Aula 1_2013 biologia genetica

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BD101
As eras geológicas
Prof. Dr. Fabio Papes papesf@unicamp.br ramal: 1‐6223
História da vida na Terra
Introdução
Ciências Biológicas
Tradução (90%)TODOS os processos 
têm uma base 
química e física
TODOS os organismos 
são o produto da 
EVOLUÇÃO
Introdução
Ciências Biológicas
Tradução (90%)TODOS os processos 
têm uma base 
química e física
TODOS os organismos 
são o produto da 
EVOLUÇÃO
Introdução
Evolução
Tradução (90%)
Ciências da Terra Agropecuária Medicina Compreensão de 
nós mesmos
BD‐101
• Importância:
– História da Geologia intimamente ligada à história da 
Biologia Evolutiva
– Relevante para várias outras disciplinas dos cursos de 
Geologia e Geografiag g
– GE402: Elementos de Paleontologia
• Conhecimentos de Ecologia e Biologia Evolutiva fundamentais 
para estudo e interpretação do registro dos fósseis
• Crucial para datação de rochas
• Crucial para correlações entre rochas sedimentares (GE704 –
Estratigrafia)
• Útil na Ciência do Petróleo (GE711 – Geologia de 
hidrocarbonetos)
BD‐101
• Importância:
– GF410: Climatologia I, GF509: Climatologia II e GF101: 
Bioclimatologia
• Conhecimentos de Ecologia fundamentais para estudo do 
clima (atual e paleoclima)
• Influência do clima sobre os seres‐vivos e vice‐versaInfluência do clima sobre os seres vivos e vice versa
• Uso de fósseis para inferir paleoclima
– Ecologia e Biologia Evolutiva, quando combinados com 
Paleontologia, levam ao desenvolvimento de mapas de 
distribuição de espécies = BT201: Biogeografia e 
Paleobiogeografia
• Crucial para compreensão de eventos geológicos abrangentes 
(GE802: Geotectônica)
• Importante para o estudo de combustíveis fósseis (GE711 –
Geologia de hidrocarbonetos)
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Introdução
Biologia Evolutiva
Tradução (90%)Descrever e analisar a 
história da evolução 
biológica na Terra
Determinar as causas
desta evolução**
O que é EVOLUÇÃO?
• Evolução = MUDANÇA !!!
• Mudança em indivíduos X
• Mudança por descendência com modificação 
X
O que é Descendência com modificação?
Tipo 1
Ti 2
População na 
geração 1
População na 
geração 2
População na 
geração 3
Tipo 2
1. Existe variação nas populações
O que é Descendência com modificação?
Tipo 1
Ti 2
População na 
geração 1
População na 
geração 2
População na 
geração 3
Tipo 2
2. Semelhança entre pais e filhos
O que é Descendência com modificação?
Tipo 1
Ti 2
População na 
geração 1
População na 
geração 2
População na 
geração 3
Tipo 2
3. Escolha de indivíduos para deixar 
descendentes
O que é Descendência com modificação?
Tipo 1
Ti 2
População na 
geração 1
População na 
geração 2
População na 
geração 3
Tipo 2
4. Proporção de tipos varia de geração em 
geração
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O que é Descendência com modificação?
Tipo 1
Ti 2
População na 
geração 1
População na 
geração 2
População na 
geração 3
Tipo 2
A BASE de todos estes efeitos é a 
HEREDITARIEDADE!
Como o pensamento evolutivo influenciou a 
sociedade?
• O Mundo muda!!!
• Causas mecanísticas podem explicar os 
fenômenos biológicos
• O que acontece no mundo natural não tem 
propósito inerente
• Tudo varia no mundo!!!
Como o pensamento evolutivo influenciou a 
sociedade?
Características
Organismo vivo
Planeta Terra
Tradução (90%)Decorrem de sua
história
Causas sobrenaturais
 X
Como o pensamento evolutivo influenciou a 
sociedade?
TODOS OS 
ORGANISMOS
Genética
Tradução (90%)Descendem de um 
mesmo 
ANCESTRAL 
COMUM
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Big Bang: 13.7 bilhões de anos
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Via Láctea: condensação de gases e poeira há 10 bilhões de anos
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História da vida na Terra
Tradução (90%)
Sistema Solar: 4.6 bilhões de anos
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Planeta Terra: 4.6 bilhões de anos
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Planeta Terra: 4.6 bilhões de anos
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Já existia água no estado líquido há 4.4 bilhões de anos
Evidência obtida a partir de cristais de zircônio encontrados em 
rochas mais jovens = alta relação O18/O16
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Provavelmente, já existiam pequenas massas de terra há 4 
bilhões de anos
História da vida na Terra
Tradução (90%)
Atmosfera não continha O2 há 4 bilhões de anos
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História da vida na Terra
História da vida na Terra
Tradução (90%)FÓSSEIS
Fóssil = qualquer marca deixada por um organismo 
que viveu no passado
História da vida na Terra
Interpretação das rochas e dos fósseis
Tradução (90%)UNIFORMITARISMO
Uniformitarismo = os mesmos processos que atuam 
hoje atuaram no passado na formação das rochas
História da vida na Terra
Interpretação das rochas e dos fósseis
Tradução (90%)UNIFORMITARISMO
‐ impactos de meteroritos
‐ erupções vulcânicas e fluxos de lava
‐ soerguimento de montanhas
‐ terremotos
‐ erosão
‐ movimento lento dos continentes
‐ mudanças climáticas (incluindo glaciações)
Tipos de rochas
Rochas
Metamórficas
modificação de 
outras rochas por 
calor e pressão
Tradução (90%)
Ígneas Sedimentares 
clásticas
Sedimentares 
Químicas
Sedimentares 
Orgânicas
resfriamento, 
endurecimento e 
cristalização de 
lava
lenta deposição 
de sedimentos
precipitação de 
elementos 
químicos 
presentes na água
acúmulo e 
soterramento de 
organismos vivos
Tipos de rochas
Rochas
Metamórficas
modificação de 
outras rochas por 
calor e pressão
Tradução (90%)
Ígneas Sedimentares 
clásticas
Sedimentares 
Químicas
Sedimentares 
Orgânicas
resfriamento, 
endurecimento e 
cristalização de 
lava
lenta deposição 
de sedimentos
precipitação de 
elementos 
químicos 
presentes na água
acúmulo e 
soterramento de 
organismos vivos
FÓSSEIS
Princípios para a interpretação de rochas
Princípio da sobreposição
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Princípios para a interpretação de rochas
Princípio da horizontalidade original
Princípios para a interpretação de rochas
Princípio da continuidade lateral original
Princípios para a interpretação de rochas
Princípio das relações intrusivas
Princípios para a interpretação de rochas
Princípio das relações intrusivas
Princípios para a interpretação de rochas
Princípio da sucessão faunística
A escala de tempo geológico
Dividida em éons, eras, 
períodos e épocas
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A escala de tempo geológico
Dividida em éons, eras, 
períodos e épocas
A escala de tempo geológico
Dividida em éons, eras, 
períodos e épocas
A escala de tempo geológico
Dividida em éons, eras, 
períodos e épocas
A escala de tempo geológico
Dividida em éons, eras, 
períodos e épocas
O Pré‐Cambriano
‐Todo o tempo geológico 
antes do éon Fanerozóico
‐ composto pelos éons 
Hadeano Arqueano eHadeano, Arqueano e 
Proterozóico
O Pré‐Cambriano
‐ As rochas mais antigas da 
Terra datam do início do éon 
Arqueano
‐ Great Slave Lake, Canadá
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O Pré‐Cambriano
‐ Primeiros vestígios de vida 
datam do início do Arqueano
‐ microfósseis de bactérias
O Pré‐Cambriano
‐ Estromatólitos: formados 
por cianobactérias
O Pré‐Cambriano
‐ Fotossíntese pelas 
cianobactérias levou ao 
surgimento de O2 na 
atmosfera
O Pré‐Cambriano
‐ Éon proterozóico: primeiros 
eucariotos
O Pré‐Cambriano
‐ Éon proterozóico: formação das 
primeiras grandes massas continentais 
(Laurência e Gondwana)
O Pré‐Cambriano
‐ Final do éon proterozóico: surgimento 
das primeiras formas multicelulares de 
vida animal (fósseis de Ediacara)
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O Pré‐Cambriano
‐ Final do éon proterozóico: surgimento 
dasprimeiras formas multicelulares de 
vida animal (fósseis de Ediacara)
O Pré‐Cambriano
‐ Final do éon proterozóico: surgimento 
das primeiras formas multicelulares de 
vida animal (fósseis de Ediacara)
O Pré‐Cambriano
‐ Final do éon proterozóico: surgimento 
das primeiras formas multicelulares de 
vida animal (fósseis de Ediacara)
O Pré‐Cambriano
‐ Final do éon proterozóico: surgimento 
das primeiras formas multicelulares de 
vida animal (fósseis de Ediacara)
Éon Fanerozóico
‐ Diversificação da vida
‐ “Vida aparente”
‐ Grande número de filos conhecidos 
hoje se originou logo no primeiro j g g p
período (Cambriano): Explosão do 
Cambriano
Éon Fanerozóico
‐ Período Cambriano: Massas 
continentais tropicais (Laurência, Báltica 
e Gondwana)
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Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
cordados
Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
onicóforos
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Éon Fanerozóico
‐ Folhelho Burgess (Canadá)
trilobitas
Éon Fanerozóico
‐ Desde então:
‐ muitos destes grupos se 
diversificaram
‐ muitos destes grupos se 
extinguiramg
‐ poucas linhagens evolutivas 
permaneceram na Terra por longos 
períodos de tempo geológico
‐ hoje, só sobrevive uma pequena 
fração das formas de vida que já 
existiram no planeta
A árvore filogenética Exemplo de linhagens evolutivas