AULA 01 Evolução e origem da vida

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AULA 01
EVOLUÇÃO 
E ORIGEM 
DA VIDA
Profa. Dra.: Fabiana L. da 
Fonseca
BACHARELADO EM 
AGRONOMIA
DE ONDE 
VIEMOS?
A PARTIR DO 
SÉCULO XVII 
SURGIRAM 
DÚVIDAS
LOUIS 
PASTEUR
CHARLES 
DARWIN
Como surgem os seres vivos?
ATÉ SÉCULO XVII 
GERAÇÃO ESPONTÂNEA 
(ABIOGÊNESE) 
CRIAÇÃO DIVINA 
(CRIACIONISMO)
Origem da vida
 Até meados do séc. XIX, acreditava-se 
que seres podiam surgir 
espontaneamente da matéria não-viva.
 Hoje, sabe-se que um ser vivo surge 
somente através da reprodução.
 Biogênese versus Abiogênese
Através de cadáveres em 
decomposição e que rãs, 
cobras e crocodilos eram 
gerados a partir do lodo 
dos rios
GERAÇÃO 
ESPONTÂNEA 
(ABIOGÊNESE)
SURGIMENTO DE 
SERES VIVOS POR 
MECANISMOS 
NÃO
REPRODUTIVOS, A 
PARTIR DE 
MATÉRIA NÃO 
VIVA
ARISTÓTELES 
(384 – 322 a.C.)
RENÉ 
DESCARTES 
(1596– 1650)
ISAAC NEWTON 
(1642 – 1727)
Gansos 
nasceriam de 
certas árvores 
costeiras
Vermes 
nasceriam 
da carne 
putrefata
COMO PROVAR A ABIOGÊNESE???
 Francesco Redi (1626-1697)
 Um dos primeiros a empregar o método experimental
 Uma das principais evidências da abiogênese era o
aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne
podre
 Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem
na carne em putrefação são larvas, um estágio do
ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de
ovos colocados por moscas, e não por geração
espontânea a partir da putrefação da carne”
 CONCLUSÃO DE REIDI:
- QUE NÃO HÁ GERAÇÃO ESPONTÂNEA DE VERMES 
PARTIR DE CORPOS EM DECOMPOSIÇÃO.
- REFORÇOU A HIPÓTESE DE BIOGÊNES....
- PORÉM!!!!!!
 Meados do século XVII: descoberta dos
micróbios(Antonie van Leeuwenhoek).
 Reanimação da hipótese da geração
espontânea.
 Os abiogenistas achavam que seres tão
pequenos e simples como os micróbios
não se reproduziam, surgindo por geração
espontânea.
 Louis Joblot (1645-1723)
 Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e
repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e
outros tampados com pergaminho.
 Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletos de
micróbios, enquanto os frascos tampados continuavam
inalterados.
 Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de “sementes”
provenientes do ar, e não por geração espontânea a partir
do caldo.
 John Needham (1713-1781)
 Hipótese da geração espontânea ganha novo
impulso.
 Colocou caldo nutritivo em diversos frascos,
fervendo-os por 30 min e tampou os frascos com
rolhas.
 Depois de alguns dias, os caldos estavam
repletos de micróbios. Argumentou então que os
seres presentes nos caldos surgiram por geração
espontânea.
 Lazzaro Spallanzani(1729-1799)
 Realizou experimentos semelhantes aos
de Needham, mas obteve resultados
diferentes.
 As infusões preparadas por Spallanzani,
muito bem fervidas e cuidadosamente
arrolhadas, continuaram livre de
micróbios.
Needham
defendia que os 
micro-
organismos 
surgiram no 
caldo após 
fervura
Spallanzani dizia 
que o ar estava 
cheio de micro-
organismos que 
contaminaram a 
solução de 
Neddham, mal 
fervida.
Abiogênese venceu 
o duelo naquele 
período!
Needham
replicou...
O “princípio 
ativo” teria 
sido destruído 
pela 
temperatura...
 Em fins do século XVIII: descoberta do
gás oxigênio e seu papel essencial à vida.
 Novo ponto de apoio para os abiogenistas,
que argumentavam que o aquecimento
prolongado e a vedação hermética
excluíam o oxigênio necessário à geração
espontânea e à sobrevivência dos seres.
 Nova disputa travada entre biogenistas e
abiogenistas.
 Abiogenistas: A presença de ar fresco era
fundamental para a geração espontânea da vida.
 Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação
dos caldos.
 Academia Francesa de Ciências: prêmio para
quem apresentasse um experimento definitivo
sobre essa questão.
 Louis Pasteur(1822-1895).
 Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de
vidro fechados completamente contendo caldo
nutritivo até as altitudes dos Alpes.
 Abriu os frascos para que os caldos ficassem
expostos ao ar das montanhas; depois, foram
novamente derretidos e fechados.
 De volta ao laboratório, verificou que apenas um
1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia
se contaminado.
Surgiu Pasteur
 Argumento de Pasteur: O ar das
montanhas continha muito menos
“sementes” de organismos microscópicos
do que o ar da cidade, onde qualquer
frasco aberto sempre se contaminava.
 Na presença de membros da academia,
quebrou o gargalo de alguns frascos,
expondo os caldos ao ar da cidade; 3 dias
depois, todos os frascos haviam sido
contaminados.
 Comissão julgadora solicitou mais provas.
 Os frascos com pescoço de cisne: novo
experimento.
 Pasteur amoleceu os gargalos no fogo,
esticando-os e curvando-os em forma de pescoço
de cisne; em seguida ferveu os caldos até que
saísse vapor pela extremidade dos gargalos.
 À medida que esfriava, o ar penetrava pelo
gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas
nas paredes do gargalo em forma de pescoço;
Nenhum frasco se contaminou.
 Derrubada definitiva da hipótese da geração
espontânea.
MAS OS SERES 
VIVOS SEMPRE 
FORAM COMO SÃO 
ATUALMENTE?
 Entre os seres vivos e o meio em que vivem há
um ajuste, uma harmonia fundamental para a
sobrevivência.
 O flamingo rosa, por exemplo, abaixa a cabeça
até o solo alagadiço em que vive para buscar ali
seu alimento; os beija-flores, com seus longos
bicos, estão adaptados à coleta do néctar contido
nas flores tubulosas que visitam.
Espécies sofreram 
alterações ao 
longo dos tempos
Pressões 
ambientais estão 
relacionadas às 
evoluções
Seres vivos foram 
criados por Deus 
de forma perfeita
As espécies não 
se alteram ao 
longo do tempo
FIXISMO
EVOLUCIONISMO
QUESTIONADORES 
DO FIXISMO
TEORIAS 
TRANSFORMISTAS OU 
EVOLUCIONISTAS
JEAN BAPTISTE 
LAMARCK (1744 
– 1829)
CHARLES 
DARWIN (1809 –
1882)
Teoria do Uso 
e Desuso
Lei da 
herança dos 
caracteres 
adquiridos
O meio provoca
mudanças 
dirigidas nos 
indivíduos, 
visando a 
adaptação
LAMARCK
Mudanças 
Ambientais
Necessidade 
de 
adaptação
Modificações 
nos 
indivíduos
Evolução 
Adaptativa
Alimento 
“inalcançável”
Uso em 
excesso do 
pescoço, 
levando à 
atrofia Transmissão 
da 
característica 
aos 
descendentes
Teoria da 
Seleção 
Natural
Teoria da 
Seleção 
Sexual
O meio seleciona
características 
casuais dos seres 
vivos, que os 
tornam mais 
aptos
DARWIN
Variabilidade
Mudanças 
Ambientais
Seleção de 
características 
vantajosas
Evolução 
Adaptativa
Algumas girafas 
nascem com 
pescoço mais 
alto
Alcançam o 
alimento que 
outras não 
conseguem e 
sobrevivem
Conseguem se 
reproduzir e 
passar as 
características 
vantajosas 
adiante
Darwin foi 
muito 
criticado 
por suas 
ideias...
A seguir serão descritas as 
principais evidências da 
evolução utilizadas pelos 
evolucionistas de sua 
defesa de sua tese
FÓSSEIS
ANATOMIA E 
EMBRIOLOGIA 
COMPARADAS
ÓRGÃOS VESTIGIAIS
BIOQUÍMICA E 
GENÉTICA 
COMPARADAS
EVIDÊNCIAS 
DA 
EVOLUÇÃO
FÓSSEIS
A importância do estudo dos fósseis para a
evolução está na possibilidade de conhecermos
organismos que viveram na Terra em tempos
remotos, sob condições ambientais distintas das
encontradas atualmente, e que podem fornecer
indícios de parentesco com as espécies atuais.
Por isso, os fósseis são considerados
importantes testemunhos da evolução.
ÓRGÃOS
VESTIGIAIS
Órgãos vestigiais são aqueles
que, em alguns organismos,
encontram-se comtamanho
reduzido e geralmente sem
função, mas em outros
organismos são maiores e
exercem função definitiva.
A importância evolutiva desses
órgãos vestigiais é a indicação de
uma ancestralidade comum. Um
exemplo bem conhecido de órgão
vestigial no homem é o apêndice
vermiforme , estrutura pequena
e sem função que parte do ceco
(estrutura localizada no ponto
onde o intestino delgado liga-se
ao grosso).
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.
Essa semelhança também foi verificada no
desenvolvimento embrionário de todos animais.
Nesse caso, entretanto, quando mais diferentes
são os organismos, menor é o período
embrionário comum entre eles.
ANATOMIA 
COMPARADA
BIOQUÍMICA 
COMPARADA
GENÉTICA 
COMPARADA
COMO SURGEM 
NOVAS 
ESPÉCIES?
CONCEITO BIOLÓGICO DE ESPÉCIE
Uma espécie é 
geralmente definida 
como grupos de 
indivíduos que realmente 
ou potencialmente se 
reproduzem 
naturalmente. 
Nesse sentido, uma 
espécie é o maior 
acervo de genes 
possível, em 
condições naturais.
Muitas plantas e 
animais formam 
híbridos na 
natureza
Bactérias se 
reproduzem 
assexuadamente
Problemas 
com a 
definição
OUTROS CONCEITOS DE ESPÉCIE
CONCEITO 
FENOTÍPICO DE 
ESPÉCIES
CONCEITO DE 
RECONHECIMENTO 
DE ESPÉCIE
Espécie é um 
conjunto de 
organismos que 
podem reconhecer 
uns aos outros como 
potenciais parceiros.
Espécie é um grupo de 
organismos que são 
fenotipicamente similares e 
que parecem diferentes de 
outros grupos de organismos.
CONCEITO 
FILOGENÉTICO DE 
ESPÉCIE
Uma espécie é uma 
“ponta” em uma 
filogenia, ou seja, o 
menor conjunto de 
organismos que 
compartilham um 
ancestral e podem ser 
distinguidos de outros 
grupos de organismos. 
Segundo esta 
definição, uma espécie 
em anel é uma única 
espécie que engloba 
uma grande variação 
fenotípica
MECANISMOS DE 
ESPECIAÇÃO
Simpátrica
sim = igual
Parapátrica
para = ao lado 
Alopátrica
alo = 
outros
Populações isoladas 
geograficamente
pátrica = lugar
Uma população 
continuamente distribuída
Dentro da faixa 
da população 
ancestral
ESPECIAÇÃO 
ALOPÁTRICA
ISOLAMENTO 
GEOGRÁFICO
FLUXO 
GÊNICO DAS 
NOVAS 
ESPÉCIES 
REDUZIDO
FATOR 
EXTRÍNSECO 
IMPEDE O 
ACASALAMENTO 
REGULAR
A experiência com 
Drosophila realizada por 
Diane Dodd em 1989.
QUAIS ESPÉCIES 
SURGIRAM 
PRIMEIRO? 
4,6
Terra 
bombarde
ada por 
meteoros
3,8
Surgimento 
das moléculas 
precursoras do 
DNA
3,8
Surgimen
to dos 
procariont
es
3,5
Bactérias 
fotossintética
s passam a 
liberar 
oxigênio 
para a 
atmosfera
1,6
Surgimen
to dos 
eucariont
es
Bilhões de Anos atrás...
555
Organism
os 
marinhos 
multicelul
ares são 
comuns
500
Evolução dos 
primeiros 
vertebrados 
similares a 
peixes. 
Invertebrados 
como os 
trilobitas, 
crinoides e 
cefalópodes 
dominavam os 
oceanos
450
Artrópodes 
no 
ambiente 
terrestre.
420
Evolução 
das plantas 
terrestres 
mudando 
drasticame
nte o 
ambiente e 
criando 
habitats
360
Vertebrados 
tetrápodes e 
plantas com 
sementes dão 
origem a 
florestas. 
Muitos corais 
oceânicos
Milhões de Anos 
atrás...
250
Forma-se 
o 
supercon
tinente 
Pangea. 
Florestas 
de 
coníferas, 
répteis e 
sinapsida
s são 
comuns
248
90% das 
espécies 
marinhas 
e 70% 
das 
terrestres 
é extinta. 
Amonitas
estão 
entre os 
sobrevive
ntes.
225
Dinossau
ros e 
mamífer
os 
evoluem. 
Pangea
continua 
seu 
processo 
de 
separaçã
o.
130
Conforme 
os 
continentes 
se 
direcionam 
às posições 
de hoje, as 
primeiras 
flores 
surgem, os 
dinossauro
s dominam 
a terra e os 
peixes o 
mar
65
Um 
asteroide 
massivo 
atinge a 
península 
de Yacatán
e amonitas
e 
dinossauros 
não 
aviários 
são 
extintos. 
Pássaros e 
mamíferos 
estão entre 
os 
sobrevivent
es.
4
Na África, um 
hominídio
primitivo, 
chamado 
Lucy, pelos 
cientistas 
vive. 
A era glacial 
começa e 
muitos 
mamíferos 
são extintos. 
Milhões de Anos atrás...
130
Humanos 
anatomicamente 
modernos evoluem.
60
Descendentes 
dos primeiros 
humanos 
fazem 
registros 
pictóricos nas 
cavernas
Milhares de Anos atrás...
1 - Antes de 5 m.a.
Na África, nossa 
linhagem ancestral e 
a linhagem do 
chimpanzé se dividiu.
2 - Antes de 4 m.a
O 
hominídeo Australopithecus
anamensis andou em suas 
pernas traseiras onde hoje é 
o Quênia
3 - mais de 3 
m.a.
Australopithecus
afarensis (“Lucy”) 
viveu na África.
4 - 2,5 m.a
Alguns hominídeos fizeram 
ferramentas lascando 
pedras para formar uma 
ponta cortante. Havia, 
talvez, quatro ou mais 
espécies de hominídeos 
vivendo na África.
5 - 2 m.a
Os primeiros membros 
do clado “Homo”, com 
seus cérebros 
relativamente grandes, 
viveram na África.
6 - 1,5 m.a
Machados de mão foram 
usados. Ainda, os 
hominídeos espalharam-
se da África para Ásia e 
Europa. Esses 
hominídeos incluíam 
ancestrais dos 
Neandertais (Homo 
neanderthalensis) na 
Europa e Homo 
erectus na Ásia.
7 - há 100 mil anos
O cérebro humano 
alcançou mais ou menos 
sua atual margem de 
tamanho. Homo 
sapiens primitivos viveram 
na África. Ao mesmo 
tempo, os Homo 
neanderthalensis e 
os Homo erectus viveram 
em outras partes do Velho 
Mundo.
8 - há 50 mil anos
Culturas humanas 
produziram pinturas em 
cavernas, adornos 
corporais e construíram 
elaborados enterros. 
Além disso, alguns 
grupos de humanos 
modernos estenderam 
seu domínio para além 
da África.
8 - há 25 mil anos
Outras espécies 
de Homo entraram 
em extinção, 
deixando apenas os 
humanos 
modernos, Homo 
sapiens, espalhados 
por todo o Velho 
Mundo.