Biologia - Livro 1-0024

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Após a primeira edição de A origem das espécies,
Darwin tentou explicar melhor seu trabalho; chegou mesmo
a utilizar conceitos lamarckistas, como a “lei da herança
dos caracteres adquiridos”. Darwin morreu em 1882 e não
conseguiu elaborar uma explicação satisfatória para a va-
riabilidade dos seres vivos. Isso só foi feito depois de 1900,
com o auxílio da genética. Surge, então, o darwinismo am-
pliado, o neodarwinismo ou teoria sintética da evolução
(Fig. 21); trata-se da reunião de duas áreas da biologia: a evo-
lução e a genética, ampliando a compreensão da natureza.
Mutações
da espécie
Geram
Gera
Recombinação
genética
Adaptação
Seleção natural
Fig. 21 Neodarwinismo, ou Teoria sintética da evolução, e os processos de amplia-
ção da variabilidade dos seres vivos.
Atualmente sabemos que a variabilidade é determinada
por vários fatores, como a formação de gametas por meio-
se, a fecundação e as mutações. A Frente 1 ocupa-se de
explicar tudo isso, discutindo uma noção sobre mutações;
a meiose será analisada detalhadamente (incluindo os fe-
nômenos da segregação independente e o crossing-over
ou recombinação genética).
Mutações geram novos tipos de genes e constituem a
fonte básica de variabilidade, que é ampliada pela recom-
binação genética. Mutações ocorrem aleatoriamente; não
dependem da necessidade dos seres vivos. O ambiente
atua sobre o organismo portador da mutação pela seleção
natural, assim, mutações favoráveis são preservadas na po-
pulação. A seguir são apresentados os exemplos clássicos
de neodarwinismo.
Insetos e DDT
O DDT foi o primeiro inseticida amplamente usado para
combater insetos nocivos. Sua aplicação em larga escala
ocorreu durante a Segunda Guerra Mundial, na Europa,
para combater piolhos, agentes transmissores de tifo. Pos-
teriormente, o DDT foi empregado no combate de pragas
agrícolas e no controle de insetos transmissores de outras
doenças, como malária e febre amarela. No entanto, com
o tempo, o DDT deixou de ter a mesma eficiência; algumas
populações de insetos sobreviviam mesmo com aplicações
contínuas do produto.
Consideremos uma população de mosquitos trans-
missores de malária. As aplicações do DDT mostram-se
eficientes, já que ocorre uma redução considerável dos
mosquitos. Com o tempo e com seguidas aplicações de
DDT, os mosquitos já não são mais afetados. Devemos,
então, considerar dois tipos de mosquito: os sensíveis
(morrem com a aplicação do produto) e os resistentes
(sobrevivem na presença do DDT).
A explicação para o ocorrido é que no início havia grande
quantidade de mosquitos sensíveis e um pequeno número
de resistentes; isso caracteriza a variabilidade da espécie.
Seleção sexual
Os indivíduos mais adaptados apresentam maior pro-
babilidade de sobrevivência, tendem a viver mais tempo e
a deixar maior número de descendentes. Dessa maneira,
suas características são mantidas nas gerações seguintes.
Darwin descreveu outra modalidade de seleção entre
muitas espécies, a seleção sexual. Os indivíduos que con-
seguem se acasalar também exibem características que
permitem atrair parceiros sexuais, como a presença de
coloração vistosa e comportamentos apropriados.
Comparação
Darwin e Lamarck propuseram explicações evolu-
cionistas para o processo de adaptação dos seres vivos
ao ambiente. Lamarck considerava que o ambiente gera
necessidade de adaptação e desencadeia um esforço,
pelo qual a espécie modifica-se e torna-se adaptada
ao meio. Pode-se dizer que o mecanismo proposto por
Lamarck é um processo de adaptação ativa, pois envolve
esforço dos indivíduos.
Darwin considera que o ambiente promove a sele-
ção dos mais adaptados. A adaptação não é produto do
esforço dos organismos; isso significa que o mecanismo
proposto por Darwin é um processo de adaptação pas-
siva (Fig. 20).
O bico longo do beija-flor é uma adaptação à obtenção
de néctar contido no fundo de flores que apresentam a
forma de tubo. Essa adaptação é descrita de maneira dife-
rente, segundo a visão darwinista ou lamarckista.
Darwin
Lamarck
Ambiente
Ambiente
Gera
necessidade
(esforço)
Atua sobre a
variabilidade
Adaptação
ativa
Adaptação
passiva
Fig. 20 O papel do ambiente na visão de Lamarck e de Darwin.
Frase lamarckista: O beija-flor tem bico longo para alcan-
çar o néctar do fundo das flores. O significado dessa frase
é: o beija-flor tem bico longo porque tem necessidade de
alcançar o néctar do fundo das flores.
Frase darwinista: O beija-flor pode alcançar o néctar do
fundo das flores porque tem bico longo.
Neodarwinismo ou teoria sintética
da evolução
A publicação do livro A origem das espécies foi um
grande sucesso em termos de vendas, em muitos países.
No entanto, o livro contrariava a visão fixista predominante
da época e isso gerou muitas críticas desfavoráveis. Um
ponto de fragilidade do trabalho de Darwin era o processo
de surgimento de variabilidade. Esse assunto é explica-
do pela genética, que efetivamente começa a existir para
o mundo em 1900, com a redescoberta dos trabalhos de
Mendel, considerado o pai da genética, cujos trabalhos
permaneceram desconhecidos durante sua vida.
BIOLOGIA Capítulo 1 Evolução: conceitos e evidências94
• “as bactérias acostumaram-se com o antibiótico”;
• “as bactérias adquiriram resistência ao antibiótico”.
Na verdade, a explicação é a mesma que foi utilizada
para os mosquitos e o DDT: na população existiam bactérias
sensíveis ao antibiótico e bactérias mutantes resistentes; o
antibiótico selecionou as resistentes, que passaram a pre-
dominar na população. Dessa forma, o antibiótico perdeu
sua eficácia (Fig. 23).
Variabilidade
Antibiótico como agente
de seleção natural
Bactérias resistentes
(mutantes)
Bactérias sensíveis
Adaptação
População
final
População
inicial
Os sensíveis
gerados são
eliminados
Fig. 23 A adaptação de bactérias a um antibiótico é explicada pelo neo darwinismo.
Mariposas
Considere um exemplo hipotético. Em uma floresta as
árvores têm os troncos cobertos de liquens, apresentando,
por isso, coloração clara. Nesse ambiente há uma espécie
de mariposa com duas variedades: claras e escuras (tam-
bém chamada melânica). Pássaros predadores avistam com
mais facilidade as mariposas escuras, e elas são devoradas
em maior quantidade. Com isso, passam a predominar as
mariposas claras, mais bem adaptadas ao ambiente.
Caso uma fábrica seja instalada nas imediações e
ela libere fuligem para o ar, os troncos das árvores fi-
cam mais escuros. Nessa condição, as mariposas claras
ficam mais destacadas e são devoradas pelos pássaros
predadores. As mariposas escuras predominam nessas
condições ambientais; são as mais adaptadas a esta
nova condição ambiental (Fig. 24).
A aplicação de DDT eliminou os indivíduos sensíveis, mas
os resistentes sobreviveram e se multiplicaram, passando
a predominar; o DDT seria correspondente a um agente de
seleção natural, e o predomínio de mosquitos resistentes
corresponde à adaptação da espécie ao ambiente. Aqui vale
a explicação darwinista:
A variabilidade é submetida à seleção natural e pas-
sam a predominar os mais adaptados.
Os indivíduos resistentes estavam presentes na popu-
lação antes de ser feita a aplicação de DDT. Os resistentes
são mutantes; eles não se tornaram mutantes porque ti-
nham necessidade de adaptar-se ao inseticida (Fig. 22).
Variabilidade
DDT como
agente de
seleção natural
Adaptação
Os sensíveis
gerados são
eliminados
Mosquitos resistentes
(mutantes)
Mosquitos sensíveis
População
inicial
População
final
Fig. 22 A adaptação de insetos a um inseticida é explicada pelo neodarwinismo.
Enfim, pode-se concluir que, com o uso prolongado do
DDT, ocorreu a seleção de mutantes resistentes.
Bactérias e antibióticos
Bactérias podem causar inúmeras doenças em seres
humanos, como sífilis, tuberculose, tétano entre outras.
O tratamento dessas doenças normalmente é realizado
com o uso de antibióticos. Vamos supor que uma doença
bacteriana específica seja tratada com eficiência empre-
gando-se certo antibiótico. Depoisde alguns anos, é
comum que o antibiótico deixe de funcionar em pacien-
tes que apresentam aquela mesma doença bacteriana
repetidas vezes. Por que isso ocorre? Muitas vezes são
dadas explicações incorretas:
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No início deste item está escrito que o exemplo é hipotético. Isso se deve ao fato de o clássico caso das mariposas da
Inglaterra ter perdido sua credibilidade. O trabalho de Kettlewell realizado na década de 1950, na Inglaterra, não teve o rigor
científico adequado, pois foram empregados modelos de papel e não foi verificada a ação de pássaros em mariposas reais.
(mariposas claras e escuras)
Agente de seleção natural
Predomínio
de mariposas
claras
Predomínio
de mariposas
escuras
Variabilidade
na população
Ausência de poluição
(troncos claros)
Presença de poluição
(troncos escuros)
Adaptação
Pássaros predadores
Pássaros predadores
Condição ambiental
Fig. 24 O predomínio de mariposas escuras em troncos escuros é uma adaptação ao ambiente.
Revisando
1 Relacione evolucionismo ou fixismo aos seguintes aspectos.
a) Seres vivos sem modificações ao longo do tempo:
b) Seres vivos com modificações ao longo do tempo:
2 Relacione evolucionismo ou fixismo aos seguintes tipos de adaptação.
a) Dinâmica:
b) Estática:
3 Defina fósseis.
4 Cite três tipos de evidências de evolução baseados em semelhanças entre seres vivos.
BIOLOGIA Capítulo 1 Evolução: conceitos e evidências96
5 O que são estruturas vestigiais?
6 Cite as duas “leis” que constituem o fundamento do trabalho de Lamarck sobre evolução.
7 Para Lamarck a de adaptação desencadeia as mudanças adaptativas nos seres
vivos. Preencha corretamente a frase anterior.
8 Qual é o conceito central do trabalho de Darwin acerca da evolução dos seres vivos? Que outro cientista chegou a
uma conclusão semelhante à de Darwin?
9 O ser humano modifica espécies domésticas principalmente por meios de cruzamentos orientados. Como é denomi-
nado esse processo?
10 Na natureza, indivíduos podem ter caracteres capazes de atrair parceiros para o acasalamento. Como se chama esse
mecanismo?
11 Compare darwinismo e lamarckismo com base no papel do ambiente para a adaptação dos seres vivos.
12 Qual é a outra denominação do neodarwinismo? Qual foi o ponto do darwinismo que foi completado com o neodarwinismo?
Exercícios propostos
1 PUC-RS (Adapt.) Responda à questão, somando os va-
lores dos itens numerados de 1 a 4, correspondentes
a estudos que são úteis na investigação da evolução
biológica de um táxon.
1. Anatomia e embriologia comparadas.
2. Similaridade com o DNA de outros táxons.
3. Registros paleontológicos (fósseis).
4. Existência de órgãos vestigiais.
A alternativa que contém o somatório de todos os
itens corretos é:
A 6
B 7
 8
D 9
E 10
2 UFSC O quadro, a seguir, mostra a comparação do
número de aminoácidos diferentes, nas cadeias po-
lipeptídicas da hemoglobina de vários mamíferos. A
análise bioquímica de polipeptídeos e proteínas, além
de outras evidências, permite aos cientistas traçarem as
linhas evolutivas dos diferentes grupos de seres vivos.
Espécies comparadas Número de aminoácidos diferentes
homem chimpanzé 0
homem gorila 2
homem macaco Rhesus 12
macaco Rhesus gorila 14
homem cavalo 43
cavalo gorila 45