Estudo Dirigido 1 - Ciencias Biologicas - Ed1 Ciencias Biologicas LISTA 1

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Ed Bio 1 - Lista 1
A diversidade, origem e evolução da vida 
Biodiversidade
Você já parou para pensar do que são feitos os seres vivos? Saberia responder quais são as principais características de um organismo vivo? E já pensou quantas espécies de seres vivos há no planeta?
Na realidade, nem mesmo os cientistas sabem exatamente qual é esse número, mesmo porque novas espécies continuam sendo descobertas a todo instante.
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=il4rnY3qXyc
Apesar da diversidade de organismos que habitam o planeta, todos possuem pro/priedades em comum, que, em conjunto, permitem identificá-los como seres vivos.
 
E essa diversidade ou variedade de formas de vida no planeta é conhecida como biodiversidade. Que, em outras palavras, é a diversidade de espécies, genes, variedades, ecossistemas, gêneros, famílias, enfim, a variedade da natureza viva.
Vamos ver um exemplo de diversidade marinha?
Vídeo: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=11331
Embora não saibamos qual é o número exato de seres vivos que habitam a Terra, até hoje a ciência descreveu em torno de 2 milhões de espécies em todo o mundo. E o Brasil é um dos países mais bem dotados do mundo em regiões biodiversas, ou seja, regiões que oferecem condições ambientais para o desenvolvimento de um grande número de espécies de seres vivos. Como, por exemplo, a floresta amazônica, que, assim como as demais florestas tropicais, contém uma elevada diversidade de espécies, muitas das quais ainda não foram sequer identificadas.
No dia 22 de maio comemoramos o Dia Internacional da Biodiversidade, que teve sua criação pela Assembleia Geral das Nações Unidas, em 1993. A "diversidade da vida" no planeta Terra precisa ser comemorada e, mais do que isso, deve ser preservada a qualquer custo, uma vez que ela é essencial para o desenvolvimento sustentável e para a proteção das sociedades contra a escassez de água, eventos climáticos extremos, etc.
Fonte: Disponível em: http://www.ffconsultores.com.br/a-diversidade-da-vida. Acesso em: 20 fev. 2015.
Já vimos que a diversidade de seres vivos é extensa. Mas os seres vivos são formados do que? Do que são feitos uma bactéria, a asa de uma borboleta, o tronco de uma árvore, o nosso corpo? Seria formado da mesma coisa?
Os seres vivos são estudados em inúmeros aspectos. Podemos enfocar desde a constituição da matéria viva e as alterações que nela se processam, até as relações que os seres vivos estabelecem entre si e com o ambiente em que vivem.
Além de toda a sua complexidade química, os seres vivos têm um nível de organização muito maior do que aquele encontrado na matéria bruta, que, por sua vez, é constituída por átomos que se reúnem formando moléculas. Nos seres vivos, a organização vai muito além do nível molecular: uma enorme quantidade de moléculas inorgânicas (também chamadas de substâncias minerais, como água, vários sais e gases, por exemplo) e orgânicas interage, formando a célula.
Conhecida como unidade fundamental dos seres vivos, esta estrutura é capaz, por exemplo, de se nutrir, crescer e se reproduzir. Em outras palavras, podemos dizer que as células são as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres vivos.
Existem organismos, como as bactérias e os protozoários, que são formados por uma única célula e por isso são chamados de seres unicelulares. Outros, como uma árvore ou um ser humano, são formados por muitas células e são chamados de seres pluricelulares. O corpo humano, por exemplo, contém cerca de 60 trilhões de células.
Em um organismo pluricelular, complexo e bastante organizado como o ser humano, é possível perceber diferentes agrupamentos celulares, cada qual desempenhando uma função específica no organismo. Por exemplo: conseguimos movimentar nosso corpo porque os músculos são formados por muitas células capazes de contrair de forma organizada, na mesma direção. Na maioria dos seres pluricelulares, as células se reúnem em grupos e formam tecidos. No caso, temos o tecido muscular.
Por sua vez, vários tecidos agrupados em interação formam um órgão, que pode ser entendido como uma estrutura que desempenha uma determinada função no organismo e que resulta do agrupamento de tecidos diferentes que interagem entre si. Da mesma forma, vários órgãos podem interagir e desempenhar uma determinada função no organismo, formando um sistema. Um exemplo de sistema na espécie humana é o sistema digestório, responsável pelo aproveitamento dos alimentos ingeridos. E o conjunto de todos os sistemas constitui o organismo.
Porém, precisamos entender que a organização dos seres vivos não termina com a formação de um organismo. Ao consideramos todo o sistema de vida no planeta, podemos perceber graus ainda mais complexos de organização, pois os organismos não subsistem de forma isolada na natureza. Eles estabelecem relações entre si e com o ambiente em que se encontram.
De tal modo, organismos da mesma espécie agrupam-se em determinada região, formando uma população. Uma população mantém relações com populações de outras espécies que habitam o mesmo local, formando uma comunidade. A comunidade, por sua vez, influi nos fatores físicos e químicos do ambiente (como chuva e temperatura), e esses fatores também influem na comunidade. Desse modo, forma-se um conjunto – constituído por seres vivos e fatores físicos e químicos – chamado ecossistema.
A reunião de todos os ecossistemas do planeta forma a biosfera, ou seja, o conjunto de todas as regiões da Terra habitadas por seres vivos.
Figura 1: Níveis de organização dos seres vivos
Fonte: Disponível em: http://biologiadiversa.blogspot.com.br/2013/06/a-hierarquia-biologica-enem-2013.html. Acesso em: 20 fev. 2015.
Devemos lembrar ainda que:
Os seres vivos normalmente estabelecem entre si e com o meio em que vivem um perfeito relacionamento, que garante não apenas a sua sobrevivência, mas também a preservação dos recursos naturais disponíveis no ambiente. Esta situação de estabilidade denomina-se equilíbrio ecológico.
A interferência direta ou indireta em quaisquer desses níveis de organização, estudados há pouco, pode acarretar consequências desastrosas ao equilíbrio ecológico que existe entre os seres vivos e o meio ambiente.
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=flH6RQrPD4Q
Agora que já vimos o quão complexos nós, seres vivos, somos e vimos do que somos feitos, devemos refletir sobre como surgimos.
Origem e evolução da vida
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=PGyarFWOetw
Até o século XIX imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir de cruzamento entre si, mas também a partir da matéria bruta ou inanimada, de uma forma espontânea. Essa ideia, proposta há mais de 2000 anos por Aristóteles, era conhecida por geração espontânea ou abiogênese. Os defensores dessa hipótese, entre os quais se incluíam conhecidos filósofos e cientistas, supunham que determinados materiais inanimados conteriam um "princípio ativo", isto é, uma força capaz de comandar uma série de reações que culminariam com a súbita transformação desse material em seres vivos.
Geração espontânea ou abiogênese
Ao longo dos séculos, várias hipóteses foram formuladas por filósofos e cientistas na tentativa de explicar como teria surgido a vida em nosso planeta. Pela geração espontânea se explicava o surgimento, na espécie humana, de vermes intestinais, como a lombriga, ou o aparecimento de "vermes" no lixo, na carne em putrefação ou em frutos maduros. Dessa maneira, certos alimentos ingeridos pelo ser humano, bem como o material orgânico do lixo, da carne e dos frutos, seriam dotados de um "princípio ativo" organizador da vida.
Todos os casos descritos de geração espontânea constituem conclusões baseadas em observações diretas e na suposição da possibilidade de ocorrência desse fenômeno; não eram conclusões testadas cientificamente por meio de experiências controladas.
Biogênese X Abiogênese
Em meados do
século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi elaborou experiências que, na época, abalaram profundamente a ideia da geração espontânea.
Redi colocou pedaços de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela. Observou que o material em decomposição atraía moscas, que entravam e saíam ativamente dos frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o surgimento de inúmeros "vermes" deslocando-se sobre a carne e consumindo o alimento disponível. Mas nos frascos fechados, onde as moscas não tinham acesso à carne em decomposição, esses "vermes" não apareciam.
Figura 2: Biogênese X Abiogênese
Fonte: Disponível em: http://www.alunosonline.com.br/biologia/teoria-biogenese-experimento-redi.html. Acesso em: 18 fev. 2015.
Redi, então, isolou alguns dos "vermes" que surgiram no interior dos frascos abertos, observando-lhes o comportamento, notou que, após consumirem avidamente o material orgânico em putrefação, tornavam-se imóveis, assumindo um aspecto ovalado, terminando por desenvolver cascas externas duras e resistentes. Após alguns dias, as cascas quebravam-se e, do interior de cada unidade, saía uma mosca semelhante àquelas que haviam pousado sobre a carne em putrefação.
Sendo assim, podemos entender que a carne em putrefação não constituía, como supunham os defensores da geração espontânea, uma "fonte de vida", dotada de um "princípio ativo" organizador; e sim era apenas um meio adequado ao desenvolvimento de larvas, fornecendo-lhes o alimento necessário.
O experimento de Redi favoreceu a biogênese, teoria sobre a qual a vida se origina somente de outra vida preexistente.
Poucos anos depois da experiência de Redi, o naturalista holandês Anton van Leeuwenhoek aperfeiçoou o microscópio a ponto de permitir o descobrimento de um novo mundo, até então desconhecido pela ciência: o mundo dos microrganismos. Nessa época, ninguém supunha que formas relativamente rudimentares de vida tivessem seus próprios métodos de reprodução. E, como se observava que esses minúsculos seres aumentavam rapidamente em número quando em contato com soluções nutritivas, imaginou-se que a geração espontânea fosse a grande responsável por tal proliferação.
No século XVIII, o padre italiano Lazzaro Spallanzani ferveu sucos vegetais em frascos, que foram posteriormente fechados, e observou que em todos eles não surgia nenhuma forma de vida; concluiu, então, que o caldo nutritivo não seria, por si só, capaz de formar microrganismos por geração espontânea. Foi, entretanto, fortemente criticado pelo biólogo inglês John Needhan, que argumentou afirmando que a fervura teria destruído o "princípio ativo" organizador da vida e presente na solução nutritiva.
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=EjyH5MkGdPY
Pasteur elaborou experimentos conclusivos a respeito da inviabilidade da geração espontânea. Ele mesmo já havia demonstrado que o ar atmosférico continha uma fonte enorme de microrganismos, que poderiam contaminar qualquer material nutritivo submetido a uma experimentação. Idealizou, então, os famosos frascos de "pescoço de cisne" (que se apresentam com o gargalo retorcido), colocando em seu interior líquidos nutritivos.
Nesse experimento, Pasteur observou que os microrganismos surgiam somente quando o ar "contaminado" entrava em contato direto com o caldo nutritivo, que havia sido fervido e estava estéril, após o gargalo ter sido quebrado. Assim, foi possível concluir que os microrganismos presentes no caldo teriam se originado de outros microrganismos, presentes no ar, e não do material orgânico do caldo. Se fosse capaz, o material orgânico do caldo teria originado vida durante os meses em que os frascos permaneceram com os gargalos retorcidos intactos.
Figura 3: Experimento
Fonte: Disponível em: < http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Evolucao/evolucao3.php>. Acesso em: 18 fev. 2015.
A partir dos experimentos de Pasteur, a teoria da abiogênese foi praticamente destruída e, nos dias atuais, está completamente afastada dos meios científicos.
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=EjyH5MkGdPY
As primeiras formas de vida na Terra
Uma vez comprovada a veracidade da biogênese e a inviabilidade da abiogênese, a ciência depara-se com um novo problema: se realmente a vida surge de vida preexistente, como e quando apareceu o primeiro ser vivo?
Na tentativa de responder a essa questão, surgiram várias hipóteses. Vejamos as principais:
Origem por criação divina (Criacionismo)
Essa é a mais antiga de todas as ideias sobre a origem da vida e tem um forte cunho religioso, sendo até hoje aceita por fiéis de várias religiões. Essa corrente afirma que os seres vivos foram criados individualmente por uma divindade.
Panspermia cósmica
Essa hipótese supõe que a Terra teria sido "contaminada", em tempos remotos, por microrganismos oriundos do espaço, denominados cosmozoários. Transportados por meteoros, por exemplo, esses microrganismos teriam atingido nosso planeta e, encontrando condições favoráveis de sobrevivência, proliferaram, constituindo a fonte de vida na Terra.
Hipótese autotrófica
Os primeiros seres vivos que a Terra conheceu teriam sido autótrofos, isto é, capazes de fabricar seu próprio alimento. Essa hipótese é aparentemente lógica, uma vez que todo ser vivo necessita de alimentos. E, como a primeira forma de vida não disporia de nenhum outro ser para se alimentar, deveria, para sobreviver, ser autótrofo.
O ponto controverso dessa hipótese seria o fato de reações de síntese de alimentos serem muito complexas, exigindo do organismo efetuador a presença de um notável equipamento enzimático, que lhe confira uma estrutura altamente especializada. E pela teoria da evolução, é mais lógico supor que as primeiras formas de vida teriam sido relativamente simples e que, ao longo dos séculos, por um lento e progressivo processo evolutivo, aprimoraram-se, originando toda essa variedade de organismos que conhecemos.
Hipótese heterotrófica
Essa é a hipótese mais aceita atualmente e supõe que os primeiros seres vivos teriam sido heterótrofos, ou seja, incapazes de produzir seu próprio alimento. Seriam formas relativamente simples de vida, surgidas pela evolução lenta da matéria inanimada, nas condições muito especiais da Terra primitiva.
Diferentemente da teoria da geração espontânea, a hipótese heterotrófica supõe uma evolução lenta da matéria inanimada e não a transformação súbita da matéria bruta em vida relativamente complexa, a qualquer momento.
Segundo a hipótese heterotrófica, os primeiros seres vivos deveriam apresentar nutrição sapróbia, ou seja, conseguiam alimento pela absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos, pois a nutrição autotrófica não era muito adequada aos organismos mais simples, visto que a fotossíntese é um processo bem complexo que exige uma participação variada de enzimas.
Como nos mares e na atmosfera primitiva não existia oxigênio e o número de enzimas era pequeno, é mais provável que os primeiros seres vivos conseguissem energia por meio de um processo anaeróbio, como a fermentação, já que a respiração aeróbia, utilizada pela maioria dos seres vivos, exige a participação de oxigênio livre e de uma coleção enzimática muito ampla.
Há de se ressaltar também que as condições ambientais da Terra foram se alterando com o passar do tempo, como, por exemplo:
• A transformação dos gases da atmosfera em moléculas orgânicas simples.
• O resfriamento da Terra reduziu a frequência de tempestades, o que dificultou a produção de moléculas orgânicas na atmosfera.
• O aumento da população dos organismos iniciais, que provocou consumo maior de moléculas orgânicas simples. Isso acarretou, com os fatores acima, escassez de alimentos.
Teoria de Oparin e Haldane: Origem por evolução química
Trabalhando de forma independente, Aleksandr I. Oparin (1894-1964) e John B. S. Haldane (1892-1964) chegaram à mesma conclusão: nas condições da Terra primitiva, a vida poderia ter surgido
da matéria sem vida (inanimada). A partir dessas substâncias orgânicas, e ao longo de um grande período de tempo, teria se formado o primeiro ser vivo.
Mas, com isso, eles não estavam defendendo que a abiogênese pudesse ocorrer nas condições atuais e com regularidade, como diziam os antigos defensores dessa teoria. Apenas em condições que não existem mais teria sido possível a formação de um ser vivo originado de matéria sem vida – e, mesmo assim, esse processo teria levado muitos milhões de anos para ocorrer.
Evidências geológicas, o estudo comparado da atmosfera de outros planetas e a análise química dos gases emitidos pelos vulcões permitiram aos cientistas concluir que a atmosfera da Terra primitiva era composta de gases diferentes dos atuais.
Segundo Oparin, havia metano, amoníaco, hidrogênio e vapor de água, que são constituídos por apenas quatro tipos de átomos: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, os mesmos elementos básicos da constituição de todos os seres vivos.
As fortes descargas elétricas das tempestades e a grande quantidade de raios ultravioleta teriam representado uma fonte de energia para promover as mais variadas reações químicas entre as substâncias da atmosfera.
Os átomos de carbono, por exemplo, têm a propriedade de se combinar formando cadeias quando recebem energia. Esta fica armazenada nas ligações químicas que mantêm os átomos unidos na molécula, podendo ter se formado moléculas orgânicas simples, como álcoois, ácidos, aminoácidos, açúcares, bases orgânicas e nitrogenadas, constituídas por pequenas cadeias de carbono.
A teoria de Oparin e Haldane foi testada por Stanley Miller (1930-2007), o qual simulou as condições que, supunha-se, ocorreram na Terra primitiva, demonstrando que as primeiras moléculas orgânicas poderiam ter sido formadas dos gases da Terra primitiva, muito embora as moléculas formadas ainda eram muito simples, se comparadas com a complexidade das grandes moléculas que formam os seres vivos, como as proteínas e os ácidos nucleicos. O trabalho de Miller foi questionado por muitos pesquisadores, que afirmavam que a atmosfera primitiva não tinha exatamente a mesma composição gasosa que ele usou em sua simulação.
Figura 4: Composição Gasosa
Fonte: Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Evolucao/evolucao5. Acesso em: 15 fev. 2015.
Vídeo: http://www.ciencias.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=9084
As primeiras células
Os compostos orgânicos produzidos na Terra primitiva devem ter sido arrastados pelas águas das chuvas até os mares primitivos. Dessa maneira, lenta mas progressivamente, os oceanos foram acumulando compostos orgânicos ao longo dos séculos e se transformando em uma "sopa química" de aminoácidos, proteinoides, carboidratos, ácidos graxos, etc.
Nas décadas de 1950 e 1960, Sidney Walter Fox mostrou que, em certas condições, aminoácidos podem se unir espontaneamente e formar pequenos peptídeos. Posteriormente, outros cientistas mostraram que esse tipo de síntese poderia ter ocorrido com o auxílio de catalisadores minerais e ter originado vários tipos de polímeros.
Os experimentos descritos mostram que muitos aglomerados de proteínas, por exemplo, poderiam ter se formado ao longo de muitos milhões de anos nos mares primitivos, na forma de estruturas conhecidas como coacervados ou coacervatos.
Figura 5: Formação dos coacervados
Fonte: Disponível em: < http://acienciadabiologia.webnode.com.br/prova%20mensal%20-%207%C2%BA%20ano%20(1%C2%BA%20bimestre)/>. Acesso em: 20 fev. 2015.
Acredita-se que muitos coacervados tenham sido destruídos, enquanto outros evoluíram para uma forma mais complexa, com a adesão de moléculas de gorduras à sua superfície.
No entanto, esses aglomerados só deveriam ser considerados seres vivos primitivos se apresentassem as propriedades da vida: metabolismo, reprodução, hereditariedade, evolução, etc.
Uma célula primitiva ou protocélula poderia apresentar as propriedades de vida se estivesse protegida por uma membrana de lipídios, que, separando-a do ambiente, selecionaria as substâncias que entram e saem da célula; se houvesse em seu interior enzimas que tornassem possíveis as reações químicas do metabolismo; se tivesse alguma molécula com capacidade de se replicar e controlar a síntese de enzimas, como fazem os ácidos nucléicos.
Acredita-se que o primeiro gene tenha sido feito de RNA ou molécula mais simples, pois a duplicação do DNA e seu controle da síntese de proteínas são mecanismos muitos complexos e exigem a participação de grande número de enzimas.
À medida que os primeiros seres vivos se replicavam, surgiram mutações ao acaso, incorporadas ao material genético. Algumas teriam aprimorado o processo de replicação e, assim, começava o processo de seleção natural.
O resultado foi a evolução de sistemas vivos cada vez mais complexos, capazes de se duplicar e conseguir energia de forma mais eficiente.
O surgimento dos autótrofos e aeróbios
Como visto pelas teorias e hipóteses acima, observamos que os primeiros seres vivos seriam heterótrofos fermentativos e relativamente rudimentares. Quando esses organismos aparecerem na Terra, a camada de ozônio já deveria estar formada, filtrando o excesso de raios ultravioleta; a concentração de gases primitivos na atmosfera deveria estar relativamente baixa, uma vez que foram utilizados como matéria-prima para a formação das substâncias orgânicas que se acumularam nos mares durante séculos.
Com a escassez de energia e de matéria-prima, a produção de compostos orgânicos na Terra primitiva foi diminuindo gradativamente. Paralelamente, os heterótrofos multiplicavam-se nos mares, aumentando cada vez mais o consumo do material orgânico disponível naquelas "sopas químicas".
Ao longo de muito tempo, os mares puderam sustentar os heterótrofos, porém houve esgotamento das "sopas" e nesse período, surgiram moléculas capazes de absorver energia luminosa e um equipamento enzimático capaz de promover reações de síntese, que culminariam com a transformação de substâncias simples em moléculas orgânicas complexas (alimentos). Assim teriam surgido os primeiros seres autótrofos, que passaram a produzir o alimento necessário à manutenção de vida no planeta.
Admite-se que o CO2, necessário à síntese de alimentos promovida pelos primeiros autótrofos, teria se originado principalmente da fermentação dos heterótrofos. Com o surgimento dos autótrofos, a Terra passou a conhecer, de forma abundante, um novo gás: o gás oxigênio (O2). Ao longo de milhões de anos esse gás acumulou-se na atmosfera, propiciando o futuro aparecimento dos seres aeróbios, formas mais aprimoradas de vida capazes de extrair energia dos alimentos com um rendimento muito superior ao processo fermentativo.
Para lembrar:
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=PGyarFWOetw
De procariontes a eucariontes
Há evidências de que os organismos procariontes (sem membrana nuclear) surgiram antes dos eucariontes (com membrana nuclear). Rochas com cerca de 3,5 bilhões de anos apresentam vestígios de células procarióticas, chamadas de estromatólitos (que se formam pelo depósito e pela fossilização de microrganismos e dos produtos do seu metabolismo).
A passagem de um organismo procarionte para um eucarionte deve ter acontecido de duas maneiras:
• Por meio do desenvolvimento de dobras da membrana plasmática, que originaram os sistemas de endomembranas;
Figura 6: Célula Procariótica
Fonte: LOPES, S.; ROSSO, S. Bio: volume 1. 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2013.
Com os eucariontes, surge uma célula complexa, capaz de acumular maior coleção de genes e enzimas. A célula eucariota pode também reunir-se formando colônias com divisão de trabalho, abrindo caminho para a formação dos organismos multicelulares.
Um agregado de células formando colônias de seres unicelulares pode ter originado seres pluricelulares, como as plantas, os fungos e os animais.
Ao longo do tempo foram propostos vários sistemas de classificação para organizar
a imensa variedade de espécies atuais e indicar o grau de parentesco evolutivo entre elas, isto é, indicar o caminho da evolução.
Então, como surgiu a vida no planeta?
Ainda não há uma teoria que possa ser considerada a melhor para explicar a origem da vida, mas os cientistas continuam a pesquisar e buscar evidências a favor ou contra cada uma delas em vários campos da ciência.
O estudo sobre a origem da vida ilustra algumas características importantes da investigação científica, como, por exemplo, a busca por evidências a favor ou contra as hipóteses e o objetivo de conseguir teorias que expliquem o maior número possível de fatos.
Processos evolutivos
Neste tópico estudaremos os processos relacionados com a evolução biológica, procurando entender como surge e se estabelece a diversidade dos seres vivos.
A noção de que os seres vivos mudam ao longo do tempo – chamada transformismo – é, para nós, tão familiar quanto a ideia de que as células são as unidades da vida. No entanto, durante muito tempo acreditou-se que cada espécie viva era fixa e imutável – crença chamada fixismo -, tendo surgido por criação divina e mantendo as mesmas características que tinha no início.
Hoje, percebemos que a diversidade de seres vivos variou ao longo da história da vida em nosso planeta e continua a variar, sendo que dois fenômenos atuam decisivamente sobre a diversidade biológica: o surgimento e o desparecimento de grupos de seres vivos.
A análise dos fósseis indica que o número de espécies novas aumentou muito em determinados períodos do tempo geológico. Essas análises também apontam para a ocorrência de eventos de extinção em massa.
Sabemos que os grandes eventos de extinção foram causados por alterações climáticas drásticas ou quedas de meteoritos em nosso planeta. Atualmente, estamos vivendo mais um evento de extinção, decorrente de mudanças no ambiente relacionadas principalmente à interferência humana nos ecossistemas.
Evidências da evolução
Entender a evolução dos seres vivos e suas relações de parentesco exige a análise de muitas evidências. Dentre elas, destacam-se:
• Os fósseis: é considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveram em tempos remotos na Terra.
• As homologias: estruturas homólogas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função.
• Órgãos vestigiais: são aqueles que, em alguns organismos, são de tamanho reduzido e geralmente não têm função, mas que em outros organismos são maiores e exercem função definida. A importância evolutiva desses órgãos vestigiais é a indicação de parentesco evolutivo.
• Evidências moleculares: todos os organismos com estrutura celular têm o DNA (ácido desoxirribonucleico) como material genético, e que os genes são trechos dessas moléculas de DNA. E também sabemos que os genes são transcritos em moléculas de RNA que podem ser traduzidas em proteínas. Portanto, o DNA, o RNA e as proteínas são moléculas presentes em todos os seres vivos. Assim, modificações nos ácidos nucleicos foram fundamentais no processo de evolução, pois permitiram a grande diversificação dos seres vivos.
• Embriologia comparada: o estudo comparado da embriologia de diversos vertebrados mostra a grande semelhança de padrão de desenvolvimento inicial. À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individualizantes e as semelhanças diminuem.
As teorias evolutivas
Dentre as várias teorias evolutivas que surgiram, destacam-se a de Lamarck e a de Darwin-Wallace, exemplificadas a seguir.
Figura 7: Teorias Evolutivas
Fonte: Disponível em: http://www.gazetadopovo.com.br/educacao/vida-na-universidade/vestibular/darwin-e-lamarck-quem-sao-esses-dois-bsglbavqs6tv5b1884rkkgocu&gt. Acesso em: 17 fev. 2015.
A teoria de Lamarck
Jean-Baptiste Lamarck foi o primeiro cientista a propor um mecanismo coerente que explicava como os seres vivos evoluem.
Lamarck sabia que os fatores ambientais podem modificar os indivíduos. A exposição prolongada ao Sol torna a pele mais morena; fatores nutricionais podem interferir no crescimento e no aspecto final de um adulto. Ele também sabia que a utilização constante de certos órgãos, como os músculos, pode fazê-los crescer; inversamente, seu desuso tenderia a fazê-los regredir, fala-se em lei do uso e desuso.
Todas essas ideias são perfeitamente corretas quando aplicadas ao indivíduo. Lamarck acreditava, porém, que essas características adquiridas pudessem ser transmitidas à prole, não estando, porém, de acordo com as leis da hereditariedade. Nesse ponto, ele estava errado, pois se comprovou experimentalmente, no começo do século XX, que as mudanças adquiridas não são transmitidas aos descendentes.
Lamarck chegou até mesmo a admitir que a necessidade de uma característica determinaria seu aparecimento, enquanto sua inutilidade a faria desaparecer.
Afirmações como "o uso de alimentos cozidos e amolecidos enfraquece cada vez mais certos dentes, que tenderão a desaparecer com o decorrer do tempo", são muitas vezes consideradas corretas por terem uma aparência "lógica", mas não passam, no entanto, de ideias lamarckistas.
As ideias de Darwin
O inglês Charles Darwin fez, a bordo do navio Beagle, uma viagem de cinco anos ao redor do mundo. A partir das observações e do material coletado, elaborou o conceito de seleção natural. Esse conceito foi a parte principal de sua teoria da evolução.
A seleção natural
Durante a viagem, Darwin coletou muitos animais, plantas e fósseis de diferentes locais por onde o navio passou. Com base em muitas observações da natureza, ele começou a contestar a imutabilidade das espécies.
O raciocínio de Darwin que levou à ideia de seleção natural pode ser resumido da seguinte forma:
• Os organismos vivos têm grande capacidade de reprodução. Poucos indivíduos, no entanto, chegam à idade de procriação, já que a quantidade de alimento que existe no ambiente é limitada.
• Isso ocorre porque organismos que têm as mesmas necessidades alimentares competem entre si, "lutando" constantemente pela sobrevivência. Outro fato é a existência de variações hereditárias (transmitidas aos descendentes) dentro de um mesmo grupo. Em certo ambiente, algumas são mais favoráveis do que outras.
• Assim, organismos que apresentam variações mais favoráveis em determinado ambiente têm maiores probabilidades de sobrevivência e reprodução do que os demais. Além disso, transmitem essas características a seus descendentes. Dessa forma, cada geração ficará mais adaptada às condições ambientais.
Vídeo: https://www.ufmg.br/proex/cpinfo/ufmgtube/pilulas/selecao-natural
Figura 8: Quadro comparativo entre as Teorias de Lamarck e Darwin
Fonte: Disponível em: http://www.colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade7darwin.html. Acesso em: 18 fev. 
→ IMPORTANTE
Seleção artificial: é aquela feita pelo homem. Nesse caso, o ser humano seleciona para reprodução os indivíduos com características vantajosas, que devem ser mantidas na prole (reprodução seletiva).
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO
Essa teoria envolve a participação da seleção natural, genética, paleontologia e sistemática.
Segundo a síntese evolutiva, os principais fatores que atuam sobre o conjunto de genes de uma população são: mutação, recombinação genética, migração, seleção natural e deriva genética.
Saibam mais em: <http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Evolucao/evolucao19.php>
Evolução do Homem
Em oposição ao criacionismo, a teoria evolucionista parte do princípio de que o homem é o resultado de um lento processo de alterações (mudanças). Esta é a ideia central da evolução: os seres vivos (vegetais e animais, incluindo os seres humanos) se originaram de seres mais simples, que foram se modificando ao longo do tempo.
Como todas as demais espécies biológicas, a espécie humana surgiu por evolução e foi submetida, ao longo do tempo, aos fatores evolutivos que
conhecemos. Para discutir a origem de nossa espécie, contamos com alguns dados: a descoberta de fósseis, a análise cuidadosa desse material, a avaliação da época de que eles provêm e, também, pesquisas bioquímicas e genéticas sobre as populações atuais. A dificuldade, no entanto, está no fato de que o registro fóssil é muito incompleto.
De tal modo, temos hoje muitas hipóteses sobre as etapas da evolução humana, mas não a história completa e definitiva. A cada ano, novas descobertas ocorrem: em alguns casos, eles confirmam aquilo em que se acreditava; em outros, ao contrário, resultam na rejeição de algumas ideias. Dessa forma, o "enredo" vai sendo aos poucos reformulado, aperfeiçoado e reconstituído, no sentido de guardar coerência com o conjunto das informações disponíveis.
Figura 9: Evolução do Homem
Fonte: Disponível em: http://www.sohistoria.com.br/ef2/evolucao/index.php. Acesso em: 24 fev. 2015.
As etapas da evolução humana
Primatas: Os mais antigos viveram há cerca de 70 milhões de anos. Esses mamíferos de pequeno porte habitavam as árvores das florestas e alimentavam-se de folhas e insetos. Os primatas primitivos ou ancestrais dos primatas são chamados de prossímios. Os prossímios atuais – os lêmures e os társios – são abundantes na ilha de Madagascar (África) e nos dão uma ideia de como poderiam ter sido os primeiros primatas.
Hominoides: São primatas que viveram entre aproximadamente 22 e 14 milhões de anos atrás. O procônsul, que tinha o tamanho de um pequeno gorila, habitava em árvores, mas também descia ao solo; era quadrúpede, isto é, locomovia-se sobre as quatro patas. Descendente do procônsul, o Kenyapiteco às vezes endireitava o corpo e se locomovia sobre as patas traseiras.
Hominídeos: Família que inclui o gênero australopiteco e também o gênero humano. Os australopitecos viveram desde 4,5 milhões até, mais ou menos, 1,4 milhão de anos atrás. Embora tivessem o crânio e dentes semelhantes aos dos chimpanzés, apresentavam traços característicos dos hominídeos. O Australopithecus afarensis, por exemplo, que viveu há cerca de 3 milhões de anos, era um pouco mais alto que o chimpanzé. Já caminhava sobre os dois pés e usava longos braços para se pendurar nas árvores. Outras espécies são: A. africanus, A. robustus e A. boisei.
Homo habilis: Primeiro hominídeo do gênero Homo. Viveu por volta de 2 milhões de anos a 1,4 milhão de anos atrás. Fabricava instrumentos simples de pedra, construía cabanas e, provavelmente, desenvolveu uma linguagem rudimentar, características que lhe conferiram este nome, que significa "homem hábil". Seus vestígios só foram encontrados na África.
Homo erectus: Descendente do Homo habilis, viveu entre 6 milhões de anos e 150 mil anos atrás. Saiu da África, alcançando a Europa, a Ásia e a Oceania. Fabricava instrumentos de pedra mais complexos e cobria o corpo com peles de animais. Vivia em grupos de vinte a trinta membros e utilizava uma linguagem mais sofisticada. Foi o descobridor do fogo.
Homem de Neandertal (Homo neanderthalensis): Provável descendente do Homo erectus, viveu há cerca de 200 mil a 30 mil anos. Habilidoso, criou muitas ferramentas e fabricava armas e abrigos com ossos de animais. Enterrava os mortos nas cavernas, com flores e objetos. Mais robustos do que o homem moderno, tinham um volume craniano pouco maior que o nosso (1200 mL a 1750 mL), uma face saliente e uma fronte baixa. Conviveu com os primeiros homens modernos e desapareceu por motivos até hoje desconhecidos.
Homo sapiens: É a nossa espécie e a única dentre as espécies de hominídeos, que sobreviveu até hoje. Os fósseis mais antigos têm pouco mais de 100 mil anos. Humanos primitivos dessa espécie são comumente chamados de homens de Cro-Magnon, por causa da região em que foram encontrados, na França. Trata-se do homem moderno. Fabricavam ferramentas muito sofisticadas e bastante variadas. Espalhou-se por toda a Terra, deixando variados instrumentos de pedra, osso e marfim. Desenvolveu a pintura e a escultura.
É preciso lembrar, porém, que essa sequência não está completa. Ela apenas resume o que foi possível concluir a partir dos fósseis estudados até hoje. Ainda faltam muitas peças no quebra-cabeça da evolução humana, por exemplo, o tão procurado "elo perdido", aquele espécime com características de primatas e de humanos, que explicaria um importante passo da humanidade em sua fascinante aventura sobre a Terra.
http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/video/showVideo.php?video=15571
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REFERÊNCIAS
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