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Evolução biológica Aula 2º ano Profª Emanuelle. Adaptação Os seres vivos se diversificaram ao longo do tempo, dando origem às espécies atuais ou já extintas.

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1 Evolução biológica Aula 2º ano Profª Emanuelle

2 Adaptação Os seres vivos se diversificaram ao longo do tempo, dando origem às espécies atuais ou já extintas em nosso planeta. A diversidade é uma conseqüência da adaptação de um animal, vegetal e outros seres vivos ao ambiente em que vivem.

3 Exemplos de adaptações dos seres vivos Bico do beija-flor e sua capacidade de manter- se estacionado durante o vôo. Dentes dos cavalos com crescimento contínuo. Plantas de clima seco com espinhos e caules suculentos, etc. Cada espécie de seres vivos está adaptada ao meio em que vive. Ao mesmo tempo que existe a adaptação das espécies aos vários ambientes, também notamos a grande variabilidade entre elas.

4 Teorias A respeito da diversidade existem duas linhas de pensamento a serem consideradas: a) Fixismo. b) Evolucionismo.

5 Fixismo Durante milhares de anos o Fixismo prevaleceu. Defendia que os seres vivos uma vez surgidos se mantinham inalterado ao longo do tempo. Essa teoria era influenciadas pela religião, acreditando- se que os seres vivos foram o resultado de um ato de criação divina, mantendo-se inalterados ao longo do tempo (hipótese do criacionismo), as espécies eram fixas e imutáveis. Outra perspectiva fixista é a teoria da geração espontânea, em que as espécies são geradas a partir de matéria não-viva.

6 Por que razão o Fixismo, enquanto teoria, se manteve durante mais de dois mil anos? Durante muitos séculos, a capacidade de análise dos naturalistas não foi além da observação das estruturas macroscópicas dos animais e das plantas. Até meados do século XVIII, a civilização ocidental era dominada pelas idéias impostas por Aristóteles e pela Teologia. Até meados do século XVIII, a civilização ocidental era dominada pelas idéias impostas por Aristóteles e pela Teologia.

7 Evolucionismo No século XIX transita-se para uma visão evolucionista ou transformista, admitindo-se que as espécies se alteram de uma forma lenta e progressiva ao longo do tempo, originando outras espécies partindo de um ancestral comum. Foram adeptos destas idéias:Lamarck, naturalista francês que viveu de 1744 a 1829 e Darwin, naturalista inglês que viveu de 1809 a 1882.

8 Fixismo X Evolucionismo

9 Lamarck Jean Baptiste Lamarck nasceu no dia 1 de agosto de 1744 na cidade de Bazentin (França) e faleceu no ano de 1829, em Paris. Foi Lamarck quem começou a usar o termo biologia para designar a ciência que estuda os seres vivos. Foi Lamarck quem começou a usar o termo biologia para designar a ciência que estuda os seres vivos. Foi um dos primeiros cientistas que apoiou a idéia evolucionista (1809).

10 Teoria de Lamarck Lamarck dizia que as espécies sofriam alterações no decorrer do tempo, influenciadas pelo meio com o objetivo de melhorar seu modo de vida a novos ambientes. Admitia que: a) A utilização de certos órgãos tende a hipertrofiá- los e a não-utilização tende a fazê-los regredir. Este enunciado ficou conhecido como "Lei do uso e desuso. Este enunciado ficou conhecido como "Lei do uso e desuso. b) Características adquiridas pelos indivíduos ao longo de suas vidas, podiam ser transmitidas aos descendentes. Este enunciado ficou conhecido como "Lei da transmissão dos caracteres adquiridos". Este enunciado ficou conhecido como "Lei da transmissão dos caracteres adquiridos".

11 Exemplos citados por Lamarck para reforçar suas idéias: 1) As aves aquáticas teriam se tornado pernaltas devido ao esforço para esticar as pernas para andar na água, sem molhar as penas. 2) Os ancestrais das cobras teriam tido pernas, que num dado momento passaram a atrapalhar o deslocamento do animal por lugares apertados. Com o desuso as pernas desapareceram e o corpo das cobras passou a não ter apêndices. 3) As girafas, vivendo em uma área de solo seco e quase sem capim, teriam como alimento folhas de árvores de grande porte e de tanto esticarem o pescoço para pegar as folhas, este cresceria e esta característica seria transmitida aos descendentes.

12 Teoria uso e desuso

13 Experiências que mostram erros nas idéias de Lamarck Um biólogo alemão chamado Weissman em 1880, durante várias gerações de casais de ratos, cortava suas caudas e os colocava juntos para reproduzirem-se e observar seus descendentes. Verificou que os descendentes sempre nasciam com cauda. b) O ritual da circuncisão que é realizado entre os judeus para retirada do prepúcio, mostrando que a característica anatômica não se alterou ao longo do tempo.

14 Experimento de Weismann

15 Darwin Nasceu no dia 12 de fevereiro de 1809, na Inglaterra. Quando criança cultivava o hábito de colecionar besouros e acabou ficando obcecado por isso. O evolucionismo acabou por se impor no mundo científico graças a Charles Darwin.

16 DARWIN No seu livro A Origem das Espécies, publicado em 1859, Charles Darwin explicou a evolução por meio da seleção natural.

17 Todos os seres vivos apresentam uma elevada capacidade reprodutiva.Todos os seres vivos apresentam uma elevada capacidade reprodutiva. Contudo, verifica-se que o número de indivíduos de uma mesma espécie permanece constante, o que pode ser explicado pela grande mortalidade. A mortalidade decorre da falta de alimentos, pois o suprimento alimentar, para qualquer população não é ilimitado. A falta de meios de subsistência, gera competição. Em todas as espécies os indivíduos nunca são iguais, exibindo variações que podem ser herdadas.Em todas as espécies os indivíduos nunca são iguais, exibindo variações que podem ser herdadas. Em um determinado ambiente, os indivíduos dotados de variações favoráveis, estarão mais capacitados a sobreviver, do que os que possuem variações desfavoráveis. As favoráveis são transmitidas, e acumulando-se ao longo do tempo, dão origem a grandes diferenças.

18 Darwinismo Darwin recolheu dados durante uma viagem de circum-navegação a bordo do Beagle no séc. XIX. Efetuou várias observações durante a sua viagem, em especial no arquipélago dos Galápagos. Permitiu a Darwin propor a seleção natural. Os dados em que se baseou foram de natureza geológica e biológica. Os dados em que se baseou foram de natureza geológica e biológica.

19 Galápagos Ao chegar às ilhas Galápagos, ficou impressionado com as tartarugas gigantes. Verificou que cada ilha apresentava uma fauna característica, principalmente em relação a pássaros, tartarugas e lagartos. Os pássaros (tentilhões) eram bastante semelhantes entre si, porém com formas de bicos diferentes. Observou que a forma de bico, em cada ilha, dependia do tipo de alimento. Nas ilhas com alimento mole, como frutos e brotos vegetais, predominavam pássaros com bicos pequenos e delicados; e nas ilhas que tinham sementes como alimento disponível, predominavam pássaros com bicos grandes e maciços.

20 Roteiro da viagem no Beagle

21 Tartarugas gigantes

22 Tentilhões

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24 Seleção natural e artificial Darwin, como criador de pombos, percebeu que se pode intervir diretamente em processos de seleção artificial dos animais, controlando-se os cruzamentos entre estes de forma a selecionar as características que mais deseja. Ao fim de gerações, os descendentes obtidos são diferentes dos seus ancestrais. Darwin pensou que, se pode obter tanta diversidade por seleção artificial, é possível que ocorra na Natureza uma seleção pelos fatores ambientais, designada por seleção natural. Na seleção natural, os seres vivos mais adaptados sobrevivem. Todas as espécies apresentam, dentro de uma dada população, indivíduos com pequenas variações nas suas características, como por exemplo, na forma, tamanho ou cor. A seleção natural, atuando ao longo de muitas gerações, conduz à acumulação de características que poderão vir a originar novas espécies.

25 Teoria da seleção natural

26 Coloração protetora das borboletas Em meados do século passado, a população de certo tipo de borboleta nos arredores de Londres era constituída predominantemente por indivíduos de asas claras, embora entre elas se encontrassem algumas de asas escuras. Nessa época os troncos das árvores eram recobertos por líquens, que conferiam-lhes uma cor acinzentada. Na medida em que a industrialização provocou aumento da poluição, os troncos das árvores passaram a ficar escurecidos, como consequência da morte dos líquens e do excesso de fuligem. Nessa região, passou a haver predominância de borboleta de asas escuras.

27 Borboletas de Manchester

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29 Lamarckismo X Darwinismo Lamarckismo Admite que as mudanças dos caracteres em uma espécie são determinadas pelo esforço próprio do indivíduo em resposta a pressões do ambiente, sendo passadas à prole, constituindo o principal fator evolutivo. Darwinismo Admite que as variações dos caracteres em uma espécie é conseqüência da seleção das formas mais aptas à sobrevivência (seleção natural). Seleção natural ==> variabilidade ==> adaptação Seleção natural ==> variabilidade ==> adaptação

30 Evolucionismo Apesar das lacunas deixadas pelas explicações de Lamarck e de Darwin, a idéia de evolução estabeleceu-se na comunidade científica, podendo-se usar vários argumentos a seu favor.

31 PROVAS DA EVOLUÇÃO Homologia: mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que essas estruturas podem ter ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum. Provas embriológicas – Comparando embriões de diversas espécies, observamos uma grande semelhança nos primeiros estágios do desenvolvimento embrionário. Órgãos vestigiais – São considerados órgãos vestigiais ou rudimentares aqueles que estão em via de desaparecer, pois perderam a importância inicial para a sobrevivência da espécie.

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33 PROVAS DA EVOLUÇÃO Os fósseis são prova da evolução

34 Evolução ÓRGÃOS VESTIGIAIS ÓRGÃOS VESTIGIAIS Estruturas atrofiadas e sem função evidente Estruturas atrofiadas e sem função evidente

35 ANATOMIA COMPARADA

36 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.

37 Órgãos análogos = estruturas que apareceram de forma independente em diferentes grupos de organismos. Exemplo de Convergência evolutiva Evolução

38 Evolução Convergência

39 Evolução Comparação entre os esqueletos dos membros anteriores de alguns vertebrados= órgãos homólogos Mesma origem embrionária, Exemplo de Divergência evolutiva

40 Adaptação divergente ou Irradiação adaptativa – As adaptações divergentes são processos realizados por espécies próximas que vivem em ambientes diferentes, o que leva à formação de formas extremamente distintas.

41 Dodô Um exemplo clássico da extinção de uma espécie é o da grande ave, o Dodô, que vivia nas Ilhas Maurícias (costa oriental da África). Ela pesava em média 25 quilos, era lenta e, com asas reduzidas, não voava, sendo presa fácil de predadores. Nos séculos XVI e XVII os navios que aportavam nessas ilhas levavam um grande número dessas aves para se abastecerem de carne fresca durante as viagens. Além disso foram deixando aí alguns animais domésticos que atacavam as aves, comiam seus ovos e ainda competiam com elas no ambiente. Os últimos dodôs desapareceram em 1680.

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43 Calvária A extinção de uma espécie não se dá sem efeitos nocivos sobre outras espécies. Com a extinção dos dodôs, uma árvore chamada "Calvária", cujas sementes alimentavam-nos também está prestes a desaparecer. Sua semente só conseguia germinar depois que o Dodô se alimentasse de seu fruto e "gastasse" a casca grossa da semente. Hoje existem apenas 13 árvores de "Calvária" no mundo. As que ainda resistem têm mais de 300 anos de idade. Sem o Dodô, a Calvária está prestes a desaparecer para sempre.

44 Calvária

45 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.

46 FATORES EVOLUTIVOS Mutação gênica: Alterações do código de bases nitrogenadas do DNA (novos alelos) Recombinação gênica: Processo que ocorre durante a meiose: crossing-over. Mistura de pedaços cromossômicos maternos e paternos. Seleção natural e adaptação: Luta pela sobrevivência.

47 TIPOS DE SELEÇÃO Seleção estabilizadora: Dentre a variação fenotípica essa seleção beneficia os indivíduos de fenótipos médios. Seleção direcional: Favorece um ou outro fenótipo Seleção disruptiva ou diversificadora: Favorece indivíduos portadores de características extremas.

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49 ADAPATAÇÃO PELA SELEÇÃO NATURAL

50 Especiação

51 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.

52 A formação das novas espécies 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.

53 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.

54 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.


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