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Evolução Biológica
Prof. Clarisse Beltrão
A noção de que os seres vivos mudam ao longo do tempo é chamada transformismo.
Durante muito tempo acreditava-se que cada espécie viva era fixa e imutável, o chamado fixismo.
Transformismo x Fixismo
As idéias que apóiam a Teoria evolucionista surgiram somente após Larmark 1809 e Darwin 1856. 
Em relação à evolução dos seres vivos, as Teorias Evolucionistas consideram as espécies como populações em constante modificação. De um modo geral, essas teorias procuram explicar os mecanismos que levaram a atual biodiversidade existente, admitindo que os seres vivos são passíveis de modificações e provavelmente sofrem alterações morfológicas e fisiológicas ao longo dos tempos.
1. Catatrofismo
	Essa teoria foi lançada por Cuvier, estabelecia que os fósseis originaram-se em uma era onde o mundo era habitado por um tipo de fauna diferente do que vemos hoje, demonstrando que as formas de vida mudavam por várias vezes na Terra.
Teorias Evolutivas
De acordo com Cuvier, a história da Terra e da Vida até o presente baseava-se em criações sucessivas. A vida animal e vegetal desaparecia após catástrofes que destruíam as espécies viventes e que a cada renovação seguinte aumentava o nível de complexidade dos seres já existentes, bem como novas formas de vida apareciam. 
2. Lamarkismo
	No século XIX Lamarck concebeu a evolução como resultado da adaptação de organismos ao ambiente, sendo que essa adaptação era transmitida às gerações seguintes. O acúmulo de adaptações então eventualmente transformava em nova espécie. Ele não acreditava que esta influência do ambiente agia diretamente sobre os organismos, mas que as transformações que eles sofriam era devido ao uso ou não dos órgãos motivados por necessidades individuais em resposta às influências ambientais. 
A Lei do uso e desuso, que supõe que o uso frequente de determinadas partes do organismo conduz a hipertrofia, e o desuso prolongado faz com que se atrofiem. 
Segundo a Teoria de Lamarck, o mecanismo evolutivo estava baseado em duas leis fundamentais:
A Lei da transmissão dos caracteres adquiridos. Por essa lei, supõe que as características adquiridas pelo uso ou perdida pelo desuso são transmitidas aos descendentes, ou seja, tornam-se hereditárias com o passar do tempo. Seria assim que novas espécies surgiriam a partir de transformação de outras já existentes.
Exemplos da Teoria de Lamarck
No final do século XIX, August Weissman forneceu a primeira prova experimental de que os caracteres adquiridos não são herdados. Ele tentou reproduzir uma raça de camundongos de rabos cortados por 20 gerações e em todas as gerações os camundongos nasciam com rabos.
As idéias de Darwin foram publicadas no ano de 1859 no livro “A origem das espécies através da seleção natural”.
Darwinismo: Teoria da Evolução através da Seleção Natural.
A idéia de que os seres vivos mudam com o tempo estava relativamente difundida na comunidade científica à época em que o inglês Charles Darwin (1809- 1882) publicou o livro "A origem das espécies". 
Entretanto, este livro foi fundamental para uma ampla aceitação da comunidade científica acerca da idéia da evolução biológica. Isso aconteceu porque Darwin explicou de uma forma muito convincente como ocorre o processo da evolução dos seres vivos.
Charles Darwin
Mural de 1934 de Diego Rivera (1886-1957) intitulado “Homem, controlador do universo”. Darwin está no lado inferior
esquerdo, apontando para um símio, que ajuda um bebê humano a se erguer. Outros animais cercam Darwin. O mural
está no Palácio de Belas Artes, na Cidade do México.
Todo organismo produz uma grande quantidade de células reprodutoras, mas apenas algumas originam indivíduos que chegam à idade adulta.
Os princípios básicos propostos por Darwin e Wallace:
O número de indivíduos de uma espécie mantém-se mais ou menos constante no decorrer das gerações.
Os indivíduos de uma mesma espécie não são todos idênticos, mas apresentam variações em todos os caracteres.
É grande a taxa de mortalidade, nascem muito mais indivíduos do que os que atingem a maturidade.
A transmissão de caracteres dos pais para os filho é um fato.
Face a desproporção entre o crescimento da população e a quantidade de alimento disponível, os indivíduos empenham-se numa “luta pela vida”. – Baseado na Teoria de Thomas Malthus.
Malthus afirmou que, as populações crescem numa progressão geométrica, enquanto as reservas alimentares para elas crescem segundo, numa progressão aritmética.
Em face da desproporção entre o crescimento da população e quantidade de alimento disponível, os indivíduos empenham-se numa “luta pela vida”. No final dessa luta, seriam selecionados os mais fortes ou os mais aptos, decorrendo então a “seleção natural”. 
A Importância da Teoria de Darwin é que ela é a Base da atual teoria da evolução, entretanto, seu erro básico é não conseguir explicar a origem dessas variações.
É possível o testemunho ocular do processo evolutivo?
Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução.
O primeiro quarto do século XX foi inaugurado pela redescoberta das leis de Mendel e marcado pelo desenvolvimento explosivo da genética. 
A essência da hereditariedade mendeliana é que os fatores hereditários, genes, reunidos em um indivíduo devido à fertilização de um ovo, separar-se-ão novamente nas células reprodutivas, gametas, do indivíduo.
Mendel, através de experiências com o cruzamento de plantas constatou que a variação genética podia ser mantida indefinidamente numa população com reprodução sexuada.
Genes, cromossomos e mutações
Genótipo X Fenótipo
Conceitos
Os genes são regiões do DNA, ou seja, uma sequência de nucleotídeos que contém a informação genética.
A genética veio mostrar que características dos organismos são determinadas por fatores herdáveis, os genes.
Os cromossomos são filamentos de DNA que se encontram condensados durante o processo de divisão celular.
Mutação: Alterações no gene ou em sua ordenação nos cromossomos.
As mutações ocorridas ao acaso, quando não letais, são fontes de novas características.
A
A
A partir de 1940, os trabalhos de Ronald Fisher, John Haldane, Sewall Wright, Theodosius Dobzansky, Ernest Mayr, Julian Huxley, George Simpson e Ledyard Stebbins, reinterpretaram à luz de novos dados provindos da genética, botânica, zoologia, paleontologia e ecologia, os conceitos obtidos a partir do Darwinismo, nascendo assim a Teoria Sintética da Evolução ou Teoria Neodarwinista.
A produção da variabilidade genética e a sua manutenção.
A base do Neodarwinismo é um fenômeno de duas faces:
Os fatores que determinam alterações no conjunto gênico (conjunto de todos os genes presentes numa população) são denominados Fatores Evolutivos.
Além da seleção natural o Neodarwinismo reconhece como principais fatores evolutivos: a mutação (gênica e cromossômica), a recombinação gênica, deriva genética e migração.
É a fonte básica de toda variação hereditária, os demais mecanismos evolutivos utilizam a variabilidade que é produzida pelas mutações.
Mutação – matéria prima da evolução
Entendendo a mutação
Na mutação gênica os erros ocorrem na sequencia de nucleotídeos durante o processo de replicação do DNA. Já as mutações cromossômicas podem envolver o número ou a ordem dos genes nos cromossomos ou, ainda, o próprio número de cromossomos.
São conhecidos dois tipos de mutação: as mutações gênicas e as cromossômicas.
É um mecanismo de reorganização dos genes já existentes nos cromossomos. A principal forma de recombinação genética ocorre durante a reprodução sexuada e se realiza em duas etapas consecutivas:
Gametogênese: Formação dos gametas.
Fecundação: União dos gametas masculino e feminino.
Recombinação Gênica 
Trata-se de um processo aleatório, importante apenas em populações muito pequenas, onde as frequências dos genes flutuam ao acaso, independentemente da sua contribuição para adaptação.
Deriva Genética
Uma população pode ter seu
tamanho reduzido sensivelmente em decorrência de eventos climáticos ou desastres ecológicos. 
Dessa forma pela simples ação do acaso pode haver fixação de genes prejudiciais ou eliminação de genes favoráveis.
Entendendo a Deriva genética
É o principal fator evolutivo que vai agir sobre a variabilidade genética de uma população, essa variabilidade pode ser aumentada com a evolução e a recombinação genética. 
Seleção Natural
A ação da seleção natural consiste em selecionar genótipos mais bem adaptados a uma determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa condição.
Exemplo: Melanismo Industrial
Exemplo: anemia falciforme
A mudança na variabilidade pode ser compreendida ao se imaginar uma população com uma dada constituição genética, recebendo migrantes de outra população com diferente constituição genética, que passam a cruzar com a população residente.
Migração
Princípios fundamentais:
As populações contêm variação genética que surge através de mutação ao acaso e de recombinação gênica;
As populações evoluem por mudanças nas freqüências gênicas trazidas pela deriva genética aleatória, pelo fluxo gênico e especialmente pela seleção natural;
A maior parte das variantes genéticas adaptativas apresenta pequenos efeitos fenotípicos individuais, de tal modo que as mudanças fenotípicas são graduais;
Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução.
Princípios fundamentais:
d) A diversificação vem através da especiação, a qual ordinariamente acarreta a evolução gradual do isolamento reprodutivo entre as populações;
e) Esses processos se continuados por tempo suficiente logo darão origem a mudanças de tal magnitude que facultam a designação de níveis taxonômicos superiores.
Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução.
A elucidação dos princípios básicos da evolução através da teoria sintética retirou do indivíduo o papel de promotor da evolução.
As populações de indivíduos semelhante tornaram-se as “unidades Evolutivas”. 
A evolução encontra apoio em algumas evidências tais como: estudos comparativos da anatomia e embriologia; presença de órgãos vestigiais; estudo dos fósseis e bioquímica comparada.
Evolução: um fato científico
Semelhança quase sempre sugere parentesco.
1. Anatomia e Embriologia comparadas
Órgãos Homólogos x Órgãos Análogos
Órgãos homólogos são aqueles que apresentam a mesma origem embrionária, podendo desempenhar funções semelhantes ou não. Isto significa que diferentes organismos tiveram uma origem evolutiva comum. 
Órgãos Análogos: possuem origem embrionária diferente embora exerçam a mesma função.
O estudo da embriologia mostra a grande semelhança existente nos embriões de animais de classes diferentes quando nas etapas iniciais do seu desenvolvimento. À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individualizadas e as semelhanças diminuem.
Os embriões têm, em certo período de desenvolvimento, estruturas que não estão presentes quando adultos. 
Em todos os cordados, sejam eles aquáticos ou terrestres, há fendas na faringe. Nos peixes e anfíbios jovens essas fendas originam as brânquias funcionais, inexistentes no cordados terrestres. 
A notocorda presente nos embriões dos cordados desaparece na maioria dos adultos.
São estruturas pouco desenvolvidas em alguns grupos, geralmente sem função, mas em outros aparecem desenvolvidas e funcionais, revelando a existência de um parentesco evolutivo entre eles.
2. Órgãos Vestigiais
Exemplos na espécie humana:
Exemplos na espécie humana:
Os fósseis são restos de seres vivos de épocas passadas ou qualquer vestígio deixado por eles. Os fósseis permitem que sejam feitas comparações entre seres que existiram há milhares de anos atrás e os seres vivos atuais.
3. FÓSSEIS
Nas últimas décadas foram desenvolvidas algumas técnicas bioquímicas que permitem o estudo da evolução.
Todos os métodos baseiam na seguinte idéia: espécies próximas evolutivamente, têm maior semelhança em sua composição química do que espécies mais distantes.
4. Bioquímica Comparada
Verificou-se que a -globina humana difere do macaco Rhesus em 4 aminoácidos. Em relação à globina do boi, a diferença sob para 17 aminoácidos.
Exemplos
99,4% do código genético do homem é igual ao do chimpanzé.
Exemplos
Quando duas ou mais populações interagem, de tal modo que cada uma constitui importante força seletiva para a outra ocorre ajustamento simultâneo.
Um dos mais importantes, em termos de número de espécies e de indivíduos implicados, foi a co-evolução das flores e seus polinizadores.
5. CO-EVOLUÇÃO (CO-ADAPTAÇÃO)
Yucca (planta) e Tegeticula (mariposa)
Cada flor, que aparece periodicamente nos galhos, é um sistema de reprodução e é formado pela reunião de folhas modificadas presas ao receptáculo floral, que possui formato de um disco achatado. Por sua vez o receptáculo floral fica no topo do pedúnculo floral, que é o "cabinho" da flor. No receptáculo há uma série de círculos concêntricos nos quais estão inseridas as peças florais. De fora para dentro, são quatro os tipos de folhas modificadas constituintes da flor: sépalas, pétalas, estames e carpelos.
As sépalas são as mais externa, geralmente de cor verde, e exercem a função de proteção do botão floral, fase em que a flor ainda não se abriu. O conjunto de sépalas é chamado  de cálice. As pétalas vêm a seguir. São brancas ou coloridas e formam a corola (nome derivado de coroa), com função de atrair os chamados agentes polinizadores, muitas vezes insetos. O alimento que esses insetos procuram é uma solução açucarada, o néctar, produzido por glândulas de modo geral existentes na base das pétalas.
Os estames ficam dispostos mais internamente no receptáculo. Cada estame possui aspecto de um palito, com uma haste, o filete, sustentando uma porção dilatada, a antera. O conjunto de estames forma o androceu, considerado o componente masculino da flor. Na antera são produzidos os grãos de pólen.
O carpelo ocupa o centro do receptáculo floral. É longo notando-se no seu ápice uma ligeira dilatação, o estigma, continuando com um curto estilete, vindo a seguir o ovário. No interior do ovário, existem os óvulos. O carpelo solitário é componente do gineceu, a parte feminina da flor.