Ancorensis Cooperativa de Ensino, CRL

Dados e contextos para uma ideia brilhante – seleção natural

“Não é o mais forte que sobrevive. Nem o mais inteligente. Mas o que melhor se adapta às mudanças.”

Disciplina: Biologia e Geologia

Professora: Susana Leão

Trabalho realizado por: Filipa Fonseca; 11º A

Data: 14 de janeiro de 2013

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Objetivos da pesquisa:

O objetivo deste trabalho incide na explicação da enorme diversidade de seres, desde os seres unicelulares até aos pluricelulares mais evoluídos, algo que se tornou no tema central do pensamento humano, passando pela teoria de Lamarck até à teoria que conseguiu explicar a diversidade nos seres vivos, a teoria de Darwin, ainda que esta apresente algumas falhas.

Um pouco sobre Darwin…

aturalista e biólogo inglês, Charles Robert Darwin nasceu a 12 de fevereiro de 1809, em Shrewsbury, e

morreu a 19 de abril de 1882, em Dawn, Kent. Neto de Erasmus Darwin, um médico e poeta conhecido, e filho de um médico, perdeu a mãe com apenas oito anos e, desde então, a sua educação ficou a cargo das irmãs mais velhas.

N

Ingressou na Universidade de Edimburgo em 1825 para estudar Medicina mas, não se sentindo identificado com o curso, mudou para a Universidade de Cambridge com o intuito de se tornar pastor da Igreja. Apesar das suas intenções, Darwin conheceu os professores John Henslow, de biologia, e Adam Sedgwickint, de geologia, que lhe despertaram o interesse pelo estudo da História Natural, área a que se veio a dedicar no percurso da sua vida. Findos os estudos universitários, em 1831, participou como naturalista na viagem do navio inglês Beagle. Esta viagem a várias partes do globo proporcionou-lhe o estudo e desenvolvimento aprofundado dos seus conhecimentos, assim como novos dados de investigação sobre a evolução da Terra, desde as variações geológicas à descoberta de

fósseis que se assemelhavam a animais que ainda habitavam na mesma região.

Em 1844, Darwin já tinha ideias fundamentadas da sua teoria, mas decidiu não as publicar, possivelmente porque tinha consciência da polémica que iria causar.

Em 1858, 20 anos após a viagem no Beagle, recebeu uma carta de um jovem naturalista – Alfred Russel Wallace, que tinha trabalhado na Malásia e que lhe pedia a sua opinião sobre uma teoria sua dedicada à origem das espécies, em que afirmava que “sobrevivem os mais aptos; os mais saudáveis escapam dos efeitos das doenças; os mais fortes, os mais ágeis, dos inimigos; os melhores caçadores, ou os de melhor digestão da fome; e assim por diante”. Ambos perceberem que as suas teorias se fundamentavam da mesma foram. Wallace, desta forma, incentivou e apoiou Darwin a publicar a sua teoria.

E assim foi. Já em 1859, publicou a célebre obra em que expôs a sua teoria, The Origin of Species by Means of Natural Selection (A Origem das Espécies pela Seleção Natural). Apesar de reconhecer que os seus conhecimentos sobre hereditariedade eram limitados, representou em forma de árvore a relação entre os animais e plantas da atualidade com outros já extintos, seus ancestrais. The Origin of Species by Means of Natural Selection

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foi alvo de várias críticas por parte de outros cientistas que alegavam falta de provas e explicações para fundamentar as teorias apresentadas e não foi aceite pela religião, pois ia contra a visão de que as espécies tinham surgido através de um ato único de criação divina.

Em 1871, Darwin aplicou a sua teoria ao estudo da origem do homem, dando importância ao fator sexual na seleção natural, na obra The Descent of Man and Selection in Relation to Sex (A Ascendência do Homem e a Seleção em Relação com o Sexo).

A doutrina proposta por Darwin, segundo a qual a luta pela vida e a seleção natural são mecanismos da evolução dos seres vivos é conhecida por Darwinismo. As suas teorias foram postas em causa, principalmente por membros da Igreja, até inícios do século XX. Foi membro da Royal Society e membro honorário de várias academias de ciências.

Viagem no Beagle

HMS Beagle era um navio da Armada Inglesa que deu a volta ao mundo com Charles Darwin abordo.   

A viagem do Beagle durou quatro anos e nove meses, dois terços dos quais Darwin esteve em terra firme. Estudou uma rica variedade de características geológicas, fósseis, organismos vivos e conheceu muitas pessoas, entre nativos e colonos.

Darwin documentou metodicamente um enorme número de espécimes, muitos dos quais novos para a ciência. Isto estabeleceu a sua reputação como um naturalista e fez dele um dos pioneiros do campo da Ecologia.

Durante a viagem, Darwin leu o livro "Princípios da Geologia" de Charles Lyell, que descrevia características geológicas como o resultado de processos graduais ocorrendo ao longo de grandes períodos de tempo. Ele escreveu para casa a dizer que via formações naturais como se através dos olhos de Lyell: degraus planos de pedras com o aspecto característico de erosão por água e conchas na Patagónia, eram sinais claros de que praias se haviam elevado; no Chile, ele presenciou um terramoto e observou pilhas de mexilhões encalhados acima da maré-alta o que mostrava que toda a área havia sido elevada; e mesmo no alto dos Andes ele foi capaz de encontrar conchas.

Na América do Sul, descobriu fósseis de animais extintos como o Megaterium e o Gliptodonte em camadas que não mostravam quaisquer sinais de catástrofe ou mudanças climáticas. Naquele tempo, Darwin pensava que aquelas eram espécies similares às encontradas em África mas, após o seu regresso, Richard Owen mostrou-lhe que os fósseis encontrados eram mais similares a animais não extintos que viviam na mesma região (preguiças e tatus).

Nas ilhas Galápagos, Darwin descobriu que cada espécie de cotovia era diferente de uma ilha para outra. Ao voltar para Inglaterra, foi lhe mostrado que o mesmo ocorria com as tartarugas e os tentilhões.

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O rato-canguru e o ornitorrinco, encontrados na Austrália, eram animais tão estranhos que levaram Darwin a pensar que "Um incrédulo... poderia dizer que seguramente dois criadores diferentes estiveram em acção".

Todas estas observações deixaram-no muito intrigado e, na primeira edição de "A Viagem do Beagle", ele explicou a distribuição das espécies à luz da teoria de Charles Lyell de "centros de criação". Em edições posteriores, ele já dava indicações de como via a fauna encontrada nas Ilhas Galápagos como evidência para a evolução: "é possível imaginar que algumas espécies de aves neste arquipélago derivam de um número pequeno de espécies de aves encontradas originalmente e que se modificaram para diferentes finalidades".

Abordo do Beagle Darwin deu a volta ao mundo, esteve em países e locais como: Cabo Verde, Brasil, Argentina, Andes, Terra do Fogo, Chile, Peru, Ilhas Galápagos, Nova Zelândia, Austrália, Ilhas Cocos.

Mecanismos de evolução

Atualmente, existem milhões de espécies, desde os seres unicelulares até aos pluricelulares mais evoluídos. A explicação para essa diversidade foi sempre um tema central do pensamento humano, tendo surgido explicações de natureza mítica ou científica que procuraram dar resposta a essa interrogação.

Evolucionismo versus fixismo

Até meados do século XIX, a diversidade do mundo vivo era explicada de acordo com uma concepção resultante da interpretação dos textos bíblicos. Segundo esta interpretação, os seres vivos são o resultado de um acto de criação divino, mantendo-se as diferentes espécies inalteradas ao longo do tempo desde o momento da sua criação, ou seja, as espécies são fixas e imutáveis e, como tal, não sofrem alterações. Esta explicação, conhecida como fixismo, considera a Natureza como um sistema ordenado e estável, onde cada forma viva, criada para um determinado fim, está perfeitamente adaptada.

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Se bem que as raízes do evolucionismo mergulhem, sobretudo, nas ideias de vários autores dos séculos XVII e XVIII, que defendiam a transformação das espécies, foi no século XIX que as ideias transformistas ganharam força, acabando por impor o evolucionismo como paradigma da origem e diversidade das espécies. De entre os principais defensores das ideias de evolução destacam-se Lamarck e Darwin. As suas teorias defendem a existência de antepassados comuns a todos os seres vivos e a modificação lenta e gradual das espécies ao longo do tempo, diferindo nos mecanismos propostos para explicar o processo evolutivo. O evolucionismo, ao defender que as espécies evoluem e dão origem a novas espécies, esta em clara oposição ao fixismo. Esta oposição provocou acalorados debates, que se têm prolongado até aos nossos dias, onde argumentos de natureza científica são confrontados com argumentos de natureza religiosa. Para além desta frente de debate, que tem sido fonte de alguma tensão social, o evolucionismo continua a ser objeto de aceso debate científico, sobretudo quanto aos mecanismos evolutivos.

Lamarckismo

Em 1809, Jean Baptiste Lamarck propôs uma explicação para a evolução dos seres vivos. Admitia uma progressão constante e gradual dos organismos mais simples para os mais complexos. Esta progressão ocorreria segundo dois princípios:

Lei do uso e do desuso

Segundo Lamarck, o ambiente é o principal agente responsável pela evolução dos seres vivos. A necessidade que os seres sentem de se adaptar a novas condições ambientais, resultantes de alterações do ambiente, conduz ao uso ou ao desuso contínuo de certos órgãos. Deste modo, a função que o órgão desempenha acabará por determinar a sua estrutura como forma de adaptação ao meio.

De acordo com esta, podem dar-se os seguintes exemplos:

- A toupeira, pelos seus hábitos subterrâneos, faz pouco uso da visão, o que tornou os seus olhos pequenos e pouco funcionais – atrofia do órgão sob influência do meio.

- O pescoço alongado do cisne foi obtido graças ao hábito de esta ave mergulhar profundamente a cabeça em busca das larvas aquáticas de que se alimenta – desenvolvimento do órgão pela necessidade de adaptação ao meio.

Lei da herança de caracteres adquiridos

Lamarck considerava que as transformações sofridas, provocadas pelo ambiente, quer no sentido do desenvolvimento do órgão quer da sua atrofia, eram transmitidas

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à descendência – lei da herança de caracteres adquiridos. Essas pequenas transformações, ao acumularem-se ao longo de gerações sucessivas, provocariam o aparecimento de novas espécies, funcionando assim como o principal factor de evolução.

A teoria de Lamarck, apesar de chamar a atenção para o fenómeno de adaptação ao ambiente, é contestada, pois se é certo que o uso desenvolve as estruturas – lei do uso -, já não é plausível dizer-se que a descendência herdará essas estruturas com esse grau de desenvolvimento - lei da herança de caracteres adquiridos. Hoje sabe-se que nenhuma alteração dos órgãos provocada por fatores ambientais se transmite à descendência, o que retira suporte à hipótese Lamarckista. As únicas alterações que são transmitidas à descendência são as que modificam o material genético dos gâmetas. A adaptação é progressiva e um organismo pode desenvolver qualquer adaptação, desde que seja necessária, caminhando assim as espécies para a perfeição em interação com os fatores ambientais.

Tendo o Lamarckismo como princípios fundamentais a lei do uso e do desuso e a herança de carateres adquiridos, a morfologia atual do pescoço das girafas poderia explicar-se do seguinte modo:

A girafa, alimentando-se dos rebentos mais baixos das árvores, quando estes escasseiam, teria de recorrer a rebentos mais altos. Cria-se, assim, a necessidade de aumentar o tamanho do corpo (1.).

As girafas, ao esticarem constantemente o pescoço para chegarem ao alimento faz com que este aumente o tamanho deste. Em cada geração poderão ter surgido indivíduos que tinham o pescoço mais longo e que foram transmitindo aos seus descendentes essa caraterística, chegando à forma atual (2.).

O ambiente cria necessidades que levam ao aparecimento de estruturas morfológicas indispensáveis a uma melhor adaptação (esta é uma resposta do ser vivo à ação do meio) (3.).

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Darwinismo

O evolucionismo acabou por se impor no mundo científico graças a Charles Darwin, em virtude, sobretudo, dos dados recolhidos durante a viagem de circum-navegação e as observações efetuadas, em especial no arquipélago dos Galápagos, permitiram a Darwin propor a seleção natural como o mecanismo essencial que dirige a evolução vindo, de certa forma, aproveitar parte da segunda teoria de Lamarck, que não estava correta, mas que já tinha noção que era o fator meio que exercia a modificação das caraterísticas dos indivíduos.

De acordo com este processo, os seres vivos mais aptos sobrevivem e espalham na Natureza os carateres mais favoráveis. Dado que o ambiente não possui os recursos necessários para a sobrevivência de todos os indivíduos que nascem, deverá ocorrer uma luta pela sobrevivência durante a qual serão eliminados os menos aptos.

A teoria de Darwin pode ser resumida no seguinte raciocínio:

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Todas as espécies apresentam, dentro de uma dada população, indivíduos com pequenas variações nas suas caraterísticas, como, por exemplo, na forma, no tamanho e na cor.Uma vez que as espécies originam mais descendentes do que aqueles que podem sobreviver, os descendentes que possuem variações vantajosas, relativamente ao meio em que se encontram, têm maior taxa de sobrevivência. Nesta luta pela sobrevivência são eliminados os indivíduos que possuem variações desfavoráveis (sobrevivência diferencial).Através deste mecanismo de seleção natural, o ambiente condiciona a sobrevivência dos diferentes indivíduos da população. Os indivíduos portadores de variações favoráveis sobrevivem, transmitindo as suas caraterísticas à descendência à (reprodução diferencial).A seleção natural, atuando ao longo de muitas gerações, conduz à acumulação de caraterísticas que, no seu conjunto, poderão vir a originar novas espécies.

Para apoiar a teoria de Darwin, hoje conhecemos vários dados recolhidos na sua viagem que ajudam a fundamentá-la:

Dados da Geologia: Para ajudar e apoiar Darwin a escrever a sua teoria, este sustentou-se em Charles Lyell, como já foi referido. Este geólogo estabeleceu princípios que influenciaram muito Darwin.

As leis naturais são constantes no espaço e no tempo; Deve explicar-se o passado a partir dos dados do presente; Na longa história da Terra ocorreram mudanças geológicas lentas e

graduais.

Durante a viagem no Beagle, Darwin observou ainda inúmeros fósseis e descobriu no Andes, a milhares de metros de altitude, conchas de animais marinhos incluídas nas rochas. É provável que tenha admitido que, se a Terra tem milhões de anos e está em mudanças constantes e graduais, então, de um modo semelhante, a vida sobre a Terra poderia ter seguido o mesmo percurso, isto é, teria experimentado ao longo dos anos mudanças contínuas e graduais, inicialmente impercetíveis, mas que com o tempo acabariam por ter significado.

Dados da Biogeografia: A grande diversidade de seres vivos e o aspeto exótico que, por vezes, assumem algumas espécies, bem como a constatação de que a fauna e a flora diferem de continente para continente e das montanhas para os desertos, constituem elementos relevantes na formulação da teoria de Darwin.

Durante a sua longa viagem, Darwin ficou deslumbrado com as ilhas Galápagos, devido à fauna e flora peculiares existentes. Aqui dedicou-se ao estudo das tartarugas e de um grupo de aves chamado tentilhões.

Existem sete variedades diferentes de tartarugas gigantes nas ilhas Galápagos, ocupando cada variedade a sua ilha. Contudo, apesar da diferenciação, estes animais são extraordinariamente semelhantes entre si, fazendo supor que tenham tido origem comum.

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Os tentilhões de Darwin são pequenas aves que apresentam também uma grande diversidade à volta de um padrão comum. As 14 espécies de tentilhões, apesar de muito semelhantes, podem distinguir-se, sobretudo, pelo tamanho, cor e forma do bico, o que estará associado ao tipo de alimentação que cada uma possui. Temos como exemplos o Geospiza Magnirostris, que possui um bico forte devido à sua alimentação à base de sementes, o Certhidae Olivacea, que possui um bico eficiente na alimentação à base de insetos existentes na vegetação rasteira, e o Cactornis Scanseus, que apresenta um bico mais longo e encurvado e a língua bífida, que favorecem a procura de sementes nas flores dos catos. Depois de analisar todos os dados, Darwin concluiu que as ilhas foram provavelmente povoadas a partir do continente americano e as caraterísticas particulares de cada ilha condicionaram a evolução de cada espécie, daí a sua diferenciação.

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Seleção artificial: Darwin foi columbófilo, tendo constatado que através da selecção artificial conseguia obter, através de cruzamentos programados, ao fim de algumas gerações, as características desejadas nos pombos. Deste modo, Darwin concluiu que, se ele conseguiu selecionar de forma artificial as características pretendidas nos pombos, também a Natureza, de forma mais lenta, conseguia selecionar os indivíduos melhor adaptados aos diversos ambientes, chamando-lhe, a selecção natural.

Variabilidade intraespecífica: Darwin apercebeu-se que os indivíduos da mesma espécie apresentam variações entre eles. Estas variações vão sendo progressivamente selecionadas de acordo com o meio ambiente.

Crescimento da população: Darwin apoiou-se nos estudos de Malthus sobre o crescimento da população humana. Segundo Malthus, demógrafo e economista, a população humana aumenta mais rapidamente (geometricamente) do que a produção de alimentos (aritemeticamente). Darwin aplicou este estudo para todos os seres vivos, considerando que o crescimento da população era exponencial até as condições ambientais assim o permitirem, apercebendo-se da sua luta pela sobrevivência. Embora as populações naturais tendam a crescer em progressão geométrica (exponencial), devido à sua capacidade reprodutiva, o número de

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indivíduos não aumenta muito de geração para geração, devido à morte destes em competição por alimento, acasalamento, habitat, etc.

Teoria da Seleção Natural

No Darwinismo, o princípio da seleção natural pode ser explicado através da morfologia atual do pescoço das girafas.

Independentemente do meio, existiam nas populações de girafas variações naturais e hereditárias – assim, teria havido variações hereditárias no tamanho do pescoço (1.).

Como, num ambiente em que escasseia o alimento, as girafas que possuíam os pescoços mais desenvolvidos tinham acesso mais fácil ao alimento, estariam melhor adaptadas, isto é, sobreviviam melhor e reproduziam-se mais, aumentando, deste modo, o seu número na população relativamente ao número de girafas com o pescoço curto (2.).

A seleção natural favoreceu as girafas bem adaptadas a um ambiente onde o alimento estava em zonas mais altas. Assim, estas eram mais aptas, pois tinham mais possibilidade de sobreviver e deixar descendentes, havendo uma reprodução diferencial (3.).

A seleção natural, privilegiando os indivíduos de pescoço mais comprido durante milhares de gerações, é responsável pelo pescoço longo das girafas atuais.

As girafas de pescoços mais curtos, como não chegavam facilmente ao alimento, foram progressivamente eliminadas da população. 

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Ou seja, a teoria da Seleção Natural pode ser resumida da seguinte forma:

Os seres vivos, mesmo os da mesma espécie, apresentam variações entre si;Em cada geração, uma boa parte dos indivíduos é naturalmente eliminada, porque se estabelece entre eles uma “luta pela sobrevivência”, devido à competição pelo alimento, pelo refúgio, pelo espaço e à capacidade de fuga aos predadores, etc.;Sobrevivem os indivíduos que estiverem mais bem adaptados, isto é, os que possuírem as caraterísticas que lhes conferem qualquer vantagem em relação aos restantes, que ao longo do tempo serão eliminados progressivamente. Existe, pois, uma seleção natural, processo que ocorre na Natureza e pelo qual só os indivíduos mais bem dotados relativamente a determinadas condições do ambiente sobrevivem – “sobrevivência do mais apto”;Os indivíduos mais bem dotados vivem mais tempo e reproduzem-se mais, transmitindo as suas caraterísticas à descendência, enquanto os menos adaptados deixam menos descendência. Há, pois, uma reprodução diferencial;A acumulação das pequenas variações determina, a longo prazo, a transformação e o aparecimento de novas espécies.

Críticas

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1. Uma das principais críticas ao darwinismo assenta no facto de Darwin nunca ter explicado a causa das diferentes caraterísticas nos indivíduos de uma população. Nessa época, Gregor Mendel realizou uma experiência cruzando ervilhas com diferentes caraterísticas, provando que afinal a variabilidade observada nos animais provinha de caraterísticas hereditárias de cada um dos seus progenitores, contidas no DNA. Apesar desta grande relevância, o trabalho de Mendel teve pouco impacto na época e passou desapercebido aos estudiosos da evolução por quase meio século, incluindo o próprio Darwin. Com a redescoberta dos trabalhos de Mendel no início do século XX, os elementos envolvidos na herança foram denominados genes e a disciplina que estuda a hereditariedade passou a ser chamar genética. Se Darwin tivesse dado importância ao trabalho de Mendel, teria conseguido explicar a grande variedade de indivíduos de uma população.

2. Também através dos estudos de Mendel, ficamos a conhecer a origem das variações verificadas nas espécies, ficando explicada esta grande questão pelo conceito de mutação, levando os geneticistas a considerarem as mutações como a base das mudanças evolutivas.

3. A teoria de Darwin, de certa forma, baseava-se na perfeição, ideia que hoje sabemos que é completamente falsa. Se um ser vivo, que se encontra bem adaptado num determinado ambiente, e esse ambiente alterar, terá que se adaptar ao novo ambiente e assim sucessivamente, pelo que nunca chega a ser um ser vivo perfeito.

4. A sua teoria da seleção natural é completamente correta, pois o meio exerce uma seleção natural que favorece os indivíduos que possuem as caraterísticas mais apropriadas para um determinado ambiente e num determinado tempo, tornando-os mais aptos, deixando mais descendentes e eliminando gradualmente os restantes.

5. Verificou que todos os seres vivos têm um ancestral comum (divergente), no qual indivíduos de uma espécie podem adquirir diferentes caraterísticas dependendo do ambiente no qual habitam, o que o permitiu, pela primeira vez na história, desenhar a famosa “árvore da vida”.

6. Alfred Russel Wallace, humanista britânico, naturalista, geógrafo e crítico social, escreveu um ensaio no qual demonstrava a sua teoria da evolução, tal como a teoria de Darwin, ambas independentes uma da outra, definindo praticamente as bases da teoria da evolução, enviando-o a Darwin, incentivando este a publicar a sua obra “A Origem das Espécies”. Wallace apoiou completamente Darwin e a sua teoria, que sabemos hoje que não é completamente correta.

7. A sua teoria é apenas suportada pelo método indutivo, a partir da observações de determinados factos e caraterísticas e tirar ilações sobre a generalidade, colocando de lado o rigor científico.

Bibliografia

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http://www.google.pt/imgres?q=charles+darwin&hl=pt- BR&tbo=d&biw=1700&bih=786&tbm=isch&tbnid=1-2CB4rn0uoM5M:&imgrefurl=http://unexplainedcancer.blogspot.com/2012/09/natural-selection-lacks-power-to-erase.html&docid=r7he3coZpvOcjM&imgurl=http://4.bp.blogspot.com/-_1D7JUzgxDA/UEbBrcOzGwI/AAAAAAAAAKY/ciAH_LJYVd4/s1600/Charles_Darwin_photograph_by_Herbert_Rose_Barraud,_1881.jpg.jpg&w=1128&h=1600&ei=PtnZUJbrFYKKhQe-wYGIBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=1417&vpy=387&dur=456&hovh=267&hovw=188&tx=209&ty=177&sig=102745846874347750408&page=1&tbnh=144&tbnw=99&start=0&ndsp=46&ved=1t:429,r:35,s:0,i:247

http://www.infopedia.pt/$charles-darwin http://www.psicoloucos.com/Darwin/teorias-de-darwin.html http://pt.wikipedia.org/wiki/Seleção_natural http://www.brasilescola.com/biologia/selecao-natural.htm

Preparação para o Exame Nacional 2007 – Biologia e Geologia 11º ou 12º - Porto Editora

http://www.molwick.com/pt/evolucao/534-darwin.html http://www.dw.de/como-a-religi%C3%A3o-convive-com-a-teoria-da-evolu

%C3%A7%C3%A3o-de-darwin/a-4041875 http://spsleao.blogspot.pt/search?updated-min=2012-01-01T00:00:00-

08:00&updated-max=2013-01-01T00:00:00-08:00&max-results=10Manual de Biologia e Geologia 11º Ano – Terra, Universo da Vida, Porto Editora

http://www.netxplica.com/ http://www.rtp.pt/icmblogs/rtp/darwin200/?k=O-Darwinismo.rtp&post=7298

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