Prova de Evolução I

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Evolução
1) O que é evolução? 
R: Evolução é qualquer mudança na frequência de uma característica (fenotípica, genética, comportamental) ao longo das gerações em uma população
2) Uma enquete com pessoas que vivem nos EUA mostrou que 42% deles acreditam que a vida na Terra “existiu em sua forma atual desde o início do tempo”. Além disso, diversas pessoas ainda acreditam que a evolução é apenas uma teoria. Explique o que é uma teoria científica e as evidências diretas e indiretas que corroboram a evolução. 
R: Teoria científica é o mais alto grau de confirmação de uma hipótese científica. Ela representa a melhor explicação de um padrão/fenômeno que acontece no mundo natural porque ela foi repetidamente testada e corroborada usando o método cientifico. Assim, evidências diretas e indiretas comprovam a hipótese cientifica e indicam uma teoria cientifica. A evolução é uma teoria cientifica que é corroborada através de evidencias diretas: como a rápida evolução da resistência a antibióticos nas bactérias e indiretas: similaridades biogeográficas entre faunas, que indicam tanto a presença de um ancestral comum quando os continentes estavam unidos e também o efeito de diferentes mecanismos evolutivos que trabalharam ao longo do tempo. Similaridades embrionárias entre diferentes indivíduos que indicam a existência de um ancestral comum que apresentavam essas características; estruturas anatômicas que também podem indicar um ancestral comum quando são similares, ou mecanismos evolutivos similares (convergência: analogia) ou contrastantes (divergência: homologia); similaridades genéticas que indicam ancestralidade comum e as relações evolutivas entre diferentes espécies. Finalmente, os registros fósseis que podem mostrar a mudança de determinadas características e grupos ao longo do tempo. 
3) Considere as seguintes hipóteses (A e B) para as relações filogenéticas desses grupos de vertebrados: tubarões, peixes ósseos, anfíbios, roedores, primatas, jacarés e aves
1- Presença de vertebras
2- Esqueleto ósseo
3- Quatro membros
4- Ovo Amniótico
5- Duas fenestras pós orbitais
6- Pelos
Qual das duas árvores filogenéticas é mais provável de ser a mais próxima da realidade da evolução do grupo? Explique sua resposta 
R: A árvore filogenética mais provável é a A, isso acontece porque ela requer menos passos para explicar as relações evolutivas entre os grupos. Na árvore B, seria necessário o surgimento de esqueleto ósseo em dois momentos diferentes, um nos peixes ósseos, que nesse caso, seriam mais próximos dos peixes cartilaginosos do que dos outros animais e outra vez no ancestral comum dos outros anfíbios, repteis, aves e mamíferos. Segundo o princípio da parcimônia, a explicação mais simples é a mais provável de ter acontecido na natureza, porque a evolução de características fenotípicas depende de mudanças grandes em diversos fatores, sendo assim, é mais provável que essas mudanças tenham acontecido uma única vez. Assim, a arvore mais provável é a A, onde o esqueleto ósseo surgiu apenas uma vez. 
4) Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para as seguintes afirmações 
(V) Homologias são estruturas anatômicas similares com a mesma origem embrionária, mas que desempenham diferentes funções
(V) Analogias são estruturas diferentes, mas que desempenham funções similares
(V) As patas de um cachorro e as nadadeiras de um golfinho são estruturas homólogas
(F) As asas de um morcego e de um pássaro são exemplos de homologia
(F) As homologias podem surgir por convergência evolutiva
(V) Analogias podem surgir por pressões seletivas similares
(F) Caracteres análogos são os mais indicados pra construir árvores filogenéticas 
5) Observe a tirinha e responda as questões abaixo (6 pontos):
(a) O que é uma adaptação?
R: Adaptação pode ser tanto um processo que torna os indivíduos “melhores” em suas taxas de sobrevivência e/ou reprodução frente a pressões seletivas de determinado ambiente (evolução adaptativa), quanto um padrão ou uma característica, que aumenta a sobrevivência e/ou reprodução do organismo que a possui comparado com outros estados dessa mesma característica. Ou seja, uma característica que aumenta o fitness do indivíduo.
(b) Explique porque nem todas as características em um organismo adaptação? 
R: Isso acontece por diversos motivos. Por exemplo, uma adaptação é produto exclusivamente da seleção natural, então, se determinada característica evoluiu por outro mecanismo, como a deriva genética, ela não é uma adaptação. Além disso, a seleção natural ao “favorecer” determinada característica pode levar ao carregamento não intencional de outras características. Isso pode acontecer quando os alelos que determinam essas características estão ligados e são herdados juntos durante a meiose ou quando um mesmo gene pode determinar as duas características. Finalmente, uma característica pode ser resultado da história filogenética do organismo. Por exemplo, as fontanelas em bebês podem ser uma adaptação para o parto considerando que confere certa maleabilidade a cabeça do bebe. Entretanto, fontanelas já estavam presentes em aves, então, também não representam uma adaptação.
(c) Existe algum erro conceitual na tirinha? Justifique sua resposta
R: Sim, o erro conceitual está na frase “deixa que o acaso encontre a gente, nossa espécie vai se adaptar”. Adaptação é um processo/padrão que está exclusivamente ligado a seleção natural, que é um mecanismo evolutivo não aleatório. Assim, o acaso, que sugere um mecanismo aleatório, não faz parte dessa equação, porque caso o acaso fosse o mecanismo evolutivo, não teríamos adaptações.
6) Assinale a alternativa que melhor define fitness: 
(a) Característica que aumenta a sobrevivência e reprodução de um individuo
(b) Mudança da frequência de uma característica ao longo do tempo
(c) Medida do sucesso reprodutivo de um organismo
(d) Variação em uma característica ao longo de uma população
(e) Alternativas (a) e (c) estão corretas
7) Imagine que uma população de pássaros recém chegou em um complexo de ilhas. Após algum tempo, subpopulações dessa população fundadora já ocupavam todas as 5 ilhas que compõem o arquipélago. Atualmente, o arquipélago apresenta 5 espécies endêmicas com adaptações para o uso de diferentes recursos alimentares. Observe a figura e responda as perguntas: 
(a) Defina e descreva o processo evolutivo que ocorreu nesse complexo de ilhas, identificando os pressupostos para que ele acontecesse.
R: O processo que aconteceu nessas ilhas foi a irradiação adaptativa, onde uma única linhagem dá origem a diversas outras, com os táxons derivados diferindo no uso de habitat e recursos. O mecanismo evolutivo que governa a irradiação adaptativa é a seleção natural. Nesse caso, diferentes pressões seletivas estavam presentes nas diferentes ilhas e assim, diferentes características foram selecionadas nas diferentes ilhas. Os pressupostos da seleção natural são: variação entre os indivíduos dentro de cada população e essa variação é herdada. Além disso os indivíduos com diferentes variações apresentam diferentes sucessos reprodutivos. Com o tempo, os organismos com as variações que lhes conferem um maior sucesso reprodutivo deixam mais descendentes e essa variação aumenta em frequência na população. 
(b) Duas das espécies atuais são insetívoras. Explique porque pressões seletivas semelhantes levaram a espécies com hábito alimentar semelhante, mas fenótipos diferentes. 
R: Isso acontece provavelmente porque indivíduos com diferentes características migraram para essas duas ilhas e formaram populações com diferentes variações. Sabendo que a seleção natural atua sobre a variação pré-existente nas populações, apesar de pressões seletivas similares, as espécies derivadas apresentarão diferenças. 
8) Considerando que a seleção natural é um mecanismo não aleatório de evolução, explique porque a evolução por meio da seleção natural é um processo pouco previsível 
R: A evolução por seleção natural é pouco previsível porque uma população está sujeita a diferentes pressõesseletivas que podem ter efeitos contrastantes em mesma característica. Por exemplo, uma pressão seletiva pode selecionar indivíduos com bico menor e mais fino, enquanto outra pressão, concomitante, seleciona aqueles com bico maior e mais largos. Além disso, existem mudanças em fatores ambientais que são imprevisíveis e tem a capacidade de mudar tanto as pressões seletivas, quanto as populações, que são a base para a evolução. 
9) Descreva e compare as seleções direcional, estabilizadora e disruptiva 
R: Direcional: mudança constante e direcional de uma característica em uma população ao longo do tempo (seleção indivíduos com menor tamanho em uma espécie de peixe de determinada população)
Estabilizadora: mudança em uma característica da população com tendencia a aproximação aos valores médios ou intermediários (seleção de indivíduos com tamanho mediano em uma espécie de peixe de determinada população 
Disruptiva: mudança que favorece os valores das características que se desviam da média da população em direções opostas (seleção de indivíduos com tamanho o menor e o maior tamanho em uma espécie de peixe de determinada população)