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BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 1 Todas os exercícios da apostila que tiverem essa câmera , estão gravados em vídeo para você. Nossos professores resolveram as questões, comentando cada detalhe para te ajudar na hora de estudar. Muitas questões trazem dicas preciosas. Não deixe de assistir aos vídeos dentro da plataforma on-line e bons estudos! Evolução - Teorias Evolutivas 1 Lamarckismo Segundo Lamarck, as transformações ocorridas com as espécies estariam relacionadas a dois fatores, descritos em suas duas leis: Lei do uso e desuso: um órgão se desenvolve com o uso frequente para atender à uma necessidade de adaptação ao meio ambiente. Já o órgão que não mais é necessário para a adaptação do organismo ao meio, entra em desuso e tende a se atrofiar até desaparecer. A crítica que se faz a essa lei é que o ambiente só é capaz de alterar características ao nível fenotípico, dentro de certos limites determinados pelo genótipo; fenômeno denominado por norma de reação. Lei dos caracteres adquiridos: a característica obtida pelo uso ou perdida pela atrofia do desuso seria transmitida aos descendentes. A crítica que se faz a essa lei é que as mudanças no padrão genético do organismo ocorridas em suas células germinativas são transmitidas aos descendentes, e não as alterações somáticas ocorridas ao longo da vida de um organismo. Na figura a seguir, temos o clássico exemplo das girafas de pescoço curto que tiveram o membro aumentado com o passar do tempo, gerando descendentes com pescoços mais longos. 2 Darwinismo Segundo a teoria de Charles Darwin, os indivíduos que apresentassem as características mais vantajosas, tinham maiores chances de sobrevivência. Sendo capazes de deixar maior número de descendentes férteis, garantindo o sucesso da espécie. Ao contrário desses, aqueles que não apresentassem tais adaptações, morreriam. Todo trabalho de Darwin formulou a teoria da Seleção Natural, que começou com observações feitas em sua viagem às ilhas Galápagos, onde registrou variações de características em organismos da mesma espécie e da leitura feita no livro de Thomas Malthus, em que era mencionado o fato de que as espécies se reproduziam, formando muitos descendentes, entretanto, alguns poucos sobreviviam. * Darwin não soube explicar a origem das variações de características em uma mesma espécie. F.3 Teoria Moderna ou Sintética da Evolução (Neodarwinismo) Essa teoria foi desenvolvida posteriormente por vários naturalistas que seguiram Darwin, e tem como objetivo explicar a causa da variabilidade das características em uma mesma espécie. Weismann — estabeleceu a existência de duas linhagens celulares: as células somáticas (que formam o corpo) e as células germinativas (que formam os gametas), sendo essas últimas as únicas capazes de transmitir as características hereditárias, inclusive as mudanças ocorridas nessas características. de Vries — descobriu as mutações como causa da variabilidade no material hereditário das espécies. As alterações na sequência das bases nitrogenadas do DNA ou no número ou na estrutura dos cromossomos acarreta numa mudança na sequência dos aminoácidos das proteínas, fazendo surgir uma nova característica. As mutações podem ser causadas por calor, radiação, produtos químicos e ocorrem como acidentes na duplicação dos genes, tendo em princípio uma frequência bastante baixa na população. Caso a mutação gere uma característica vantajosa em relação ao meio, então sua tendência será de aumentar sua frequência na população. Caso o contrário, sua tendência será desaparecer. Assim sendo, as mutações ocorrem ao acaso e são selecionadas pelo ambiente de acordo com a capacidade adaptativa de cada. A reprodução sexuada e o crossing-over são outros fatores que promovem variabilidade genética na população, além de recombinar as mutações. Desta forma, os organismos que se reproduzem sexuadamente originam descendentes geneticamente diferentes. Caso haja alguma mudança ambiental, aumenta a probabilidade de que alguns dos organismos sejam resistentes e sobrevivam, perpetuando a espécie, enquanto os não portadores das características adaptativas às novas condições do meio morrerão. Ou seja, a Teoria Sintética da Evolução conta que os principais fatores para a evolução e variabilidade das espécies são: mutação, recombinação genética, migração, seleção natural. F.4 Casos Especiais de Seleção Natural: As Mariposas de Manchester: Antes da industrialização, existia na cidade de Manchester (Inglaterra) uma população de mariposas (Biston betularia) de asas brancas e mutantes de asas negras em menor escala; Os pássaros predavam o tipo de asas negras, pois os tipos de asas brancas se camuflavam nos troncos revestidos de líquens brancos; Com a industrialização, a fuligem das fábricas escureceu gradativamente os troncos, tornando as mariposas de asas brancas mais visíveis aos pássaros do que as de asas negras, que passaram a se camuflar e, consequentemente, aumentar sua população. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 2 * Observe que as mariposas não modificam as cores de suas asas e sim, o ambiente que selecionou o tipo com a cor de asa mais adaptativa às suas condições. F.5 Tipos de Seleção Natural A partir do princípio de seleção natural criado por Darwin, tivemos a análise de outros tipos de seleção natural como: ● Direcional – favorece um tipo de fenótipo extremo. Ex.: antibiótico e a seleção das bactérias mais resistentes. ● Disruptiva - favorece os fenótipos extremos, eliminando os intermediários. ● Estabilizadora – favorece os fenótipos intermediários. Ex.: bebês com peso intermediário tem maiores chances de sobrevida. Além dessas classificações, ainda temos outro tipo de seleção, a sexual. ● Sexual - fêmeas tendem a escolher seus parceiros segundo determinadas características do macho. Ex.: penas mais coloridas, canto, corte, dança, entre outros. - Dimorfismo sexual. F.6 Métodos de Estudo em Evolução 1) Paleontologia: O estudo dos fósseis permite fornecer dados sobre a anatomia e o modo de vida de espécies extintas e dos ancestrais dos seres atuais. São considerados fósseis restos de seres vivos ou vestígios deixados por eles no passado. 2) Anatomia Comparada: O estudo comparativo dos órgãos em relação ao seu padrão de construção nos permite determinar o grau de parentesco e a sequência evolutiva entre eles. Órgãos Homólogos — são aqueles que apresentam a mesma origem embrionária e podem ou não apresentar a mesma função. As diferenças funcionais entre os órgãos homólogos nos levam a formação de uma irradiação adaptativa, ou seja, seres que se originaram de um mesmo ancestral e tiveram seus órgãos homólogos selecionados diferentemente em relação ao ambiente em que vivem. Órgãos Análogos — são aqueles que apresentam diferentes origens embrionárias, entretanto realizam uma mesma função. Nesse caso, os seres de diferentes espécies tiveram seus órgãos submetidos às mesmas condições ambientais e apresentam o mesmo padrão funcional. Tal fenômeno recebe o nome de convergência adaptativa. F.7 Embriologia Comparada O estudo comparado dos embriões de diferentes espécies revela muitas estruturas em comum entre eles. Quanto mais precoces os embriões são em suas fases de desenvolvimento, mais eles são parecidos. Durante o desenvolvimento embrionário, alguns embriões apresentam estruturas que não ocorrem na fase adulta. Por exemplo, os embriões dos cordados apresentam fendas branquiais. Nos protocordados, peixes e anfíbios essas fendas formam as brânquias funcionais, o que já não ocorre com os demais vertebrados. A notocorda, também presente nos embriões dos Cordados, não mais persiste na vida adulta da maioria desses seres. O coração dos mamíferos apresenta inicialmente duas câmaras (como nos peixes), posteriormente apresentam três câmaras, como nos anfíbios e só depois apresentaquatro câmaras. O biólogo Ernest Haeckel desenvolveu a lei da recapitulação: “A ontogênese recapitula a filogênese”, ou seja, as fases do desenvolvimento embrionário repetem, em sequência, as mudanças evolutivas por que passavam os organismos. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 3 * Estruturas como os anexos embrionários dos vertebrados nunca pertenceram aos ancestrais adultos. F.8 Provas Bioquímicas As diferenças na sequência, no número e nos tipos de aminoácidos de um mesmo tipo de proteína de organismos diferentes podem revelar maior ou menor grau de parentesco entre esses seres. Quanto maior for essa diferença, menor será o grau de parentesco entre eles, pois maior foi o número de mutações ocorridas no DNA de cada organismo. Quanto menor for essa diferença, maior será o grau de parentesco, pois menor foi o grau de mutações ocorridas na molécula de DNA dos organismos em questão. F.9 A Resistência dos Insetos aos Inseticidas A alta reprodutividade dos insetos por via sexuada produz populações variadas com grande frequência de genes mutantes; Quando essa população é submetida à ação prolongada de um determinado inseticida, os indivíduos sensíveis (que não têm geneticamente a resistência contra a química do inseticida em questão) morrem, enquanto os mutantes resistentes sobrevivem; Desta forma, a população dos insetos vai sofrendo progressivamente uma alteração na sua frequência: aumenta o número de mutantes resistentes, que vão se reproduzindo cada vez mais e diminui o número de não resistentes. * É importante perceber que não foi o inseticida que causou as mutações para formar organismos mutantes e sim a composição química do inseticida selecionou de maneira positiva os mutantes que, ao acaso, nasceram com essa capacidade de resistência. F.10 A Resistência das Bactérias aos Antibióticos As bactérias também apresentam alta taxa reprodutiva, sendo que de forma assexuada com maior frequência (bipartição) e de forma sexuada (conjugação) em menor frequência; Entre bactérias de uma população há mutações que geram resistência à determinados antibióticos em alguns indivíduos. Essas mutações também ocorrem espontaneamente, ao acaso, muito antes das bactérias entrarem em contato com o antibiótico, e o número de mutantes é pequeno no início; Quando expostas a uma grande dosagem de antibióticos, as bactérias sensíveis (não resistentes) morrem e as poucas resistentes sobrevivem e proliferam formando uma população agora resistente ao antibiótico. * Observe que não é o antibiótico que induz as mutações nas bactérias, tornando-as resistentes, e sim que os antibióticos apenas selecionam os organismos resistentes originados por mutações espontâneas de forma positiva e eliminam os organismos sensíveis à sua composição química. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 4 F.11 Processos de especiação Descreveremos em etapas, o provável processo de formação de novas espécies na ordem em que cada evento ocorre. Antes de tudo, vamos ao conceito de espécie: indivíduos semelhantes entre si, capazes de se reproduzir em condições naturais e deixar descendentes férteis. ∙ Isolamento geográfico: quando os organismos de uma mesma população são separados em regiões distintas quanto às suas características ambientais; ∙ Seleção Natural Diferenciada: cada região agora passa a selecionar esses organismos de forma diferente, de acordo com suas características ambientais. Cada grupo de organismos também sofre, de maneira espontânea, mutações diferentes que também serão selecionadas de acordo com as características próprias de cada região; ∙ Formação de raças ou subespécies: as diferenças entre os dois grupos devido a processos seletivos e mutações distintos são tão acentuadas, que podemos chamar cada grupo agora de raças distintas. Entretanto, esses organismos ainda devem ser capazes de intercruzar e gerar descendentes férteis, mesmo com características tão distintas; ∙ Isolamento reprodutivo: quando as diferenças se acentuam tanto ao ponto de impedir o cruzamento dos organismos das duas populações. O isolamento reprodutivo pode ocorrer pelos mecanismos descritos abaixo: Isolamento Pré-Zigótico – Mecânico: diferença anatômicas nos órgãos reprodutivos; – Estacional ou temporal: diferenças nas épocas de reprodução; – Etológico: diferentes padrões de comportamento nos rituais de acasalamento; – De habitat: diferentes ocupações de habitats. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 5 Isolamento Pós-Zigótico – Mortalidade gamética: impedimento à sobrevivência dos gametas masculinos de uma espécie nos órgãos reprodutivos da fêmea de outra espécie. – Mortalidade do zigoto: morte do zigoto devido ao seu desenvolvimento embrionário irregular. – Inviabilidade do híbrido: são inviáveis devido à inferioridade adaptativa ou à menor eficiência para a reprodução, quando forem capazes de se reproduzir. – Esterilidade do híbrido: devido à presença de gônadas anormais ou na ocorrência de meioses anômalas. Formação de espécies diferentes que: – Podem coexistir numa mesma região (espécies simpátricas); – Em uma mesma região, uma pode excluir competitivamente a outra; – Podem ocupar regiões limítrofes, pois cada uma é selecionada positivamente em determinada área. Observação: Caso não ocorra o isolamento reprodutivo, as duas raças formadas podem: – Se fundir e originar uma espécie monotípica; – Na região de contato estabelece-se uma zona de intergradação de genes; – Mantêm-se as duas subespécies. F.12 A Deriva Genética e a Seleção Natural A deriva genética, seleção natural, mutação e migração são mecanismos básicos da evolução. A deriva genética altera a frequência alélica de uma população, de modo aleatório. Ela não trabalha para produzir adaptações. No processo de seleção natural, os indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica são selecionados. Ela não atua de modo aleatório. F.13 Fatores que alteram o equilíbrio gênico Os principais fatores que afetam o equilíbrio gênico são a mutação, a migração, a seleção e deriva gênica. Mutação e frequências gênicas A mutação consiste em um evento aleatório que pode levar a alteração de um alelo. Se o alelo modificado trouxer características vantajosas para a população, pode-se aumentar a frequência desse gene com o passar do tempo. Caso a mutação tenha sido desvantajosa, a frequência desse gene declina, podendo levar a sua extinção. Migração e frequências gênicas Os processos migratórios podem incorporar novos genes na população, tanto quando os indivíduos emigram – saem e entram em contato com outros indivíduos, ou quando imigram – trazendo características novas. Como as populações são dinâmicas e capazes de interagir com outros indivíduos, isso consiste em um fator que pode modificar a frequência gênica na população. Este evento pode ocorrer com aves migratórias que se direcionam para outras regiões sazonalmente. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 6 Seleção e frequências gênicas Diante do genótipo de um indivíduo e a manifestação de suas características, isso garante maiores ou menores chances de sobrevivência. Este fator define bem o que a seleção natural faz com a frequência gênica daqueles mais adaptados. Anteriormente, citamos o exemplo das mariposas claras e escuras que depois da revolução industrial tiveram uma mudança na frequência das populações, visto que as mais claras conseguiam se camuflar com o ambiente poluído e escapar dos predadores. Deriva gênica A deriva genética corresponde a um processo de mudança ao acaso das frequências alélicas de uma população. A deriva genética é um processo estocástico, sendo impossível prever a direção da mudança. Isso quer dizer que as mudanças ocorrem ao acaso e não por adaptação ao ambiente. As queimadas, desmatamentos, inundações, terremotos, erupção de vulcõese variados outros fenômenos podem introduzir modificações no ambiente, levando à redução brusca do número de indivíduos de uma população. Isso pode ocorrer a ponto dos indivíduos sobreviventes não representarem uma amostra genética da população primitiva. Essas alterações drásticas no tamanho de uma população podem modificar a frequência de um alelo. Quais as consequências da deriva genética? A deriva genética remove a variação genética. Por ser tratar de mudanças ao acaso, os alelos fixados ou perdidos pela deriva genética podem ser neutros, deletérios ou vantajosos. As populações pequenas são mais sensíveis a esse processo, ocorrendo de forma mais rápida. Em populações maiores são necessárias muitas gerações para eliminar ou fixar um alelo. Como ocorre a Deriva Genética? A deriva genética pode ocorrer de duas maneiras e em diferentes momentos da história evolutiva de uma população. As duas formas são o efeito fundador e o efeito gargalo: Efeito Fundador Este fenômeno ocorre quando a população inicial sofre uma brusca redução no número de indivíduos ou a incorporação de indivíduos migrantes. A partir de então, uma nova população começa a surgir. A variabilidade genética da nova população é menor e os fatores responsáveis por introduzir novas características irão atuar em cima desses poucos indivíduos. Temos como exemplo o que aconteceu nas comunidades religiosas da Alemanha que migraram para os Estados Unidos. Devido as crenças religiosas, os indivíduos se segregavam e não interagiam com as outras pessoas da comunidade. E desse modo, existia uma grande diferença na frequência alélica das populações, embora a população alemã tivesse incorporado alguns genes da população norte-americana. Efeito Gargalo O efeito gargalo pode ser ocasionado devido uma ação antrópica ou por desastre naturais, e desse modo a população é reduzida drasticamente. Muitos indivíduos são eliminados, independentemente de seus alelos, e a variabilidade da população fica reduzida. A diferença entre os dois fenômenos é que neste caso não temos indivíduos migrantes. Como exemplo, temos o efeito atuando na população de elefantes marinhos do Norte. A prática de caça extensiva pelo homem levou à morte dezenas de indivíduos da espécie, à beira da extinção. No entanto, a população conseguiu se reestabelecer, aumentando o número de indivíduos. É claro que a variabilidade gênica dos novos indivíduos é muito diferente dos representantes originais. Exercícios 1. Determinado processo presente em todos os seres vivos não foi explicado pela teoria evolutiva de Charles Darwin, tendo sido esclarecido, mais tarde, pelas contribuições da teoria sintética da evolução. Esse processo é denominado: (A) especiação (B) diversificação (C) seleção natural (D) hereditariedade 2. As suculentas Cereus jamacaru e Euphorbia ingens muitas vezes são confundidas entre si por apresentarem características morfológicas semelhantes, como a ausência de folhas e a presença de caule fotossintético, conforme ilustram as imagens. Essa semelhança morfológica é uma consequência do seguinte processo: BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 7 (A) deriva genética (B) seleção artificial (C) irradiação evolutiva (D) convergência adaptativa 3. Quando os primeiros humanos modernos (Homo sapiens) surgiram na África, há cerca de 200 mil anos, é provável que outras espécies de humanos ainda habitassem o continente. Até agora, porém, os registros fósseis não traziam evidências da convivência da nossa espécie com outras mais arcaicas na região. Mas análises dos restos de uma destas espécies humanas antigas, encontrados na África do Sul, indicam pela primeira vez que isso teria acontecido de fato. Conhecidos como Homo naledi, eles teriam vivido entre 236 mil e 335 mil anos atrás, mesma época em que se acredita que o Homo sapiens evoluiu na África subsaariana. Segundo o pesquisador Lee Berger, “não podemos mais presumir que sabemos que espécie fez quais ferramentas, ou se foram os humanos modernos os inovadores responsáveis por avanços na tecnologia”. Adaptado de O Globo, 10/05/2017. Com base nos conhecimentos científicos atuais sobre a evolução da espécie humana, referidos na reportagem e ilustrados na árvore genealógica, identifica-se o princípio de: (A) diversidade biológica (B) semelhança fisiológica (C) paralelismo etnográfico (D) condicionamento geográfico BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 8 4. O livro A origem das espécies foi publicado na Inglaterra em 1859. Seu autor, Charles Darwin, defendia que organismos vivos evoluem através de um processo que chamou de “seleção natural”. A primeira edição do livro se esgotou rapidamente. Muitos abraçaram de imediato sua teoria, visto que resolvia inúmeros quebra-cabeças da biologia. Contudo, os cristãos ortodoxos condenaram o trabalho como uma heresia. Adaptado de revistahcsm.coc.fiocruz.br. A teoria de Darwin, na qual as pesquisas sobre Lucy se baseiam, é amplamente aceita e aplicada na atualidade. Porém, no momento de sua elaboração, em meados do século XIX, causou polêmicas. A partir da imagem e do texto, uma contestação à teoria de Darwin fundamentava-se na formulação conhecida hoje como: (A) determinismo (B) cientificismo (C) naturalismo (D) criacionismo 5. A população de uma espécie de roedores, com pelagem de diferentes colorações, foi observada em dois momentos: antes e depois da ocorrência de uma profunda transformação no meio em que vivem. As curvas abaixo representam esses dois momentos. A alteração ocorrida na frequência do fenótipo da população de roedores, após a mudança do meio, é um exemplo de seleção denominada: (A) direcional (B) disruptiva (C) estabilizadora (D) não adaptativa 6. Com a implantação de atividades agropecuárias, populações muito reduzidas de uma mesma espécie podem ficar isoladas umas das outras em fragmentos florestais separados. Caso permaneçam em isolamento, tais populações podem tender à extinção. Na fotografia, observa-se um corredor florestal, construído para interligar ambientes expostos a esse tipo de impacto ecológico. Sem a construção de corredores florestais, essas populações isoladas estariam sujeitas ao processo de extinção cuja causa é denominada: (A) panmixia (B) deriva gênica (C) seleção natural (D) migração diferencial 7. O arquipélago de Galápagos é formado por dezenas de ilhas vulcânicas e rochedos. O ancestral comum dos tentilhões de Darwin chegou às Ilhas Galápagos há cerca de dois milhões de anos. Ao longo do tempo, esses tentilhões evoluíram para 15 espécies distintas, diferindo no tamanho do corpo, no formato do bico, no canto e no comportamento alimentar. Com BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 9 base no texto, é correto afirmar que os tentilhões de Darwin são um exemplo de: (A) irradiação adaptativa, pois as 15 espécies atuais foram criadas por mutações que surgiram para garantir sua sobrevivência em diferentes ambientes. (B) convergência evolutiva, pois as 15 espécies diferentes vivem em ambientes semelhantes e desenvolveram as mesmas adaptações como resultado da seleção natural. (C) irradiação adaptativa, pois um grande aumento da taxa de mutações na espécie ancestral originou as 15 espécies atuais. (D) convergência evolutiva, pois as 15 espécies atuais são descendentes de um ancestral comum e ocupam diferentes ambientes ou nichos. (E) irradiação adaptativa, pois as novas espécies, que ocupam diferentes ambientes ou nichos, foram originadas a partir de um ancestral comum. 8. Os indivíduos de uma determinada espécie de peixe, bem adaptada a seu ambiente, podem ser classificados, quanto ao tamanho, em três grupos: pequenos, médios e grandes. O grupo mais numeroso corresponde ao que apresentafenótipo médio. Considere a introdução de um predador desses peixes no ambiente. Ao longo do tempo, os indivíduos do grupo médio passam a ser os menos numerosos, pois os peixes de tamanho menor conseguem defender-se do predador escondendo-se nas tocas, enquanto os de maior tamanho, mais fortes, não são atacados pela espécie predadora. As alterações descritas exemplificam o tipo de seleção denominado: (A) direcional (B) disruptiva (C) qualitativa (D) estabilizadora 9. Considere uma comunidade marinha que compreende muitos ancestrais dos filos de animais modernos. Considere ainda que uma adaptação proficiente foi introduzida em uma única espécie. O resultado da adaptação seria um rápido aumento tanto na abundância relativa da espécie quanto no espaço explorado por ela. As interações bióticas podem ser consideradas agentes de seleção, e a interação das comunidades de espécies em seus próprios ambientes seletivos é uma fonte de diversificação. O rápido aumento da espécie seria seguido por uma desaceleração da proliferação de novos tipos ecológicos. A tragédia dos comuns, quando os interesses ou ações de uma espécie são prejudiciais à comunidade como um todo, deve ser evitada para o sucesso da comunidade marinha. (Adaptado de P. D. Roopnarine e K. D. Angielczyl. Biology Letters, Londres, v. 8, p. 147-150, fev. 2012.) Baseado em seus conhecimentos em ecologia e evolução, assinale a alternativa correta. (A) A população da espécie com a adaptação aumentaria infinitamente, pois os recursos são ilimitados e haveria aumento das interações bióticas interespecíficas. (B) A espécie com a adaptação seria um agente de seleção de outras espécies pelo uso de um recurso comum, impulsionando a evolução dos concorrentes. (C) A proliferação da espécie com a adaptação seria motivada pela saturação ecológica e pela exaustão de recursos pelas outras espécies. (D) A comunidade marinha permanecerá inalterada se a espécie com a nova adaptação apresentar abundantes interações bióticas interespecíficas. 10. Observe a tirinha seguir: Sobre seleção sexual, assinale a alternativa CORRETA. (A) A condição ornamental da cauda do pavão não está sujeita ao aumento de ataque de parasitas, assim as fêmeas escolhem o macho com mais ornamentos, independentemente de ele ter infecções. (B) A seleção sexual irá modificar características, influenciando o sucesso de cruzamento, de forma que a resposta continua, assim a cauda do pavão ficará maior a cada geração, sem haver limites de crescimento. (C) Geralmente os machos apresentam potencial reprodutivo menor que as fêmeas, assim os machos escolhem as fêmeas, e as fêmeas competem entre si pelos machos. (D) Parceiros potenciais devem evoluir sinais confiáveis que indicam sua saúde, mas não são custosos para serem produzidos pelo organismo, como uma cauda de pavão vistosa, assim a fêmea irá escolher o pavão. (E) Uma característica sexual, como a cauda do pavão, reduz a sobrevivência do indivíduo que a possui, mas isso é compensado pelo sucesso do cruzamento e pela passagem de genes para as próximas gerações. 11. Na região ilustrada existem três populações, A, B e C, formadas por centenas de roedores. As populações estão isoladas, geograficamente, por uma cordilheira e um rio. Pesquisadores realizaram os cruzamentos I, II e III entre indivíduos dessas populações e analisaram a primeira geração de descendentes: Cruzamento I: os descendentes eram inférteis; Cruzamento II: 25% dos descendentes morriam nos primeiros dias e os demais, quando adultos, eram férteis; Cruzamento III: os cruzamentos não geraram descendentes. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 10 Os cruzamentos realizados pelos pesquisadores comprovam que as populações: (A) A e B estão se diferenciando por especiação. (B) A e C estão se diferenciando em subespécies. (C) B e C são subespécies originadas a partir da população A. (D) B e C são populações da mesma espécie em que há ocorrência de letalidade. (E) A e C são populações em que houve isolamento reprodutivo pré- zigótico. 12. No capítulo 3 de A Origem das Espécies, Darwin disse que linhagens de animais com mais espécies também devem conter mais 'variedades', o que hoje chamaríamos de subespécies. A pesquisadora Laura van Holstein, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, esclarece que investigações recentes comprovam que as subespécies desempenham um papel crítico na dinâmica evolutiva a longo prazo e na evolução futura das espécies. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Biologia/ noticia/2020/03/cientista-comprova-teoria-das-subespecies-dedarwin-pela- primeira-vez.html Acesso em: 25 abr. 2020. Adaptado. Atualmente, subespécies podem ser definidas como: (A) populações da mesma espécie que acabam desenvolvendo diferenças genéticas, embora o cruzamento entre elas ainda possa ocorrer, levando ao desenvolvimento de descendentes férteis (B) duas populações de espécies diferentes, que possuem ancestralidade comum, mas que vivem geograficamente isoladas, se tornando cada vez mais distintas pelo acúmulo seletivo de mutações (C) populações de espécies diferentes que compartilham o mesmo habitat, porém que apresentam barreira reprodutiva em função de isolamento temporal, etológico, mecânico, gamético ou ecológico (D) duas populações da mesma espécie, entre as quais o cruzamento resulta em inviabilidade ou esterilidade do híbrido, em função de mecanismos pós-zigóticos de isolamento reprodutivo 13. Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa. O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é: (A) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. (B) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. (C) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas. (D) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais. (E) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes. 14. O que têm em comum Noel Rosa, Castro Alves, Franz Kafka, Álvares de Azevedo, José de Alencar e Frédéric Chopin? Todos eles morreram de tuberculose, doença que ao longo dos séculos fez mais de 100 milhões de vítimas. Aparentemente controlada durante algumas décadas, a tuberculose voltou a matar. O principal obstáculo para seu controle é o aumento do número de linhagens de bactérias resistentes aos antibióticos usados para combatê-la. Esse aumento do número de linhagens resistentes se deve a: (A) modificações no metabolismo das bactérias, para neutralizar o efeito dos antibióticos e incorporá-los à sua nutrição. (B) mutações selecionadas pelos antibióticos, que eliminam as bactérias sensíveis a eles, mas permitem que as resistentes se multipliquem. (C) mutações causadas pelos antibióticos, para que as bactérias se adaptem e transmitam essa adaptação a seus descendentes. (D) modificações fisiológicas nas bactérias, para torná-lascada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da doença. (E) modificações na sensibilidade das bactérias, ocorridas depois de passarem um longo tempo sem contato com antibióticos. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 11 15. As ilustrações abaixo correspondem (da esquerda para a direit(A) ao membro anterior de um humano, um gato, uma baleia e um morcego. É correto afirmar que: (A) os ossos com o mesmo número são considerados estruturas homólogas. (B) os membros anteriores mostrados são análogos, pois têm funções diferentes. (C) a semelhança entre os membros constitui um exemplo de evolução convergente. (D) órgãos homólogos apresentam estrutura e função semelhantes. (E) os membros anteriores mostrados são análogos, pois têm a mesma função. 16. Foram introduzidas em dois frascos, que continham um mesmo meio de cultura, quantidades idênticas de um tipo de bactéria. Após algum tempo de incubação, adicionou-se a apenas um dos frascos um antibiótico estável, de uso frequente na clínica e cuja concentração não se modificou durante todo o experimento. O gráfico a seguir representa a variação do número de bactérias vivas no meio de cultura, em função do tempo de crescimento bacteriano em cada frasco. A observação do gráfico permite concluir que, no frasco em que se adicionou o antibiótico, ocorreu uma grande diminuição no número de bactérias e em seguida um aumento do seu crescimento. Segundo a teoria de evolução neodarwiniana, o fato observado nos frascos com antibiótico tem a seguinte explicação: (A) a dose usada de antibiótico eliminou a maioria da população selecionando uma minoria resistente que voltou a crescer. (B) a dose usada de antibiótico eliminou a grande maioria das bactérias e a minoria sobrevivente se adaptou às condições, voltando a crescer. (C) a dose usada de antibiótico provocou uma lentidão no crescimento das bactérias que, após algum tempo, adaptaram- se e voltaram a crescer. (D) a dose usada de antibiótico inibiu o crescimento da maioria das bactérias, mas, após a sua degradação, essas bactérias começaram a crescer novamente. (E) a dose usada de antibiótico estimulou a adaptação de bactérias, que demoraram mais a crescer. 17. As fêmeas de algumas espécies de aranhas, escorpiões e de outros invertebrados predam os machos após a cópula e inseminação. Como exemplo, fêmeas canibais do inseto conhecido como louva-a-deus, Tenodera aridofolia, possuem até 63% da sua dieta composta por machos parceiros. Para as fêmeas, o canibalismo sexual pode assegurar a obtenção de nutrientes importantes na reprodução. Com esse incremento na dieta, elas geralmente produzem maior quantidade de ovos. BORGES, J. C. “Jogo mortal”. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 1 mar. 2012 (adaptado). Apesar de ser um comportamento aparentemente desvantajoso para os machos, o canibalismo sexual evoluiu nesses táxons animais porque: (A) promove a maior ocupação de diferentes nichos ecológicos pela espécie. (B) favorece o sucesso reprodutivo individual de ambos os parentais. (C) impossibilita a transmissão de genes do macho para a prole. (D) impede a sobrevivência e reprodução futura do macho. (E) reduz a variabilidade genética da população. 18. A seleção natural pode agir sobre a diversidade das populações de maneiras diferentes. Numa delas, as condições do ambiente favorecem fenótipos que representam a média da população, desfavorecendo fenótipos extremos. Esta forma de seleção é denominada: (A) Disruptiva. (B) Estabilizadora. (C) Direcional. (D) Sexual. (E) Diversificadora. 19. Considere os tópicos abaixo: I. Seleção natural II. Herança dos caracteres adquiridos III. Adaptação ao meio IV. Ancestralidade comum V. Mutação Quais deles foram considerados por Darwin na elaboração de sua teoria da evolução das espécies? (A) Somente I, III e IV. (B) Somente I, II e V. (C) Somente I e III. (D) Somente III, IV e V. (E) Somente I e V. 20. Três processos fundamentam a teoria sintética da evolução: BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 12 1. processo que gera variabilidade, 2. processo que amplia a variabilidade e 3. processo que orienta a população para maior adaptação. Esses processos são, respectivamente: (A) recombinação gênica, seleção natural, mutação. (B) recombinação gênica, mutação, seleção natural. (C) mutação, recombinação gênica, seleção natural. (D) mutação, seleção natural, recombinação gênica. (E) seleção natural, mutação, recombinação gênica. 21. As superbactérias respondem por um número crescente de infecções e mortes em todo o mundo. O termo superbactérias é atribuído às bactérias que apresentam resistência a praticamente todos os antibióticos. Dessa forma,no organismo de um paciente, a população de uma espécie bacteriana patogênica pode ser constituída principalmentepor bactérias sensíveis a antibióticos usuais e por um número reduzido de superbactérias que, por mutação ouintercâmbio de material genético, tornaram-se resistentes aos antibióticos existentes. FERREIRA, F. A.; CRUZ, R. S.; FIGUEIREDO, A. M. S. Superbactérias: o problema mundial da resistência a antibióticos. Ciência Hoje, n. 287, nov. 2011 (adaptado). Qual figura representa o comportamento populacional das bactérias ao longo de uma semana de tratamento com um antibiótico comum? (A) (B) (C) (D) (E) 22. Em três meses, meio bilhão de abelhas foram encontradas mortas no Brasil. É o que aponta o levantamento da Agência Pública e Repórter Brasil. “O que acontece é que as abelhas precisam buscar néctar e pólen das flores e elas acabam visitando as plantações, e esse uso de agrotóxicos, que aqui no Brasil está se tornando cada vez mais intenso e prejudicial, acaba por levar à morte essas abelhas” (Texto adaptado de: https://jornal.usp.br/atualidades/mort e-de-meio-bilhao-de- abelhas-econsequencia-de-agrotoxicos/). Só no ano de 2019 foram liberados mais de 150 tipos de agrotóxicos no Brasil, dos quais mais de 50 são proibidos na grande maioria dos países agrícolas. A morte das abelhas significa muito mais que a perda do setor de produtos de mel e derivados, pois toda agricultura tende a reduzir a produção de frutos e grãos, uma vez que são as abelhas as responsáveis pela polinização, processo necessário ao desenvolvimento dos frutos e sementes. Do ponto de vista evolutivo, não tem como substituir, na grande maioria dos vegetais agricultáveis, a função essa função primordial das abelhas. De acordo com o texto, assinale a alternativa correta que indica o nome da relação evolutiva entre abelhas e plantas com flores. (A) Interação ecológica; (B) Coexistência; (C) Convergência evolutiva; (D) Efeito gargalo; (E) Coevolução. 23. Os insetos da ordem Coleoptera têm dois pares de asas, mas as asas do par anterior, chamadas de élitros, são espessas e curvadas, protegendo as delicadas asas membranosas do par posterior. Além disso, os élitros podem apresentar manchas e cores específicas, contribuindo para a camuflagem do inseto no ambiente, como é o caso do Penthea pardalis (besouro leopardo). BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 13 Um pesquisador coletou amostras representativas de três populações de besouros leopardo e classificou-os segundo a quantidade e a distribuição de manchas escuras nos élitros. Em cada uma das três populações, a variabilidade fenotípica pôde ser representada pela mesma curva, conforme o gráfico: Dez anos após a primeira coleta, o pesquisador voltou aos locais anteriormente visitados e coletou novas amostras representativas das mesmas populações. As proporções fenotípicas da população 1 não sofreram alterações, mas as populações 2 e 3 apresentaram novas proporções de fenótipo, como mostram as curvas do gráfico: Ao longo dos dez anos de intervalo entre as coletas,a população. (A) 3 se estabeleceu em novos nichos ecológicos, nos quais foram selecionadas mutações que levaram à formação de duas novas espécies. (B) 1 não se modificou porque sobre ela não houve ação de seleção natural sobre a variabilidade fenotípica. (C) 3 sofreu intensa pressão seletiva, que favoreceu os indivíduos de fenótipos extremos e eliminou aqueles de fenótipos intermediários. (D) 1 manteve-se fenotipicamente uniforme porque a pressão seletiva favoreceu uma variante fenotípica específica. (E) 2 foi submetida a uma pressão seletiva, que desfavoreceu fenótipos menos escuros e fenótipos mais escuros e favoreceu os indivíduos de fenótipo intermediário. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Óbitos por cepas de bactérias resistentes a antibióticos vêm crescendo. Um estudo do governo britânico estima que, em escala global, os óbitos por cepas resistentes já cheguem a 700 mil por ano. E as coisas têm piorado. Além das bactérias, já estão surgindo fungos resistentes, como a Candida auris. Qualquer solução passa por um esforço multinacional de ações coordenadas. O crescente número de governos isolacionistas e até antidarwinistas não dá razões para otimismo. Há urgência. O estudo britânico calcula que, se nada for feito, em 2050, as mortes por infecções resistentes chegarão a 10 milhões ao ano. Hélio Schwartsman, “Mortes anunciadas”. Folha de São Paulo, Abril/2019. Adaptado. 24. O autor expressa preocupação com o fato de que as soluções para o problema apontado passam por um esforço multinacional, em face ao crescente número de governos isolacionistas porque: (A) áreas de menor índice de desenvolvimento socioeconômico são as únicas atingidas devido à falta de recursos empregados em saúde e educação. (B) as cepas resistentes surgem exclusivamente nos países que se negam a aderir a acordos sanitários comuns, constituindo ameaças globais. (C) desafios atuais em meio ambiente e saúde são globais e soluções dependem da adesão de cada país aos protocolos internacionais. (D) o comércio internacional é o principal responsável por espalhar doenças nesses países, tornando‐os vulneráveis, apesar de os programas de vacinação terem alcance mundial. (E) a pesquisa nesta área é de âmbito nacional e, portanto, novas drogas não terão alcance mundial, mas apenas regional. 25. Antigos agricultores da Amazônia desempenharam um papel fundamental para transformar o milho na planta que é hoje. Dados genéticos e arqueológicos, apresentados em pesquisa recente, indicam que, apesar de ter surgido no México, o cereal só foi adaptado totalmente ao plantio por seres humanos depois de se espalhar pelas Américas, e um dos lugares em que esse processo aconteceu foi o sudoeste amazônico, o mesmo local onde se deu a domesticação da mandioca, da goiaba e do feijão. Segundo os pesquisadores, a análise de variedades tradicionais indígenas do milho — as que são cultivadas por povos como os Guarani, para quem estas são sagradas e têm uso ritual — também é crucial para preservar a diversidade genética da planta. Variantes de genes presentes apenas nessas plantas, capazes de conferir resistência a doenças ou possuir mais nutrientes, podem trazer melhoramentos aos cereais consumidos por um público mais amplo. Acesso em: 31.01.2019. Adaptado. De acordo com o texto, é correto afirmar que: (A) o cultivo de variedades tradicionais do milho, como fazem os Guarani, garante a diversidade genética desse cereal. (B) o milho é um cereal de origem andina, que foi domesticado pelos Guarani a partir de sua introdução no sudoeste amazônico. (C) o milho, antes de se difundir pelas Américas, foi domesticado pelos povos incas, habitantes da região de onde esse cereal é nativo. (D) a mandioca, a goiaba e o feijão, originários da América do Norte, já eram naturalmente próprios ao plantio e ao consumo humano. (E) os antigos agricultores amazônicos trouxeram o milho da América Central, selecionando espécies mais adaptadas à floresta boreal. 26. Os conhecimentos genéticos foram associados aos pensamentos darwinianos na teoria moderna da evolução. Escreva V ou F conforme seja verdadeiro ou falso o que se afirma a seguir sobre essa teoria. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 14 ( ) A mutação e a recombinação gênica, orientadas pela seleção natural, podem ser utilizadas para compreender o processo evolutivo. ( ) Os conhecimentos genéticos são elucidativos quanto à diversidade biológica encontrada no planeta Terra. ( ) A teoria moderna incorpora à seleção natural as explicações genéticas para explicar a origem da diversidade encontrada nas populações. ( ) A seleção natural explica a origem das variações hereditárias enquanto a mutação e a recombinação gênica esclarecem sobre a permanência dessas variações na comunidade. Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência: (A) V, F, V, F. (B) V, V, V, F. (C) F, V, F, V. (D) F, F, F, V. 27. Além da seleção natural, ponto central do darwinismo, a teoria moderna da evolução considera, também, processos genéticos para explicar a origem da diversidade das características dos indivíduos. São eles: (A) mutação e recombinação gênica. (B) mutação gênica e convergência evolutiva. (C) seleção sexual e adaptação. (D) adaptação e mutação gênica. (E) divergência e convergência evolutiva. 28. A coluna da esquerda, abaixo, lista adaptações que conferem vantagens aos seres vivos; a da direita, imagens de organismos que ilustram essas adaptações. Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda. 1. Mimetismo 2. Camuflagem ( ) Camaleão ( ) Bicho-pau ( ) Falsa cobra-coral ( ) Orquídea abelha ( ) Linguado A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo é: (A) 1 – 2 – 2 – 1 – 1. (B) 1 – 1 – 2 – 2 – 1. (C) 2 – 1 – 1 – 2 – 2. (D) 2 – 2 – 1 – 1 – 2. (E) 1 – 1 – 1 – 2 – 2. 29. Um tubarão e um golfinho possuem muitas semelhanças morfológicas, embora pertençam a grupos distintos. O tubarão é um peixe que respira por brânquias, e suas nadadeiras são suportadas por cartilagens. O golfinho é um mamífero, respira ar atmosférico por pulmões, e suas nadadeiras escondem ossos semelhantes aos dos nossos membros superiores. Portanto, a semelhança morfológica existente entre os dois não revela parentesco evolutivo. Eles adquiriram essa grande semelhança externa pela ação do ambiente aquático que selecionou nas duas espécies a forma corporal ideal ajustada à água. Esse processo é conhecido como: (A) isolamento reprodutivo. (B) irradiação adaptativa. (C) homologia. (D) convergência adaptativa. (E) alopatria. 30. A teoria sintética da evolução, também conhecida como neodarwinismo, apresenta: (A) a origem da diversidade das características a partir das mutações genéticas e recombinação gênica. (B) a necessidade de adaptação ao meio como a origem da diversidade de características dentro da espécie. (C) a lei do uso e desuso como a fonte geradora de novas adaptações. (D) a hereditariedade das características adquiridas pelo uso e desuso dos órgãos. (E) o surgimento de novos caracteres a partir da seleção natural. 31. No processo de evolução biológica, ao longo das gerações, ocorrem alterações nas moléculas que contêm carbono. A imagem abaixo ilustra duas espécies de peixes, separadas pelo Istmo do Panamá. Ambas surgiram a partir de uma única população, existente no local antes da elevação geológica da América Central. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 15 O processo evolutivo que deu origem a essas duas espécies é denominado: (A) anagênese (B) ortogênese (C) cladogênese (D) morfogênese 32. Lucy caiu da árvore Conta a lenda que, na noitede 24 de novembro de 1974, as estrelas brilhavam na beira do rio Awash, no interior da Etiópia. Um gravador K7 repetia a música dos Beatles “Lucy in the Sky with Diamonds”. Inspirados, os paleontólogos decidiram que a fêmea AL 288-1, cujo esqueleto havia sido escavado naquela tarde, seria apelidada carinhosamente de Lucy. Lucy tinha 1,10 m e pesava 30 kg. Altura e peso de um chimpanzé. 1Mas não se iluda, Lucy não pertence à linhagem que deu origem aos macacos modernos. Ela já andava ereta sobre os membros inferiores. Lucy pertence à linhagem que deu origem ao animal que escreve esta crônica e ao animal que a está lendo, eu e você. Os ossos foram datados. Lucy morreu 3,2 milhões de anos atrás. Ela viveu 2 milhões de anos antes do aparecimento dos primeiros animais do nosso gênero, o Homo habilis. A enormidade de 3 milhões de anos separa Lucy dos mais antigos esqueletos de nossa espécie, o Homo sapiens, que surgiu no planeta faz meros 200 mil anos. Lucy, da espécie Australopithecus afarensis, é uma representante das muitas espécies que existiram na época em que a linhagem que deu origem aos homens modernos se separou da que deu origem aos macacos modernos. 2Lucy já foi chamada de elo perdido, o ponto de bifurcação que nos separou dos nossos parentes mais próximos. Uma das principais dúvidas sobre a vida de Lucy é a seguinte: ela já era um animal terrestre, como nós, ou ainda subia em árvores? 3Muitos ossos de Lucy foram encontrados quebrados, seus fragmentos espalhados pelo chão. Até agora, se acreditava que isso se devia ao processo de fossilização e às diversas forças às quais esses ossos haviam sido submetidos. Mas os cientistas resolveram estudar em detalhes as fraturas. As fraturas, principalmente no braço, são de compressão, aquela que ocorre quando caímos de um local alto e apoiamos os membros para amortecer a queda. Nesse caso, a força é exercida ao longo do eixo maior do osso, causando um tipo de fratura que é exatamente o encontrado em Lucy. Usando raciocínios como esse, os cientistas foram capazes de explicar todas as fraturas a partir da hipótese de que Lucy caiu do alto de uma árvore de pé, se inclinou para frente e amortizou a queda com o braço. 4Uma queda de 20 a 30 metros e Lucy atingiria o solo a 60 km/h, o suficiente para matar uma pessoa e causar esse tipo de fratura. Como existiam árvores dessa altura onde Lucy vivia e muitos chimpanzés sobem até 150 metros para comer, uma queda como essa é fácil de imaginar. A conclusão é que Lucy morreu ao cair da árvore. E se caiu era porque estava lá em cima. E se estava lá em cima era porque sabia subir. Enfim, sugere que Lucy habitava árvores. Mas na minha mente ficou uma dúvida. Quando criança, eu subia em árvores. E era por não sermos grandes escaladores de árvores que eu e meus amigos vivíamos caindo, alguns quebrando braços e pernas. Será que Lucy morreu exatamente por tentar fazer algo que já não era natural para sua espécie? Fernando Reinach. adaptado de O Estado de S. Paulo, 24/09/2016. Na árvore genealógica da questão anterior, observam-se mudanças evolutivas na linhagem que deu origem ao homem moderno. Todos os eventos evolutivos são caracterizados pelo seguinte aspecto: (A) alterações populacionais ao longo do tempo (B) aumento da eficácia dos processos metabólicos (C) manutenção da variabilidade do material genético (D) transformações estruturais durante a vida do indivíduo 33. No processo evolutivo de algumas espécies de primatas, destacam-se diferentes formas de movimentação e de distribuição da musculatura, conforme se observa a seguir. Em relação aos demais primatas, a diferença na distribuição da musculatura da espécie humana favoreceu a seguinte atividade: (A) ocupação das árvores (B) alimentação herbívora (C) locomoção quadrúpede (D) manipulação de objetos 34. Remanescentes ou fragmentos florestais podem possuir populações muito reduzidas e isoladas de outros fragmentos. A fim de minimizar a possível extinção destas populações, ações conservacionistas podem ser aplicadas. Dentre estas ações, podemos apontar a criação de corredores ecológicos ligando estes fragmentos florestais. Estes corredores possibilitam o livre trânsito de animais e a dispersão de sementes das espécies vegetais entre os fragmentos. Isso permite o fluxo gênico entre as espécies da fauna e flora e a conservação da biodiversidade. Sem a utilização dos corredores florestais, essas populações reduzidas e isoladas estariam sujeitas ao processo de extinção cujo fator evolutivo é denominado: (A) deriva gênica. (B) panmixia. (C) seleção natural. (D) migração diferencial. (E) recombinação gênica. 35. Na natureza, a grande maioria dos gafanhotos é verde. No entanto, uma mutação genética incomum e pouco conhecida, chamada eritrismo, provoca alteração na produção de pigmentos, o que resulta em BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 16 gafanhotos cor de rosa. Descobertos em 1887, esses gafanhotos raramente são encontrados. http://voices.nationalgeographic.com. Adaptado. Os gafanhotos cor de rosa são raros porque: (A) a mutação reduz a variabilidade genética na população de gafanhotos, prejudicando a seleção natural de indivíduos corderosa. (B) concorrem por alimento com os gafanhotos verdes, que são mais eficientes por terem a mesma coloração das folhagens. (C) destacam-se visualmente e são facilmente encontrados e predados, enquanto os gafanhotos verdes se camuflam na natureza. (D) os gafanhotos verdes são mais numerosos na natureza e, portanto, se reproduzem e deixam muito mais descendentes. (E) são muito menos evoluídos que os gafanhotos verdes e por isso sobrevivem por pouco tempo na natureza. 36. O cladograma abaixo representa relações evolutivas entre membros da Superfamília Hominoidea, onde se observa que (A) homens e gibões (Hylobatida(E) não possuem ancestral comum. (B) homens, gorilas (Gorill(A) e orangotangos (Pongo) pertencem a famílias diferentes. (C) homens, gibões e chimpanzés (Pan) possuem um ancestral comum. (D) homens, orangotangos (Pongo) e gibões (Hylobatida(E) são primatas pertencentes à mesma família. 37. A árvore filogenética representa uma hipótese evolutiva para a família Hominidae, na qual a sigla “m.a.” significa “milhões de anos atrás”. As ilustrações representam, da esquerda para a direita, o orangotango, o gorila, o ser humano, o chimpanzé e o bonobo. Considerando a filogenia representada, a maior similaridade genética será encontrada entre os seres humanos e: (A) Gorila e bonobo. (B) Gorila e chimpanzé. (C) Gorila e orangotango. (D) Chimpanzé e bonobo. (E) Bonobo e orangotango. 38. Em sua estadia no Arquipelago de Galápagos, Darwin estudou um grupo de espécies de pássaros, muito semelhantes entre si, mas com o bico diferente, adaptado a distintos regimes alimentares. Estas espécies diferentes originaram-se de um ancestral comum. Este é um mecanismo evolutivo denominado: (A) co-evolução. (B) fluxo gênico. (C) convergência adaptativa. (D) irradiação adaptativa. (E) hibridação. 39. Na edição brasileira da revista Scientific American de abril de 2003, Richard Prum e Alan Brush publicaram o artigo intitulado "A controvérsia do que veio primeiro, penas ou pássaros?", no qual afirmam: "Agora sabemos que as penas surgiram pela primeira vez num grupo de dinossauros terópodes e diversificaram-se em variedades essencialmente modernas em outras linhagens de terópodes anteriores à origem dos pássaros. Entre os numerosos dinossauros com penas, as aves representam um grupo particular que desenvolveu a capacidade de voar usando as penas de seus membros dianteiros especializados e da cauda." (p. 72) Em Evolução, as asas das aves descritas no texto e as asas das borboletas são exemplos de estruturas: (A) homólogas. (B) análogas. (C) equivalentes.(D) neotênicas. (E) coevoluídas. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 17 40. No início da década de 1950, o vírus que causa a doença chamada de mixomatose foi introduzido na Austrália para controlar a população de coelhos, que se tornara uma praga. Poucos anos depois da introdução do vírus, a população de coelhos reduziu-se drasticamente. Após 1955, a doença passou a se manifestar de forma mais branda nos animais infectados e a mortalidade diminuiu. Considere as explicações para esse fato descritas nos itens de I a IV: I. O vírus promoveu a seleção de coelhos mais resistentes à infecção, os quais deixaram maior número de descendentes. II. Linhagens virais que determinavam a morte muito rápida dos coelhos tenderam a se extinguir. III. A necessidade de adaptação dos coelhos à presença do vírus provocou mutações que lhes conferiram resistência. IV. O vírus induziu a produção de anticorpos que foram transmitidos pelos coelhos à prole, conferindo-lhe maior resistência com o passar das gerações. Estão de acordo com a teoria da evolução por seleção natural apenas as explicações: (A) I e II (B) I e IV (C) II e III (D) II e IV (E) III e IV 41. Uma ideia comum às teorias da evolução propostas por Darwin e por Lamarck é que a adaptação resulta: (A) do sucesso reprodutivo diferencial. (B) de uso e desuso de estruturas anatômicas. (C) da interação entre os organismos e seus ambientes. (D) da manutenção das melhores combinações gênicas. (E) de mutações gênicas induzidas pelo ambiente. 42. Um estudante levantou algumas hipóteses para explicar porque em alguns rios de caverna os peixes são cegos. Qual delas está de acordo com a teoria sintética da evolução? (A) No ambiente escuro das cavernas, os olhos se atrofiaram como consequência da falta de uso. (B) Os olhos, sem utilidade na escuridão das cavernas, se transformaram ao longo do tempo em órgãos táteis. (C) No ambiente escuro das cavernas, os peixes cegos apresentaram vantagens adaptativas em relação aos não cegos. (D) A falta de luz nas cavernas induziu mutação deletéria drástica que levou à regressão dos olhos num curto espaço de tempo. (E) A falta de luz nas cavernas induziu mutações sucessivas que ao longo de muitas gerações levaram à regressão dos olhos. 43. O avanço da medicina é responsável pelo aumento da expectativa de vida de muitas pessoas portadoras de genes que causam doenças graves. Assim, podemos dizer que a medicina: (A) vai contra a seleção natural, prejudicando a permanência da espécie humana. (B) vai contra a seleção natural, favorecendo a permanência da espécie humana. (C) vai contra o processo de mutação, prejudicando a permanência da espécie humana. (D) tem sido favorável à seleção natural, sendo positiva para a permanência da espécie humana. (E) tem sido favorável à ocorrência da mutação, favorecendo a permanência da espécie humana. 44. Algumas raças de cães domésticos não conseguem copular entre si devido à grande diferença em seus tamanhos corporais. Ainda assim, tal dificuldade reprodutiva não ocasiona a formação de novas espécies (especiação). Essa especiação não ocorre devido ao (a): (A) oscilação genética das raças. (B) convergência adaptativa entre raças. (C) isolamento geográfico entre as raças. (D) seleção natural que ocorre entre as raças. (E) manutenção do fluxo gênico entre as raças. 45. O Brasil possui um grande número de espécies distintas entre animais, vegetais e microrganismos envoltos em uma imensa complexidade e distribuídos em uma grande variedade de ecossistemas. SANDES. A. R. R.; BLASI. G. Biodiversidade e diversidade química e genética. Disponível em: http://novastecnologias.com.br. Acesso em: 22 set. 2015 (adaptado). O incremento da variabilidade ocorre em razão da permuta genética, a qual propicia a troca de segmentos entre cromátides não irmãs na meiose. Essa troca de segmentos é determinante na: (A) produção de indivíduos mais férteis. (B) transmissão de novas características adquiridas. (C) recombinação genética na formação dos gametas. (D) ocorrência de mutações somáticas nos descendentes. (E) variação do número de cromossomos característico da espécie. 46. Bactérias superpoderosas até meados de 2004, cerca de 40% das variedades da bactéria Streptococcus pneumoniae, causadora de pneumonia, sinusite, e até meningite, estarão resistentes aos dois antibióticos mais comuns: a penicilina e a eritromicina. O alerta é da Escola de Saúde Pública de Harvard. O desenvolvimento de germes superpoderosos é consequência do uso abusivo dos remédios. Revista "Época" - 17/03/2003 O texto acima se aplica à teoria evolucionista original de: (A) Darwin, que diz que os indivíduos diferenciados por mutação são selecionados, prevalecendo os mais resistentes. (B) Darwin, que diz que os indivíduos são selecionados, prevalecendo os mais resistentes. (C) Darwin, que diz que as características adquiridas pelo uso são transmitidas aos seus descendentes. (D) Lamarck, que diz que os indivíduos diferenciados por mutação são selecionados, prevalecendo os mais resistentes. (E) Lamarck, que diz que as características adquiridas pelo uso são transmitidas aos seus descendentes. 47. Embora seja um conceito fundamental para a biologia, o termo “evolução” pode adquirir significados diferentes no senso comum. A ideia de que a espécie humana é o ápice do processo evolutivo é amplamente difundida, mas não é compartilhada por muitos cientistas. Para esses cientistas, a compreensão do processo citado baseia-se na ideia de que os seres vivos, ao longo do tempo, passam por: (A) modificação de características. (B) incremento no tamanho corporal. (C) complexificação de seus sistemas. (D) melhoria de processos e estruturas. (E) especialização para uma determinada finalidade. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 18 48. As mudanças evolutivas dos organismos resultam de alguns processos comuns à maioria dos seres vivos. É um processo evolutivo comum a plantas e animais vertebrados: (A) movimento de indivíduos ou de material genético entre populações, o que reduz a diversidade de genes e cromossomos. (B) sobrevivência de indivíduos portadores de determinadas características genéticas em ambientes específicos. (C) aparecimento, por geração espontânea, de novos indivíduos adaptados ao ambiente. (D) aquisição de características genéticas transmitidas aos descendentes em resposta a mudanças ambientais. (E) recombinação de genes presentes em cromossomos do mesmo tipo durante a fase da esporulação. 49. A enguia elétrica ou poraquê (Eletrophorus eletricus), peixe da região amazônica, tem eletroplacas. Essas eletroplacas podem gerar uma tensão de até 600V e uma corrente de 2,0A, em pulsos que duram cerca de 3,0 milésimos de segundo, descarga suficiente para atordoar uma pessoa e matar pequenos animais. (Adaptado de Alberto Gaspar. "Física". v. 3. São Paulo: Ática, p. 135) Se uma população de 'Eletrophorus eletricus' ficar isolada por muito tempo, a ponto de não mais gerar descendentes férteis com a população original ocorrerá: (A) uma nova espécie de 'Eletrophorus eletricus'. (B) um novo gênero de 'eletricus'. (C) uma nova espécie do gênero 'Eletrophorus'. (D) uma raça de 'Eletrophorus eletricus'. (E) um novo gênero de 'Eletrophorus eletricus'. 50. Observe o esquema que compara o esqueleto dos membros anteriores de humanos e aves. Os ossos dos braços humanos são estruturas: (A) análogas às asas das aves e a diferença de funções entre elas se deve à evolução divergente que sofreram. (B) homólogas às asas das aves e a diferença de funções entre elas se deve à evolução divergente que sofreram. (C) análogas às asas das aves e a diferença de funções entre elas se deve à evolução convergente que sofreram. (D) homólogas às asas das aves e a diferençade funções entre elas se deve à evolução convergente que sofreram. (E) vestigiais em relação às asas das aves e a diferença de funções entre elas se deve à evolução convergente que sofreram. BIOLOGIA EVOLUÇÃO CBMERJ 19 Gabarito 1. D 2. D 3. A 4. D 5. B 6. B 7. E 8. B 9. B 10. E 11. A 12. A 13. C 14. B 15. A 16. A 17. B 18. B 19. A 20. C 21. B 22. E 23. E 24. C 25. A 26. A 27. A 28. D 29. D 30. A 31. C 32. A 33. D 34. A 35. C 36. C 37. D 38. D 39. B 40. A 41. E 42. C 43. B 44. B 45. C 46. C 47. A 48. A 49. B 50. C 51. B