7a. aula-EVOL. DOS GRDS GRUPOS-completa

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ORIGEM E EVOLUÇÃO 
 DOS 
GRANDES GRUPOS
UFPI-CCN-DB
EVOLUÇÃO
Profa. Dra. Sandra Dantas
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Origem dos grandes grupos
 Tudo que foi visto até agora se refere à adaptação de populações e espécies e à origem de novas espécies. 
Foram apresentados os mecanismos básicos que atuam no processo evolutivo dos seres vivos. 
A espécie é a única categoria sistemática e zoológica que tem existência concreta. 
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 O agrupamento de indivíduos numa espécie não é artificial, pois entre os indivíduos de uma espécie existe uma ligação natural que é reprodução. As demais categorias sistemáticas como Gênero, Família, Ordem, Classe e Filo, são agrupamento de espécies feito pelo homem. 
 Quanto mais natural, ou seja, mais próxima da história evolutiva das espécies for, mais correta será a classificação. 
Introdução
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Assim sendo, o conjunto de espécies que formam um gênero deve ter, uma espécie ancestral comum, próxima. 
Todas as espécies A1, A2, A3, A4 e A6 devem apresentar características semelhantes, podendo ser todas classificadas em um Gênero. Na grande maioria das vezes, não é possível estabelecer a relação filogenética (relação ancestral – descendente) entre as espécies, e o conjunto de espécies de um gênero é escolhido pela semelhança entre elas. 
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Assim como um conjunto de espécies forma um Gênero, um conjunto de Gêneros forma uma família. Assim, as espécies A1.1, A1.2 e A1.3, têm maior semelhança entre si de que com qualquer outra espécie, podendo ser consideradas como Gênero A1. 
 Os gêneros, A1, A2 e A3, por terem um ancestral comum, podem ser agrupados em família A.
 Da mesma forma, as espécies A3.1, A3.2 e A3.3 que formam o gênero A3. 
 O mesmo acontece com as espécies A2.1, A2.2 e A2.3 que constituem o gênero A2. 
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Com base nos mesmos princípios de semelhança, as Famílias são agrupadas em Ordens, as Ordens em Classes e as Classes em Filos. 
Classificação de algumas espécies animais pertencentes à Ordem Carnívora.
Carnívora
Felidae
Canidae
Canadensis (lince)
Lynz
Catus (gato)
Silvestris (gato selvagem)
Leo (leão)
Tigris (tigre)
Felis
Vulpes
Canis 
Fulva (raposa)
familiares (cachorro)
lupus (lobo)
latrans (coiote)
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Origem dos grandes grupos 
Alguns cientistas defendem a existência de micromutações que seriam responsáveis pelo aparecimento de pequenas diferenças, as quais acumuladas, separariam uma população da outra (raças) 
 e as macromutações com grandes efeitos, que tornariam seus portadores diferentes a ponto de serem classificados como outra Espécie, Gênero, Família, etc.
Na realidade, esta idéia está errada e normalmente, as mutações que causam grandes alterações são deletérias (inviáveis), reduzindo a viabilidade de seus portadores. 
É o acúmulo de mutações que causa pequenas alterações, num período longo de tempo, que acaba por criar as grandes diferenças entre as categorias superiores.
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Portanto, o mesmo processo que dá origem às espécies, atuando sobre o grupo de espécies por um longo período de tempo, acaba por diferenciá-lo dos demais em suas características básicas. 
Pelo documentário fóssil, répteis, mamíferos e aves estão isolados reprodutivamente há pelo menos 200 milhões de anos, tempo suficiente para que diferenças atuais entre elas tenham surgidos pelo acúmulo de pequenas modificações, sem necessidade de macromutação. 
Origem dos grandes grupos 
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O Desaparecimento dos tipos intermediários 
Outro fator que acaba por acentuar as diferenças entre as categorias sistemáticas superiores é a extinção das espécies portadoras de características intermediárias. 
Os primeiros répteis eram muitos semelhantes ao anfíbio que lhes deu origem. 
Porém, com a grande diversificação sofrida e o desaparecimento das primeiras espécies de répteis, 
 a diferença entre estes e os anfíbios se acentuou. 
Da mesma maneira, a distinção entre aves e mamíferos não seria tão nítida se existisse uma grande quantidade de espécies semelhantes ao Ornitorrinco.
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A irradiação adaptativa é o processo pelo qual uma espécie adquire uma característica nova, que lhe permite explorar de forma diferente o ambiente, ocorrendo então a sua expansão. 
Com esta expansão serão formadas novas espécies, as quais formarão novas espécies, de tal forma que, num intervalo de tempo relativamente curto, numerosas espécies passam a ter aquela característica adaptativa. 
Irradiação adaptativa 
Pelo documentário fóssil, constata-se que este fato se repetiu um grande número de vezes.
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Aconteceu uma irradiação adaptativa quando o primeiro vertebrado passou e a ter fecundação interna e a pôr ovos, o que o liberou da água para fins reprodutivos. 
Essa nova espécie irradiou, a partir daí, originando os répteis, todos com fecundação interna e pondo ovos.
 O mesmo aconteceu com o aparecimento da capacidade de manter constante a temperatura do corpo (aves e mamíferos) e o aparecimento da placenta (que permite o desenvolvimento embrionário dentro do corpo da mãe e alimentando diretamente por ela). 
Estes são apenas alguns exemplos, entre os muitos existentes, são casos em que a aquisição de uma característica nova deu condição para que seus portadores passassem a ter grande vantagem adaptativa sobre os demais organismos concorrentes.
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Outra situação que conduz uma irradiação adaptativa é o fato de uma espécies atingir um território ou uma área totalmente desabitada por organismos semelhantes a ela, onde existe uma variedade de ambientes passíveis a serem explorados pelo conjunto de pré-adaptados, havendo, ainda, uma variabilidade genética presente na espécie invasora. 
Um exemplo clássico desse tipo de irradiação é o dos pássaros que vivem nas ilhas Galápagos, onde ocorreu intensa adaptação dos picos aos tipos de alimentos disponíveis nas ilhas. 
Diferentes tipos de ambiente, aliados a forças seletivas diversas, geram uma série de seleções direcionais nas populações isoladas, acabando por dar origem a uma série de espécies muito próximas 
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A velocidade que surgem as espécies novas ou com que as espécies se modificam não é constante. 
Podem existir períodos de intensa atividade evolutiva e períodos totalmente estacionários. O que determina se os organismos vão estar em uma fase ou em outra e o meio ambiente. 
Um ambiente estável por longos períodos de tempo provoca uma baixa ação evolutiva, pois nesse período deve prevalecer a seleção estabilizadora sobre as populações. 
Se o ambiente permanecer em constantes mudanças, num certo período de tempo provocará intensas atividades evolutivas. 
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Constância evolutiva
Uma espécie atravessa longos períodos de tempo sem se alterar de forma substancial. 
Alguns desses organismos recebem a denominação de “fóssil vivos”. 
		Ex. gambá, cuja a forma nada mudou nos 
 últimos 80 milhões de anos
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Esses “fósseis vivos” têm algumas características comuns:
		- O ambiente em que vive não se alterou muito 
		- Têm grande capacidade de escapar de
 predadores
		- Possuem diversidade alimentar
		- Têm elevada taxa de reprodução 
A existência destes organismos mostra que a evolução não têm que ocorrer necessariamente. 
A evolução resulta da adaptação dos organismos aos ambientes.
Constância evolutiva
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Convergência evolutiva
Entende-se por convergência evolutiva o fato de que organismos com diferentes origens e estruturas, quando submetidos a um mesmo ambiente ou tendo que “solucionar” o mesmo problema adaptativo, evoluem para formas ou soluções semelhantes. Ocorre uma convergência à forma do organismo.
São exemplos clássicos de convergência evolutiva os mamíferos, aquáticos, como as baleias e os golfinhos, que adquiriram a forma de peixes, embora devam ter se originados de ancestrais terrestres.
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 A distância filogenética-evolutiva entre mamíferos
e peixes é muito grande. Os mamíferos evoluíram a partir de réptil; os répteis evoluíram a partir de um anfíbios; e os anfíbios evoluíram a partir de um peixe, sendo que, a partir dos répteis, as espécies eram principalmente terrestres. 
A volta de mamíferos as águas, adquirindo aspecto de peixe, é chamada convergência evolutiva. 
Isto não significa que todo vertebrado de origem terrestre que passe a viver na água tenha que adquirir a forma de peixe; basta ver, por exemplo, o caso das tartarugas marinhas.
Convergência evolutiva
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Outro exemplo de convergência evolutiva é o caso dos animais que adquirem a capacidade de voar. 
Todos eles desenvolveram asas, embora, às vezes, de formas e origem embrionárias totalmente diferentes. As asas das aves, por sua vez, são análogas e homólogas às asas dos morcegos. 
Tantos os insetos, como os morcegos (mamíferos) e as aves, têm origem evolutiva distinta, de maneira que o desenvolvimento das asas nestes organismos é um caso de convergência evolutiva.
Convergência evolutiva
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Estruturas homólogas 
Estruturas análogas 
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A evolução tem direção? 
É aceito pela esmagadora maioria dos estudiosos, o fato de que as espécies evoluem, a dúvida seguinte passou a ser: 	
 Na realidade, esta indagação, apresentada desta maneira, tenta dissimular uma dúvida muito importante para o homem:
A evolução é um processo totalmente casual ou existe uma direção no processo evolutivo?
Teria a espécie humana surgido por acaso ou a evolução tinha como “objetivo” seu aparecimento?
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Uma dúvida dessa grandeza não pode ser resolvida tão facilmente, dadas as complexas implicações morais e religiosas que ela desencadeia. Na realidade, esta é uma questão polêmica até hoje e nada indica que deixará futuramente.
A evolução tem direção? 
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Sob o ponto de vista estritamente científico e baseado em tudo que se sabe sobre mecanismos evolutivos, nada indica que essa evolução possa ter qualquer tipo de orientação. 
O que vai acontecer com uma espécie, num dado momento evolutivo, dependerá de sua variabilidade genética, ou pré- adaptações, e das pressões seletivas a que ela estiver exposta. 
A evolução tem direção? 
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É praticamente impossível prever para onde caminhará evolutivamente uma das espécies atual. 
Da mesma forma, para cada espécies ancestral das espécies atuais, era impossível prever que elas dariam origem às espécies atuais, em vista das inúmeras possibilidades evolutivas existentes. 
 Cada espécie,
 num dado momento,
 poderia ser 
 representada, em
 relação às 
 possibilidades 
 evolutivas, pelo
 seguinte esquema:
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A evolução para qualquer uma dessas direções dependerá das condições genéticas e seletivas do momento. 
Supondo que ela evolua para A2, teremos em, A2 a repetição do problema: 
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Supondo agora que ela evolua para A2.4 
Espécie
A
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Se, neste estágio, quando só existir a espécie A2.4.1, for estudada através dos fósseis, a sua origem, ou seja, as suas espécies ancestrais, se chegará a seguinte conclusão 
Se evoluir para A2.4.1 
Tudo indicará uma direção evolutiva; não se deve esquecer, no entanto, que esta “direção” só é estabelecida depois que ocorrem os fatos.
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INTRODUÇÃO
Os mecanismos evolutivos atuam sobre a espécie. É a espécie que se transforma, em resposta às pressões seletivas, dando origem a novas raças e novas espécies
As categorias sistemáticas superiores – gêneros – famílias etc. agrupam espécies relacionadas evolutivamente.
Na maioria dos casos, a distinção entre gêneros e famílias torna-se fácil, graças a extinção dos tipos intermediários. Em grupos onde isso não ocorreu, torna-se difícil a definição destas categorias.
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O conjunto de evidências paleontológicas, reunidas em um grande volume de pesquisas, além de estudos filogenéticos, indicam que a evolução de categorias superiores, se deu pelos mesmos mecanismos que originaram raças e espécies.
O aumento das diferenças entre os grandes grupos é atribuído ao tempo decorrido para sua evolução, além da extinção dos tipos intermediários
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História da vida
Desde sua origem até os tempos atuais, a história da terra é dividida em períodos e eras que compreendem espaços de tempo da ordem de milhões de anos
Estes períodos são demarcados por profundas alterações no ambiente terrestre, caracterizando-se também pelo surgimento de grandes grupos de seres vivos e pela extinção de outros.
Uma análise dos registros fósseis, localizando-os na escala do tempo geológico, permite obter um panorama da história da vida na superfície da terra.
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Seqüência dos principais
eventos evolutivos,
distribuídos nas eras e períodos geológicos.
Além das eras Cenozóica, Mesozóica e Paleozóica, existem ainda as eras Arqueozóica e Proteozóica.
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A teoria mais aceita é aquela segundo a qual, os mais remotos ancestrais de todos os seres vivos atuais tenham sido procariontes existentes a há cerca de 2 a 3 bilhões de anos.
A partir desses ancestrais, evoluíram dois grupos: um deles originando a linha evolutiva dos procariontes atuais e outra que originou o ancestral dos eucariotos atuais
As grandes linhas da evolução
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A origem de mitocôndrias e cloroplastos, como resultado da simbiose, entre procariontes primitivos e o ancestral eucarionte, teria possibilitado a evolução dos atuais grupos de eucariontes aeróbicos (com mitocôndrias), autótrofos (com cloroplastos) ou heterótrofos (sem cloroplastos).
Representação simplificada da provável árvore filogenética dos grupos atuais de seres vivos
Eucariontes atuais
Procariontes atuais
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Cada um dos grandes grupos de seres vivos hoje conhecidos teve, a partir de um certo ponto, histórias evolutivas independentes.
Pesquisas multidiciplinares em muitos casos tornaram possíveis o estabelecimento de grandes linhas evolutivas. 
Algumas destas linhas são interrompidas em vários pontos pela falta de documento fóssil satisfatório. Porém reúnem evidências fortes e numerosas de que os seres vivos atuais são diferentes dos seus ancestrais.
Essa diferenciação se deu gradativamente, geração após geração, graças a ação da seleção natural sobre a variabilidade genética de suas populações naturais.
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Prováveis linhas evolutivas que originaram os:
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Grandes grupos vegetais
 Há cerca de 570 milhões de anos (período Cabriano), ocorreu uma grande diversificação do mundo vivo.
 Os mares já eram habitados por vários tipos de algas e animais pluricelulares.
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 Registra-se também nesse período a presença da maioria dos filos de invertebrados:
 Porífera
 Celenterados
 Molusca
 Artrópoda
 Equinoderma
Evolução dos grupos invertebrados
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Evolução 
dos Vertebrados
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Evolução dos anfíbios
Alguns peixes com nadadeiras lobadas, capazes de sustentar o corpo sobre elas e nadar no fundo dos lagos são os mais prováveis ancestrais dos anfíbios.
Os anfíbios primitivos eram de grande porte, bem diferentes dos atuais.
Surgiram no período Carbonífero e Perniano, ocorrendo grande extinção no Triássico.
 No final da era Paleozóica, portanto início do Triássico, surgiram os ancestrais dos anfíbios modernos
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Evolução dos Répteis
A partir de um pequeno grupo de anfíbios, evoluíram animais com ovos capazes de se desenvolver fora do ambiente aquático – ancestrais dos répteis.
Os répteis passaram por uma grande irradiação na era Mesozóica, atingindo seu clímax no Triássico, com o domínio dos dinossauros.
Passaram também por grandes ciclos de extinção, nos quais foram atingidas principalmente as formas de grande porte.
As formas pequenas tornaram a se irradiar após cada ciclo, reconquistando diversos ambientes.
O ciclo mais recente, cerca de 100 milhões de anos, extinguiu os grandes répteis da face da terra.
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Evolução dos peixes aos Répteis
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Evolução dos peixes aos Répteis
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EVOLUÇÃO DOS PEIXES AOS RÉPTEIS
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As aves, juntamente com os mamíferos, compreendem a fauna moderna dominante dentre os vertebrados pois estão presentes em todos os ecossistemas da Terra. 
Várias características são responsáveis por esse sucesso, das quais destacam-se a capacidade de vôo, a homeotermia e um sistema respiratório sofisticado, único entre os cordados. 
Sua história geológica é relativamente longa, iniciando-se com a aquisição de penas por organismos encontrados como fósseis na região de Solenhofen, no sul da Alemanha. 
EVOLUÇÃO das AVES
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Estas rochas calcárias foram depositadas em ambiente lagunar de clima subtropical do Jurássico superior, há 140 milhões de anos.
EVOLUÇÃO das AVES
 A reconstituição da evolução das aves é difícil, pela precariedade do registro fóssil.
 Parecem ter evoluído a a partir de répteis como indicam os fósseis de formas intermediárias entre répteis e aves (Archeopteryx), encontrados em rochas do período Jurássico
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EVOLUÇÃO das AVES
O Archaeopteryx tinha dentes e possuía ossos na cauda como um pequeno dinossauro, nas asas ainda possuía três dedos, que serviriam para agarrar os galhos das árvores e auxiliar na subida das mesmas. 
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Archaeopteryx
A questão que gera dúvidas é o fato de o Archaeopteryx não possuir o esterno (robusto osso provido de uma quilha que as aves têm no peito, onde se inserem poderosos músculos que permitem o bater de asas para o vôo ), no entanto o Archaeopteryx possuía o chamado " osso da sorte " ou " forquilha " típico das aves. 
Não se sabe ao certo se o Archaeopteryx poderia levantar vôo e voar como as aves, mas sem dúvida " voava " de galhos em galhos, dava saltos enormes impulsionados pelas asas (como as galinhas o fazem atualmente) e planava caçando insetos nas matas do Jurássico
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A fase evolutiva seguinte das aves chegou até nós através de bem preservados fósseis com cerca de 90 milhões de anos. 
Deste grupo de aves as que melhor se conhecem são o Hesperornis e o Ichthyornis, ambas aves aquáticas que viveram onde hoje se situa a América do Norte. Por essa altura um enorme mar interno cobria a região. É quase certo que a base alimentar do Hesperornis e do Ichthyornis era o peixe. 
Tal como o Archaeopterix ambos possuíam dentes, embora estejam evolutivamente mais próximos das aves que hoje conhecemos 
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 O Hesperornis assemelha-se ao mergulhão dos nossos dias. Embora fosse incapaz de voar, era um exímio nadador/mergulhador. 
O Ichthyornis, que se assemelha  à atual gaivota, também mergulhava em busca das suas presas, mas com as suas longas asas era já capaz de voar.    
As primeiras aves que em tudo são idênticas às dos dias de hoje e apareceram há cerca de 65 milhões de anos. 
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 A grande maioria destas aves era aquática e não possuíam mais dentadura e são os antepassados diretos de patos, flamingos e pelicanos. 
 Os antepassados das outras aves que conhecemos atualmente evoluíram entre o período dos 65 e 13 milhões de anos. Entre estes incluem-se os primeiros falcões, avestruzes, corujas, mochos e pingüins. 
 Finalmente, há cerca de 11.500 anos, no fim dos glaciares, já existia a grande maioria das espécies de aves que chegaram até nossos dias.
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...E DEUS CRIOU O HOMEM À 
SUA IMAGEM E SEMELHANÇA.