Macroevolução e Registros Fósseis

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

UNIVERSIDADE FEDERAL PERNAMBUCO
CENTRO ACADÊMICO DE VITÓRIA
GENÉTICA HUMANA
Profa. Dra. Cynthia de Oliveira Nascimento
MACROEVOLUÇÃO
 Microevolução – processos envolvidos na mudança da frequência dos genes na população.
Associado às forças evolutivas: mutação, seleção natural, deriva gênica e fluxo gênico entre populações.
MICROEVOLUÇÃO X MACROEVOLUÇÃO
 Macroevolução – processos associados com os resultados das mudanças geológicas.
São as grandes mudanças evolutivas vistas nos eventos de extinção em massa ou eventos catastróficos e rápidos em relação ao tempo geológico.
MICROEVOLUÇÃO X MACROEVOLUÇÃO
A MICROEVOLUÇÃO – tem sido estudada com técnicas genéticas, usando observações e experimentos com duração de uma existência humana. 
A MACROEVOLUÇÃO – tem sido estudada por meio da evidências fóssil, da morfologia comparada e da inferência filogenética. 
MICROEVOLUÇÃO X MACROEVOLUÇÃO
Macroevolução
5
DEFINIÇÃO: são restos dos organismos do passado e são preservados em rochas sedimentares.
É qualquer traço de vida do passado.
Os fósseis: 
 Parte do corpo – conchas, ossos e dentes 
 Restos de atividades dos seres vivos – tocas ou pegadas (traços ou vestígios fósseis);
 Produtos químicos que eles produzem (substâncias químicas fósseis) 
REGISTROS FÓSSEIS
Partes moles – menor probabilidade de fossilização.
Partes duras – maior probabilidade de fossilização. 
Fossilização – enterramento em sedimentos sob uma coluna de água..
SÓ AS ROCHAS SEDIMENTARES CONTÊM FÓSSEIS.
REGISTROS FÓSSEIS
ROCHAS SEDIMENTARES: ESTRATIFICADAS
Nas camadas mais antigas somente são encontrados organismos muito primitivos.
Cordados, mamíferos e entre eles os primatas somente são encontrados em camadas mais recentes.
O registro fóssil - fornece duas informações sobre a evolução da vida:
 Ordem cronológica dos fósseis nas camadas geológicas.
REGISTROS FÓSSEIS
TEMPO GEOLÓGICO
Divido em uma série de eras, períodos e épocas
As idades geológicas sucessivas foram reconhecidas inicialmente por meio das características das faunas fósseis.
O tempo geológico é medido tanto em termos absolutos quanto relativo:
Tempo absoluto: data expressa em anos
 Tempo relativo: em função de outro evento conhecido
O registro fóssil - fornece duas informações sobre a evolução da vida:
Existência de formas intermediárias entre grupos aparentados.
Archeopteryx:réptil intermediário que deu origem às aves.
REGISTROS FÓSSEIS
Embriologia Comparada
Na primeira linha, os desenhos de Haeckel, de vários embriões diferentes, mostrando  incrível semelhança em uma determinada fase do desenvolvimento.
Na segunda linha, as fotografias de Richardson de como os embriões realmente são, na mesma fase de desenvolvimento citada por Haeckel. 
 · Fendas branquiais: ocorrem na faringe, são aberturas que conduzem a bolsas branquiais; nos peixes, a fendas branquiais mantém-se abertas e comunicam-se com as guelras ou brânquias. Nos vertebrados superiores desaparecem ou dão origem a estruturas internas, como a Trompa de Eustáquio que liga a faringe ao ouvido, canal auditivo, cordas vocais, etc; 
· Coração: inicialmente surge um tubo com duas cavidades, que se mantém nos peixes, depois passa a apresentar três cavidades com mistura de sangues (anfíbios e répteis, na figura) e, por último, passa a quatro cavidades (aves e mamíferos). 
Embriologia Comparada
Fendas branquiais: brânquias nas salamandras (4) e peixes (5).
Órgãos vestigiais
Órgãos reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum. 
O apêndice produz leucócitos, atualmente, mas já foi o local de digestão da celulose (ingerida em abundância por nossos ancestrais e ancestrais dos herbívoros). 
Terceiro Molar (o siso)
Os primeiros Homo sapiens mastigavam muitos vegetais e carne para consumir as calorias necessárias para sobreviver, por isso um par a mais de molares era muito útil. 
Cóccix 
O cóccix (7) é o osso rudimentar da cauda das formas animais inferiores. É a porção distal da coluna vertebral com forma cônica, em número de quatro e, às vezes, até cinco segmentos.
Tais ossículos são móveis ao nascimento e tendem a se fundirem na infância e no início da vida adulta. 
Músculos adutores das orelhas.
Um trio de músculos extrínsecos deveria fornecer aos pré-hominídeos a capacidade de mover as orelhas de forma independente da cabeça. O homem moderno ainda possui o trio, funcional em alguns indivíduos, lembrando ancestrais que moviam as orelhas para espantar parasitas ou vetores dos mesmos.
Terceira pálpebra: membrana nictitante
A bolinha vermelha no canto interno do olho pode ser a sobra de uma terceira pálpebra. É provável que um ancestral comum de aves e mamíferos a usasse para proteger os olhos. 
O jacaré possui uma terceira pálpebra transparente que vai de um lado para o outro do olho para fechá-lo e protegê-lo, de forma que quando debaixo d'água possa ver a sua presa.
Provas Bioquímicas
Existe uma unidade molecular nos seres vivos, pois os mecanismos básicos são os mesmos, tal como os componentes bioquímicos fundamentais (5 tipos de nucleotídeos, 20 tipos de aminoácidos, atuação enzimática, código genético, processos metabólicos). As variações apresentam uma gradação, sugerindo uma continuidade evolutiva (quanto mais afastados filogeneticamente se encontrarem dois organismos, mais diferem na seqüência de DNA, na seqüência de proteínas e, portanto, nos processos metabólicos que essas proteínas controlam).   
Citocromo C
Citocromo C, uma proteína respiratória que se encontra em todos os seres aeróbios. 
Árvores filogenéticas – os seres vivos podem ser classificados em grupos por ordem de complexidade e por sua história evolutiva comum.
 Isso reflete que os seres agrupados em uma árvore filogenética mantêm elos de ancestralidade.
FILOGENÉTICA
Árvores filogenéticas 
COEVOLUÇÃO
COEVOLUÇÃO
ADAPTAÇÃO
Fatores bióticos
Fatores abióticos
INTERAÇÕES ENTRE AS ESPÉCIES
 Regulam a dimensão das populações de forma mais efetiva do que os fatores abióticos.
 Todos os organismos, mesmo isolados espacialmente, dependem de outros - integram uma comunidade.
 Melhor funcionamento da comunidade maior especialização dos organismos - separação de funções. 
FATORES BIÓTICOS
 É a evolução de características de uma espécie em resposta a características desenvolvidas por outra espécie. Não necessariamente gera novas espécies.
 Ocorre quando duas ou mais espécies influenciam as evoluções umas das outras.
 Explica a Coadaptação.
COEVOLUÇÃO
FORMAS DE COEVOLUÇÃO 
A coevolução também inclui as relações de predador-presa e de hospedeiro-parasita.
COEVOLUÇÃO COMPETITIVA 
COEVOLUÇÃO COMPETITIVA 
COEVOLUÇÃO COOPERATIVA 
COEVOLUÇÃO COOPERATIVA 
I. Antagonística (+ / - ou - / -) 
A. Hospedeiro/parasita - presa/predador 
B. Rainha Vermelha (equilíbrio coevolutivo) 
C. Competição e deslocamento de caráter 
II. Mutualística (+ / +) 
Trófica 
Defensiva 
C. Dispersiva 
COEVOLUÇÃO 
Coevolução inseto-planta 
Predação (herbivoria) 
“Corrida armamentista” 
A evolução de novos inseticidas naturais (alcalóides por exemplo) pelas plantas predadas podem envenenar os insetos fitófagos. 
Mecanismos de desintoxicação em insetos permitem que estes se alimentem das plantas 
Coevolução antagonista
Predação O “equilíbrio” entre populações de consumidores e presas depende das adaptações desenvolvidas ao longo de sua evolução: a noção de coevolução 
Coevolução antagonista
Predadores têm adaptações para explorar suas presas(forma e função relacionada com a dieta)
•À medida que as presas aumentam de tamanho ou velozes, tornam-se mais difíceis de capturar, os predadores se tornam mais especializados:
1.Mobilidade
2.Órgãos de sentido (visão, olfato)
3.Estruturas bucais e aparelho digestivo relacionados com a dieta
A percepção do
risco da predação: presas desenvolvem adaptações para evitar seus predadores
•Refúgios físicos e funcionais(tamanho)
•Escape (sentidos aguçados e velocidade)
•Coloração (críptica/coloração de advertência)
•Adaptações estruturais e químicas nas plantas e animais (cheiros ruins, secreções nocivas, espinhos, carapaças, etc)
Adaptações estruturais de plantas(espinhos, pêlos, cascas das sementes, resinas adesivas, etc)
“Temos de correr o máximo para sempre continuar no mesmo lugar!”*
Predação e parasitismo: paradoxo da rainha vermelha.
Corrida adaptativa entre organismos que tentam conseguir recursos e organismos que tentam sobreviver.
Mutualistas apresentam funções complementares
•Interações entre espécies que beneficiem ambos parceiros podem levar à coevolução:
–Cada parceiro é especializado em realizar uma função complementar à função do outro
–Tipos : Trófico, Defensivo, Dispersivo
MUTUALISMO
Geralmente envolve parceiros especializados na obtenção de energia e nutrientes:
–Tipicamente, cada parceiro supre um nutriente limitado ou fonte de energia que o outro não pode obter por si próprio.
Líquens: fungos (heterotróficos) * algas ou cianofíceas (autotróficos)
Corais:com dinoflagelados fotossintetizantes
Mutualismo Trófico
 Exemplos clássicos de mutualismo 
Protozoários flagelados e cupins: Digestão de celulose.
Trichonympha
 Exemplos clássicos de mutualismo
Protozoários, bactérias e vertebrados herbívoros: Digestão de celulose.
 Exemplos clássicos de mutualismo 
Algas e fungos (líquens): O fungo ganha os produtos da fotossíntese e a alga certos nutrientes inorgânicos, além de umidade e iluminação adequada. 
 Exemplos clássicos de mutualismo 
Pássaro palito e crocodilo: O pássaro se alimenta de restos alimentares e vermes da boca do crocodilo. 
Mutualismo
•Envolve espécies que recebem alimento ou abrigo de seus parceiros em troca de uma função defensiva:
–A função defensiva pode proteger um parceiro contra herbívoros, predadores ou parasitas
Heremitas e anêmonas (não há
evidência de coevolução)
Acácias e formigas (parece que há coevolução)
Mutualismo Defensivo
•Envolve animais que:
–transportam pólen em troca por recompensas tais como néctar (e.x. flor e abelha)
–transporte e dispersão de sementes em troca do valor nutritivo das frutas ou outras estruturas associadas com as sementes
Mutualismo Dispersivo 
É uma relação ecológica onde um organismo é beneficiado (relação positiva) e o outro não é afetado(neutra).
COMENSALISMO
 Casos clássicos de comensalismo
Bromélias e árvores: a bromélia ganha um substrato.
 Casos clássicos de comensalismo
Rêmoras e tubarões: a rêmora ganha alimento.
 Casos clássicos de comensalismo
Entamoeba coli e humanos: a ameba ganha alimento e proteção ao meio exterior.