EVOLUCAO - PROF JK

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<p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>1</p><p>EVOLUÇÃO</p><p>Prof. João Karllos</p><p>TEORIAS EVOLUTIVAS</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>2</p><p>Conceito de evolução</p><p>• São mudanças herdáveis, associadas</p><p>a adaptações que ocorrem nos seres</p><p>vivos desde que surgiram em nosso</p><p>planeta.</p><p>Animais do cambriano</p><p>Evolucionismo</p><p>A B C D E</p><p>T</p><p>E</p><p>M</p><p>P</p><p>O</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>3</p><p>Criacionismo</p><p>• Todos os seres vivos foram criados por</p><p>um ser supremo denominado de Deus;</p><p>• Não é científico, pois baseia-se em um</p><p>conjunto de dogmas;</p><p>• Não admite alternativas de interpretação.</p><p>Georges Cuvier</p><p>• Fixismo:</p><p>• Imutabilidade das espécies;</p><p>• Sem ancestralidade;</p><p>• Criacionismo;</p><p>• Catastrofismo;</p><p>• Fósseis marcam o fim de uma época</p><p>geológica;</p><p>Georges Cuvier</p><p>(1769 – 1832)</p><p>A B C D E</p><p>T</p><p>E</p><p>M</p><p>P</p><p>O</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>4</p><p>Lamarckismo</p><p>• Jean Baptiste de Monet – Lamarck</p><p>(1744-1829);</p><p>• Início das ideias evolucionistas;</p><p>• Lamarck formulou uma teoria para</p><p>explicar como que as espécies se</p><p>modificavam ao longo do tempo</p><p>(Filosofia zoológica – 1809);</p><p>• Evoluir é aumentar em complexidade e</p><p>no grau de aperfeiçoamento;</p><p>Leis do Lamarckismo</p><p>• Lei do Uso e Desuso:</p><p>• Uso frequente de partes do organismo</p><p>hipertrofia;</p><p>• Desuso prolongado atrofia;</p><p>• Lei da Transmissão das Características</p><p>Adquiridas:</p><p>• Supõe que as características adquiridas</p><p>pelo uso ou desuso são passadas</p><p>através das gerações;</p><p>• O meio modifica;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>5</p><p>Lamarckismo</p><p>Exigência ambiental</p><p>Necessidade de adaptação</p><p>Estrutura menos exigida</p><p>Estrutura se atrofia</p><p>Característica transmitida</p><p>aos descendentes</p><p>Estrutura mais exigida</p><p>Estrutura se desenvolve</p><p>Característica transmitida</p><p>aos descendentes</p><p>Uso Desuso</p><p>AdaptaçãoAdaptação</p><p>Falhas do Lamarckismo</p><p>• Lei do Uso e Desuso:</p><p>• Apenas alguns órgãos estão sujeitos a</p><p>hipertrofias e atrofias;</p><p>• Lei da Transmissão das Características</p><p>Adquiridas:</p><p>• Apenas alterações em células</p><p>germinativas podem transmitir uma</p><p>mutação;</p><p>• Alterações nas células somáticas não</p><p>alteram as germinativas;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>6</p><p>Lamarckismo</p><p>Lamarckismo</p><p>• A grande colaboração de Lamarck para as idéias evolutivas foi ter inserido o conceito</p><p>de adaptação dos seres vivos ao meio;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>7</p><p>Darwinismo</p><p>• Charles Robert Darwin (1809-1882);</p><p>• Viajou por 5 anos pelo mundo, a bordo</p><p>do Beagle;</p><p>• Publicou o livro “Origem das espécies”</p><p>em 1859;</p><p>Viagem de Darwin pelo mundo</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>8</p><p>Teoria da Seleção Natural</p><p>• Princípios fundamentais:</p><p>• Variabilidade das espécies;</p><p>• Seleção natural dos mais adaptados ao</p><p>meio;</p><p>• O meio seleciona;</p><p>• Adaptações:</p><p>• Fisiológica (aclimatização);</p><p>• Evolutiva</p><p>• Morfológica;</p><p>• Comportamental;</p><p>Teoria da Seleção Natural</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>9</p><p>Seleção natural</p><p>Variabilidade</p><p>Populacional</p><p>Funil = Meio ambiente</p><p>Seleção dos mais aptos =</p><p>Adaptação</p><p>Darwinismo</p><p>• Exemplo clássico:</p><p>• Biston betularia – Mariposas de Manchester.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>10</p><p>Exemplos de seleção natural</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>11</p><p>A Concepção da Teoria Evolutiva desde os Gregos</p><p>TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>12</p><p>Considerações gerais</p><p>• Surgiu dos anos 30 aos 40 do século XX;</p><p>• Conta com a contribuição de vários</p><p>cientistas de todo o mundo;</p><p>• Agrega à seleção natural conhecimentos</p><p>complementares de genética, bioquímica</p><p>e ecologia;</p><p>• Difere de neodarwinismo.</p><p>Anáfase meiótica II</p><p>Mutação gênica de citosina para uracila</p><p>Mecanismos de variabilidade genética</p><p>• Mutações ocorrem ao acaso no material</p><p>genético;</p><p>• Recombinação gênica ocorre de três</p><p>formas:</p><p>• Crossing-over (meiose);</p><p>• Segregação independente dos</p><p>cromossomos homólogos (meiose);</p><p>• Fecundação (reprodução sexuada).</p><p>Crossing-over</p><p>Anáfase I</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>13</p><p>Seleção natural</p><p>A evolução ocorre, de acordo com a Teoria Sintética da Evolução, sobre a UNIDADE</p><p>EVOLUTIVA ou POPULAÇÃO, pois seu conjunto gênico pode mudar em sucessivas gerações</p><p>e tais mudanças podem ocorrer por fatores como mutação, recombinação gênica e seleção</p><p>natural.</p><p>ADAPTAÇÕES</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>14</p><p>Camuflagem</p><p>• Ocorre quando indivíduos de uma espécie</p><p>apresentam uma ou mais características</p><p>que os assemelham ao ambiente;</p><p>• Estratégias servem para dificultar a</p><p>aproximação do predador ou facilitar a</p><p>chegada até a presa;</p><p>• Não se utiliza de meios químicos;</p><p>Camuflagem</p><p>• Pode ser por homotipia (imitação da</p><p>forma) ou homocromia (imitação da cor).</p><p>Uruatu</p><p>Coruja</p><p>Bicho-pau</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>15</p><p>Mimetismo</p><p>• Característica adaptativa de animais ou</p><p>plantas de imitar outro organismo para</p><p>obter vantagens;</p><p>• Objetivos:</p><p>• Proteção contra predadores;</p><p>• Confundir as presas;</p><p>• Acasalamento;</p><p>• Alimentação;</p><p>Mimetismo batesiano</p><p>Mimetismo mulleriano</p><p>Mimetismo</p><p>• Organismo imitador usa estratégias como</p><p>seguir padrão das cores, odor, emissão</p><p>de som e características físicas do</p><p>organismo modelo;</p><p>• Comum em insetos;</p><p>• Adaptações se valem de características</p><p>químicas, físicas e comportamentais;</p><p>• Seleção natural é o processo responsável</p><p>por tornar as espécies miméticas;</p><p>Mimetismo batesiano</p><p>Mimetismo mulleriano</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>16</p><p>Mimetismo</p><p>• Batesiano</p><p>• Mais comum;</p><p>• Ocorre quando uma espécie tóxica ou perigosa é imitada evolutivamente por</p><p>espécies palatáveis ou inofensivas;</p><p>• Ex.: lagarta da Hemeroplanes e cobra-cipó; falsa-coral e coral-verdadeira; borboleta</p><p>vice-rei e monarca.</p><p>Lagarta de borboleta (Hemeroplanes)</p><p>mimetizando Cobra-cipó.</p><p>Mimetismo batesiano</p><p>• Micrurus corallinus</p><p>(coral-verdadeira)</p><p>• Lampropeltis zonata</p><p>(falsa-coral)</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>17</p><p>Mimetismo</p><p>• Mulleriano</p><p>• Ocorre quando uma espécie tóxica ou perigosa é imitada evolutivamente por</p><p>espécies igualmente tóxicas ou perigosas.</p><p>Abelha-cuco Vespa yellow jacket</p><p>Mimetismo</p><p>• Agressivo</p><p>• Usado para facilitar o ataque do predador, que se disfarça de presa ou reproduz situações</p><p>inofensivas;</p><p>• Como exemplo: aranhas Myrmarachne, que mudam suas características físicas para ficaram</p><p>semelhantes às formigas, suas presas;</p><p>• Também pode ser visto como batesiano;</p><p>Aranhas Myrmarachne</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>18</p><p>Mimetismo</p><p>• Comportamental ou Reprodutivo</p><p>• Usado para vencer a competição no</p><p>momento da reprodução;</p><p>• Como exemplos:</p><p>• Vespa macho, imita o</p><p>comportamento da fêmea para</p><p>enganar e afastar outros machos;</p><p>• Orquídea Ophrys apifera, que imita a</p><p>fêmea da abelha;</p><p>Ophrys apifera</p><p>Mimetismo</p><p>• Comportamental ou Reprodutivo</p><p>• Ophrys apifera:</p><p>• Essa planta libera um odor semelhante</p><p>ao da abelha e atrai o macho. Assim, o</p><p>zangão copula com a flor por acreditar</p><p>ser a abelha. Na ação, fica com o corpo</p><p>recoberto de pólen, que será espalhado</p><p>para outras plantas, auxiliando na</p><p>reprodução da orquídea; Ophrys apifera</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>19</p><p>Mimetismo</p><p>• A dinâmica coevolutiva entre machos e fêmeas pode abarcar</p><p>a coevolução entre planta e polinizador, como é o caso do</p><p>mimetismo sexual e a pseudocópula que ocorre na</p><p>polinização das orquídeas do gênero Ophrys. Conhecido</p><p>como mimetismo pouyanniano ou sexual ocorre quando uma</p><p>flor de orquídea apresenta a forma, coloração (Spaethe,</p><p>Moser & Paulus, 2007) e cheiro de acasalamento (Ayasse,</p><p>Schiestl, Paulus, 2003) da fêmea de alguma espécie de</p><p>abelhas na maioria dos casos, e na minoria, de vespas ou</p><p>besouros todos espécie-específicos. Isso faz com que o</p><p>macho da respectiva espécie seja atraído à flor para copular,</p><p>o que acaba por dispersar as políneas para outros estigmas</p><p>concluindo a polinização. O ajuste coevoluído não é apenas</p><p>espacial, mas temporal. A atração dos machos pelas flores</p><p>miméticas ocorre num período em que as fêmeas ainda não</p><p>estão receptivas, ou às vezes nem disponíveis</p><p>ainda.</p><p>gênero Ophrys.</p><p>TIPOS DE SELEÇÃO NATURAL</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>20</p><p>Curva de distribuição normal</p><p>Seleção estabilizadora</p><p>Ex.: Tamanho mediano das asas de pássaros.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>21</p><p>Seleção direcional</p><p>Ex.: Seleção de bactérias resistentes à antibióticos.</p><p>Seleção natural direcional</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>22</p><p>Seleção natural direcional</p><p>Seleção disruptiva</p><p>Ex.: Bicos grandes e fortes e bicos finos e delicados de acordo como tipo de alimento.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>23</p><p>Seleção sexual</p><p>• Consiste na luta entre indivíduos de um sexo, geralmente os machos, pela posse do</p><p>outro sexo;</p><p>• Escolha de características morfológicas e comportamentais que levam ao cruzamento</p><p>bem sucedido, distinguindo-se da seleção natural;</p><p>• Pode contribuir para a evolução do isolamento pré-zigótico (Mark Ridley – Evolução –</p><p>3ª edição – p.439);</p><p>• Processo conduzido pelo ser humano de cruzamentos seletivos com o objetivo de</p><p>selecionar características desejáveis em seres vivos;</p><p>• Seleção em que a luta pela vida, ou seleção natural, foi substituída pela escolha</p><p>humana dos indivíduos que melhor atendem aos seus objetivos.</p><p>Seleção artificial</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>24</p><p>Deriva gênica</p><p>• Processo aleatório que reduz a</p><p>variabilidade genética de uma população</p><p>sem relação com a maior ou menor</p><p>adaptabilidade dos indivíduos;</p><p>• Bem evidente em populações pequenas;</p><p>• Efeito gargalo de garrafa;</p><p>• Ex.: enchentes, queimadas, terremotos,</p><p>entre outros promovem deriva;</p><p>Deriva gênica</p><p>• Refere-se à formação de uma nova</p><p>população a partir de poucos indivíduos</p><p>que emigram de uma população original;</p><p>• Nova população terá uma frequência</p><p>gênica diferente da população original;</p><p>• Fatores evolutivos podem levar a</p><p>formação de uma nova espécie;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>25</p><p>Coevolução</p><p>• O termo coevolução é usado para descrever casos nos quais duas (ou mais) espécies afetam</p><p>a evolução umas das outras reciprocamente, isto é, uma exerce sobre a outra pressões</p><p>seletivas. Por exemplo, uma mudança evolutiva na morfologia do carpelo de uma flor, pode</p><p>afetar a morfologia do bico de uma ave que a poliniza, que por sua vez pode afetar</p><p>posteriormente a morfologia do carpelo da própria flor e assim sucessivamente;</p><p>• Coevolução é passível de acontecer quando espécies diferentes têm interações ecológicas</p><p>próximas umas das outras. Essas relações ecológicas incluem:</p><p>• Predador/presa e parasita/hospedeiro</p><p>• Espécies competitivas</p><p>• Espécies mutualísticas</p><p>• Plantas e insetos representam um caso clássico de coevolução – um que é quase sempre</p><p>mutualístico. Muitas plantas e seus polinizadores são tão dependentes uns dos outros e seu</p><p>relacionamento é tão exclusivo que biólogos têm boas razões para acreditar que essa “aliança”</p><p>entre os dois seja o resultado de um processo coevolucionário.</p><p>Coevolução</p><p>• Porém nós podemos ver “alianças” entre plantas e</p><p>insetos mesmo quando polinização não está envolvida.</p><p>Algumas espécies da América Central de Acacia têm</p><p>espinhos ocos e poros nas bases das folhas que</p><p>secretam néctar (vide imagem ao lado). Esses espinhos</p><p>ocos são o local de ninhada exclusivo de algumas</p><p>espécies de formiga que bebem esse néctar. Mas as</p><p>formigas não estão apenas tirando vantagem da planta</p><p>– elas também defendem sua planta acácia contra</p><p>herbívoros.</p><p>• Esse sistema é provavelmente o produto de coevolução:</p><p>as plantas não teriam evoluído espinhos ocos ou poros</p><p>com néctar a não ser que sua evolução tenha sido</p><p>afetada pelas formigas e as formigas não teriam</p><p>desenvolvido comportamento defensivo contra</p><p>herbívoros a não ser que sua evolução tenha sido</p><p>afetada pela planta.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>26</p><p>EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO</p><p>• Consequência de isolamento</p><p>geográfico de vários grupos a partir</p><p>de uma população inicial;</p><p>• Leva à diversificação das espécies</p><p>com acúmulo de características</p><p>diferentes ao longo do tempo.</p><p>Irradiação adaptativa</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>27</p><p>Homologia</p><p>• Órgãos possuem a mesma origem embrionária, podendo ou</p><p>não desempenhar a mesma função.</p><p>Convergência adaptativa</p><p>• Resultante da adaptação de grupos de organismos de espécies diferentes a um</p><p>mesmo hábitat (mesmas pressões seletivas);</p><p>• Apresentam semelhanças em relação à organização de corpo sem possuírem um grau</p><p>de parentesco evolutivo.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>28</p><p>Convergência adaptativa</p><p>• Resultante da adaptação de grupos de organismos de espécies diferentes a um</p><p>mesmo hábitat (mesmas pressões seletivas);</p><p>• Apresentam semelhanças em relação à organização de corpo sem possuírem um grau</p><p>de parentesco evolutivo.</p><p>Convergência adaptativa</p><p>• Resultante da adaptação de grupos de organismos de espécies diferentes a um</p><p>mesmo hábitat (mesmas pressões seletivas);</p><p>• Apresentam semelhanças em relação à organização de corpo sem possuírem um grau</p><p>de parentesco evolutivo.</p><p>Peixe ósseo (A), golfinho(B), pinguim (C) e ictiossauro, réptil primitivo extinto (D).</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>29</p><p>Homoplasia (Analogia)</p><p>• Órgãos que desempenham a mesma função, mas com origens</p><p>embrionárias diferentes.</p><p>Fósseis</p><p>• Restos de seres vivos ou vestígios de atividades biológicas</p><p>(ovos, pegadas, túneis, etc.) preservados em diversos</p><p>materiais.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>30</p><p>Evolução da</p><p>baleia</p><p>Órgãos vestigiais</p><p>• Órgãos ativos em algumas espécies, mas que perderam a</p><p>função em outras, porém continuam existindo.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>31</p><p>Embriologia comparada</p><p>• A similaridade entre embriões sugere parentesco evolutivo;</p><p>• Espécies próximas evolutivamente desenvolvem-se com uma</p><p>organização básica comum;</p><p>• Todos os cordados possuem fendas branquiais durante seus</p><p>desenvolvimentos embrionários.</p><p>Evidências moleculares</p><p>• Quanto maior a diferença entre os ácidos nucleicos e as</p><p>proteínas de duas espécies, maior a distância evolutiva entre</p><p>elas;</p><p>• Quanto maior a distância evolutiva, maior o número de</p><p>mutações nesse intervalo de tempo.</p><p>Hemoglobina DNA fingerprint</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>32</p><p>ESPECIAÇÃO</p><p>Conceitos</p><p>• Espécie</p><p>• Conjunto de seres vivos</p><p>que, em condições naturais,</p><p>são capazes de cruzar entre</p><p>si gerando descendentes</p><p>férteis;</p><p>• Especiação</p><p>• Formação de espécies</p><p>novas a partir de uma</p><p>população ancestral;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>33</p><p>Espécie</p><p>• Espécies crípticas não diferem</p><p>na sua aparência externa;</p><p>• Espécies crípticas divergem</p><p>no ritmo estacional da</p><p>reprodução, quanto aos sinais</p><p>auditivos, comportamentais ou</p><p>químicos necessários para o</p><p>acasalamento;</p><p>• Tais fatores promovem</p><p>isolamento pré-acasalamento;</p><p>• Ocorrem em certas moscas e</p><p>salamandras;</p><p>Gradualismo</p><p>• Defendido por Darwin;</p><p>• A evolução ocorre de modo lento e gradual;</p><p>• O registro fóssil é incompleto.</p><p>Trilobita Archaeopteryx</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>34</p><p>• Paleontologistas Eldredge e Jay Gould – 1972;</p><p>• Longos períodos de evolução lenta (estases), seguidos por</p><p>curtos períodos de rápidas mudanças;</p><p>• Descontinuidade do documento fóssil;</p><p>• Verdadeiros “fósseis vivos” justifica o longo período de estase.</p><p>Equilíbrio pontuado</p><p>Celacanto Caranguejo-ferradura</p><p>Gradualismo X Equilíbrio pontuado</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>35</p><p>Microevolução</p><p>• Mudanças evolutivas leves</p><p>dentro de espécies;</p><p>• Curta duração;</p><p>• Evolução em pequena escala;</p><p>• Promovida por fatores</p><p>evolutivos como: mutações,</p><p>recombinações gênicas,</p><p>seleção natural, migrações,</p><p>deriva genética;</p><p>• Leva a mudanças nas</p><p>frequências gênicas</p><p>intrapopulacionais;</p><p>f(A) = 0,1</p><p>f(a) = 0,9</p><p>f(A) = 0,4</p><p>f(a) = 0,6</p><p>(t2)</p><p>(t1)</p><p>Microevolução</p><p>• Polimorfismo: diferentes</p><p>formas alélicas de um gene</p><p>em uma população;</p><p>• Conjunto gênico: todos os</p><p>alelos de todos os genes</p><p>presentes nos membros de</p><p>uma população;</p><p>f(A) = 0,1</p><p>f(a) = 0,9</p><p>f(A) = 0,4</p><p>f(a) = 0,6</p><p>(t2)</p><p>(t1)</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>36</p><p>Macroevolução</p><p>• Evolução de grandes</p><p>mudanças nos fenótipos,</p><p>suficiente para alocar a</p><p>linhagem modificada e seus</p><p>descendentes para um gênero</p><p>distinto ou táxon superior;</p><p>• Longa duração;</p><p>• Evolução em grande escala;</p><p>Macroevolução</p><p>• Engloba:</p><p>• Origem de novas estruturas;</p><p>e desenhos dos organismos;</p><p>• Tendências evolutivas;</p><p>• Irradiação adaptativa;</p><p>• Relações filogenéticas entre</p><p>espécies;</p><p>• Grandes extinções em</p><p>massa;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>37</p><p>Macroevolução</p><p>• Consequência de fenômenos</p><p>microevolutivos que atuam por</p><p>longo tempo;</p><p>• Exemplo: evolução de répteis</p><p>para mamíferos, de peixes</p><p>para tetrápodes ou de algas</p><p>para plantas;</p><p>Anagênese</p><p>• Consiste na transformação</p><p>progressiva de um espécie,</p><p>com mudanças graduais que</p><p>levam a adaptação evolutiva;</p><p>• Resulta da ação de fatores</p><p>evolutivos como as: mutações,</p><p>recombinações gênicas e</p><p>seleções naturais;</p><p>• Microevolução é a evolução</p><p>conduzida por anagênese;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>38</p><p>Cladogênese</p><p>• Responsável pela separação</p><p>da população em grupos;</p><p>• Consequências do isolamento</p><p>geográfico ou de dispersão;</p><p>• Pode levar a formação de</p><p>duas os mais novas espécies</p><p>(clados);</p><p>• Base para a diversidade</p><p>biológica no planeta;</p><p>• Anagênese ocorre de maneira</p><p>independente nos dois grupos;</p><p>• Macroevolução é favorecida</p><p>por cladogênese;</p><p>Anagênese X Cladogênese</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>39</p><p>TIPOS DE ESPECIAÇÃO</p><p>Alopátrica</p><p>• Ocorre por separação de uma</p><p>população original em dois</p><p>grupos por isolamento</p><p>geográfico;</p><p>• Processo mais comum de</p><p>especiação;</p><p>• Tipos:</p><p>• Dicopátrica ou vicariante;</p><p>• Peripátrica ou por efeito do</p><p>fundador;</p><p>Com isolamento</p><p>geográfico</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>40</p><p>População inicial A</p><p>População A</p><p>População A°</p><p>População A</p><p>População A’</p><p>População A°°°População A’’’</p><p>População A’’ População A°°</p><p>Isolamento geográfico</p><p>Fatores evolutivos diferenciados</p><p>Surgem duas espécies diferentes</p><p>isoladas reprodutivamente</p><p>Fatores evolutivos diferenciados</p><p>Surgem duas raças diferentes</p><p>Especiação alopátrica dicopátrica</p><p>Especiação alopátrica dicopátrica</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>41</p><p>Especiação alopátrica dicopátrica</p><p>Especiação alopátrica dicopátrica</p><p>• O processo de especiação alopátrica dicopátrica é</p><p>desencadeado a partir de um isolamento geográfico evidente de</p><p>uma população original;</p><p>• O isolamento geográfico resulta, ao longo do tempo, em um</p><p>isolamento reprodutivo;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>42</p><p>Tipos de especiação</p><p>• Especiação Peripátrica:</p><p>• Por isolamento periférico ou por efeito do fundador;</p><p>• Tipo de especiação alopátrica;</p><p>• Nova espécie é formada a partir de uma população pequena</p><p>(até mesmo por uma única fêmea fertilizada), isolada em uma</p><p>borda do âmbito geográfico da população ancestral;</p><p>• Indivíduos dispersores fundam uma nova população;</p><p>Tipos de especiação</p><p>• Especiação Peripátrica:</p><p>• Pequena número de indivíduos fundadores tem uma estrutura</p><p>genética muito diferente da população ancestral;</p><p>• Ação de fatores evolutivos como seleção natural levam a</p><p>alteração nas característica fenotípicas e reprodutivas,</p><p>promovendo barreiras reprodutivas entre a população</p><p>ancestral e a recém-formada;</p><p>• Ex.: mosca-da-fruta nativas do Havaí;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>43</p><p>• Especiação Parapátrica:</p><p>• Nova espécie surge a partir de uma população contígua</p><p>(vizinha) ao âmbito geográfico da espécie ancestral;</p><p>• Não há barreira extrínseca específica para fluxo gênico;</p><p>• Variações fenotípicas surgiriam devido a mudanças abruptas</p><p>do ambiente, uma espécie se adaptaria à condições de um</p><p>lado da fronteira e a outra às condições do outro lado;</p><p>• Ex.: gramíneas Anthoxanthum odoratum;</p><p>Tipos de especiação</p><p>Tipos de especiação</p><p>• Especiação Parapátrica:</p><p>• Ex.: gramíneas Anthoxanthum odoratum;</p><p>• Gramíneas vivem próximas a minas onde o solo foi contaminado</p><p>com metais pesados;</p><p>• Plantas em torno das minas sofreram seleção natural para os</p><p>genótipos que são tolerantes a metais pesados;</p><p>• Plantas vizinhas que não vivem em solos contaminados não</p><p>foram submetidas à seleção para este caráter;</p><p>• Os dois tipos de plantas estão próximas o suficiente para que os</p><p>indivíduos tolerantes e não tolerantes possam potencialmente</p><p>fertilizar um ao outro, sendo uma população contínua;</p><p>• Os dois tipos de plantas evoluíram diferentes épocas de floração,</p><p>tal mudança poderia ser o primeiro passo para cortar inteiramente</p><p>o fluxo gênico entre os dois grupos;</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>44</p><p>Tipos de especiação</p><p>• Especiação Parapátrica</p><p>Apesar de essas plantas da espécie Anthoxanthum</p><p>odoratum estarem continuamente distribuídas numa</p><p>mesma área, épocas diferentes de floração começaram a</p><p>reduzir o fluxo gênico entre as variantes com e sem</p><p>tolerância a metais pesados. A redução do fluxo gênico é</p><p>uma condição inicial para especiação parapátrica nesse</p><p>tipo de planta, submetida a tais fatores ambientais.</p><p>Simpátrica</p><p>• Não há isolamento geográfico;</p><p>• Causada por:</p><p>• Mutações;</p><p>• Meiose anômala;</p><p>• Poliploidia (rara em animais);</p><p>• Autopoliploidia;</p><p>• Alopoliploidia;</p><p>• Ocorre em certas espécies de</p><p>trigo e rabanetes;</p><p>Sem isolamento</p><p>geográfico</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>45</p><p>Simpátrica</p><p>• Autopoliploidia</p><p>• Processo em que há</p><p>acréscimo de cromossomos</p><p>da própria espécie;</p><p>• Mais desenvolvidos que 2N;</p><p>• Causas:</p><p>• Mitoses anômalas na</p><p>primeira divisão do zigoto;</p><p>• Meiose anômala na</p><p>formação dos gametas;</p><p>• Fecundação de gametas:</p><p>• 2N + N = 3N (estéril);</p><p>• 2N + 2N = 4N (fértil);</p><p>• Alopoliploidia</p><p>• Produto da fecundação</p><p>entre gametas de diferentes</p><p>espécies, gerando híbridos</p><p>estéreis devido a problemas</p><p>no emparelhamento dos</p><p>cromossomos;</p><p>• Mitose anômala no zigoto</p><p>híbrido na qual os</p><p>cromossomos duplicados</p><p>não se separam, gerando</p><p>cromossomos homólogos</p><p>que tornarão o futuro</p><p>indivíduo fértil;</p><p>Poliplodização em trigo</p><p>Híbrido</p><p>estéril</p><p>Triticum turgidum</p><p>(28 cromossomos)</p><p>Triticum tauchii</p><p>(14 cromossomos)</p><p>Triticum sativum</p><p>(42 cromossomos)</p><p>Erro na meiose</p><p>e poliplodia(21 cromossomos)</p><p>X</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>46</p><p>MECANISMOS PRÉ-ZIGÓTICOS</p><p>DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO</p><p>Isolamento reprodutivo</p><p>Pré-zigóticos</p><p>Espacial, de habitat ou ecológico</p><p>Temporal ou sazonal</p><p>Mecânico</p><p>Etológico ou comportamental</p><p>Pós-zigóticos</p><p>Mortalidade do zigoto</p><p>Inviabilidade do híbrido</p><p>Esterilidade do híbrido</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>47</p><p>Leão e tigre estão isolados por ocupar hábitats muito distintos.</p><p>Isolamento de habitat (espacial)</p><p>• Indivíduos de espécies diferentes podem selecionar lugares no ambiente para viver,</p><p>como resultado, estão isolados reprodutivamente pela sua localização.</p><p>Plantas de uma mesma área, flores amadurecem em diferentes</p><p>estações.</p><p>Isolamento sazonal (atemporal)</p><p>• Ocorre quando o período de reprodução de duas espécies não é coincidente.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>48</p><p>Os machos dos pavões e gorilas se exibem para as suas</p><p>respectivas fêmeas; estas só aceitam machos que executem a</p><p>corte própria da espécie.</p><p>Isolamento comportamental (etológico)</p><p>• Os indivíduos de diferentes espécies desempenham exibições de pré-acasalamento</p><p>específicas.</p><p>Isolamento mecânico (anatômico)</p><p>• Diferenças no tamanho e na forma dos órgãos reprodutivos podem prevenir a união</p><p>dos gametas de espécies diferentes.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>49</p><p>MECANISMOS PÓS-ZIGÓTICOS</p><p>DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO</p><p>Mortalidade do zigoto e inviabilidade do embrião híbrido</p><p>• Embriões híbridos não se desenvolvem normalmente, morrendo prematuramente;</p><p>• Fatores genéticos desarmoniosos influenciam no desenvolvimento embrionário</p><p>alterado.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>50</p><p>Do cruzamento entre uma égua (Equus caballus - A) e um jumento (Equus</p><p>asinus - B), é gerada a mula, ou o burro (C), um híbrido estéril.</p><p>Esterilidade do híbrido</p><p>• Algumas vezes, híbridos podem se desenvolver normalmente, mas são inférteis</p><p>quando tentarem se</p><p>reproduzir.</p><p>A B C</p><p>Obs1: Cruzando-se um cavalo com uma jumenta, nasce um bardoto.</p><p>Obs2: Esterilidade ou deteriorização dos F2.</p><p>HÍBRIDOS</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>51</p><p>Leão x Tigre = Ligre</p><p>Zebra x cavalo(égua) = zebrorse</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>52</p><p>EVOLUÇÃO HUMANA</p><p>Professor: João Karllos</p><p>Classificação taxonômica humana</p><p>• REINO : Animalia;</p><p>• FILO : Chordata;</p><p>• CLASSE : Mammalia;</p><p>• ORDEM : Primata;</p><p>• FAMÍLIA :Hominidae;</p><p>• GÊNERO : Homo;</p><p>• ESPÉCIE : Homo sapiens.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>53</p><p>Características dos primatas</p><p>• Cinco dedos nas patas (antes do surgimento da</p><p>postura ereta, mãos e pés são genericamente</p><p>chamados patas);</p><p>• Polegar disposto em ângulo de 90° em relação</p><p>aos demais dedos (polegar opositor), permitindo</p><p>a esses animais segurarem objetos e agarrarem-se</p><p>firmemente aos galhos das árvores;</p><p>• Grande mobilidade dos membros</p><p>posteriores e anteriores em relação ao tronco,</p><p>conferindo ampla gama de movimentos, o que</p><p>possibilitou aos primatas pular de galho em galho;</p><p>Características dos primatas</p><p>• Visão tridimensional (binocular ou</p><p>estereoscopia), que lhes proporcionou a noção</p><p>de profundidade, fundamental para a vida nas</p><p>árvores, pois um erro de percepção pode provocar</p><p>uma queda e até mesmo a morte;</p><p>• Comportamento social, com intenso cuidado</p><p>com a prole, principalmente nos primeiros anos</p><p>de vida. A complexidade do comportamento social</p><p>que surgiu no grupo dos primatas foi um</p><p>importante fator em sua evolução, pois</p><p>relaciona-se com o desenvolvimento do</p><p>encéfalo.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>54</p><p>Exemplos de primatas</p><p>Lêmures Lóris</p><p>Exemplos de primatas</p><p>Társios Gibão Orangotango</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>55</p><p>Exemplos de primatas</p><p>Bonobo (Chimpanzé-pigmeu)Chimpanzé</p><p>Exemplos de primatas</p><p>Gorila Humano</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>56</p><p>Comparação de primatas</p><p>Comparação entre massa corporal e</p><p>encefálica de primatas</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>57</p><p>Plesiadapis – viveu há 60 milhões anos.</p><p>Ancestral primata</p><p>Filogenia dos primatas</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>58</p><p>Filogenia dos</p><p>hominídeos</p><p>Filogenia dos</p><p>hominídeos</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>59</p><p>Evolução da</p><p>caixa craniana</p><p>de hominídeos</p><p>Ancestral dos hominídeos</p><p>Ardipithecus ramidus – viveu há 5,8 milhões de anos.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>60</p><p>Postura bípede</p><p>• Movimentação entre as árvores da savana;</p><p>• Possibilidade de carregar objetos;</p><p>• Capacidade de enxergar os predadores/presas</p><p>por cima da vegetação.</p><p>Principais grupos de hominídeos</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>61</p><p>Australopithecus afarensis</p><p>• Viviam na África;</p><p>• Baixa estatura (machos</p><p>1,50m e fêmeas 1,10m);</p><p>• Pesavam entre 30 e 40</p><p>Kg;</p><p>• Volume craniano entre</p><p>380 a 450 cm3;</p><p>• Postura ereta;</p><p>• Fóssil mais conhecido</p><p>Lucy.</p><p>Australopithecus afarensis - Lucy</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>62</p><p>Australopithecus africanus</p><p>• Viviam na África;</p><p>• Massa de cerca de 40kg;</p><p>• Volume craniano de 440 cm3;</p><p>• Postura ereta;</p><p>• Longevidade de 40 anos;</p><p>• O primeiro fóssil encontrado</p><p>foi de uma criança de</p><p>aproximadamente 6 anos.</p><p>Australopithecus robustus</p><p>• Viviam na África;</p><p>• Maior que os demais;</p><p>• Massa de 40 kg;</p><p>• Volume do crânio 500 cm3;</p><p>• Postura ereta;</p><p>• Mandíbula proeminente;</p><p>• Dimorfismo sexual</p><p>(machos duas vezes</p><p>maiores que as fêmeas).</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>63</p><p>Homo habilis (ou A. Habilis)</p><p>• Capacidade de fazer instrumentos de pedras</p><p>e ossos;</p><p>•Volume do crânio 600 a 800 cm3;</p><p>• Altura de 1.20 a 1.35m;</p><p>• Originou o Homo ergaster.</p><p>Crânio de Homo habilis</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>64</p><p>Homo erectus</p><p>• Expansão pela Eurásia;</p><p>• Volume craniano 850 a 1.100</p><p>cm3;</p><p>• Altura de 1.55 a 1.80 m;</p><p>• Infância extendida;</p><p>• Longevidade de 52 anos;</p><p>• Desenvolvimento da</p><p>inteligência: fabricava</p><p>ferramentas, usava o fogo, morava</p><p>em cavernas e usava roupas de</p><p>peles de animais;</p><p>• Não suportaram a era glacial</p><p>(Pleistoceno).</p><p>Comparação entre o</p><p>Homo erectus e o</p><p>Homo sapiens</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>65</p><p>Homo neanderthalensis</p><p>• Altura de 1.67 a 1.70 m;</p><p>• Volume do crânio 1450 a 1.600</p><p>cm3;</p><p>• Postura moderna, testa oblíqua e</p><p>arcos supra orbitais salientes;</p><p>• Baixo, forte e hábil construtor de</p><p>ferramentas;</p><p>• Formavam grupo de caça ;</p><p>• Usavam fogo para se aquecer,</p><p>cozinhar e defender;</p><p>• Enterravam os mortos.</p><p>• Teorias para o desaparecimento:</p><p>extintos por condições climáticas</p><p>e/ou competição com os Homo</p><p>sapiens.</p><p>Obs.: Alguns cientistas os consideram como os</p><p>primeiros Homo sapiens, da subespécie Homo</p><p>sapiens neanderthalensis, outros os consideram</p><p>uma espécie distinta, Homo neanderthalensis.</p><p>Obs.: Possivelmente</p><p>surgiram do Homo</p><p>heidelbergensis há</p><p>500 mil anos.</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>66</p><p>Homo sapiens</p><p>• Surgiram há cerca de 200 mil anos na África;</p><p>• Chegaram a Europa há cerca de 50 mil anos;</p><p>• O último período glacial há 50 mil anos levou a sua</p><p>predominância;</p><p>• Extinguiram possivelmente os Neandertais;</p><p>• Volume craniano de 1.350 cm³;</p><p>• Maiores hominídeos;</p><p>• Maior inteligência;</p><p>• Elaboraram novas ferramentas;</p><p>• Linguagem, simbologia, arte, tecnologia e</p><p>comportamento social complexo;</p><p>• Longevidade de 66 anos em média.</p><p>Homo sapiens</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>67</p><p>Homo sapiens</p><p>Luzia – Fóssil humano mais antigo</p><p>encontrado nas Américas com 11</p><p>a 11,5 mil anos.</p><p>Homo sapiens</p><p>Professor João Karllos - Biologia 02/12/2021</p><p>68</p><p>Fim</p>