Prof. James
EVOLUÇÃO
I-TEORIAS EVOLUCIONISTAS
1. LAMARCK (1744 – 1829) -LAMARCKISMO
PRINCÍPIO DA ALTERAÇÃO DO MEIO - O meio ambiente sofre alterações, ou seja, se modifica.
PRINCÍPIO DA NECESSIDADE - Sendo necessário, um órgão pode surgir e, não sendo, pode
desaparecer de acordo com a alteração do meio.
LEI DO USO E DO DESUSO - Órgãos muito usados iriam hipertrofiar enquanto órgãos pouco usados
iriam atrofiar.
LEI DA TRANSMISSÃO DOS CARACTERES ADQUIRIDOS - A hipertrofia e a atrofia resultantes do
uso e desuso seriam transmitidas aos descendentes.
2. DARWIN - DARWINISMO (1809 - 1882)
A natureza selecionaria os indivíduos mais adaptados ao meio (seleção natural) e estes deixariam
maior número de descendentes. Na luta pela vida sobrevivem os mais aptos.
Quatro pontos resumem a teoria de Darwin:
NÚMERO DE INDIVÍDUOS - O número de indivíduos gerados é superior ao número que realmente
conseguem sobreviver.
VARIABILIDADE - Existem variações entre nas características dos indivíduos.
SELEÇÃO NATURAL - Os que apresentam variações favoráveis tendem a sobreviver.
ADAPTAÇÃO - somente os mais aptos sobrevivem.
3. NEODARWINISMO ou MUTACIONISMO (HUGO DE VRIES - 1848 - 1935)
Acrescentou a explicação para a origem da variabilidade, através da MUTAÇÃO.
Neodarwinismo – No século XX, a teoria darwinista foi sendo adaptada a partir de descobertas da
Genética. Essa nova teoria, chamada de TEORIA SINTÉTICA MODERNA, é a base da moderna Biologia e
corresponde ao conjunto de ideias corretas a respeito da evolução e abrange: princípio da alteração do
meio, variações entre indivíduos, seleção natural, sobrevivência dos mais aptos, luta pela vida entre os
indivíduos e destes com o meio e ocorrência das mutações.
CASOS IMPORTANTES DE SELEÇÃO NATURAL
a) Melanismo industrial:
As populações inglesas de uma determina espécie de Mariposas - Bistonbetulária - sofreram nos
últimos 130 anos uma evolução muito grande em relação à COR. Essas mariposas existem sob duas
formas: uma clara e outra escura. A clara quando pousa sobre os troncos cobertos de líquens que também
são claros é praticamente invisível, sendo selecionada naturalmente. O surgimento da variedade escura foi
registrado por volta de 1850 com o aumento da poluição industrial. Inicialmente era muito mais difícil de
encontrar do que a variedade clara, pois essa nova variedade (a escura), ao pousar no tronco das árvores
(com líquens) era facilmente observada pelos seus predadores naturais. Com a industrialização crescente
de várias regiões inglesas, a fuligem produzida pelas fábricas escureceu aos poucos muros e troncos de
árvores. Progressivamente a variedade escura, ficava cada vez mais numerosa, substituindo a variedade
clara que, com alteração do meio ambiente (poluição), passou a uma condição desfavorável.
b) Resistência das bactérias aos antibióticos:
Muitos antibióticos usados com sucesso contra determinadas bactérias, parecem atualmente ter
perdido sua eficiência. Pensou-se assim que as bactérias “adquiriram resistência ao antibiótico”, porém o
que ocorre na realidade é que o antibiótico apenas selecionou as variedades resistentes (que já existiam).
Essas variedades surgiram por mutações espontâneas, na população de bactérias.
c) Resistência de insetos ao DDT:
É um fenômeno semelhante aos discutidos nos itens anteriores. O DDT e seus derivados, quando
apareceram tiveram absoluto sucesso na luta contra os insetos. Porém gradativamente, deixaram de ter
efeito sobre populações inteiras que aparentavam ter adquirido resistência a seus efeitos. Hoje porém,
sabemos tratar de mais um caso de seleção das variedades resistentes.
1
d) Resistência contra Malária:
Alguns indivíduos apresentam Anemia Falciforme (Siclemia) na forma grave (SS), podendo ser letal
na infância; outros a apresentam na forma leve (Ss), tendo padrão de vida praticamente normal. Os
indivíduos ss apresentam hemácias normais (bicôncavas). Na doença Malária, o Plasmódio encontra
ambiente propício para sua reprodução nas hemácias normais dos indivíduos ss , o que não ocorre nas
hemácias em forma de foice dos heterozigotos, pois o parasita não consegue completar ciclos reprodutivos
em tais hemácias. Nas regiões onde a Malária é endêmica podemos dizer que os heterozigotos Ss são
selecionados não contraindo Malária, enquanto que os normais (ss) podem contraí-la e até morrer,
diminuindo a frequência do gene normal (s). Comparativamente dizemos que o gene para Anemia
Falciforme (S) é encontrado com maior frequência nas regiões onde existe Malária do que nas regiões onde
não existe.
II. ESPECIAÇAO
É o processo de formação de novas espécies.
1. TIPOS DE ESPECIAÇÃO:
a) ANAGÊNESE: Quando um número suficiente de mutações ocorrem e se fixam numa população de tal
maneira que existe uma diferença significativa em relação à população ancestral, uma nova espécie
pode ser observada. Portanto, a população vai se modificando gradativamente, pois continuas
alterações nas condições ambientais determinam novas pressões seletivas, o que resulta em uma
população tão diferente da original que pode ser considerada
uma nova espécie.
Nota: Espécies simpátricas (Simpátrico, do grego sym,”reunião”;
e pátria, “terra natal”): São aquelas que ocupam a mesma região.
Normalmente ocorre com o cruzamento de duas espécies, gerando
um híbrido estéril, que, eventualmente, pode produzir gametas anormais diploides, cuja fusão gera um
indivíduo poliploide, que pode ser capaz de se reproduzir sexuadamente e constituir uma espécie distinta.
Esse processo de formação de novas espécies é denominado hibridização ou hibridação.
EX:Jumento x Égua = Burro ou Mula ; Pintassilgo x Canária = Pintagol
b) CLADOGÊNESE: corresponde a um processo evolutivo que gera ramificações nas linhagens de
organismos ao longo de sua história evolutiva e implica obrigatoriamente em especiação biológica.
Portanto, as novas espécies se formam por irradiação adaptativa, isto é, a partir de grupos que se
isolam da população original e se adaptam a diferentes regiões. Depois de longo tempo de isolamento,
as populações originam novas espécies.
A etapa crítica na formação de uma nova espécie é a separação do conjunto gênico da espécie
ancestral em dois conjuntos separados. Subsequentemente, em cada conjunto gênico isolado, as frequências
dos genes podem mudar como resultado das ações de forças evolutivas. Durante esse período de isolamento,
se diferenças significativas forem acumuladas, as duas populações podem não mais trocar genes se voltarem a
ocupar o mesmo espaço. Surge então, uma barreira entre as duas espécies que advêm da espécie primitiva e
em isolamento uma da outra, elas se desenvolvem ao meio em que vivem, e nesse contexto de reprodução tanto
sexuada quanto assexuada se reproduzem tornando espécies mais evoluídas.
Nota: Espécies alopátricas (Alopátrico, do grego alo,”diferente”; e pátria. “terra natal”): Vivem em
diferentes regiões, apresentando isolamento Geográfico.
ESQUEMAS DE ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA
Começam com isolamento Geográfico
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III- EVIDÊNCIAS DE EVOLUÇÃO
1 - FÓSSEIS - São indícios da presença de vida em tempos remotos na Terra. São estudados pela
PALEONTOLOGIA. Exemplos: Pegadas, ossos, dentes etc.
2 - ANATOMIA COMPARADA
a) ÓRGÃOS VESTIGIAIS – Órgãos reduzidos, normalmente sem função que correspondem a órgãos
maiores e funcionais em outros organismos.
São vestigiais no homem: Apêndice cecal, pêlos, 3º molar, canino, músculos auriculares, cóccix, etc.
b) ORGÃOS HOMÓLOGOS – Apresentam mesma origem embrionária podendo exercer ou não a mesma
função. Possuemmesmo plano estrutural.
Exemplo: membros anteriores dos mamíferos e asas de aves / asa de morcego e pata de cavalo.
IRRADIAÇÃO ADAPTATIVA (ADAPTAÇÃO DIVERGENTE)
É a evolução em vários sentidos a partir de um ancestral comum. Ocorrem adaptações em
indivíduos de um mesmo grupo de acordo com o ambiente ocupado.
Os órgãos homólogos geralmente surgem de irradiação adaptativa
Nota: ÓRGÃOS ANÁLOGOS – Apresentam origem embrionária diferente mas sempre exercem a mesma
função. Não possuem mesmo plano estrutural, embora possam ser morfologicamente parecidos. Eles
resultam de uma adaptação, não sendo evidência de evolução.
Exemplos: asa de ave e asa de inseto / nadadeira de baleia e nadadeira de peixe.
CONVERGÊNCIA ADAPTATIVA ou ADAPTAÇÃO CONVERGENTE
É a adaptação de diferentes organismos a um mesmo tipo de ambiente. A semelhança existente
decorre do fato de serem selecionados organismos com determinada vantagem para aquele ambiente.
A Convergência adaptativa leva a formação de órgãos análogos.
3 - EMBRIOLOGIA COMPARADA
Diferentes animais mostram semelhança no padrão de desenvolvimento embrionário,
principalmente nas primeiras etapas. Os embriões diferenciam-se cada vez mais, no decorrer de seu
desenvolvimento. Porém é evidência de um ancestral comum.
3
4 - BIOQUÍMICA COMPARADA
Demonstra que seres vivos evolutivamente próximos são constituídos de moléculas semelhantes.
Quanto maior a proximidade evolutiva entre duas espécies, maior será a semelhança entre os DNAs,
proteínas (sequência de aminoácidos), enzimas, hormônios, etc.
Portanto, as provas ou evidências de evolução são:
- Fósseis; Órgãos vestigiais; Órgãos homólogos; Embriologia comparada e Bioquímica comparada.
HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA - A Hipótese Endossimbiótica admite que as células eucarióticas sejam o
resultado da associação simbiótica entre vários ancestrais procariontes. Este modelo defende que o sistema
endomembranar teria surgido de imaginações da membrana plasmática e que as mitocôndrias e
cloroplastos se desenvolveram a partir de células procarióticas que permaneceram em simbiose no interior
de células procarióticas hospedeiras, resistindo à digestão. Os cloroplastos teriam se originado a partir de
procariontes fotossintéticos; as mitocôndrias teriam se originado de procariontes heterotróficos aeróbios.
Este modelo é apoiado vários argumentos:
 Mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a bactérias, na forma, tamanho e estruturas membranares;
Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas internas, dividem-se
independentemente da célula e contêm DNA em moléculas circulares; os ribossomas dos cloroplastos e
mitocôndrias são mais semelhantes aos dos procariontes do que dos eucariontes;
EXERCÍCIOS OBJETIVOS
1. Leia com atenção as declarações a seguir.
I. Admite-se, atualmente, que a atmosfera da Terra primitiva era constituída de vapor de água, metano,
amônia e hidrogênio.
II. Em 1953, Stanley L. Miller, reconstituindo as condições da Terra primitiva em um aparelho, conseguiu
produzir moléculas de carboidratos.
III. Sobre os primeiros seres vivos que surgiram na Terra, aceita-se, atualmente, que eram muito simples,
autótrofos e aeróbios.
Sobre essas declarações pode-se afirmar que
a) apenas a II e a III estão corretas.
b) apenas a II está correta.
c) apenas a I e a II estão corretas.
d) apenas a I e a III estão corretas.
e) apenas a I está correta.
1. Numere a segunda coluna de acordo com a primeira.
(
1 - Lamarckismo
(
2 - Darwinismo
(
(
) A falta de função do 3º molar (ciso) nos seres
humanas, decorrente dos seus hábitos
alimentares,
tem
induzido
seu
desaparecimento.
) Para que mamíferos cetáceos se adaptassem
à natação, suas patas foram aos poucos se
transformando em nadadeiras.
) O uso constante de antibióticos em hospitais
tem contribuído para a seleção de um número
crescente de bactérias resistentes a eles.
) Para se proteger de predadores, o bicho-pau
desenvolveu forma e cor semelhante à de
galhos secos.
Marque a alternativa que atribui a cada afirmação a respectiva ideia ou teoria evolutiva.
a) 1, 2, 1, 2
b) 1, 1, 2, 1
c) 1, 2, 1, 1
d) 2, 2, 1, 2
e) 1, 1, 2, 2
2. Uma barreira geográfica separou a população A em dois grupos designados por A1 e A2. Com o
decorrer do tempo A1 e A2 foram se diferenciando e deram origem, respectivamente, a duas populações
designadas por B1 e B2. Indivíduos de B1 e B2 foram levados para laboratório e, cruzados, produziram
todos os descendentes estéreis e com sérios problemas genéticos. Com relação à descrição acima,
foram aventadas as seguintes hipóteses:
I. A1 e A2 podem ter passado por estágios em que deram origem a sub-espécies;
II. B1 e B2 são duas espécies distintas;
III. As proteínas produzidas por indivíduos das populações A1 e A2 devem apresentar maior semelhança
entre si do que as produzidas por B1 e B2.
Pode-se considerar
a) apenas I e II viáveis.
b) apenas I e III viáveis.
c) apenas II e III viáveis.
d) I, II e III viáveis.
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e) apenas uma delas viável.
3. De acordo com o modelo de Lynn Margulis, as mitocôndrias das células modernas já foram microrganismos
de vida independente há muitos milhões de anos. Qual a principal evidência para tal afirmativa?
a) O DNA das mitocôndrias assemelha-se ao DNA das bactérias
b) As mitocôndrias isoladas são capazes de invadir células dos eucariontes
c) As mitocôndrias podem viver independentemente das células
d) As mitocôndrias têm o mesmo tipo de membrana que as bactérias
e) A morfologia das mitocôndrias é muito semelhante à das bactérias
4. Descobertas recentes na medicina e na saúde pública, se aplicadas consistentemente, terão algum
impacto no curso da evolução humana. Qualquer resistência às doenças infecciosas (de caráter
hereditário), como o sarampo e a difteria, conferiria vantagem seletiva a uma família. Assinale a
alternativa que mostra, corretamente, os efeitos da imunização em massa sobre a frequência da
resistência ou susceptibilidade inata às doenças.
a) A frequência dos alelos que conferem resistência inata às doenças seria aumentada.
b) Os genótipos que produzem pouca ou nenhuma resistência se tornariam comuns.
c) A longo prazo, mais pessoas se tornariam independentes de procedimentos médicos.
d) A longo prazo, haveria adaptação genética a resistência a muitas doenças.
e) Não haveria alteração alguma na frequência desses alelos.
EXERCÍCIOS DISCURSIVOS
1. "Cientistas da Inglaterra e dos Estados Unidos fazem um alerta contra o uso exagerado de antibióticos.
De tanto serem bombardeadas com penicilinas e inúmeros tipos de antibióticos, as bactérias resistentes
prevalecerão sobre as normais e, portanto, estamos a caminho de um desastre médico".
a) Como Darwin explicaria o aumento progressivo, entre as bactérias, de formas resistentes a antibióticos?
b) Segundo os princípios neodarwinistas, por que estamos a caminho de um desastre médico?
2. Uma população de bactérias foi colocada em um meio de cultura saturado de um determinado
antibiótico. A maioria das bactérias morreu. No entanto, algumas sobreviveram e deram origem a
linhagens resistentes a este antibiótico.
a) Explique o processo segundo a teoria lamarckista de evolução.
b) Explique o processo segundo a teoria darwinista de evolução.
3. "Para o homem poder suportar a intensa radiação solar nos trópicos, as células de sua pele adquiriram a
capacidade de fabricar muita melanina."
Esta é uma frase lamarckista. Critique-a com base no pensamento darwinista.
4. Em um arquipélago oceânico, todas as ilhas são habitadas por aves de um mesmo gênero. Cada ilha
possui uma única espécie deste gênero, e as diferenças morfológicas principais entre elas são o
tamanho e o formato do bico.
a) Qual foi a primeira etapa desse processo de especiação?
b) Que pressão seletiva deve ter determinado a presença de aves com bicos diferentes em diferentes ilhas?
c) Qual seria o procedimento para confirmar que as aves encontradas nas diferentes ilhas são de fato
espécies diferentes?
5. O tubarão, peixe cartilaginoso, e o golfinho, mamífero, filogeneticamente distintos, apresentam grande
similaridade quanto à forma hidrodinâmica e aos apêndices locomotores. Que mecanismo evolutivo que
explica tal similaridade?
GABARITOS EXERCÍCIOS OBJETIVOS
1–E
2–B
3–D
4- A
5-B
GABARITOS EXERCÍCIOS DISCURSIVOS
1.
a) Os antibióticos selecionaram as bactérias naturalmente resistentes, eliminando as sensíveis.
b) Segundo a teoria sintética da evolução (neodarwinismo) surgem, naturalmente, como resultado de
mutações, linhagens de bactérias resistentes aos antibióticos. Deste modo, após décadas de seleção, os
medicamentos usualmente aplicados se tornariam inócuos, pois seriam preservados diversos tipos de
microorganismos resistentes.
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2.
a) Segundo a teoria Lamarckista os antibióticos induziram a resistência em algumas bactérias.
b) Segundo a teoria Darwinista os antibióticos agem como agentes selecionadores, portanto sobrevivem as
bactérias resistentes.
3. As células da pele não adquiriram a capacidade de produzir a melanina devido a intensa radiação solar.
Segundo a teoria darwinista os indivíduos apresentam variações e os que produzem mais melanina são
mais bem adaptados, ao contrário dos que produzem pouca, que são menos adaptados.
4.
a) Isolamento geográfico, isto é, emigração de parte da população original. Alguns indivíduos passam a
habitar outras ilhas do arquipélago e, consequentemente, sofrem diferentes pressões evolutivas.
b) O tipo de alimento consumido pelas aves, por exemplo: sementes, insetos, frutos.
c) Verificar se há isolamento reprodutivo, ou seja, impossibilidade de cruzamento entre elas ou
impossibilidade de nascimento fértil.
5. A convergência adaptativa que levou a formação de órgãos análogos.
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