ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO Lamarckismo, Darwinismo e Teoria Sintética

Hipóteses sobre a origem da vida Aristóteles - abiogênese Francesco Redi 1668 - Experiência do frasco de peixe coberto por gase. 1745 – Jhon T. Needham – Caldos nutritivos – Defendeu abiogênese. 1776 – Lazzaro Spallanzani - ferveu por mais tempo – Biogenese. Aristóteles defendia a existência de um princípio ativo capaz de produzir matéria viva através de uma matéria inanimada. Geração espontânea ou teoria da abiogênese. Van Helmont (1600)-- Afirmava que um recipiente contendo trigo, camisa suada e fermento originava ratos em 21 dias.

Hipótese sobre a origem da vida 1862 - Pasteur Teoria da Biogênese. Experiência com caldo no frasco pescoço de cisne. Frascos com pescoço reto eram contaminados com microorganismos. Os com pescoço de cisne não eram contaminado.

Hipóteses sobre a origem da vida Panspermia cósmica Hipótese Autotrófica Os primeiros organismos teriam chegado à terra em meteoros ou cometas. Segundo a hipótese os primeiros organismos vivos sintetizavam a matéria orgânica já que não havia alimento. A síntese de alimento exige um grau de complexidade elevado o que provavelmente não existia nos primeiros seres vivos.

Hipóste Heterotrófica Gases da Atmosfera primitiva. Oparin – Base da teoria Os gases da atmosfera primitiva eram: Metano (CH4) Hidrogênio (H2) Amônia (NH3) Vapor d´água (H2O). Os gases aquecidos subiam, resfriava e caia em forma de chuva. Com resfriamento, a água originou os oceanos. 1924 – Os organismos teriam surgidos espontaneamente nos oceanos primitivos e se associaram e formaram progressivamente organismos mais complexos, que se alimentavam de substâncias encontradas no oceano primitivo.

Hipótese heterotrófica Stanley Miller - 1953 Elevadas temperaturas + descargas elétricas + radiações + 4 tipos de átomos = formação de compostos orgânicos. Criou um aparelho: colocou amônia + metano e hidrogênio, essa mistura recebia descargas elétricas. Após uma semana, Miller observou aminoácidos. Aquecendo aminoácidos Sdney W Fox sintetizou polipeptídeos e complexos moleulares (microsferas). Metano (CH4) Hidrogênio (H2) Amônia (NH3) Vapor d´água (H2O).

Formação de compostos orgânicos Coacervados  células Oparim havia suspeitado que isso pudesse ocorrer nos oceanos primitivos dando aos compostos o nome de coacervados. Lipídios delimitavam os coacervados isso impedia a perda de seus componentes. De acordo com Robertson as estruturas membranosas internas dever ter surgido por dobras do envoltório. Surgiram Retículo Endoplasmático, complexo de Golgi.

Teoria endossimbiótica Células eucarióticas As células eucarióticas teriam surgido pela associação entre células procarióticas. Os cloroplastos teriam sido procariontes fotossintetizantes. O mesmo teria acontecido com aeróbias que vieram a constituir as mitocôndrias. Mitocôndrias e cloroplastos tem seu próprio DNA. A reprodução se dá por divisão binária.

ENERGIA PARA A VIDA Energia: Como não dispunham de oxigênio eram autótrofos fermentadores. Com o passar do tempo a atmosfera já possuía O2. Posteriormente surgiram seres aeróbios. Como a maioria dos eucariontes requer oxigênio devem ter desenvolvido depois do que os procariontes fotossintetizantes, há bilhões de anos. Fósseis de procariontes datam de 3,5 bilhões de anos. Eucarióticas de 1,5 bilhões de anos. Primeiros seres vivos viviam à custa de compostos orgânicos na ausência de oxigênio. Eram heterótrofos fermentadores. A fermentação liberava CO2 com o tempo alguns organismos passaram a utilizar o CO2 e luz solar – Fotossíntese.

Criacionismo

CRIACIONISMO No princípio criou Deus os céus e a terra. E a terra era sem forma e vazia; e havia trevas sobre a face do abismo; e o Espírito de Deus se movia sobre a face das águas. E disse Deus: Haja luz; e houve luz. E viu Deus que era boa a luz; e fez Deus separação entre a luz e as trevas. E Deus chamou à luz Dia; e às trevas chamou Noite. E foi a tarde e a manhã, o dia primeiro. E disse Deus: Haja uma expansão no meio das águas, e haja separação entre águas e águas. E fez Deus a expansão, e fez separação entre as águas que estavam debaixo da expansão e as águas que estavam sobre a expansão; e assim foi. E chamou Deus à expansão Céus, e foi a tarde e a manhã, o dia segundo. E disse Deus: Ajuntem-se as águas debaixo dos céus num lugar; e apareça a porção seca; e assim foi. E chamou Deus à porção seca Terra; e ao ajuntamento das águas chamou Mares; e viu Deus que era bom. E disse Deus: Produza a terra erva verde, erva que dê semente, árvore frutífera que dê fruto segundo a sua espécie, cuja semente está nela sobre a terra; e assim foi.  Gênesis 1:1-11 E disse Deus: Produzam as águas abundantemente répteis de alma vivente; e voem as aves sobre a face da expansão dos céus. E Deus criou as grandes baleias, e todo o réptil de alma vivente que as águas abundantemente produziram conforme as suas espécies; e toda a ave de asas conforme a sua espécie; e viu Deus que era bom. E Deus os abençoou, dizendo: Frutificai e multiplicai-vos, e enchei as águas nos mares; e as aves se multipliquem na terra. E foi a tarde e a manhã, o dia quinto. E disse Deus: Produza a terra alma vivente conforme a sua espécie; gado, e répteis e feras da terra conforme a sua espécie; e assim foi. E fez Deus as feras da terra conforme a sua espécie, e o gado conforme a sua espécie, e todo o réptil da terra conforme a sua espécie; e viu Deus que era bom. E disse Deus: Façamos o homem à nossa imagem, conforme a nossa semelhança; e domine sobre os peixes do mar, e sobre as aves dos céus, e sobre o gado, e sobre toda a terra, e sobre todo o réptil que se move sobre a terra.  Gênesis 1:20-26

TEORIAS DA EVOLUÇÃO

TEORIAS DA EVOLUÇÃO LAMARCK Segundo Lamarck para adaptar-se ao ambiente as girafas mudaram a estrutura de seus corpos e transmitiram essas características a seus descendentes. 1809 –Jean Baptist Lamarck publica Filosofia Zoológica. Os organismos possuem um impulso interior capaz de permitir sua adaptação às condições ambientais, desde que alguma necessidade seja imposta pelo meio ambiente.

Outros exemplos Lei do uso e do desuso: quanto mais uma estrutura é usada mais se desenvolve. As estruturas não usadas enfraquecem e atrofiam-se até desaparecer. Herança dos caracteres adquiridos: As modificações sofridas, devido ao uso e o desuso, são transmitidas aos descendentes, ou seja, são hereditárias. Alguns órgãos como os músculos, que se desenvolvem por meio de exercícios, se atrofiam quando não utilizados, mas não são herdados. Quando um vertebrado não precisa mastigar, seus dentes tendem a atrofiar-se. Animais que vivem em galerias subterrâneas os olhos tornam-se inúteis, por isso atrofiam-se. Lamark resumiu sua teoria em duas leis;

Críticas à teoria de Lamarck Ausência de fósseis que comprovassem a sua teoria. Incapacidade do autor para explicar a evolução das plantas. Falta de experiências que confirmassem a teoria Em 1875, o biólogo alemão August Weismann cortou a cauda de camundongos, por vinte gerações seguidas, e verificou que a característica “ausência de cauda”, adquirida durante a vida, não era transmitida aos descendentes.

DARWINISMO Seleção Natural Na Inglaterra teve contato com o livro Um ensaio sobre populações de Thomas Malthus. Nela Malthus afirmava que a população crescia em PG enquanto os alimentos cresciam em PA. Aqui organizou a teoria da luta pela sobrevivência. Charles Robert Darwin durante 25 anos organizou suas anotações, elaborando possíveis explicações para os mecanismos de adaptação. Em 1831 saiu em uma expedição que durou 25 anos a bordo do veleiro britânico HMS Beagle.

Explicação sobre a teoria da Seleção Natural Para Darwin o ambiente funcionava como agente da seleção natural. Segundo ele havia grande diversidade, que era transmitida aos descendentes e se acentuava ao longo de gerações. Em cada população, alguns indivíduos sobreviviam, equanto outros eram eliminados; “A escolha era realizada pelo ambiente, por meio da Seleção Natural.” Outro naturalista Alfred Wallace, trabalhando independente, chegou às mesmas conclusões de Darwin e os dois anunciaram juntos a nova teoria para explicar a evolução em 1859.

Explicação sobre a teoria da Seleção Natural Nem Darwin nem Wallace souberam explicar a causa das variações individuais. Os dois eram contemporâneos de Mendel, porém nessa época ele estava realizando suas experiências. Somente em 1865 Mendel publicava sua obra.

Resumindo Seleção natural Pais geram filhos semelhantes e que diferem das outras espécies. Nem toda prole sobrevive. Calculou que em 750 anos, um casal de elefantes teria 19 milhões de descendentes. Variação: Nem toda a prole é igual. Há ligeiras diferenças. Surgem novas variações a cada geração. Seleção natural: a vida é uma luta em busca de alimento. O mais forte sobrevive. Hereditariedade: se uma característica é vantajosa é hereditária. Passados longos anos os caracteres que aperfeiçoam o sobrevivente se tornam mais comuns e a espécie se transforma.

Resumindo a seleção natural Origem das espécies: As espécies mais adaptadas ao meio ambiente vencem aos poucos. As que não conseguem se adaptar desaparecem. À medida que o ambiente se transforma, as espécies evoluem sempre tentam continuar bem-adaptadas.

Teoria Sintética da Evolução - Neodarwinismo Fatores Evolutivos Oscilação Gênica: Populações diferentes, de uma mesma espécie, podem apresentar variação ao acaso das frequências gênicas. Seleção Natural: A herança de combinações gênicas favoráveis à adaptação no meio ambiente permite a sobrevivência daqueles que são considerados mais aptos. Esses fatores estão interligados e colaboram na formação de novas raças e espécies. Mutação Gênica: Explica as variações hereditárias através da transmissão de genes modificados. O acúmulo leva á variabilidade entre os seres vivos e à criação de novas espécies: Migração ou Fluxo Gênico: Os espécimes, apresentando conjuntos gênicos diferenciados, deslocam-se e acasalam-se com indivíduos distintos, dentro de uma mesma população, promovendo o fluxo gênico

Evidências da EVOLUÇÃO

EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO FÓSSEIS Restos ou vestígios de seres vivos que viveram em outras épocas Permite estabelecer ligações entre diferentes grupos de seres vivos, e seqüências no processo evolutivo

ANATOMIA COMPARADA HOMOLOGIA E ANALOGIA Órgãos homólogos: mesma origem embrionária, mas podem ter funções diferentes Ex: asa de morcego, nadadeira de baleia, pata do cavalo, braço do homem.

ANATOMIA COMPARADA Órgãos análogos: origem embrionária diferente, mas desempenham a mesma função Ex: asa de ave e asa e insetos

ANATOMIA COMPARADA Órgãos vestigiais: órgãos atrofiados e sem função em determinados organismos, mas que correspondem a órgãos desenvolvidos e funcionais em outros organismos. Ex: apêndice vermiforme, membrana semilunar

EMBRIOLOGIA COMPARADA Análise comparativa do desenvolvimento embrionário entre espécies diferentes Quanto maior a semelhança entre os estágios de desenvolvimento, maior o grau de parentesco

BIOQUÍMICA COMPARADA Análise comparativa entre biomoléculas (material genético e proteínas) de seres vivos de diferentes espécies. Quanto maior a semelhança, maior o grau de parentesco As evidências da evolução indicam ancestralidade comum.

ESPECIAÇÃO Formação de novas espécies ao longo do tempo, a partir de espécies pré-existentes. Isolamento geográfico Surgimento de uma barreira física entre duas populações da mesma espécie, impedindo o fluxo gênico entre elas.

Fluxo gênico pop. A pop.B Barreira física pop.B pop. A

Seleção natural diferenciada Formação de raças (indivíduos com potencial intercruzante) Aumento da diversidade genética Isolamento reprodutivo (indivíduos sem potencial intercruzante) Formação de espécie nova

Isolamento Reprodutivo Mecanismos pré-zigóticos Isolamento habitacional Isolamento sazonal (épocas de reprodução diferentes) Isolamento etológico (comportamento sexual diferentes) Isolamento mecânico

Mecanismos pós-zigóticos Esterilidade do híbrido: Mula: organismo "híbrido estéril", gerado a partir do cruzamento de uma égua com um jumento.  Pós-copulatórios ou pós-zigóticos: Inviabilidade do híbrido Esterelidade do híbrido Deteriorização da geração F2 Incompatibilidade gamética: A transferência de espermatozóides ocorre, mas o ovo não é fertilizado (mortalidade gamética, incompatibilidade, etc

Irradiação adaptativa Indivíduos com alto grau de parentesco apresentam aspectos diferentes por explorarem ambientes diferentes Convergência adaptativa Indivíduos com pouco grau de parentesco apresentam aspectos semelhantes por explorarem o mesmo ambiente

Referências MERCADANTE, CLARINDA, Biologia, UNO Sistema de Ensino, 2009, Brasil. Biologia 2º Período, UNIFICADO Sistema de Ensino, Brasil, 2009. MARTO, Abmabis, Biologia Moderna, Editora Moderna, 2010. Brasil. Extensino e Terceirão, Editora Positivo, Curitiba, 2010. IMAGENS: Ético: Editora Saraiva, Editora Planeta e sites diversos que não divulgaram a fonte. ETICO Sistema de Ensino Apostila , A vida dos animais, 2011. PITÁGORAS, Sistema de ensino, 2ª Série, Livro 4, 1998. Organização: Marlos Oliveira – 2011. – Site: www.radioetvalternativa.net Material desenvolvido para estudos dos alunos do ensino médio do CEJA Filostro M Carneiro Não pode ser comercializado em hipótese alguma. O material poderá ser copiado desde que a fonte seja informada.