Aula 2 Ecologia e Evolução

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PRINCÍPIOS DE ECOLOGIA EVOLUTIVA
Organismo
População
Comunidade
EcossistemaBiosfera
RELEMBRANDO...
O que é Ecologia?
“Em biologia, nada tem sentido, 
exceto à luz a evolução”
Theodosius H. Dobzhansky
PENSAMENTO EVOLUTIVO E ECOLÓGICO
“… muito pouco em evolução faz
sentido exceto à luz da ecologia”
Theodosius H. Dobzhansky Colin R. Townsend
Q1: Porque existem tantas espécies diferentes?
Q2: Porque a distribuição dos organismos não é igual?
12.5 milhões de espécies descritas na Terra...
ADAPTAÇÃO E SELEÇÃO NATURAL
A EVOLUÇÃO DA TERRA
200 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
135 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
35 milhões de anos atrás
A EVOLUÇÃO DA TERRA
Dias atuais...
A EVOLUÇÃO DA TERRA
PERMIANO
(225 milhões de 
anos)
TRIÁSSICO
(200 milhões de 
anos)
JURÁSSICO
(135 milhões de 
anos)
CRETÁCEO
(65 milhões de 
anos)
Dias atuais...
200 milhões de anos atrás
135 milhões de anos atrás
35 milhões de anos atrás
Deriva dos Continentes
A EVOLUÇÃO DA TERRA
Comprovação da Deriva dos Continentes
 Evolução da história de vida
 Evolução do Comportamento
 Evolução das Interações Biológicas
 Evolução da biodiversidade e das comunidades
Ecologia Evolutiva
“Estudo das relações entre os 
organismos e a totalidade dos 
fatores físicos e químicos os 
afetam ou que são influenciado 
por eles.” (Pianka, p.5, 1994)
Ecologia
“Mudança nos atributos 
herdáveis, através da 
substituição dos genótipos 
numa população.” 
(Ricklefs, p.485, 2003)
Evolução
ALGUMAS DEFINIÇÕES
QUAL A ORIGEM DA VIDA?
 Teorias da Abiogênese
Teoria do Criacionismo
Teoria da Geração Espontânea
 Teoria da Biogênese
Século XVII a XIX – Redi, Needham, Spallanzani e Pauster
 Teoria Cosmozóica (Panspermia)
Final do séc. XIX – Liebig, Richter , Helmholtz e Arrhenius
E st rom a t ó l i t os
O REGISTRO DOS PRIMEIROS SERES VIVOS...
DIVERSIFICAÇÃO DA VIDA
Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829)
 Lei do uso e desuso
 Lei da transmissão dos 
caracteres adquiridos
Charles Darwin
(1809-1882)
 Diferenças individuais numa 
mesma espécies.
 Luta pela sobrevivência. 
 Apenas os mais aptos 
sobrevivem.
 Transmissão dos caracteres 
para os descendentes. 
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA
Interpretações diferentes para um mesmo problema...
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA
TEORIAS SOBRE A EVOLUÇÃO DA VIDA
MICROEVOLUÇÃO MACROEVOLUÇÃO
Mudanças em pequena escala 
nas freqüências genéticas em 
uma população ao longo de 
poucas gerações. 
Mudanças em larga escala nas 
freqüências de genes em uma 
população ao longo de um 
grande período de tempo
 Mutação
 Fluxo Gênico
 Deriva Genética
 Seleção Natural
 Especiação
COMO SE DÁ A EVOLUÇÃO?
Mutação – mudança estrutural repentina na seqüência do DNA
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
Fluxo Gênico– transferência ou migração de genes de uma
população para outra.
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
Deriva Genética – mecanismo de flutuação das freqüências alélicas
em relação tempo.
População original
População
original
População
evoluida
Fenótipo (cor da concha)
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MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
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MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
Seleção Natural – processo crucial para que haja evolução
Variabilidade: variabilidade natural de uma característica deve existir
dentro da população
Hereditabilidade: a característica deve ser herdada, ou seja, deve ter
uma expressão gênica que possa ser passada de geração para geração
Reprodução diferencial: a característica deve predominar na população
para que seja transmitida para a prole
Adaptação: uma característica herdada deve possibilitar uma maior
sobrevivência e reprodução do organismo dentro de um ecossistema
MECANISMOS DE MICROEVOLUÇÃO
Especiação – processo no qual uma espécie se transforma em outra
(anagênese) ou dá origem a novas espécies (cladogênese)
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
Alopátrica Peripátrica Parapátrica Simpátrica
População original
Passo inicial da 
especiação
barreira novo nicho novo nicho Polimorfismo
genético
Evolução do isola-
mento reprodutivo
Espécies distintas
após o equilíbrio
em isolamento em nicho
isolado
em nicho
adjacente
dentro da
população
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
MECANISMOS DE MACROEVOLUÇÃO
Figure 24.13ŹŹTw o models for the tempo of speciation
Gradualismo Equilíbrio Pontuado
ssss ssss
mudanças morfológicas mudanças morfológicas
tempo
MODELOS DE MACROEVOLUÇÃO
EXEMPLO DO GRADUALISMO
EXEMPLO DO EQUILÍBRIO PONTUADO
EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO
EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO
SUMÁRIO DO CONCEITO DE ESPÉCIE
Conceito de Espécie
Biológico Morfoespécie Filogenético
Critério de Reconhecimento
Isolamento Reprodutivo
entre populações
Populações são 
morfologicamente 
distintas
Grupos monofilético
menores na árvore 
evolutiva
Vantagens
Independência
evolucionária
Amplamente aplicável Amplamente aplicável, 
baseada em critério 
testáveis
Desvantagens
Não aplicável para 
espécies assexuadas e 
fósseis
Critério subjetivo Poucas filogenias estão 
bem estabelecidas e 
disponíveis
O sucesso de uma espécie é determinada 
pelo sucesso de seus indivíduos
Estratégias de História de vida e Otimização Energética
A biodiversidade é um reflexo da 
Especiação menos a Extinção das espécies
A Extinção é um processo natural...
Explosão do
Cambriano
Ordoviciano Devoniano
Permiano
Triássico
Cretáceo
600 400 200 0
Tempo Geológico (106 anos antes do presente)
900
600
800
700
500
400
300
200
100
N
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Era Paleozóica Era Mesozóica Era Cenozóica
Três tipos de extinção: a local, a biológica e a maciça
Ordoviciano – 50% das famílias de animais, incluindo muitos trilobitas.
Devoniano – 30% das familias de animais,incluindo os agnatos , placodermos e muitos trilobitos.
Permiano – 50% das famílias de animais, incluindo 95 % das espécies marinhas, muitos
briozoáriose todos ostrilobitas.
Triássico – 35% das familías de animais, incluindo muitos répteis e moluscos marinhos
Cretáceo – Dinossauros, muitas espécies marinhas incluindo foraminiferos e moluscos
Causas da atual crise da biodiversidade
Perda de habitats
Fragmentação de habitats
Introdução de espécies
Superexploração da biota
Degradação ambiental
Mudanças Climáticas
Doenças