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TEORIAS DA EVOLUÇÃO Fundamentos de Biologia EVOLUCIONISTAS Lamarck (1809). Foi o primeiro cientista a aceitar a evolução dos seres vivos. Ele apontava duas causas para a mudança evolutiva: Direcionamento à perfeição (progresso), Capacidade de adaptação do ser vivo Porém nessa época a herança genética ainda não era conhecida. A Teoria de Lamarck Lei do uso e desuso. É o princípio da transmissão das características adquiridas ao longo da vida. Para Lamarck, os órgãos estariam sujeitos a hipertrofias e a atrofias em decorrência do uso excessivo ou do seu desuso. o ambiente era a causa das modificações que ocorrem nos seres vivos. A Teoria de Lamarck Erros de Lamarck Segundo Lamarck, a girafa teria sido portadora, inicialmente de pescoço curto. Pelo hábito de se alimentar de folhas colhidas nas partes altas das árvores, teve o pescoço e os membros anteriores gradualmente alongados. Cada novo aumento teria sido transmitido a geração seguinte. A Teoria de Lamarck Lamarck apontava o que ocorre com os atletas de halterofilismo e com os paralíticos, onde no primeiro caso a musculatura por ser muito solicitada aumenta de tamanho, ao contrário, no segundo caso, não havendo seu devido uso, ela se atrofia. Atrofia muscular por desuso Hipertrofia muscular A Teoria de Lamarck Erro de Lamarck Se Lamarck estivesse certo, os escritores, estudantes, costureiras e escultores teriam progressivamente a visão melhorada. Teoria de Darwin - Wallace O Darwinismo No século passado, dois naturalistas, Darwin e Wallace, propuseram outra teoria sobre a evolução dos seres vivos. Darwin por apresentar uma maior documentação sobre a teoria da evolução, foi quem mais a defendeu. Suas ideias foram publicadas no ano de 1859 no livro: “A origem das espécies através da seleção natural”. Darwinismo Charles Darwin (1809-1882), nascido na Inglaterra, abandonou o curso de medicina para ser um naturalista. Embarcou em um navio e iniciou uma grande viagem que durou 5 anos. Percurso feito por Darwin O arquipélago das ilhas Galápagos é um grupo de 29 ilhas de diferentes tamanhos que ficam a cerca de 600 milhas da costa do Equador. Darwinismo A biodiversidade: arbustos de várias espécies, tartarugas gigantes centenárias, iguanas marinhas e terrestres, muitos insetos e aves de muitos tipos (gaviões, gaivotas, etc) Entre elas, os tentilhões. Tentilhões 10 Os tentilhões em geral se alimentam de sementes duras no solo, sementes nas árvores, insetos, cactos etc. Estas espécies embora sejam tentilhões, apresentam uma variedade imensa nas formas de bico e comportamento. Darwinismo Estas variações entre os tentilhões destacam as diferenças ecológicas entre as ilhas. 11 Os descendentes dos colonizadores originais espalharam–se para ilhas diferentes e para partes diferentes das ilhas grandes, formando populações locais que divergiram umas das outras e eventualmente formaram espécies diferentes. Darwinismo Darwinismo Ou seja, as diferenças do ambiente, a disponibilidade de alimentos e o isolamento geográfico foram as principais condições que levaram à diferença de hábitos e da anatomia entre os pássaros. O postulado de Darwin: todas as espécies de tentilhões no arquipélago se derivam da mesma espécie original. A observação: apesar de forte semelhança, cada espécie de tentilhão tem uma forma altamente característica do bico. Darwinismo Os fatores evolutivos: isolamento geográfico, ambiente ecológico, e competição. O isolamento geográfico impede a migração e fluxo de genes com a espécie original e com aquelas de outras ilhas, favorecendo a estabilização de características genéticas peculiares em cada ilha. A competição (luta pela vida) que é particularmente severa durante períodos secos por causa da escassez do alimento, favorece aqueles indivíduos com caracteres favoráveis à sobrevivência. Os indivíduos com melhor possibilidade de sobrevivência, e portanto de se reproduzir, tendem à passar suas características genéticas para as gerações seguintes. Darwinismo Darwin explica a Teoria da Seleção Natural com o seguinte exemplo: Os ancestrais das girafas apresentavam pescoços de comprimentos variados, sendo essas variações hereditárias. A competição e a seleção natural levaram à sobrevivência apenas os indivíduos com pescoços compridos. ou seja, as girafas que conseguiam se alimentar naquele ambiente sobreviveram e deixaram descendentes. Darwinismo Os princípios básicos propostos por Darwin e Wallace: Todo organismo produz uma grande quantidade de células reprodutoras. As populações de seres vivos tendem a produzir muitos ovos, gametas, esporos, sementes, pólen ou filhotes, mas apenas algumas originam indivíduos que chegam à idade adulta. Darwinismo Variabilidade genética: Os indivíduos de uma mesma espécie apresentam variações em todos os caracteres, principalmente das populações sexuadas. Em geral, a taxa de mortalidade é muito grande, nascem muito mais indivíduos do que os que atingem a maturidade. Darwinismo Teoria de Darwin ou Teoria da Seleção Natural. Segundo esta teoria, os organismos com características favoráveis para determinado ambiente (bem adaptados ao meio), têm maiores chances de sobrevivência que os menos aptos, deixando um maior número de descendentes. Os sobreviventes apresentam vantagens adaptativas que serão perpetuadas pelos seus descendentes férteis. Lamarck X Darwin. X O lamarckismo admite que características novas são adquiridas por imposição do ambiente, enquanto o darwinismo considera que as características já existem, são apenas selecionadas pelo ambiente. É na influência do ambiente que está a maior diferença entre as duas ideias. Entretanto, o darwinismo clássico é considerado incompleto, por não explicar as causas das variações existentes entre os componentes de uma certa população. NEODARWINISMO Com o Neodarwinismo (neo=novo) esses passos foram explicados. Foi acrescentado aos trabalhos de Darwin os principais fatores ou mecanismos evolutivos a partir do conhecimento da genética. 1. A variabilidade genética 2. A recombinação gênica 3. A mutação gênica 4. A mutação cromossômica NEODARWINISMO Neodarwinismo A partir dos estudos feitos por Gregor Mendel, foi estabelecido as bases da genética, dando condições reais para provar o mecanismo que provoca as variações nos indivíduos. As variações surgem nos indivíduos de uma espécie em consequência de alterações do material genético (mutações), e são transmitidos dos pais para os filhos através dos gametas. NEODARWINISMO “A mutação é um fenômeno acidental”, que pode ser vantajosa o ou não. O albinismo é a falta de pigmentação da pele, causado por uma mutação genética. Está associado com problemas de visão, como fotofobia e astigmatismo. A falta de pigmentação da pele faz com que o organismo fique mais suscetível a queimadura solar e câncer de pele. Crianças albinas em Olinda, Pernambuco Animais albinos NEODARWINISMO NEODARWINISMO: A teoria moderna, a mais completa, associa o conhecimento das mutações, às ideias de luta pela vida e seleção natural descritapor Darwin, acrescentando a valorização do isolamento geográfico ou sexual. NEODARWINISMO RESUMINDO O Neodarwinismo sustenta-se sobre os seguintes fatores: A Mutação existe como fator de variação dentro da espécie. As mutações ocorre ao acaso (nunca intencional). Ocorre a luta pela vida (indivíduo x meio ambiente). Ocorre a seleção natural (os mais aptos sobrevivem e reproduzem) Ocorre o isolamento reprodutivo. A soma desses fatores deve responder pela evolução das espécies. Como surgem as novas espécies? Especiação é o surgimento de uma nova espécie, esse processo se inicia quando uma subpopulação de uma espécie se isola geograficamente, altera o seu nicho ecológico ou o seu comportamento, de maneira que fique isolada reprodutivamente do restante da população daquela espécie. Esta subpopulação, ao se isolar e sofrer mutações cumulativas, alteram o seu genótipo e sua relação com o meio. Com o passar do tempo, se transforma em uma nova espécie. Como surgem as novas espécies? Os principais modos de especiação são: 1. Especiação alopátrica, 2. Especiação Peripátrica, 3. Especiação parapátrica, 4. Especiação simpátrica. Como surgem as novas espécies Especiação alopátrica Durante a especiação alopátrica, a população inicial divide-se em duas populações (geograficamente isoladas) devido, por exemplo, a fragmentação do habitat pelo aparecimento de uma cadeia montanhosa. Como surgem as novas espécies Especiação alopátrica As populações assim isoladas vão se diferenciar genotípica e/ou fenotipicamente, por que as populações estarão sujeitas a pressões seletivas diferentes. As populações encontram-se separadas por algum tipo de barreira física, que pode ser: rio, serra, vales, etc. Como surgem as novas espécies? Especiação Alopátrica e o efeito fundador ou gargalo Quando a especiação Alopátrica ocorrer e a população isolada é bem menor do que a outra, chamamos de efeito fundador. Ou efeito gargalo. Um caso particular de oscilação genética é o efeito do fundador, que se refere ao estabelecimento de uma nova população a partir de poucos indivíduos que emigram da população original. Como surgem as novas espécies? Especiação Alopátrica e o efeito fundador ou gargalo Como surgem as novas espécies Especiação simpátrica, Na especiação simpátrica, as populações divergem quando ainda ocupam a mesma área. Este tipo de especiação pode ocorrer muitas vezes em insetos que se tornam dependentes de plantas hospedeiras diferentes numa mesma área. Como surgem as novas espécies Especiação simpátrica, Um outro mecanismo que permite a especiação simpátrica é a poliploidia. Comum nas plantas mas rara nos animais, a poliploidia apresenta maiores taxa de ocorrência nos anfíbios em relação a outros vertebrados. Como surgem as novas espécies Especiação simpátrica por poliploidia, A espécie tetraploide Hyla versicolor (2n=48) resultou de mutações por poliploidia em populações de Rela-cinzenta- americana, Hyla shrysocelis (2n=24). Os indivíduos destas duas espécies apenas se distinguem, no campo, pelas vocalizações. Espécie diploide Hyla shrysocelis (2n=24) Espécie tetraploide, Hyla versicolor (2n=48) As espécies tetraploides possuem o dobro do número de cromossomos da espécie original. Como surgem as novas espécies Especiação simpátrica, Nem todos os organismos poliploides estão reprodutivamente isolados das espécies parentais. Por isso, a duplicação do número de cromossomos não leva necessariamente ao cessar do fluxo génico entre os recém-criados poliploides e os seus parentais diploides. Resumo dos processos de especiação Resumindo: a especiação é o processo de formação de novas espécies. Pode ocorrer especiação alopátrica, especiação parapátrica e especiação simpátrica. Durante este processo pode-se formar grupos intermediários, ou seja, populações que já são bastante diferente geneticamente, mas que ainda tem capacidade de reproduzir, gerando descendentes férteis. Algumas vezes estes grupos são denominados de raças. A formação de raças é o primeiro passo para a especiação. Porém, consideramos que temos uma nova espécie, apenas quando há o isolamento reprodutivo. Tipos de isolamentos reprodutivos Em alguns casos o isolamento reprodutivo pode ocorrer antes da fecundação, sendo chamado de isolamento reprodutivo pré-zigótico . Nesse caso pode ocorrer (dentre outros fatores) por: Ex.1. Mudança de Comportamento- O comportamento de um dos indivíduos (fêmea ou macho) não é compreendido pelo outro, por exemplo, no momento da corte. Tipos de isolamentos reprodutivos Isolamento reprodutivo pré-zigótico . Ex.2. Isolamento sazonal (ou temporal) Tipos de isolamentos reprodutivos Isolamento reprodutivo pré-zigótico. Ex. 2. Habitat - Duas populações ocupam a mesma região, mas tem habitats diferentes. Estas duas populações estão isoladas e não trocarão genes entre si. Ex: Em condições não naturais, leões e tigres, por exemplo, podem se cruzar em cativeiro, produzindo descendentes estéreis. Na natureza, entretanto, não se cruzam por viverem em habitats diferentes. Ligre é um híbrido, descendente do cruzamento de um leão e uma tigresa. Os leões ficam nas savanas africanas, enquanto os tigres são encontrados a milhares de quilômetros, na Ásia, por isso, eles não se cruzam naturalmente. Tipos de isolamentos reprodutivos Em outros casos o isolamento reprodutivo é atingido após a fecundação. Isolamento Pós-zigótico – ocorre a fecundação, mas o desenvolvimento do zigoto é inviável, ou se ocorrer esse desenvolvimento a progênie pode ser frágil e morrer rapidamente, ou ainda ser infértil. Mulas e burros, são animais híbridos e resultantes do cruzamento de Equus asinus com Equus caballus. ISOLAMENTO REPRODUTIVO Resumindo. O isolamento reprodutivo impede que as espécies se acasalem e compartilhem genes. Existem vários tipos de isolamentos reprodutivos: Habitat isolado. Comportamento reprodutivo diferente. Separação sazonal. Estrutura anatómica diferente. REGISTRO FÓSSIL - Equus sp. Um exemplo clássico de evolução é o registro fóssil do cavalo, que permitiu seguir as alterações anatômicas sofridas desde um animal do tamanho de um cão com quatro dedos em suas patas até o atual, de grande estatura e com somente um dedo em cada pata.
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