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BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES BIOLOGIA RESUMIDA INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROF. RAFAEL MARQUES Evolução: mudança à nível populacional x tempo População: menor unidade de estudo da evolução As mudanças que ocorrem nas populações caracterizam um processo evolutivo Nem sempre a evolução garante um “aperfeiçoamento” As mudanças são induzidas por mutações genéticas (99% deletérias; 1% positiva) A seleção natural tende a eliminar mutações negativas As mudanças de caráter positivo tendem a se tornar predominantes e as de caráter negativo tendem a ser eliminadas naturalmente A adaptação populacional é consequência do processo evolutivo Os organismos não tendem ao aumento da complexidade Mitocôndrias são o resultado do processo evolutivo (menos complexa) VÍRUS são derivados de células (redução da complexidade) Evolução não ocorre de forma linear Cada espécie que existe está no topo de sua respectiva linhagem evolutiva Não existem organismos mais ou menos evoluídos Árvores filogenéticas representam a história evolutiva baseada em ancestralidade comum Nenhuma espécie atual derivou de outra espécie atual O homem e os macacos apresentam ancestralidade comum Evidências que sustentam a teoria evolutiva Fósseis: quaisquer vestígios de seres atualmente extintos Ex.: ossos, dentes, conchas, insetos aprisionados em âmbar, mamutes presos no gelo, fezes petrificadas, pegadas BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES As estruturas mais resistentes ao intemperismo (água, Sol, vento...), são aquelas menos biodegradáveis e portanto, se mantém preservada ao longo do tempo O DNA não se preserva por mais de 4 milhões de anos A “desextinção” só seria possível em organismos extintos num período menor do que 4 milhões de anos A paleontologia é a área da ciência que estuda os fósseis Condições para que ocorra fossilização 1. Ambientes pobres em OXIGÊNIO (lagos profundos ou soterrados) 2. Ambientes de baixa temperatura (redução da atividade metabólica) 3. Ambientes com pouca água ou muitos sais (desidratação de bactérias decompositoras) Tipos de fossilização Moldes: A mineralização ocorre por fora da estrutura, deixando um molde impresso na rocha Substituição do tecido orgânico por minerais Permineralização: preenchimento das cavidades por minerais Importância do estudo dos fósseis 1. Representam seres já extintos semelhantes à atuais (semelhança sugere parentesco) 2. Mostram a transição entre grupos de seres vivos (elos perdidos) OBS: elos perdidos (menos de 1% das espécies deixaram fósseis) 3. Fortalece a teoria da Deriva Continental de Wegener (existência de fósseis semelhantes em regiões distantes) Evidências que sustentam a teoria evolutiva Órgãos vestigiais: estruturas sem função em determinado grupo, porém com função em grupos relacionados BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES 1. Apêndice vermiforme: bem desenvolvido em gorilas (atrofiado em chimpanzés e seres humanos); ausência do apêndice aumenta a frequência de evacuação em onívoros 2. Membrana nictitante: proveniente de animais noturnos; mamíferos são originalmente noturnos 3. Terceiro molar: mandíbula menor com a mesma quantidade de dentes 4. Musculatura do nariz e das orelhas: resquícios do período de necessidade predatória 5. Musculatura abdominal: presente em primatas arborícolas 6.Pelos do corpo: relacionados com o controle da temperatura 7. Mamilos no macho: primeiros mamíferos hermafroditas 8. Região coccial: ancestrais caudados BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Explicação dos órgãos vestigiais Do ponto de vista lamarckista: o uso de um determinado órgão induz ao seu aumento; transferência às futuras gerações A falta de uso poderia atrofiar determinado órgão Do ponto de vista darwinista: aumento ou diminuição do sucesso reprodutivo depende dos AGENTES SELETIVOS do ambiente O desaparecimento de órgãos vestigiais pode gerar aumento do sucesso reprodutivo Evidências que sustentam a teoria evolutiva Anatomia comparada Quando se estruturas observadas nos mais diversos organismos, é possível observar relações importantes, como é o caso dos órgãos homólogos ou órgãos análogos Órgãos homólogos: apresentam a mesma origem evolutiva e embrionária, porém, funções diferentes Ex.: membros anteriores de seres humanos, cavalos, morcegos e baleias Surgem por divergência ou irradiação adaptativa: Todas as variações observadas na natureza decorrem de uma única origem evolutiva Indicam a ocorrência de ancestralidade comum Órgãos análogos: mesma função, porém origem embrionária e evolutiva diferente Ex.: asas de insetos e de aves; nadadeira de cetáceos e de condrictes Surgem por convergência adaptativa: Significa dizer a origem evolutiva destes órgãos são independentes; surgem em linhagens diferentes resultantes da mesma pressão ambiental Indicam a ocorrência de seleção natural Questão 01 As figuras mostram uma tartaruga-marinha e um jabuti, répteis que apresentam características semelhantes e vivem em ambientes diferentes. As características do formato do casco e das patas da tartaruga-marinha e do jabuti confirmam a ocorrência de: a) mutações que modificaram estruturas e direcionaram esses animais para um ambiente específico. BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES b) adaptações às mudanças ambientais por meio do uso frequente dessas estruturas. c) evolução divergente entre animais que são filogeneticamente muito próximos. d) analogia anatômica entre estruturas de espécies diferentes que pertencem ao mesmo filo. e) evolução convergente entre animais de espécies diferentes oriundos de um ancestral comum. Questão 02 Comparando o desenvolvimento embrionário e a anatomia de diversos organismos, é possível determinar o grau de parentesco entre eles. Analise o esquema abaixo, representando o membro dianteiro de humanos e morcegos, e assinale o que for correto. 01. Apesar de terem funções diferentes, os braços de humanos e as asas dos morcegos são estruturas homólogas, pois apresentam a mesma origem embrionária, semelhanças anatômicas e são originadas de um mesmo ancestral comum. 02. Os braços de humanos e as asas dos morcegos são estruturas análogas, visto que desempenham funções distintas, além de origem embrionária e estrutura anatômica diferentes. 04. Em mamíferos, a partir de um único ancestral, surgiu um grande número de espécies adaptadas a condições de vida muito diferentes (irradiação adaptativa). Por exemplo, os membros anteriores dos mamíferos sofreram modificações que se adaptaram a diferentes atividades: voar (morcego) e manipular objetos (ser humano). 08. As asas dos morcegos e os braços dos humanos adaptaram-se de forma semelhante ao ambiente terrestre, fenômeno conhecido como convergência evolutiva (ou adaptativa) ou evolução convergente. No ambiente aquático, podemos exemplificar esse mesmo modelo de adaptação nas nadadeiras do tubarão e do golfinho que, apesar de pertencerem a classes diferentes, possuem estruturas semelhantes para deslocamento da água. Soma das alternativas corretas: Evidências que sustentam a teoria evolutiva Embriologia comparada Embriões de espécies diferentes, são muito parecidos BIOLOGIA RESUMIDA – INTRODUÇÃO À EVOLUÇÃO PROFESSOR RAFAEL MARQUES Lei da recapitulação de Ernst Haeckl: a ontogenia recapitula a filogenia Ele quis dizer que a comparação do desenvolvimento embrionário de diversos animais, permite observar quais são mais aparentados evolutivamente e quais são menos aparentados Bioquímica comparada Da mesma forma que a análise embriológica, a análisebioquímica pode sugerir parentesco de acordo com a semelhança de proteínas e DNA de duas espécies Questão 03 Leia a informação e o quadro para responder esta questão. Análises bioquímicas da sequência dos aminoácidos, que constituem as proteínas, são importantes em estudos evolutivos. Uma pequena enzima com 104 aminoácidos em sua cadeia chamada citocromo c, encontrada na membrana das mitocôndrias e das bactérias, desempenha um importante papel na cadeia transportadora de elétrons. Esta enzima foi analisada e sua sequência de aminoácidos foi comparada entre diferentes espécies, apresentando o seguinte resultado: Com base nesses resultados, analise as proposições. I. O homem e o chimpanzé, ao longo do processo evolutivo, tiveram um ancestral em comum mais recente, quando comparados às baleias. II. O quadro comparou o citocromo c entre três espécies de mamíferos e duas de vegetais. III. Evolutivamente, o fungo é mais distante do homem que o trigo. IV. O homem e o chimpanzé, segundo a classificação biológica ou taxonomia, pertencem a espécies e famílias diferentes. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. Gabarito 01 02 03 C 1 + 4 D
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