Colégio São José EVOLUÇÃO PROF. Vanesca Souto Severo Biologia- 3º ano- Ensino médio- 2015 A ORIGEM DAS ESPÉCIES Introdução à Teoria da Evolução Evolução é o processo pelo qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas. EVOLUÇÃO NÃO É METAMORFOSE Adaptação é a capacidade de sobrevivência e reprodução de uma espécie num determinado ambiente. Ex. Mariposas de Manchester Melanismo industrial na Inglaterra Biston betularia Diversidade da vida Semelhanças anatômicas Semelhanças embriológicas Peixe Salamandra Tartaruga Galinha Coelho Humano Anaxamandro (611 – 546 aC) • Fixismo; • Os primeiros animais surgiram de uma "vasa marinha”. Aristóteles (384 – 322 aC) • Fixismo; • Geração Espontânea. Criacionismo - o Criacionismo acredita que a vida e toda matéria existente são resultados da ação direta de um Criador.Este modelo de explicação da origem do ser humano baseia-se no relato da Bíblia. A criação do mundo por Deus é relatada no primeiro livro da Bíblia, o Gênesis, palavra que significa origem. Carlos Lineu (1707-1778) • Criador da Taxonomia; • Geração Espontânea; • Fixismo. TEORIAS EVOLUCIONISTAS - LAMARCKISMO - DARWINISMO - MUTACIONISMO - NEODARWINISMO - CRIACIONISMO CIENTÍFICO Jean Baptiste Antonie de Monet, Cavalheiro de Lamarck (1774 – 1829) • Um dos pioneiros na formulação de teorias da evolução biológica. • Leis: – Adaptação ao meio; – Lei de Uso e Desuso; – Herança dos caracteres adquiridos. “Lei do Uso e Desuso” • O Uso contínuo de um órgão o hipertrofia. Ex. As girafas, pescoço e patas dianteiras. • O Desuso o atrofia. “ Da transmissão hereditária dos caracteres adquiridos. ” ” Crítica a Lamarck • As girafas que herdavam patas e pescoço mais longos atingiam com mais facilidade o alimento e tornaram-se as mais adaptadas. • Hoje sabe-se que os seres vivos são selecionados pelo meio. Charles Darwin (1809 – 1882) DARWINISMO Charles Robert Darwin – Naturalista Inglês • Filho de Médico, iniciou Medicina, mas sentiu-se sem vocação, então fez Teologia. • Com 22 anos, iniciou uma viagem ao redor do mundo, que durou 5 anos. • Teoria da Seleção Natural 1809 - 1882 - Em 1831 zarpou com o Beagle. - Passou a coletar espécimes da vida terrestre e marítima. Mil quilômetros a oeste da América do Sul O caso que ficou mais famoso, durante a viagem de Darwin, foi o das ilhas Galápagos, que ficam cerca de 900 km da costa e hoje pertencem ao Mil quilômetros a oeste da Equador. América do Sul GALÁPAGOS, o nome provém das tartarugas gigantes que a habitam. 1 2 1.IGUANAS TERRESTRES 2.IGUANAS MARINHAS Teoria de Darwin - Darwinismo 1. Sobrevivência dos mais aptos 2. A população cresce em proporção geométrica (2, 4, 8, ...), enquanto os níveis de subsistência crescem em proporção aritmética (1, 2, 3,...). Conclusão de Darwin em concordância com Malthus. 3. A tendência das espécies é apresentarem algumas variações diferenciando-se do tipo inicial. Conclusão de Darwin em concordância com Wallace. Charles Darwin: Dados Biogeográficos Charles Darwin: Galápagos Thomas Malthus (1766 – 1834) • “A população humana tende a crescer para além das possibilidades do meio, cresce exponencialmente, geometricamente , enquanto que os recursos alimentares crescem em progressão aritmética” Alfred Russel Wallace (1823 – 1913) • “A tendência das variedades é de se afastarem indefinidamente do tipo original” A Teoria da Evolução de Darwin Wallace • Seleção Natural; • Sobrevivem os que melhor se adaptarem ao meio; • Os indivíduos mais aptos transmitem essas características à descendência. Resumo da “Origem das Espécies”, 1859 FATOS CONSEQUÊNCIAS Rápido aumento na população. Luta pela vida – uso da Herança. Seleção Natural – variação do Meio. Luta pela vida. Sobrevivência do mais apto – Seleção Natural. Sobrevivem indivíduos diferentes em meios diferentes: origem das novas espécies. Tentilhões de Galápagos Darwinismo • Darwin elaborou o conceito de Seleção Natural; • Todas as espécies, incluindo o homem, tem um ancestral comum. Cladograma Darwinismo • Darwin não conseguiu explicar a origem das variações. • Os trabalhos de Lamarck foram fundamentais para o desenvolvimento da teoria de Darwin – Wallace. Crítica a Darwin Embora seja sensacional a sua teoria, ela é considerada incompleta, por não explicar as causas das variações existentes entre os componentes de uma certa população. “A reprodução de um ser vivo em outro, crescendo e se multiplicando milhares de vezes, faz com que aconteçam mudanças (mutações ou variações) ao longo de muitos anos”. Charles Darwin “On the Origin of Species by Means of Natural Selection” 22 de novembro de 1859 MUTACIONISMO 1900 - Hugo de Vries, na Holanda. Baseado no artigo: A Teoria das Mutações (de Mendel, 1865), sugeriu que: As mutações seriam o ÚNICO mecanismo de evolução das espécies. 1903 - Thomas Morgan, disse : Seleção e adaptação são supérfluas, são conceitos não científicos. NEODARWINISMO ou TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO - Vários Cientistas - Baseada na Teoria de Darwin - Incorporou noções atuais de Genética Teoria Sintética da Evolução • Século XX. • Baseia-se nos processos: – Mutação; – Recombinação Gênica; – Isolamento Geográfico; – Isolamento Reprodutivo; – Especiação: formação de novas espécies EXPLICAÇÕES DOS PONTOS: - Mutações, como fator de variação (recomb.gen.) - Acaso, como justificativa para as Mutações - Luta pela vida (contra o meio e não contra outro indivíduo) - Isolamento ( geográfico ou sexual) - Migração - Seleção Natural (sobrevivência dos mais aptos) ESPECIAÇÃO ESPECIAÇÃO ISOLAMENTO DE POPULAÇÕES Distribuição geográfica barreira Novas Espécies Especiação • Divisão de uma espécie em duas reprodutivamente isoladas. • O padrão mais comum de especiação é conhecido como especiação geográfica ou especiação alopátrica. PANGAEA ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA Isolamento reprodutivo • 1. Mecanismos pré-copulatórios impedem cruzamentos inter-específicos Parceiros em potencial não se encontram (isolamento sazonal ou de hábitat) ; Parceiros em potencial encontram-se, mas não copulam (isolamento etológico) A cópula é tentada, mas não há transferência de espermatozóides (isolamento mecânico). • 2. Mecanismos pós-copulatórios reduzem o completo sucesso dos cruzamentos inter-específicos . Pré-zigóticos :. ANTES DA FORMAÇÃO DO ZIGOTO A transferência de espermatozóides ocorre, mas o ovo não é fertilizado (mortalidade gamética, incompatibilidade, etc). Pós-zigóticos : APÓS A FORMAÇÃO DO ZIGOTO O ovo é fertilizado, mas o zigoto morre (mortalidade zigótica por incompatibilidade de cariótipos, etc.) O zigoto produz uma F1 de híbridos inviáveis ou com viabilidade reduzida (inviabilidade do híbrido). Os zigotos dos híbridos da F1 são completamente viáveis, mas parcial ou completamente estéreis ou ainda produzem uma F2 deficiente (esterilidade do híbrido). Melanismo Industrial • • B. betularia typica B. betularia carbonaria • A explicação para esse fato fica lógica se lembrarmos que nessa época os troncos das árvores eram recobertos por certo tipo de vegetais, os líquenes, que conferiam-lhes uma cor acinzentada. Na medida em que a industrialização provocou aumento de resíduos poluentes gasosos, os troncos das árvores passaram a ficar escurecidos, como conseqüência da morte dos líquenes e do excesso de fuligem. CRIACIONISMO CIENTÍFICO • Crença em um “grande arquiteto do Universo” • Design inteligente PROVAS DA EVOLUÇÃO Anatômicas Embriológicas Bioquímicas Paleontológicas PROVAS ANATÔMICAS HOMOLOGIA - Semelhança entre estruturas de diferentes seres vivos, com mesma origem embrionária, com funções iguais ou diferentes. ANALOGIA – Semelhança morfológica entre estruturas de seres vivos, com mesma função e diferente origem embriológica. IRRADIAÇÃO ADAPTATIVA ADAPTAÇÃO CONVERGENTE Ou Evolução convergente Não há parentesco Submetidos a critérios comuns de seleção natural pelo ambiente ÓRGÃOS VESTIGIAIS • Órgãos que existem no corpo humano, mas que perderam a sua função original • São reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos • Indicam ancestralidade comum. Apêndice O apêndice humano tem função? • Em setembro de 2007, um grupo de cirurgiões e imunologistas da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, publicou um trabalho que mostra que o apêndice tem a função de promover o crescimento populacional de bactérias benéficas para o nosso organismo e facilitar o repovoamento dessas bactérias no cólon. • O apêndice produz leucócitos, atualmente, mas já foi o local de digestão da celulose (ingerida em abundância por nossos ancestrais e ancestrais dos herbívoros). Terceiro Molar (o siso). • Os primeiros Homo sapiens mastigavam muitos vegetais e carne para consumir as calorias necessárias para sobreviver, por isso um par a mais de molares era muito útil. Cóccix • O cóccix (7) é o osso rudimentar da cauda das formas animais inferiores. É a porção distal da coluna vertebral com forma cônica, em número de quatro e, às vezes, até cinco segmentos. • Tais ossículos são móveis ao nascimento e tendem a se fundirem na infância e no início da vida adulta. Síndrome do rabo humano • • • O ser humano possui genes que são encarregados de produzir a morte celular das células que estavam destinadas a formar o rabo. Acredita-se que de alguma forma, ocorre nessas pessoas uma mutação destes genes e aquelas células não são destruídas, formando o rabo. Em 2002, nasceu um bebê na Índia com rabo vestigial.As pessoas acreditaram ser uma reencarnação de um Deus Hindu. O bebê apresentava uma cauda de mais de 10 cm aos 11 meses. Músculos adutores das orelhas. • Um trio de músculos extrínsecos deveria fornecer aos pré-hominídeos a capacidade de mover as orelhas de forma independente da cabeça. O homem moderno ainda possui o trio, funcional em alguns indivíduos, lembrando ancestrais que moviam as orelhas para espantar parasitas ou vetores dos mesmos. PROVAS EMBRIOLÓGICAS • As semelhanças embriológicas dos vertebrados sugere que todos sejam descendentes de um ancestral comum. • O quadro a seguir mostra a embriologia comparada dos vertebrados. PROVAS BIOQUÍMICAS • 2007: * Seres humanos e chimpanzés compartilham 96% dos genes; * Seres humanos e minhoca compartilham 50% dos genes; * Humanos e bactérias: 223 genes iguais; • 2009: *Humanos e chimpanzés: 99,4% genes iguais. Provas Bioquímicas • Existe uma unidade molecular nos seres vivos, pois os mecanismos básicos são os mesmos, tal como os componentes bioquímicos fundamentais (5 tipos de nucleotídeos, 20 tipos de aminoácidos, atuação enzimática, código genético, processos metabólicos). As variações apresentam uma gradação, sugerindo uma continuidade evolutiva (quanto mais afastados filogeneticamente se encontrarem dois organismos, mais diferem na seqüência de DNA, na seqüência de proteínas e, portanto, nos processos metabólicos que essas proteínas controlam). Provas Bioquímicas Citocromo C • Citocromo C, uma proteína respiratória que se encontra em todos os seres aeróbios. PROVAS PALEONTOLÓGICAS FÓSSEIS Restos ou vestígios de seres vivos extintos (que viveram em épocas remotas). O Archaeopteryx litographica é considerado uma das provas de que as aves evoluíram dos répteis. Seu organismo fóssil permite observar características de ave e réptil. FOSSILIZAÇÃO Conservação em gelo, lavas de vulcão, âmbar, etc. O material orgânico pode ser substituído por sílica ou outra substância. O inseto encontrado em âmbar tem 39 milhões de anos. CLADOGRAMA VERTEBRADOS Peixes Anfíbios Mamíferos Aves Répteis Ovo Amniota Tetrápodos Esqueleto ósseo EVOLUÇÃO DO SER HUMANO A EVOLUÇÃO DO HOMEM ARDIPITECOS - Viveram entre 5,5 e 4,5 milhões de anos atrás.A análise de fósseis do Ardipithecus ramidus, encontrados na Etiópia em 1974, indica que já caminhavam sobre os dois pés (bípedes) e se alimentavam de vegetais. Australopithecus Viveu na África há cerca de 4,0 milhões de anos. Peso: + 30 a 40 quilos Altura: + 1 m – 1,40 m Ferramentas: instrumentos rudimentares, como pedras e paus encontrados no chão Alimento: frutos e ervas Australopithepithecus ramidus e A. afarensis Homo habilis Viveu na África há cerca de 2 milhões de anos. Peso: + 30 a 40 kg Altura:+1m - 1,25m Ferramentas: construía suas ferramentas com pedras ou ossos Alimento: frutos e carne Homo erectus Viveu na África, Ásia, Europa e Oceania, há 1,5 milhões de anos. Peso: + 60 quilos Altura: + 1, 70 m Ferramentas: fogo Alimento: frutos e carne Obs. Resistente ao frio Homo neanderthalensis Viveu na Europa e Oriente Médio, há 200 ou 300 mil anos. Peso: + 80 quilos Altura: + 1,6 m Extinto há 40 mil anos HOMO SAPIENS SAPIENS - Surgiu entre 200.000 e 100.000 anos atrás. Trata-se do homem moderno, o último da linha dos hominídeos.Desenvolveu a fala, a pintura e a escultura. Foi o primeiro a controlar a fabricação do fogo. Homo sapiens sapiens Todo o planeta Peso: + 70 quilos Altura: + 1,7 m Surgiu na África De 150 a 100 mil anos Caçadores, roupas de pele e choupanas ALTURA MÉDIA DO HOMEM +1m 1,20 m 1,70 m 1,60 m 1,70 m Apesar de alguns protestos isolados, a teoria evolucionista de Charles Darwin (1809-1882) é hoje amplamente aceita, inclusive pela Igreja Católica. Segundo essa teoria, suportada por inúmeras evidências científicas e objeto de estudo da paleoantropologia, o homem origina-se de um ancestral comum ao macaco que, ao longo de milhares e milhares de anos, veio sofrendo mutações genéticas naturais, dando origem aos nossos antepassados mais próximos. Igreja Católica aceita o Evolucionismo de Darwin CIDADE DO VATICANO - O Vaticano disse nesta terça-feira, 16 de setembro de 2008, que a teoria da evolução é compatível com a Bíblia, mas não planeja um pedido de desculpas póstumo a Charles Darwin pela fria recepção dada a ele há 150 anos. O arcebispo Gianfranco Ravasi, o ministro da Cultura do Vaticano, deu a declaração durante o anúncio de uma conferência de cientistas, teólogos e filósofos que aconteceu em Roma, em março de 2009, marcando os 150 anos da publicação da obra "A Origem das Espécies" de Darwin. As Igrejas cristãs são há muito tempo hostis a Darwin, pois sua teoria conflitava com a acepção bíblica da criação. Alguns outros cristãos ortodoxos, na maioria protestantes, nos Estados Unidos, lêem o Gênesis literalmente e protestam contra o fato de a evolução ser ensinada em aulas de biologia em colégios públicos • O que você pensa sobre isso? • O criacionismo não considera todas as provas existentes da evolução? • O evolucionismo não considera a existência de Deus nesse processo? • Se acreditarmos em evolução, teremos que desvincular a existência de Deus desse processo? REFERÊNCIAS http://science.nasa.gov/headlines/y2003/images/bubble/berries2.jpg http://www.midisegni.it/storia/timeLine.shtml http://www.guia.heu.nom.br/homo_sapiens.htm http://www.avph.hpg.ig.com.br/homoerectus.htm http://science.nasa.gov/headlines/y2003/06jan_bubble.htm?list847478 http://www.jarbasjr.hpg.ig.com.br/vida.htm http://www.ufsm.br/petbio/logo_evolucao.jpg http :// www.marcobueno.net http:://www. mildicas.net;biologia