2 A CONTINUIDADE DA VIDA, HEREDITARIEDADE E EVOLUÇÃO

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RESUMO BIOLOGIA
2. A CONTUNUIDADE DA VIDA, HEREDITARIEDADE E EVOLUÇÃO
AS CONCEPÇÕES DA HEREDITARIEDADE
A hereditariedade é a transmissão de características de pais para filhos. Essas informações genéticas e fenotípicas transmitidas são chamadas de hereditárias. 
Denominamos de hereditariedade o fenômeno em que os genes e as características dos pais são transmitidas aos seus descendentes. As características genéticas e fenotípicas transmitidas dessa forma, por sua vez, são chamadas de hereditárias.
Nos seres humanos, a transmissão de características hereditárias é conseguida graças à fusão dos gametas. O gameta masculino, o espermatozoide, e o gameta feminino, o ovócito secundário, contêm 23 cromossomos cada. Quando ocorre a fusão, os 23 cromossomos do pai juntam-se aos 23 cromossomos da mãe e passam a compor o conjunto cromossômico daquela nova célula.
Apesar de hoje ser bem estabelecido como o material genético é herdado, a hereditariedade não foi sempre compreendida de forma adequada. Por muito tempo, não se entendia, por exemplo, por que algumas pessoas eram tão parecidas com os pais e outras apresentavam diferenças tão acentuadas. Não se sabia nem mesmo que existia material genético e que esse era transmitido.
Hipócrates, por volta de 410 a.C., propôs a ideia da pangênese, a qual afirmava que o organismo produzia partículas de todas as partes do organismo e que essas partículas eram transmitidas no momento da reprodução. Essa ideia permaneceu bem aceita até o final do século XIX.
Aristóteles (384-322 a.C.) também possuía uma ideia sobre hereditariedade. De acordo com ele, existia algum material no sêmen produzido pelos pais que garantiam a transmissão de características. O termo sêmen, nesse caso, era usado no sentido de gametas e não como a secreção eliminada no momento da ejaculação.
Após Aristóteles, houve um grande período sem que essas questões fossem levantas. Apenas depois do Renascimento, os estudos voltaram a ser realizados com o objetivo de desvendar a hereditariedade, entretanto, pouco progresso foi observado. Sendo assim, existem poucos trabalhos verdadeiramente inovadores no período compreendido entre as ideias de Aristóteles e Gregor Mendel (1822-1884).
TEORIA CROMOSSÔMICA DA HERANÇA
A teoria cromossômica da herança ou teoria cromossômica de Sutton e Boveri é a explicação científica da transmissão de certos caracteres por meio do código genético contido na célula viva, que ocorre entre uma geração de indivíduos e a seguinte.
Esta teoria foi desenvolvida pelos cientistas Theodor Boveri e Walter Sutton em 1902 . Apesar da distância entre eles, Boveri (alemão, 1862-1915) e Sutton (americano, 1877-1916) postularam independentemente as mesmas conclusões do conhecimento previamente existente sobre hereditariedade e função celular.
Foi uma teoria debatida e controversa até 1915, quando os experimentos com moscas de Drosophila melanogaster pelo cientista americano Thomas Hunt Morgan (1856-1945) os confirmaram plenamente.
A teoria cromossômica da herança estudou os genes, ou seja, os segmentos de DNA que codificam proteínas específicas, também chamados de “fatores hereditários” em seus estudos sobre hereditariedade Gregor Mendel (1822-1884). Especificamente, ele postulou que os genes estão localizados dentro dos cromossomos da célula, localizados por sua vez dentro do núcleo da célula.
A existência dos cromossomos já era conhecida e sua replicação durante a divisão celular, mas a partir de agora eles se tornaram muito mais conhecidos: sabia-se que eles vêm em pares homólogos, um da mãe e outro do pai, portanto células reprodutivas ou os gametas devem fornecer a cada indivíduo a metade exata do material genético.
Essa teoria permitiu entender por que certos caracteres são herdados e outros não, ou seja, por que um alelo é transmitido e outro não, uma vez que são independentes um do outro, por estarem localizados em cromossomos diferentes. Por exemplo, o cromossomo que contém informações sobre o sexo do indivíduo é diferente do cromossomo que contém informações sobre a cor dos olhos, etc.
AMPLIAÇÕES DOS PRINCÍPIOS DE MENDEL
O principal antecedente da teoria cromossômica da herança é constituído pelos estudos de Gregor Mendel, que realizou uma série de experimentos e acompanhamentos em ervilhas, conseguindo formular as conhecidas Leis de Mendel sobre a herança em 1865.
As Leis de Mendel são um conjunto de fundamentos que explicam o mecanismo da transmissão hereditária durante as gerações.
Os estudos do monge Gregor Mendel foram a base para explicar os mecanismos de hereditariedade. Ainda hoje, são reconhecidos como uma das maiores descobertas da Biologia. Isso fez com que Mendel fosse considerado o "Pai da Genética".
Suas experiências foram fundamentais para entender como os traços genéticos são transmitidos de uma geração para a outra. Primeiramente, ele descobriu que existem traços (genes) de dois tipos: dominante (AA) ou recessivo (aa) , dependendo de como se manifesta em o indivíduo, ou não, sendo neste último caso um portador do gene não manifesto.
Dessa forma, Mendel propôs a existência de indivíduos “puros” (homozigotos), sejam eles dominantes ou recessivos (AA ou aa), e de outros heterozigotos resultantes de mistura e transmissão genética (Aa), para cada característica hereditária específica.
Essa abordagem foi a primeira tentativa humana de descrever as leis que regem a genética e, apesar de seus resultados terem sido reconhecidos muito mais tarde, é uma contribuição revolucionária para a época, a base de tudo o que viria depois.
PRIMEIRA LEI DE MENDEL
A Primeira Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:
“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”.
Essa Lei determina que cada característica é determinada por dois fatores, que se separam na formação dos gametas.
Mendel chegou a essa conclusão, quando percebeu que linhagens diferentes, com os diferentes atributos escolhidos, sempre geram sementes puras e sem alterações ao longo das gerações. Ou seja, plantas de sementes amarelas sempre produziam 100% dos seus descendentes com sementes amarelas.
Assim, os descendentes da primeira geração, denominada de geração F1, eram 100% puros.
Como todas as sementes geradas eram amarelas, Mendel realizou a autofecundação entre elas. Na nova linhagem, geração F2, surgiram sementes amarelas e verdes, na proporção 3:1 (amarelas:verdes). 
Com isso, Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores. Um fator era dominante e condiciona sementes amarelas, o outro era recessivo e determina sementes verdes.
A Primeira Lei de Mendel se aplica para o estudo de uma única característica. Porém, Mendel ainda estava interessado em saber como ocorria a transmissão de duas ou mais características em simultâneo.
SEGUNDA LEI DE MENDEL
A Segunda Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:
“as diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em outras características”.
Nesse caso, Mendel também realizou o cruzamento de plantas com diferentes características. Ele cruzou plantas com sementes amarelas e lisas com plantas de sementes verdes e rugosas.
Mendel já esperava que a geração F1 seria composta por 100% de sementes amarelas e lisas, pois essas características apresentam caráter dominante.
Por isso, fez o cruzamento dessa geração, pois imaginava que iriam surgir sementes verdes e rugosas, e ele estava certo.
Os genótipos e fenótipos cruzados eram os seguintes:
· V_: Dominante (cor Amarela)
· R_: Dominante (forma Lisa)
· vv: Recessivo (cor Verde)
· rr: Recessivo (forma Rugosa)
Mendel descobriu na geração F² diferentes fenótipos, nas seguintes proporções: 9 amarelas e lisas; 3 amarelas e rugosas; 3 verdes e lisas; 1 verde e rugosa.
A NATUREZA QUÍMICA E A EXPRESSÃO DOS GENES
No material genético estáarmazenada a informação necessária para organizar, produzir e conduzir muitos dos elementos e processos dos seres vivos (incluindo nós, os humanos). Organismos constituídos por estruturas celulares têm seu material genético formado por ácido desoxirribonucleico (DNA). O DNA apresenta-se condensado por proteínas histonas na célula eucariótica em interfase, formando a cromatina.
O DNA é um ácido nucleico, assim como o RNA. Os ácidos nucleicos são formados por sequências de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por três elementos: um fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada.
Existem diferenças entre os nucleotídeos de DNA e RNA. No caso do DNA, a pentose é chamada de desoxirribose, devido à ausência de um oxigênio ligado ao carbono 2’ da pentose. No caso do RNA, a pentose é a ribose, que possui o oxigênio.
Por causa dessas diferenças, os nucleotídeos de DNA podem ser chamados de desoxirribonucleotídeos e os de RNA, de ribonucleotídeos. Outra diferença entre o DNA e o RNA está em suas bases nitrogenadas. Temos adenina no DNA, timina, citosina e guanina. Temos as mesmas no RNA, com uma diferença: entra a uracila no lugar da timina. Outra diferença importante é que, usualmente, o DNA é formado por uma dupla fita, enquanto o RNA é normalmente encontrado como uma fita simples.
As sequências de nucleotídeos do DNA podem servir de informação (como veremos adiante) para a formação de proteínas. Essas sequências codificantes podem ser chamadas de genes. Os genes, então, possuem informação que pode ser passada de pais para filhos através da herança genética. Além disso, como codificam para proteínas, os genes influenciam o desenvolvimento das características de um organismo, desde elementos como a cor dos olhos até o comportamento. Perceba que não usamos a palavra “determinam”, porque uma característica sempre surgirá de uma interação entre genes e ambiente (lembre-se, o fenótipo é resultado do genótipo interagindo com o ambiente).
Os genes possuem regiões não codificantes em eucariotos, chamadas de íntrons, e regiões codificantes, chamadas de éxons.
Durante o processo de transcrição de um gene, quando ele será utilizado para a produção de uma molécula de RNA, os íntrons precisam ser removidos através de um processo chamado de splicing.
A expressão de um gene engloba uma série de passos que vão desde a síntese de uma molécula de RNA, a partir de uma sequência de bases na molécula de DNA (gene) até à síntese de uma proteína a partir dessa molécula de RNA (RNA mensageiro).
A este fluxo de informação deu-se o nome de "dogma central". Foi definido pela primeira vez por Francis Crick em meados dos anos 50.
A informação contida numa determinada sequência na molécula de DNA (gene) é utilizada para sintetizar uma molécula de RNA, através de um processo denominado por transcrição. Essa mensagem é usada para a síntese de proteínas, por um processo conhecido por tradução.
TEORIA DA EVOLUÇÃO
A Teoria da Evolução compreende a noção de que os indivíduos podem transmitir determinadas características a seus descendentes. Porém, os autores divergem quanto a forma que esses traços serão repassados. 
Alguns pesquisadores indicam um processo evolutivo gradual e lento, em contrapartida, existem vertentes que acreditam na imutabilidade das espécies. Essa divisão de pensamento é classificada da seguinte forma:
Evolucionismo: acredita que um ser primitivo deu origem a outros seres. Em seguida, ocorreram modificações sucessivas durante milhares de anos. No decorrer do tempo, as alterações se acumularam e originaram espécies novas, que formam novas mudanças e continuam o sistema evolutivo; e 
Criacionismo: crê na formação do homem por obras sobrenaturais, com intervenção do Ser Divino. Essa categoria infere que os seres foram formados de forma exclusiva e perfeita, ou seja, as espécies não mudam e não evoluem.
Quem criou a Teoria da Evolução?
A Teoria da Evolução é fruto das pesquisas de diversos cientistas. Assim, existem quatro principais teorias que englobam o evolucionismo.
Em 1809, Jean Baptiste de Lamarck publicou a primeira teoria evolutiva chamada Lamarckismo. Em seguida, após analisar a natureza e ler pesquisas de Alfred Wallace, Charles Darwin divulgou um livro que sintetizava os princípios do Darwinismo. Posteriormente, outros autores se empenharam em analisar esses trabalhos e, com isso, surgiram novas tendências teóricas, como o neodarwinismo. Recentemente, depois de muitas descobertas sobre o código genético, surgiram Teorias Modernas que visam explicar a evolução das espécies.
Darwinismo
A Teoria Darwinista, por sua vez, é a base dos estudos evolutivos atuais. Darwin publicou sua pesquisa após estudar a natureza das ilhas de Galápagos, quando viajou ao arquipélago. O cientista percebeu que os bicos dos pássaros eram adaptados para a alimentação específica da ave e analisou essa curiosidade em seu livro “A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida”.
Com seus estudos, Charles Darwin concluiu que todos os indivíduos resultam de um ancestral comum que sofreu mudanças. Para ele, as alterações eram mediadas por uma pressão seletiva ou seleção natural. O pesquisador nomeia como seleção natural (ou pressão seletiva) as características do meio ou dos mantimentos. Assim, notou-se que os indivíduos mais adaptados às condições do ambiente estão mais propensos à sobrevivência e à reprodução. 
Como exemplo, em um ambiente de clima polar a taxa de sobrevivência dos pinguins será muito maior quando comparada à taxa de sobrevivência de galinhas. Assim, a adaptação corporal dos indivíduos seleciona aqueles que se estabelecerão em um local e, sequencialmente, se reproduzirão. 
Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução
O Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução adota as pesquisas de Darwin e adiciona novos estudos genéticos ao evolucionismo.
Os neodarwinistas acreditam na variabilidade genética, mutação e recombinação gênica como fatores atuantes na evolução das espécies. Com base nos estudos mendelianos sobre os padrões de herança genética, foi possível desenvolver a genética de populações, que analisa a frequência gênica em um grupo específico. 
 Recombinação gênica: é a mistura de genes que resulta em uma nova combinação que expressa diferentes características. 
Recombinação por Crossing-Over: durante a divisão celular meiótica ocorre transferência de material genético entre cromossomos homólogos, o que gera maior número fenotípico na prole.
Recombinação por Reprodução Sexuada: ocorre a fusão de gametas que se somam geneticamente e geram um novo indivíduo. 
Segregação Independente: os cromossomos de um indivíduo são heranças genéticas com 50% de proveniência materna e 50% de origem paterna.
Mutação: no DNA ocorrem alterações, aleatórias ou induzidas por fatores externos. A mutabilidade é seguida pela pressão seletiva que determina quais genes mutantes estão mais adaptados ao ambiente em que se encontra o indivíduo. 
Por fim, a Teoria Moderna da Evolução estuda também a localização das espécies, que podem resultar em alterações genéticas. 
O fluxo gênico é resultado das migrações de entrada ou saída em um determinado espaço, tais movimentos demográficos permitem a mudança da frequência dos genes em indivíduos de uma mesma região. 
Além disso, a deriva genética ocorre quando mudanças drásticas se passam em uma região, ocasionando a perda exponencial de espécies e genes. Como exemplo, as grandes catástrofes naturais que dizimam populações animais.
Nota-se, então, que o neodarwinismo aprimora as pesquisas darwinistas e traz hipóteses experimentais que comprovam a evolução genética das espécies.
Lamarckismo
Como já citado, o primeiro estudo evolutivo existente foi proposto por J.B. Lamarck, que formulou a lei do uso e desuso e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos para explicar a árvore evolutiva.
Para Lamarck, quando um ser vivo apresenta uma necessidade, suas ações se direcionam para solucionar tal problema. Na fisiologia, isso se manifesta quando oindivíduo passa a utilizar mais frequentemente alguns membros corporais do que outros. Com o passar do tempo, os órgãos pouco usados se atrofiam. Por isso, durante a reprodução, essas partes corporais não são transmitidas para a descendência. Opostamente, o elemento corporal que foi muito manuseado é capaz de se desenvolver amplamente, e será incorporado na próxima prole.
Como exemplo, é proposto que as girafas tinham pescoço curto e sofreram ação das leis lamarckistas. Imagine que um animal está em um local com árvores muito altas e não consegue alcançar o alimento. Então, o bicho resolve esticar a cabeça diariamente para satisfazer sua fome. Com o passar do tempo, o pescoço do animal torna-se alongado, pois o músculo foi desenvolvido por meio da lei do uso e do desuso. A prole desse indivíduo nascerá, então, com o pescoço longo – conforme enuncia a lei dos caracteres adquiridos. Note que o uso do membro propiciou alterações das características desse ser, que as transferiu para seus descendentes – o que originou as atuais girafas.
É válido ressaltar que embora o lamarckismo contribuiu para o desenvolvimento do evolucionismo, as leis lamarckistas não são bem aceitas pela comunidade científica atual. Considera-se que outras hipóteses evolutivas sejam mais coerentes com os dados experimentais encontrados.
Criacionismo
Geralmente, o desenvolvimento das teorias criacionistas decorre de bases religiosas. Muito embora existam pesquisas científicas que analisam essas ideias, como a Teoria do Design Inteligente, esse assunto é pouco abordado pela sociedade científica. De toda forma, o criacionismo é parte da cultura e educação de muitos países e povos.