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EVOLUÇÃO BIOLÓGICA O gafanhoto é verde porque vive na grama ou vive na grama porque é verde? Afinal como tudo começou? Aristóteles (no século IV A.C.)foi o grande divulgador da idéia de geração espontânea, porem esta crença já existia em povos antigos da China, Índia e Egito em tempos remotos. Apesar disso não dispensavam a possibilidade de um “arquiteto” e de uma “força vital” que daria condições para isso! CRIACIONISMO E FIXISMO TEORIA CRIACIONISTA Todas as espécies foram criadas por um ato divino, de acordo com os livros sagrados de diversas religiões; FIXISMO é uma complementação do criacionismo, que afirma que todas as espécies sempre foram as mesmas desde o princípio dos tempos, não tendo sofrido qualquer modificação, sendo fixas e imutáveis. Em fins do século XVIII e principio do século XIX, começou a surgir uma nova ideia defendida por vários jovens cientistas que admitia que os seres vivos poderiam, com o passar do tempo, sofrer modificações e inclusive, originar novas espécies. Foi revolucionária na época, e denominada inicialmente como TRANSFORMISMO e hoje conhecida por EVOLUCIONISMO. O que é evolucionismo ? Processo pelo qual os seres vivos se diversificaram ao longo do tempo dando origem às espécies atuais ou já extintas, sendo consequência da adaptação destes ao ambiente onde vivem. Os principais adeptos e percursores do evolucionismo e transformismo foram Lamarck (naturalista francês) e Darwin (naturalista inglês) 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 sequências no processo evolutivo. ANATOMIA COMPARADA Órgãos homólogos: mesma origem embrionária, mas podem ter funções diferentes Ex: asa de morcego, nadadeira de baleia, pata do cavalo, braço do homem HOMOLOGIA E ANALOGIA Órgãos análogos: origem embrionária diferente, mas desempenham a mesma função Ex: asa de ave e asa e insetos Órgãos homólogos Irradiação adaptativa Convergência adaptativa 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 taxonomia Conhecer as espécies, suas semelhanças e diferenças, tornou-se muito útil para analise da evolução. Nem todos os indivíduos de uma mesma espécie são exatamente iguais e entre duas espécies nitidamente diversas, existem uma série gradual de formas intermediárias. Variabilidade na espécie humana 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 Teorias Evolucionárias Teoria de Lamarck Primeira teoria científica sobre a evolução Pontos básicos: Lei do Uso e desuso Lei da transmissão dos caracteres adquiridos Importância: Combateu o fixismo Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet (1744-1829) LAMARCKISMO (1809) As mudanças ocorridas no meio trazem a necessidade de adaptação, para isso os indivíduos sofreriam modificações para poderem sobreviverem às novas condições. Lei do uso e desuso Um órgão muito utilizado tende a se desenvolver, enquanto um órgão pouco utilizado tende a se atrofiar. Lei da herança dos caracteres adquiridos Uma característica que um indivíduo adquire durante a vida pode ser transmitida aos seus descendentes. Mudanças ambientais Necessidade de adaptação Modificações nos indivíduos EVOLUÇÃO DE LAMARCK “O meio provoca mudanças dirigidas nos indivíduos, visando a adaptação.” MAS QUAL FOI O ERRO NA TEORIA DE LAMARCK? August Weissmann, em laboratório, realizou experimentos usando ratos, cortando as suas caldas por seguidas gerações, concluindo que nem por isso os seus descendentes nasciam anuros. Teorias Evolucionárias Teoria de Darwin (1809-1882) Pontos básicos: Seleção Natural Variabilidade Alfred Russell Wallace (1823 - 1913) Sendo mais jovem do que Darwin estava a trabalhar nas mesmas teses e a chegar às mesmas conclusões. Incentivou Darwin a publicar mais rapidamente seu livro “a origem das espécies” Darwin fez uma viagem de cinco anos para as Américas e Oceania (1831 à 1835). Arquipélago de Galápagos Em cada ilha ele observou tentilhões semelhantes entre si, mas com forma de bicos diferentes devido ao tipo de alimento disponível em cada ilha. “A produção de alimentos cresce em progressão aritmética, enquanto a população aumenta em progressão geométrica”. “Num determinado momento a quantidade de alimentos tornar-se-ia um fator limitante para o crescimento da população, levando a uma luta pela vida, com a sobrevivência dos mais fortes”. As populações mantêm-se constantes ao longo do tempo, devido ao alto índice de mortalidade. -Os indivíduos de uma população apresentam variabilidade de características. Os indivíduos com características vantajosas tendem a sobreviver e se reproduzir, transmitindo suas características aos seus descendentes. EVOLUÇÃO DE DARWIN “ O meio seleciona características casuais dos seres vivos, visando a adaptação da população”. Mudanças ambientais Variabilidade Seleção de características vantajosas Lamarck x Darwin - Pescoço das girafas Visão lamarckista Girafas com pescoço curto Alteração ambiental – diminuição da vegetação rasteira Esforço de esticar o pescoço para alcançar os brotos das árvores – desenvolvimento do pescoço Descendentes com pescoço longo Visão darwinista Girafas com pescoços de vários comprimentos Alteração ambiental – diminuição da vegetação rasteira Mortalidade das girafas de pescoço curto e sobrevivência das girafas de pescoço longo Reprodução das girafas de pescoço longo e descendentes com pescoço longo Outros exemplos de seleção Melanismo industrial Refere-se a substituição das mariposas (Biston betularia) de coloração clara por mariposas de coloração escura na região industrial de Manchester. Antes da revolução industrial: Pouca poluição atmosférica -Grande quantidade de líquens nas árvores -Maior frequência de mariposas claras Após a revolução industrial: -Grande quantidade de poluição atmosférica -Diminuição da quantidade de líquens nas árvores -Maior frequência de mariposas escuras A alteração na população de mariposas deve-se a atividade predatória diferencial dos pássaros Depois da R.I. Antes da R.I. Seleção de microrganismos e insetos Uma população inicial apresenta indivíduos sensíveis (maior potencial reprodutivo) e resistentes (menor potencial reprodutivo) A aplicação de produto químico (antibiótico ou inseticida) elimina os indivíduos sensíveis Os indivíduos resistentes, sem competição, se proliferam e formam uma população de indivíduos resistentes. ENTÃO ONDE DARWIN ESTAVA ERRADO? ELE NÃO SABIA EXPLICAR COMO SURGIAM AS VARIAÇÕES NAS ESPÉCIES!!! AFINAL, NÃO CONHECIA OS FUNDAMENTOS DA GENÉTICA! MUITO MENOS SABIA O QUE ERA MUTAÇÃO!!! Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução Acrescentam aos princípios de Darwin a genética (como as mudanças ocorrem). Princípios: populações também contém variação genética advindas da mutação ao acaso eda recombinação gênica (reprodução sexuada); Seleção natural; Espécies evoluem (se adaptam/surgem novas espécies); a diversificação vem através da especiação; Mutação Recombinação Genética Variabilidade Adaptação Seleção Natural Lembrete!!!!!! A evolução ocorre em nível de população não de indivíduo ESPECIAÇÃO Formação de novas espécies ao longo do tempo, a partir de espécies pré-existentes e que ocorre por isolamento. Temos dois tipos de isolamento: - Isolamento geográfico - Isolamento reprodutivo Processo de especiação A formação de novas espécies só é possível se duas populações estiverem de alguma maneira separadas ou isoladas. Seleção natural diferenciada. Aumento da diversidade genética Isolamento reprodutivo (indivíduos sem potencial intercruzante) Formação de espécie nova Fluxo gênico pop. A pop.B pop. A pop.B Barreira física ESPECIAÇÃO Anagênese: processo pelo qual um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas novidades evolutivas. Cladogênese: processo responsável pela ruptura da coesão inicial numa população, gerando duas ou mais populações que não mais se comunicam. SELEÇÃO ARTIFICIAL PRINCÍPIO DE HARY-WEINBERBG OU EQUILÍBRIO GÊNICO ocorre, teoricamente, em populações que tenham as seguintes características: Frequências gênicas e genotípicas devem permanecer inalteradas ao longo das gerações. Grande número de indivíduos Panmítica: Cruzamentos devem ocorrer ao acaso. Ausência de fatores evolutivos, como seleção natural, mutações e migrações. Todos os genótipos tem o mesmo sucesso reprodutivo
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