse processo, podemos considerar:a) A grande diversidade entre os cães domésticos é resultado de uma forte seleção promovida pelo homem.

b) A menor diversidade entre os cães selvagens decorre do fato de não estar submetidos a nenhum

processo seletivo.

c) A fertilidade entre os diferentes tipos de cães domésticos é uma evidência de que eles são de espécies

diferentes.

d) A formação dos diferentes tipos de cachorros é um processo de convergência adaptativa.

3. São órgãos homólogos:

a) nadadeiras de peixes e parápodes de poliquetas;

b) nadadeiras anteriores de uma baleia e asa de morcego;

c) brânquias de camarão e brânquias de peixes;

d) nadadeiras peitorais de peixes e braços de polvo;

e) asas de aves e asas de insetos.

4. “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 longasquanto as 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.


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5. Sobre a teoria de Darwin, pode-se considerar que, para que ela fosse completa:

a) teria de explicar como as características adquiridas são transmitidas;

b) não poderia considerar que todos os animais da Ordem Primata, incluindo a espécie humana, tivessem

uma origem comum;

c) deveria mencionar o fato de que a evolução tem como causa exclusiva a mutação;

d) teria de explicar a origem das variações nas espécies;

e) deveria dizer que as variações são impostas pelo meio ambiente.

6. Há alterações estruturais decorrentes da adaptação de uma espécie, em resposta a novas

necessidades impostas por mudanças ambientais, e essas alterações são transmitidas à prole.

Esta ideia faz parte da teoria de:

a) Lamarck.

b) Darwin.

c) Wallace.d) Lyell.

e) Malthus.

7. A característica - musculatura desenvolvida - adquirida por um halterofilista deverá ser

transmitida a seus descendentes.

Esta afirmação se baseia na teoria evolucionista enunciada por:

a) Lineu.

b) Darwin

c) Malthus.d) Lamarck.

e) Mendel.

8. Os princípios a seguir relacionados referem-se à teoria da evolução das espécies.

I. Adaptação ao meio.

II. Seleção natural.

III. Mutação.

IV. Lei do uso e desuso.

V. Herança dos caracteres adquiridos.

Lamarck, em sua teoria, considerou:

a) I, II e III.

b) II, III e IV.

c) I, IV e V.

d) II, IV e V.

e) II, III e V.


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9. Entre os princípios básicos abaixo, o único que não faz parte da teoria da evolução de Darwin é:

a) O número de indivíduos de uma espécie mantém-se mais ou menos constante no decorrer das gerações.

b) A seleção dos indivíduos de uma espécie se faz ao acaso.

c) Os indivíduos de uma espécie apresentam variações em suas características.

d) No decorrer das gerações, aumenta a adaptação dos indivíduos ao meio ambiente.

e) O meio ambiente é o responsável pelo processo de seleção.

10. Em relação à evolução biológica, observe as afirmativas abaixo:

I. A girafa evoluiu de ancestrais de pescoço curto, o qual se desenvolveu gradativamente pelo esforço do

animal para alcançar as folhas das árvores mais altas.

II. Os ancestrais da girafa apresentavam pescoço de comprimentos variáveis. Após várias gerações, o

grupo mostrou um aumento no número de indivíduos com pescoço mais comprido, devido à seleção natural.

III. Os indivíduos mais adaptados deixam um número maior de descendentes em relação aos não-

adaptados.IV. As características que se desenvolvem pelo uso são transmitidas de geração a geração.

Assinale:

a) se I, II e III estiverem de acordo com Lamarck e IV com Darwin;

b) se I e III estiverem de acordo com Lamarck e II e IV com Darwin.

c) se I e IV estiverem de acordo com Lamarck e II e III com Darwin;

d) se I, II, III e IV estiverem de acordo com Lamarck;

e) se I , II , I II e IV estiverem de acordo com Darwin.

11. Em um ambiente qualquer, os indivíduos com características que tendem a aumentar suacapacidade de sobrevivência têm maior probabilidade de atingir a época de reprodução. Assim, em

cada geração, podemos esperar um pequeno aumento na proporção de indivíduos de maior

viabilidade, isto é, que possui maior número de características favoráveis à sobrevivência dos mais

aptos. Esse texto se relaciona com:

a) lei do uso e desuso.

b) herança dos caracteres adquiridos.

c) hipótese do aumento da população em progressão geométrica.

d) hipótese do aumento de alimento em progressão aritmética.

e) seleção natural.

12. "De tanto comer vegetais, o intestino dos herbívoros aos poucos foi ficando longo." Essa frase

está de acordo com qual destas teorias?

a) Darwinismo

b) Mutacionismo

c) Lamarckismo

d) Mendelismo

e) Neodarwinismo


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13. “O ambiente afeta a forma e a organização dos animais, isto é, quando o ambiente se torna muito

diferente, produz ao longo do tempo modificações correspondentes na forma e organização dos

animais... As cobras adotaram o hábito de se arrastar no solo e se esconder na grama; de tal

maneira que seus corpos, como resultados de esforços repetidos de se alongar, adquiriram

comprimento considerável...”.

O trecho citado foi transcrito da obra Filosofia Zoológica de um famoso cientista evolucionista.

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, a ideia transmitida pelo texto e o nome do seu autor.

a) Seleção natural – Charles Darwin.

b) Herança dos caracteres adquiridos – Jean Lamarck.

c) Lei do transformismo – Jean Lamarck.

d) Seleção artificial – Charles Darwin.

e) Herança das características dominantes – Alfred Wallace.

14. Quais as características presentes nos indivíduos de uma espécie afim de que possamos afirmarque os mesmos são mais adaptados em comparação a outros indivíduos da mesma espécie:

a) são maiores e solitários.

b) comem mais e apresentam cores vibrantes.

c) vivem mais e reproduzem mais.

d) apresentam mais membros como pernas ou patas.

e) são mais fortes.

15. Os pesquisadores Robert Simmons e Lue Scheepers questionaram a visão tradicional de como a

girafa desenvolveu o pescoço comprido. Observações feitas na África demonstraram que as girafasque atingem alturas de 4 a 5 metros, geralmente se alimentam de folhas a 3 metros do solo. O

pescoço comprido é usado como uma arma nos combates corpo a corpo pelos machos na disputa

por fêmeas. As fêmeas também preferem acasalar com machos de pescoço grande. Esses

pesquisadores argumentam que o pescoço da girafa ficou grande devido à seleção sexual; machos

com pescoços mais compridos deixavam mais descendentes do que machos com pescoços mais

curtos. (Simmons and Scheepers, 1996. Amer ican Natura l is t Vol. 148: pp. 771-786. Adaptado).

Sobre a visão tradicional de como a girafa desenvolve um pescoço comprido, é CORRETO afirmar

que:

a) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei de uso e desuso.

As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço mais comprido e,

cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho.

b) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência


outras e deixam, portanto, mais descendentes.

c) na visão tradicional baseada em Lamarck, a girafa adquire o pescoço comprido pela lei do uso e desuso.

Aquelas com pescoço comprido conseguem se alimentar de folhas inacessíveis às outras, e deixam,

portanto, mais descendentes.d) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência


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e) na visão tradicional baseada em Darwin, a girafa adquire o pescoço comprido com a sobrevivência

diferencial de girafas. As girafas que esticam seus pescoços geram uma prole que já nasce com pescoço

mais comprido e, cumulativamente, através das gerações, o pescoço, em média, aumenta de tamanho.

16. Leia os trechos seguintes, extraídos de um texto sobre a cor de pele humana.

“A pele de povos que habitaram certas áreas durante milênios adapto u-se para p ermi tir a p rod ução

de vitamina D.”

“À medida que os seres humanos começaram a se movimentar pelo Velho Mundo há cerca de 100

mi l anos , sua pele foi s e adaptand o às co nd ições amb ientais d as difer entes reg iões. A co r da pele

das po pulações nativas da Áfr ica foi a que teve mais tem po p ara se adaptar po rque os prim eiros

seres humanos surgiram ali.” (Scientific American Br

apostila evolução igor revisada4

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