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EVOLUÇÃO BIOLÓGICA
CriacionismoMuitas vezes confundida com o Fixismo.
Teoria segundo a qual as espécies vegetais e animais
foram criadas independentemente umas das outras.
O Criacionismo apoia-se geralmente na interpretação
do primeiro capítulo da Bíblia, o livro do Genesis.
As espécies seriam, segundo esta teoria, unidades
imutáveis que, num mundo também ele estático,
surgiam independentemente umas das outras.
FixismoTeoria bem aceita no século XVIII, propunha na biologia que
todas as espécies foram criadas tal como são, e permaneceriam
assim, imutáveis, por toda sua existência, sem que jamais
ocorressem mudanças significativas na sua descendência.
Um dos maiores defensores do fixismo foi o naturalista francês
Georges Cuvier.
Esta teoria que surgiu durante o século XVIII e XIX teve um
grande apoio da Igreja.
Por essa razão é muitas vezes confundida pelo Criacionismo.
No entanto a Teoria Fixista não admite à partida que as espécies
tenham surgido por ação de uma entidade superior.
“Nada em Biologia faz sentido, senão à luz da
evolução.”
Theodosius Dobzhansky
Evolucionismo O pensamento transitou gradualmente
para uma visão evolucionista, isto é,
admite-se que as espécies se alteram de
forma longa e gradual ao longo do
tempo, originando outras espécies.
As espécies evoluem a partir de outras
espécies preexistentes.
Esta teoria teve um dos mais
importantes contributos na Geologia
Evolucionismo
O evolucionismo admite a
existência de mudanças
progressivas nos seres vivos a
partir de ancestrais comuns, e
são essas mudanças que, ao
longo do tempo geológico, vão
dar origem à diferentes espécies.
Principais teorias evolucionistas
Lamarckismo (Jean-Baptiste Antoine de Monet )
Cavaleiro de Lamarck
• Os seres mais simples surgiam
espontaneamente a partir da matéria bruta,
modificando-se ao longo das gerações.
• Os organismos não se extinguem, mas uma
espécie pode desaparecer em consequência de
sua transformação em outra.
Evolucionismo/
LAMARCKISMO
A primeira teoria explicativa sobre os
mecanismos de evolução, fundamentada, surge
em 1809 por Jean-Baptiste Pierre Antoine de
Monet, cavaleiro de Lamarck.
Por essa razão ficou conhecida como
Lamarckismo.
O Lamarckismo surgiu numa altura em que as
teorias fixistas eram ainda muito fortes, pelo
que nunca foi totalmente aceite, além de
apresentar ainda muitas falhas.
Lamarckismo
Foi a primeira teoria
explicativa coerente
evolucionista.
As ideias lamarckistas
resumiam-se a duas
ideias base:
Lei do uso e desuso;
Lei da herança dos
caracteres adquiridos.
Lamarckismo Adaptação
Segundo Lamarck, representa a
faculdade que os seres vivos
possuiriam de desenvolverem
características estruturais ou
funcionais que lhes permitissem
sobreviver e reproduzir-se num
determinado ambiente.
As modificações que levam à
adaptação são explicadas pela
Lei do Uso e do Desuso.
Lamarckismo
Por outras palavras o Lamarckismo
defendia que se um órgão fosse
muito utilizado então ele
desenvolver-se-ia, tornando-se
mais forte/vigoroso/maior
tamanho.
Caso contrário se um determinado
órgão não fosse usado ele
degenerava e desaparecia.
• Lei do uso ou desuso.
• Lei da herança (transmissão) dos caracteres
adquiridos.
“ Lamarck foi o primeiro a tirar conclusões
excitantes, que despertaram minha atenção.
Esse tão justamente celebrado naturalista foi
o primeiro a prestar o eminente serviço de
chamar a atenção sobre a possibilidade de
todas as mudanças do mundo orgânico, e
mesmo do inorgânico, serem resultado de leis
naturais, e não de interferências milagrosas.”
Charles Darwin
Darwinismo (Charles Robert Darwin)
Viagem de Darwin (1831-1836)
Darwinismo As teorias evolucionistas
sofreram novo impulso
quando em1831, Charles
Darwin, embarcou no
HMS Beagle.
Esta viagem que durou 4
anos e 9 meses, Darwin
recolheu informação que
fundamentaria a mais
importante teoria
evolucionista.
Darwinismo Ainda relacionado com dados geológicos,
Darwin observou inúmeros fósseis.
Observou nos Andes, a milhares de
metros de altitude, conchas de animais
marinhos.
Ao observar estes fósseis e de acordo com
os dados geológicos, Darwin pensou que
tal como a própria Terra sofreu mudanças
graduais e lentas, então talvez a Vida
poderia ter sofrido mudanças lentas e
graduais e, inicialmente, imperceptíveis,
mas que com o tempo acabariam por ter
significado.
Darwinismo Dados da Biogeografia
Darwin verificou que algumas
espécies assumem aspectos bastante
exóticos, bem como a constatação de
que a fauna e a flora diferem de
continente para continente e das
montanhas para os desertos.
Nas Galápagos, um arquipélago a
1000km da costa do Equador, Darwin
ficou particularmente interessado com
as tartarugas e os tentilhões.
Darwinismo
Darwin verificou que existem
sete variedades de tartarugas
gigantes nas ilhas Galápago.
Cada uma delas existe numa
ilha diferente, e apesar de
apresentarem diferenças, estes
animais são
extraordinariamente
semelhantes entre si, o que fez
Darwin pensar que tenham
tido uma origem comum.
A teoria de Darwin pode ser resumido nos seguintes pontos:
Os seres vivos, mesmo os da mesma espécie, apresentam variações entre
(variabilidade);
Em cada geração, uma determinada percentagem dos indivíduos é
naturalmente eliminada, porque se estabelece ente eles uma “luta pela
sobrevivência”, devido à competição por alimento, espaço…;
Sobrevivem os indivíduos que estiverem mais adaptados, a natureza permite
apenas a sobrevivência dos indivíduos mais aptos, ocorre assim uma selecção
natural (sobrevivência do mais apto);
Indivíduos mais aptos, vivem mais tempo e reproduzem-se mais,
transmitindo em maior quantidade as suas características, por sua vez os
menos aptos reproduzem-se menos.
Reprodução diferencial.
A acumulação das pequenas variações, determina, a longo prazo, a
transformação e o aparecimento de novas espécies.
• O Darwinismo pode ser enunciado em três
conclusões, apoiadas em quatro observações:
Observação 1 – As populações naturais tendem a
crescer rapidamente, pois o potencial
reprodutivo dos seres vivos é muito grande.
Observação 2 – O tamanho das populações
naturais mantém-se relativamente constante ao
longo do tempo, sendo limitado pelo ambiente.
Observação 3 – Os indivíduos de uma população
diferem quanto a diversas características,
inclusive aquelas que influem na capacidade
de explorar com sucesso os recursos naturais e
deixar descendentes.
Observação 4 – Grande parte das características
apresentadas por uma geração é herdada dos
pais.
Conclusão 1 – A cada geração morre grande
número de indivíduos, muitos sem deixar
descendentes.
Conclusão 2 – Os indivíduos que sobrevivem e
se reproduzem, a cada geração, são
preferencialmente os que apresentam
determinadas características, relacionadas com
a adaptação às condições ambientais (Seleção
Natural).
Conclusão 3 – Uma vez que, a cada geração,
sobrevivem os mais aptos, eles tendem a
transmitir aos descendentes as características
relacionadas a essa maior aptidão para
sobreviver, isto é, essa maior adaptação. Em
outras palavras, a seleção natural favorece, ao
longo das gerações sucessivas, a permanência
e o aprimoramento de características
relacionadas à adaptação.
Influências importantes
Thomas R. Malthus (1766 – 1834)
• “O poder da população é infinitamente maior
que o poder da terra de produzir os meios de
subsistência para o homem. A população, se
não encontra obstáculos, cresce de acordo
com uma progressão geométrica. Os meios de
subsistência aumentam de acordo com uma
progressão aritmética.”
Alfred Russel Wallace (1823 – 1913)
- Obteve as mesmas conclusões de Darwin (de
que as espécies se modificam por seleção
natural), estudando aves amazônicas e
asiáticas.
• Além das observações que culminaram na
teoria de Seleção Natural, Darwin observou
que:
• As espécies se modificam gradualmente, pelo
surgimento de novas características
(apomórficas), a partir de características
ancestrais (plesiomórficas).
• Novas espécies podem surgir, a partir de uma
espécie ancestral.
LAMARK X DARWIN
Lacuna da teoria
Por quê??
Neodarwinismo ou teoria
moderna da evolução ou teoria
sintética da evolução
NEODARWINISMO
Pontos básicos da teoria moderna:
a) As variações de uma espécie dependem de mutações.
b) As mutações ocorrem ao acaso.
c) A luta pela vida dá-se entre os indivíduos e o meio
ambiente.
d) Da luta pela vida, resulta a seleção natural dos mais
aptos ou adaptados às condições do meio.
e) O isolamento geográfico ou sexual impede que as
características do tipo novo misturem-se com as
características do tipo primitivo.
NeoDarwinismo (Teoria Sintética /Teoria
Moderna da Evolução)
- Baseado na reinterpretação do Darwinismo à
luz dos conceitos de genética sobre a
hereditariedade e a variabilidade
intraespecífica.
Princípio fundamental:
- A evolução pode ser explicada pelas mutações
e pela recombinação gênica, orientadas pela
seleção natural.
Tipos de seleção
. Estabilizadora – tipo de seleção em que os
indivíduos “médios” são favorecidos,
enquanto há uma seleção negativa para os
indivíduos que apresentam características
extremas.
Ex. – pressão arterial, biometria fetal,...
. Direcional – Quando ocorrem mudanças
ambientais e um fenótipo antes desfavorável
passa a ser favorecido, fala-se em seleção
direcional.
Ex. – Seleção de bactérias resistentes a
antibióticos, seleção de mariposas pós-
revolução industrial.
. Disruptiva (diversificadora) – favorece os
indivíduos portadores de características
extremas em uma curva normal, enquanto os
indivíduos “médios” levam desvantagem.
Ex. – plantas adaptadas / não adaptadas a solos
contaminados por metais pesados.
. Sexual - indivíduos com certas características
obtém parceiros mais facilmente
(ornamentais, comportamentais ou estar
relacionadas ao tamanho dos organismos);
. Artificial - é realizada intencionalmente por
criadores de animais e plantas ou ainda outros
seres vivos como protozoários ou bactérias
(manipulação), os quais selecionam indivíduos
com características desejáveis.
• Por quê os animais dotados dos melhores atributos relacionados à
seleção sexual, nem sempre são os que possuem maior sucesso
reprodutivo?
Especiação
1.° Uma população A vive em um ambiente homogêneo.
2.° Uma modificação ambiental provoca a migração da
população para ambientes diferentes. Assim, a população
A divide-se em A1 e A2, que migram para ambientes
diferentes.
3.° Isoladas geograficamente e submetidas a pressões
seletivas diferentes, tais populações passam a constituir
raças geográficas ou subespécies.
4.° Com o passar do tempo, aumenta a diferenciação
genética entre A1 e A2, provocando isolamento
reprodutivo.
5.° As raças A1 e A2 voltam a se reunir na mesma região,
mas, devido ao isolamento reprodutivo, elas não se
misturam. A1 e A2 são reconhecidas como espécies
distintas.
A formação das novas espécies
PROCESSO DE FORMAÇÃO DE NOVAS ESPÉCIES:
ISOLAMENTO GEOGRÁFICO + MUTAÇÕES + RECOMBINAÇÃO
GÊNICA + DERIVA GÊNICA + ISOLAMENTO REPRODUTIVO +
SELEÇÃO NATURAL = NOVAS ESPÉCIES.
Existe dois tipos:
•ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA – ACONTECE COM ISOLAMENTO
GEOGRÁFICO DA ESPÉCIE ANCESTRAL;
•ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA – OCORRE DIVERGÊNCIA
GENÉTICAS ENTRE INDIVÍDUOS QUE VIVEM EM UMA MESMA
ÁREA GEOGRÁFICA, SEM ISOLAMENTO GEOGRÁFICO.
PRINCIPAIS CONCEITOS
Isolamento geográfico — a separação física de
subpopulações de uma espécie. As barreiras que isolam as
subpopulações podem ser o rio que corta uma planície,
um vale que divida dois planaltos ou um braço de mar que
separe ilhas e continentes.
Diversificação gênica — a progressiva
diferenciação do conjunto gênico de
subpopulações isoladas. A diversificação gênica é
provocada por dois fatores: pelas mutações, que
introduzem alelos diferentes em cada uma das
subpopulações isoladas e pela seleção natural, que
pode preservar conjuntos de genes em uma das
subpopulações e eliminar conjuntos similares em
outra que vive em ambiente diverso.
Isolamento reprodutivo — resulta da incapacidade, total
ou parcial, de membros de duas subpopulações se
cruzarem, produzindo descendência fértil. Em geral,
depois de um longo período de isolamento geográfico, as
subpopulações se diferenciam tanto que perdem a
capacidade de cruzamento entre si, tornando-se
reprodutivamente isoladas.
MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO
1. Pré-zigóticos – Impedem o contato sexual entre as espécies, logo não
há união de gametas.
Habitacional – Espécies localizam-se em hábitats diferentes.
Sazonal – Espécies possuem períodos reprodutivos em diferentes
estações do ano.
Etológico – Diferenças de comportamento impedem os rituais de
acasalamento.
Mecânico – Diferenças estruturais nos órgãos reprodutores impedem a
fecundação.
2. Pós-zigóticos – O zigoto é formado, mas os híbridos perdem ou
reduzem a fertilidade ou viabilidade de seus descendentes.
Inviabilidade do híbrido – O híbrido é abortado ou nasce com
anomalias e morre.
Esterilidade do híbrido – O híbrido nasce estéril.
PROVAS DA EVOLUÇÃOEVIDÊNCIAS PALEONTOLÓGICAS – FÓSSEIS
EVIDÊNCIAS EMBRIOLÓGICAS – EMBRIÕES
EVIDÊNCIAS MOLECULARES – DNA
EVIDÊNCIAS ANATÔMICAS – Anatomia comparada entre as
espécies:
- Orgãos homólogos
- Orgãos análogos
- Orgãos vestigiais ou rudimentares
Os fósseis são prova da evolução
EVIDÊNCIAS PALEONTOLÓGICAS
• Registros fósseis: RESTOS E VESTÍGIOS
EVIDÊNCIAS EMBRIOLÓGICAS
“A ontogenia repete a filogenia.”
Ex.: citocromo c – Similares entre humanos e
outros animais:
Chimpanzé (igual) / alguns tipos de baleias
(diferem em 8 aminoácidos) / aves (diferem em
13 aminoácidos) / alguns peixes (diferem em
20 aminoácidos) / alguns fungos (diferem em
41 aminoácidos).
EVIDÊNCIAS MOLECULARES
EVIDÊNCIAS ANATÔMICAS
ÓRGÃOS VESTIGIAIS
Estruturas atrofiadas e sem função evidente
• Estruturas vestigiais
ANATOMIA COMPARADA
Adaptações evolutivas – São transformações involuntárias
em uma espécie, que resultam numa melhor adequação
morfológica, fisiológica, etc., para sobreviver numa dada
região.
Adaptação convergente – Ocorre em espécies diferentes,
não aparentadas, que evoluem para viver numa mesma
região. Desta forma, podem sofrer adaptações muito
semelhantes que as tornam, de certa forma, parecidas.
• Adaptabilidade dos organismos
• Semelhanças anatômicas / embriológicas
(homologia)
• Semelhanças funcionais (Analogia)
• A analogia pode ser o fator explicativo para a
convergência evolutiva (adaptativa).
Órgãos análogos = estruturas que
apareceram de forma independente
em diferentes grupos de
organismos.
Exemplo de Convergência
evolutiva
Convergência
Comparação entre os esqueletos dos
membros anteriores de alguns
vertebrados= órgãos homólogos
Mesma origem embrionária, Exemplo de Divergência
evolutiva
Adaptação divergente ou Irradiação adaptativa – As
adaptações divergentes são processos realizados por espécies
próximas que vivem em meios ambientes diferentes, o que leva à
formação de formas extremamente distintas.