1.Introdução vida

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GBI 117 – BASES GENÉTICAS DA EVOLUÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA
Prof. José Airton Rodrigues Nunes
Profa. Flávia Maria Avelar Gonçalves
Prof. João Cândido de Souza
Prof. Magno Antonio Patto Ramalho
Prof. César Augusto Brasil P. Pinto
Profa. Elaine Aparecida de Souza
1º Semestre 2016
PROGRAMA DA DISCIPLINA
Aula Dia Conteúdo
1ª 28/04 Introdução. Importância do estudo da evolução e origem da
vida.
2ª 05/05 Genética de populações. Conceitos. Populações panmíticas.
Equilíbrio de Hardy-Weinberg.
3ª 12/05 Genética de populações. Fatores que alteram as frequências
Semestre 2016.1
Bases Genéticas da Evolução
3ª 12/05 Genética de populações. Fatores que alteram as frequências
alélicas.
4ª 19/05 Teoria sintética da evolução. Introdução. Processo que cria
variabilidade. Mutação e as propriedades genéticas das
populações.
5ª 02/06 Teoria sintética da evolução. Processos que ampliam a
variabilidade. Recombinação, hibridação, alterações na
estrutura e número de cromossomos e migração
Aula Dia Conteúdo
6ª 09/06 Teoria sintética da evolução. Processos que orientam as
populações para maior adaptabilidade. Seleção natural.
7ª 16/06 Teoria sintética da evolução. Efeito da seleção nas propriedades
genéticas das populações.
8ª 23/06 1ª Avaliação
9ª 30/06 Teoria sintética da evolução. Seleção realizada pelo homem.
Objetivos da seleção natural. Tipos de seleção natural.
Bases Genéticas da Evolução
Objetivos da seleção natural. Tipos de seleção natural.
10ª 07/07 Deriva genética. Efeito da deriva genética nas propriedades
genéticas das populações
11ª 14/07 Especiação. Conceito de espécies. Tipos de especiação
12ª 21/07
Mecanismos de isolamento reprodutivo. O surgimento de uma
nova espécie.
Aula Dia Conteúdo
14ª 04/08 2ª Avaliação
16ª 11/08 Seminários
17ª 18/08 Seminários
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
Primeira avaliação - 30%
Bases Genéticas da Evolução
Primeira avaliação - 30%
Segunda avalição - 40%
Seminário - 20% - Grupo de 3 alunos 
Exercícios - 10%. 
Os exercícios devem ser individuais, entregues em papel almaço, na 
semana seguinte ao momento em que eles foram entregues. 
BIBLIOGRAFIA
DOBZHANSKY, T. Genética do processo evolutivo. Trad. Celso A. Mourão. São 
Paulo: Polígono e Universidade de São Paulo, 1973. 453 p.
FALCONER, D. S.; MACKAY, Trudy F. C. Introduction to quantitative 
genetics. 4th ed. Harlow: Prentice Hall, 1996. 464 p. (*)
FUTUYMA, D. J. Biologia evolutiva. Trad. Mario de Vivo (Coordenador) e Fábio 
de M. Sene (Coordenador revisão técnica). 2 ed. Ribeirão preto: FUNPEC-RP, de M. Sene (Coordenador revisão técnica). 2 ed. Ribeirão preto: FUNPEC-RP, 
2002. 631 p. (*)
HARTL, D. L.; CLARK, A. G. Principles of population genetics. 4th ed. 
Sunderland, Mass.: Sinauer Associates, 2007. 652 p.
HEDRICK, P.W. Genetics of Populations. Boston: J. & B. Publishers, 2005. 737 
p. (*)
MATIOLI, S. R. (Ed.) Biologia molecular e evolução. Ribeirão Preto: Holos, 2001. 
202 p. (*)
MAYR, E. Biologia, ciência única: reflexões sobre a autonomia de uma 
disciplina científica. Trad. Marcelo Leite. São Paulo: Companhia das Letras, 
2009. 266 p. (*)
MAYR, E. Uma ampla discussão. Charles Darwin e a Gênese do Moderno 
Pensamento Evolucionário. Trad. A. C. Bandouk. Ribeirão Preto: FUNPEC. 
2006. 196 p.
MAYR, E.. What evolution is. New York: Basic Books, 2001. 318 p. (*)
MAYR, E. O que é a evolução. Trad. Ronaldo S. de Biasi e Sergio C. de Biasi. 
Rio de Janeiro: Rocco, 2009. 342 p.
MAYR, E. Populações, espécies e evolução. Trad. Hans Reichardt. São 
Paulo: Nacional e Universidade de São Paulo, 1977. 485 p.
METTLER, L. E.; GREGG, T. G. Genética de populações e evolução. São Paulo: Polígono 
e Universidade de São Paulo, 1973. 262 p. (*)
RAMALHO, M. A. P.; SANTOS, J. B. dos; PINTO, C. A. B. P.; SOUZA, E. A.; GONÇALVES, F. 
M. A; SOUZA, J. C. Genética na Agropecuária 5a ed. rev. Lavras, Editora UFLA, 2012, 
566p. (*)
RIDLEY, M. Evolution. 3rd ed. Malden: Blackwell Publishing, 2004. 751 p. (*)
RIDLEY, M. Evolução. 3ª edição. Trad. Henrique B. Ferreira, Luciane Passaglia e Rivo 
Fischer. 3ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 752 p.
STEARNS, S. C.; HOEKSTRA, R. F. Evolução: uma introdução. Trad. Max Blum. São 
Paulo: Atheneu, 2003. 379 p.
STEBBINS, G. L. Processos de evolução orgânica. Trad. Sérgio de A. Rodrigues e Paulo 
R. Rodrigues. São Paulo: Polígono e Universidade de São Paulo, 1970. 252 p. (*)
INTRODUÇÃO
“Nothing in biology makes sense exception in the ligth of 
evolution.” (DOBZHANSKY, 1973 )
“A evolução é o conceito mais importante da biologia ” 
(ERNEST MAYR)
OBJETIVOS DA DISCIPLINA BASES GENÉTICAS DA 
Bases Genéticas da Evolução
OBJETIVOS DA DISCIPLINA BASES GENÉTICAS DA 
EVOLUÇÃO
 Entendimento acerca os princípios evolutivos aplicáveis a todas
as espécies
 Fornecer as bases para o entendimento acerca do surgimento
das espécies, dinâmica das populações (espécies) e
fundamentos para estudos ecológicos
 Mudança do simples para o complexo
O QUE É EVOLUÇÃO?
 Termo aplicado por Charles Bonnet – Desenvolvimento do óvulo
 Mudança do inferior para o superior
 “Mudança na forma e comportamento de organismos ao longo
Bases Genéticas da Evolução
 “A evolução não é um processo linear, mas sim um processo de
divergência a partir de ancestrais comuns.”
 “A evolução é a mudança das propriedades de populações de
organismos ao longo do tempo”
das gerações”
Como podemos argumentar que a evolução ocorre, se 
nenhum de nós teve a experiência de enxergar as 
espécies mudando, diante de nossos olhos? 
Bases Genéticas da Evolução
Para se estudar evolução é necessário ter conhecimento de :
 Genética mendeliana;
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO
Bases Genéticas da Evolução
 Genética mendeliana;
 Genética molecular;
 Genética de populações;
 Paleontologia.
Evolucionistas 
Famosos
A ORIGEM DA VIDA
Um dos mais intrigantes enigmas da ciência 
O QUE É VIDA?
Conjunto de propriedades e qualidades graças às quais animais 
e plantas, ao contrário dos organismos mortos ou da matéria 
bruta, se mantêm em contínua atividade, manifestada em 
Bases Genéticas da Evolução
funções orgânicas tais como o metabolismo, o crescimento, a 
reação a estímulos, a adaptação ao meio, a reprodução, e 
outros; existência. (Aurélio)
Qual a diferença entre uma rocha e um ser vivo?
Sempre existiu vida?
Comparação dos acontecimentos evolutivos
Fatos Tempo real 
(x1000 anos)
Tempo analítico
Dias Horas Min. Seg.
Origem do Universo 15.000.000 365
Origem da Terra 4.600.000 112
Primeiras formas de vida na Terra 3.600.000 88
Peixes 500.00 12 4
Anfíbios 408.00 9 22 16 19
Répteis 360.00 8 18 14 24
Mamíferos 248.000 6 49 55
Bases Genéticas da Evolução
Aves 213.00 5 4 23 31
Gimnospermas 248.00 6 49 55
Angiospermas 144.00 3 12 5 45
Australopithecus 3.800 2 13 9
Homo habilis 1.800 1 3 4
Homo erectus 1.500 52 33
H.neanderthalensis 70 2 27
Homo sapiens 40 1 24
Agricultura 12 25
Nasc. de Cristo 2,007 4
Subdivisão da História da Terra
Era Período Época
Início (em milhões de anos
atrás)
Cenozóica
Quaternário
Holoceno 0,01 = 10.000 anos
Pleistoceno 2
Terciário
Plioceno 6
Mioceno 23
Oligoceno 36
Eoceno 54
Paleoceno 65
Cretáceo 135
Bases Genéticas da Evolução
Mesozóica
Cretáceo 135
Jurássico 197
Triássico 225
Paleozóica
Permiano 280
Carbonífero 345
Devoniano 405
Siluriano 425
Ordoviciano 500
Cambriano 570
Pré-Cambriana Mais de 570
Qual a teoria mais aceita da origem do universo?
Big-Bang e a partir da matéria proveniente dele, teria 
surgido o nosso sistemasolar. 
Bases Genéticas da Evolução
Os planetas teriam se formado a partir de restos de 
nuvem cósmica que surgiram após a grande 
explosão.
Maior acelerador de Maior acelerador de 
partículas do mundo
LHC (Large Hadron Colidor)
Projeto de $10 bilhões
Cern (Organização 
Européia para Pesquisa 
Nuclear)
COMO SURGIU A VIDA?
Teorias (hipóteses) para o surgimento da vida:
Por que os peixes foram os primeiros grandes 
organismos a aparecerem?
Bases Genéticas da Evolução
Criacionismo 
Geração Espontânea
Origem Química
Panspermia (Svante Arrhenius)
 Geração Espontânea ou Abiogênese - a vida surgiu 
a partir da matéria bruta
Buffon (1707 – 1788) 
“A geração espontânea origina um conjunto de seres vivos 
e estes, sob a influência do ambiente, dão origem a novas 
formas, aumentando a diversidade de formas vivas.”
Bases Genéticas da Evolução
Lamarck (1744 – 1829) 
“Consistia em uma escalada de complexidade, ou seja, 
os seres vivos primitivos – originados por geração 
espontânea – se transformariam gradualmente, ficando 
cada vez mais complexos.”
Bases Genéticas da Evolução
Francesco Redi (1626 – 1698)
Contestou a teoria da geração espontânea em 1668
Bases Genéticas da Evolução
A vida se origina 
somente de outra vida 
preexistente.
Louis Pasteur (1822-1895) 
Em 1862, experiência mostrando a não ocorrência de geração espontânea
Caldo
Nutritivo
A
B
Bases Genéticas da Evolução
Nutritivo
Gargalo Quebrado
Ar contaminado
Caldo Nutritivo 
Contaminado
Caldo Nutritivo 
Estéril
Água-Vapor
Poeira e 
microrganismos 
retidos
C
D E
A geração 
espontânea estava 
completamente 
desacreditada.
Origem Química - Reações químicas ocorridas na atmosfera 
primitiva deram origem a substancias orgânicas.
Atmosfera Primitiva 
 formada provavelmente por metano, amônia, hidrogênio e vapores de 
água;
 não apresentava oxigênio, o que permitia que raios ultravioletas 
provenientes do sol atingissem a superfície terrestre de forma intensa;
Bases Genéticas da Evolução
provenientes do sol atingissem a superfície terrestre de forma intensa;
 os relâmpagos descarregaram sua energia e a luz ultravioleta da sua 
radiação;
 gases da atmosfera primitiva devem ter reagido entre si, formando 
moléculas orgânicas maiores e mais complexas. Por sua vez essas 
moléculas escorreram para os oceanos ou para corpos de água, onde 
novas reações teriam ocorrido.
Aleksandr Ivanovich Oparin (1924) - “Sopa primordial”
raios
H+ + metano + amônia compostos químicos
alta temper.
Haldane (1929) 
TEORIA DE OPARIN - HALDANE
Bases Genéticas da Evolução
alta temper.
Experiência de Miller (1953) - Urey
confirmaram a hipótese de Oparin
Bases Genéticas da Evolução
A análise da água condensada revelou que cerca de 10% 
do carbono adicionado na forma de metano produziu 
várias moléculas orgânicas, incluindo aa’s (glicina, 
alanina, aspartato, valina e leucina), formaldeídos, nitratos 
e cianeto
Fox (1957)
Aqueceu a seco uma mistura de aminoácidos, conseguiu 
moléculas orgânicas complexas semelhantes à proteína.
Quem surgiu primeiro, os ácidos nucléicos ou as proteínas?
Bases Genéticas da Evolução
Outros pesquisadores
Trabalhando com argila obtiveram a mesma resposta
Dentre os ácidos nucléicos, qual foi o pioneiro, o DNA ou 
o RNA?
A síntese de vários açúcares a partir de formaldeído (H2CO) também
foi descrita em condições simulando a terra primitiva.
A polimerização de formaldeído resulta em ribose, e não em
desoxirribose.
RNA
Bases Genéticas da Evolução
RNA
- Molécula simples e versátil;
- Não precisa de enzimas para abrir a molécula durante a 
replicação
- É lido e replicado diretamente
- RNA exibe, em algumas espécies, atividade enzimática. 
Denominado de Ribozina por Thomas Cech em 1982
Primeiras células – formação de “estromatólitos”
Estruturas que se formam quando as células crescem 
na superfície do mar e os sedimentos são depositados 
ORIGEM DAS CÉLULAS
Bases Genéticas da Evolução
na superfície do mar e os sedimentos são depositados 
entre ou sobre as células. As células então, crescem 
em direção à luz, deixando uma camada mineralizada 
abaixo delas.
Estromatólitos – Formas de vida mais antigas - 3,5 bi - (Bactérias e 
Cianofitas)
MOLÉCULAS
CÉLULAS
PROCARIOTOS
EUCARIOTOS (1,8 A 2,6 bilhões de anos)
MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS SIMBIONTES
Bases Genéticas da Evolução
MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS SIMBIONTES
VIDA PLURICELULAR (1,5 bilhões de anos)
PLANTAS E ANIMAIS – Cambriano (540 milhões de anos)
PLANTAS COM FOLHAS (390 milhões de anos)
DIMINUIÇÃO DO CO2 NA ATMOSFERA
“Evolution is cleverer than you are”
Leslie Eleazer Orgel (1927 – 2007)