Ensino Secundário Recorrente por Módulos Capitalizáveis
FICHA (IN)FORMATIVA Nº 1
Biologia e Geologia – Módulo 5
Mecanismos de Evolução
Fixismo e Teorias Fixistas
As espécies são unidades fixas e imutáveis que, num mundo igualmente estático, surgem
independentemente umas das outras.
Origem dos seres vivos explicada por:
•
Teoria da geração espontânea: a partir de matéria inerte em condições
especiais (contrariada por Pasteur);
•
Criacionismo: num acto de criação especial (perfeição = estabilidade).
Transição para o evolucionismo (Séc XVIII)
Natureza imutável → transição → Natureza variável.
A partir do Século XVIII surgem evidências de um Mundo em constante mudança. As
primeiras ideias evolucionistas , foram chamadas transformistas.
São fundamentalmente duas as áreas do conhecimento que vão contribuir decisivamente
para o abandono das ideias fixistas:
•
O estudo das espécies actuais (Lineu)
•
A análise pormenorizada dos fósseis* (Cuvier)
Na tentativa de conciliar os dados fósseis com o fixismo, George Cuvier, elaborou a teoria
do catastrofismo em 1799. De acordo com esta teoria, o desaparecimento das formas
fossilizadas deve-se a catástrofes naturais em determinados locais e num determinado
tempo que destruíram a fauna e flora dessa região.
Alguns seguidores de Cuvier extremaram as ideias admitindo que as catástrofes eram
globais, verdadeiros holocaustos que destruíram por completo a fauna e flora do planeta.
Posteriormente dava-se o repovoamento da Terra em novos actos de criação. Por esta razão
o catastrofismo é muitas vezes referido como teoria das criações sucessivas.
* Fóssil (def.) – Restos ou vestígios de seres vivos que ficaram preservados em rochas cuja
génese é contemporânea da existência de seres vivos.
Professora Ana Cristina Andrade
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Séc. XIX
Charles Lyell - Princípio das Causas actuais ou Lei do Uniformismo:
•
As leis naturais são constantes no espaço e no tempo;
•
As causas que provocaram determinadas alterações geológicas no passado são iguais
às que provocam os mesmos fenómenos no presente (exemplo: acção erosiva do
vento e da chuva).
Evolucionismo e Teorias Evolucionistas
Maupertuis
Lança a hipótese de adaptação ao meio.
Buffon
Fez referência às variações geográficas entre indivíduos da mesma espécie.
Lamarckismo
O ambiente condiciona a evolução, levando ao aparecimento de características que permitem
aos indivíduos adaptar-se às condições em que vivem (a função determina a estrutura).
Segundo Lamarck os organismos complexos originam-se progressivamente a partir de outros
mais simples. Em resposta às solicitações do ambiente os organismos adquirem ou perdem
determinadas características e essas alterações são transmitidas à descendência.
Pode ser resumido em 2 princípios fundamentais:
-
Lei do uso e do desuso;
-
Lei da herança dos caracteres adquiridos.
Darwinismo
Darwin foi influenciado por:
•
Dados geológicos (Lyell e Hutton);
•
Dados biogeográficos (Arquipélagos: Galápagos e Cabo Verde, entre outros...);
•
Selecção artificial (criação de pombos);
•
Variabilidade intra-específica;
•
Crescimento populacional (Malthus).
O conceito que verdadeiramente caracteriza a teoria da Evolução de Darwin é o conceito de
selecção natural.
Os seres vivos, mesmo os da mesma espécie, apresentam variações entre si. O meio exerce
uma selecção natural que favorece os indivíduos que possuem as características mais
apropriadas para um determinado ambiente e num determinado tempo, tornando-os mais
aptos e eliminando gradualmente os restantes.
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Lamarckismo
Semelhanças
Darwinismo
Teorias explicativas da biodiversidade
Atribuem ao ambiente um papel fundamental na evolução
Diferenças
O ambiente é o principal factor O
responsável
em
pelas
determinado
ambiente
vai
desempenhar
um
papel
alterações seleccionador (selecção natural) na medida em
órgão
dos que
seres vivos.
escolhe
as
variações
dos
seres
vivos
(variabilidade diferencial) que permitem uma melhor
sobrevivência (sobrevivência diferencial).
Argumentos do evolucionismo:
A. Argumentos de anatomia comparada
Estruturas homólogas – Evolução divergente regressiva ou progressiva (origem embrionária
comum, idêntica organização estrutural, idêntica posição relativa e funções diferentes).
Permite o estabelecimento de séries filogenéticas.
Estruturas
análogas
–
Evolução
convergente
(origem
embriológica
diferente,
anatomicamente diferentes e funções semelhantes)
Estruturas vestigiais (atrofia de um órgão primitivamente desenvolvido; E.g. Apêndice e
dentição nos humanos)
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B. Argumentos paleontológicos
Formas fósseis extintas – não têm representantes actuais; contraria a ideia de imutabilidade.
Formas fósseis de transição – formas sintéticas - as suas características correspondem, na
actualidade
a
grupos
diferentes
de
seres
vivos;
por
exemplo:
Archaeopteryx
e
Pteridospérmicas.
Permitem o estabelecimento de árvores filogenéticas (filos = grupo + gene = provém).
C. Argumentos da embriologia
Lei da recapitulação de Haeckel ou lei da biogenética (“A ontogenia é uma recapitulação
rápida e abreviada da filogenia”)
D. Argumentos biogeográficos
Exemplo: Os mamíferos do continente australiano (marsupiais).
E. Argumentos citológicos
Todos os organismos com o mesmo tipo de moléculas (lípidos, proteínas, ácidos
nucleicos,...); Intervenção do DNA e RNA no mecanismo de produção de proteínas;
Universalidade do código genético que coordena a síntese proteica
F. Argumentos bioquímicos
Permitem o estabelecimento de relações de parentesco:
- Análise de proteínas (E.g. Insulina, hemoglobina e citocromo)
- Hibridação de DNA
- Testes serológicos (Reacções antigénio – anticorpo)
Teoria sintética da evolução (Neodarwinismo)
A teoria da evolução proposta por Darwin apresenta alguns pontos frágeis. Os mecanismos
responsáveis pelas variações verificadas nas espécies e o modo como essas variações se
transmitem de geração em geração estavam por explicar.
Esta teoria sintética da evolução engloba três conclusões:
1. A evolução gradual das espécies pode ser explicada por mutações que são a fonte
primária de variabilidade (mutações génicas vs. mutações cromossómicas);
2. A recombinação genética é o factor primordial dessa variabilidade: meiose (crossingover e segregação independente de cromossomas homólogos) e fecundação;
3. A selecção natural faz a triagem dentro da variabilidade (aptidão evolutiva vs.
adaptação evolutiva).
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Interpretação de um exemplo de evolução.
“A penicilina é um eficaz agente bactericida, isto é, em pequenas doses mata certas estirpes
de bactérias patogénicas, pelo que é usada no tratamento de doenças cujos agentes são
bactérias. Verificou-se, no entanto, ao longo dos anos de uso daquele antibiótico, o
aparecimento de estirpes bacterianas não sensíveis à penicilina (estirpes resistentes), sendo,
por isso, necessário, ou o aumento da quantidade de penicilina usada ou o uso de outros
antibióticos para o tratamento das doenças que essas estirpes provocam”.
O aparecimento de um novo ambiente (com penicilina) vai afectar a bactéria que
Lamarckismo
sente uma necessidade de se lhe adaptar, resistindo à acção bactericida da
penicilina. Desse modo, a bactéria desenvolve resistências, característica que irá
transmitir à descendência.
Na população de bactérias que infectam os indivíduos há variabilidade: mesmo
antes do uso do antibiótico, enquanto que a maioria dos indivíduos é sensível à
penicilina há já alguns, poucos, resistentes ao antibiótico. A administração do
antibiótico elimina as bactérias sensíveis, mas não mata as resistentes que,
Darwinismo
sobrevivendo, se reproduzem. Na primeira geração, após a administração do
antibiótico predominarão as bactérias resistentes; no caso de surgirem algumas
bactérias sensíveis, elas serão também eliminadas por selecção, provocada pelo
antibiótico. Ao fim de algumas gerações, durante as quais se continua a usar o
antibiótico, só haverá bactérias resistentes.
As populações de bactérias apresentam grande variabilidade, resultante de
mutações e de recombinação génica. Em qualquer população de bactérias há as
estirpes resistentes e as estirpes sensíveis a um dado antibiótico. Depois do uso do
Neodarwinismo
antibiótico, as resistentes, que antes não apresentavam qualquer vantagem,
passam a estar mais bem adaptadas ao ambiente e a serem seleccionadas
preferencialmente para se reproduzirem. O fundo genético da população é
alterado ao longo das gerações até que, finalmente, haverá populações formadas
apenas por estirpes resistentes.
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Factores de evolução:
A. Mutações
Exemplo: Anemia falciforme e malária (mutação génica)
B. Migrações
Movimento de indivíduos, em idade reprodutora, de uma população para a outra,
implicando fluxo de genes. A imigração corresponde a um fluxo positivo e a emigração a um
fluxo negativo.
C. Cruzamentos não ao acaso
Quando os cruzamentos são acaso temos uma situação de panmixia
Quando
os
cruzamentos
não
se
dão
ao
acaso
(exemplo:
cruzamentos
consanguíneos), alguns fenótipos são privilegiados em relação a outros. Esta situação faz
aumentar a frequência de homozigóticos.
D. Deriva genética
Efeito gargalo – Em determinadas alturas do ano as condições ambientais favorecem
a proliferação de populações. Se estas condições se alterarem pode dar-se uma redução
drástica da população sem ser por selecção natural. A população entra em efeito gargalo.
Este fenómeno permite fixar determinados genes e eliminar outros, não pelo seu valor
adaptativo, mas por mero acaso, ou seja, deriva genética.
Efeito fundador – Quando uma pequena população se separa de uma maior pode ser
ou não geneticamente representativa da população de onde derivou. Este pequeno número
de indivíduos, chamados fundadores, representa apenas uma pequena parte dos genes da
população inicial (frequente na colonização de ilhas, como aconteceu nos galápagos).
E. Selecção natural
A selecção natural determina a manutenção de um fundo genético ou alteração da
sua composição. Se nos fixarmos numa característica hereditária de uma população,
verificamos a existência de um valor médio e um certo grau de variação ou desvio em
relação a esse valor. Quando expressos num gráfico estes valores tendem a aproximar-se de
uma curva normal de probabilidades (curva em campânula).
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EXERCÍCIOS
1. Distinga, nos seus pontos fundamentais, o Fixismo do Evolucionismo.
2. Compare o papel da adaptação ao ambiente nas teorias de Lamarck e de Darwin.
3. Explique de que forma o Neodarwinismo veio completar a teoria de Darwin, com dados
que não eram por ele conhecidos.
4. Ao longo dos tempos tem havido várias formas de explicar a variabilidade das espécies.
Se aceitarmos o Fixismo, devemos esperar:
A – Fósseis mais simples nas rochas mais antigas.
B – Fósseis mais simples nas rochas recentes.
C – Fósseis mais complexos nas rochas mais recentes.
D - Fósseis mais complexos nas rochas mais antigas.
E – Os mesmos tipos de fósseis nas rochas mais antigas e recentes.
(seleccione a opção correcta)
5. O Fixismo como teoria defendia:
A – A origem de seres vivos a partir de espécies preexistentes.
B – A origem de seres vivos a partir da matéria inerte.
C – A imutabilidade das espécies.
D – A origem de uma nova espécie como resultado de uma adaptação ao ambiente.
E – A modificação gradual de umas espécies noutras.
(seleccione a opção correcta)
6. “(...) A Bíblia já o dizia, a genética confirmou-o: somos todos descendentes de um
ancestral comum. A Bíblia apenas se referia aos seres humanos. A genética vai mais longe e
afirma que todos os seres, dos micróbios às plantas, passando pelos animais, têm o mesmo
ancestral. Adão e Eva, a macieira e a serpente eram todos primos”.
6.1. O texto evidencia sobre a origem das espécies uma concepção:
A – Fixista;
B – Criacionista;
C – Fixista criacionista;
D – Evolucionista.
(Seleccione a opção correcta)
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6.2. Os argumentos considerados no texto são:
A – Anatómicos;
B – Bioquímicos;
C – Embriológicos;
D – Paleontológicos.
(Seleccione a opção correcta)
7. Classifique cada uma das afirmações seguintes com uma letra da chave:
Chave:
A – De acordo com Lamarck, mas não com Darwin
D – De acordo com a teoria fixista
B – De acordo com Darwin, mas não com Lamarck
E – De acordo com a teoria sintética
C – De acordo com Lamarck e Darwin
Afirmações:
I – O meio é um importante factor na evolução dos organismos.
II – Num rio, as aves que nadam melhor terão maiores probabilidades de sobreviver.
III – A variedade nos seres vivos pode ser explicada por adaptações do indivíduo ao seu
meio.
IV – No início da vida na Terra já existiam todas as espécies actuais.
V – Os cavalos têm de correr rapidamente para escapar aos seus inimigos, por isso,
desenvolveram músculos fortes e pernas longas.
VI – O tamanho de uma população está limitado pela sua sobrevivência.
6. Na Europa existem borboletas da espécie Biston betularia, que apresentam duas
variedades, uma de cor clara e outra de cor escura. Esta espécie habita nas árvores cobertas
de líquenes de cor clara e são presas de aves insectívoras.
Em zonas industriais, o aumento da poluição pode conduzir ao enegrecimento dos troncos
das árvores. Esta situação altera a facilidade com que os predadores detectam cada uma das
variedades de borboletas.
O gráfico da Figura 1 representa a variação da percentagem de borboletas de cor escura em
zonas industriais de Inglaterra, durante um certo período de tempo.
Figura 1
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6.1. Com base nos dados fornecidos, explique a variação da frequência das borboletas de
cor escura no período compreendido entre 1970 e 1980.
6.2. Com base nos dados comente sucintamente a frase “O conceito de mais apto varia no
tempo”.
6.3. Pode afirmar-se que, nas borboletas, a selecção natural ocorreu devido (seleccione a
opção correcta):
(A) Unicamente à interacção entre as diferentes condições ambientais;
(B) Unicamente às diferenças genéticas entre as borboletas de cor clara e as de cor
escura;
(C) À variabilidade genética nas borboletas e à diferente interacção destas com o
meio;
(D) À diferente resistência ao fumo manifestada pelas borboletas de cor clara e pelas
de cor escura.
Bom trabalho! ☺
Ana Cristina Andrade
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