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Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância AP1 2019-1 QUESTÃO 1 (2,5 pontos) Do ponto de vista evolutivo, os organismos existem para produzir descendentes com sucesso, tantos quanto for possível. Para resolver o problema básico da reprodução, os organismos desenvolveram grande diversidade de soluções, incluindo várias combinações de características bionômicas. As características bionômicas podem ser classificadas, de forma relativa, quanto a sua duração, quantidade ou intensidade. Por exemplo: (i) estágio de desenvolvimento ao nascer (inicial ou avançado); (ii) tempo decorrido para atingir a maturidade sexual (curto ou longo); (iii) número de eventos reprodutivos (baixo ou alto); (iv) fecundidade/ número de descendentes (baixo ou alto); (v) longevidade/ tempo de vida (curto ou longo). (A) Leia os casos abaixo, identifique uma ou várias características bionômicas e classifique-as: (a) As estrelas do mar, na forma de reprodução sexuada, lançam no mar centenas de milhares de ovos microscópicos que se desenvolvem ao sabor das correntes marinhas; iv- (fecundidade – número de descendentes - alta) (b) Um rinoceronte produz apenas um filhote por gestação, que se desenvolve no útero por 16 a 18 meses e necessita de mais de um ano de cuidado antes de se tornar independente; ii- (tempo decorrido para atingir a maturidade sexual - longo; iv- fecundidade - número de descendentes - baixo) (c) A fêmea do polvo gigante do Pacífico (Enteroctopus dofleini) vive de 3 a 4 anos, desova milhares de ovos de uma só vez e então morre; iv- (fecundidade alta, v- longevidade baixa). (d) A árvore sequóia (Sequoia sempervirens) vive por muitas centenas de anos e produz 1 milhão de sementes a cada ano v- (longevidade longa; iv- fecundidade alta). (B) Como deveria se comportar cada uma destas características para que um organismo fosse “otimizado", ou seja, tivesse uma tremenda aptidão? Explique brevemente. (i)estágio avançado de desenvolvimento ao nascer; (ii) tempo decorrido para atingir a maturidade sexual curto; (iii) número de eventos reprodutivos alto; (iv) alta fecundidade/ número de descendentes alto; (v) alta longevidade/ tempo de vida longo. Essas características combinadas levariam a uma aptidão máxima, ou seja, um indivíduo que se reproduz muito cedo e muitas vezes (por ter muitos eventos reprodutivos e viver muito tempo) e com alta fecundidade, acaba gerando uma quantidade enorme de descendentes ao longo da vida (C) É possível que algum organismo alcance essa situação “ótima” ou ideal? Justifique sua resposta. Não. A energia alocada para a otimização de uma dessas características impede que seja alocada para outra característica. Assim, a quantidade de energia necessária para atender essas características propostas inviabiliza a existência desse ser. Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância QUESTÃO 2 (1,5 pontos) Nas regiões frias de clima temperado no hemisfério norte, o mamífero carcajú (Gulo gulo) apresenta pele com espessura de aproximadamente 1 mm durante os meses de verão e de aproximadamente 6 mm nos meses de inverno. Da mesma forma, diversas aves desenvolvem plumagem mais densa no inverno do que no verão. (a) Essa resposta dos organismos, que permite ajuste rápido ao ambiente, é resultado de um processo de aclimatação ou de plasticidade fenotípica? Aclimatação (b) Justifique, explicando as diferenças entre os dois processos. Aclimatação é reversível; plasticidade fenotípica, não. QUESTÃO 3 (1,0 ponto) Descreva e compare as curvas de sobrevivência (abaixo) das populações do carneiro de dall Ovis dalli (Tipo I) e do arbusto do deserto Cleome droserifolia (Tipo III) com relação às expectativas de sobrevivência e mortalidade em diferentes fases da vida. O carneiro, por ser mamífero, tem cuidado parental, o que propicia boa sobrevivência nas fases iniciais da vida. A curva do tipo I mostra que sua expectativa de sobrevivência diminui ao longo do tempo, possivelmente por predação, competição intraespecífica ou doenças. Já o arbusto (curva tipo III) mostra uma taxa de mortalidade alta no início da vida, com taxa de mortalidade quase constante no restante da vida. QUESTÃO 4 (1,0 ponto) A respeito de tabelas de vida de coorte, assinale o código para Verdadeiro (V) ou Falso (F) nas afirmativas abaixo. Para aquela(s) Falsa(s) escreva a frase novamente de forma a que fique correta: (a) Essas tabelas seguem o destino de um grupo de indivíduos nascidos ao mesmo tempo, desde o nascimento até a morte do último indivíduo. Verdadeiro (b) Nessas tabelas, as idades de indivíduos marcados devem ser estimadas. Falso. Nessas tabelas um grupo de indivíduos nascidos em um mesmo período são acompanhados, de modo que sabe-se sua idade, sem ser necessário estimar (como na tabela de vida estática) (c) Essas tabelas são prontamente aplicáveis a populações de plantas e animais sésseis, especialmente quando os indivíduos não vivem durante muito tempo. Verdadeiro (d) Nessas tabelas, tempo e idade são confundidos, de modo que é difícil separar os efeitos da idade dos efeitos das condições em determinados períodos de tempo. Falso. É possível saber a idade, pois os indivíduos são acompanhados desde o nascimento. QUESTÃO 5 (1,0 ponto) Na tabela abaixo seguem as taxas de crescimento de uma população de gengibre silvestre (Asarum canadense) em uma floresta, na década de 90. De acordo com essas taxas, que tipo de previsão se pode fazer sobre o tamanho dessa população nos anos seguintes? Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância As taxas de crescimento variam a cada ano, sendo frequentemente menores do que 1, o que sugere que a população diminuirá ao longo dos anos, a menos que as condições melhorem e a taxa passe a ser maior que 1 (λ > 1) Após notarmos que apenas três alunos haviam dado uma resposta correta a esta questão e, ainda assim, não ficando claro se realmente sabiam o conteúdo, pois a resposta não exigia explicações, retornamos ao material de aula e percebemos que o mesmo não fornecia uma base adequada para responder à questão formulada. Embora a taxa de crescimento geométrico lambda apareça no texto da aula 7 (pg. 104), nas páginas seguintes a taxa de crescimento utilizada nas fórmulas para calcular o tamanho populacional após x gerações, é R. Assim, conferimos pontuação máxima a esta questão para todos os alunos (1,0). Posteriormente colocaremos na página uma explicação complementar à aula 7, sobre essas fórmulas e o uso/ interpretação de lambda. Sugerimos fortemente que todos os alunos, e especialmente aqueles que farão a AP3, consultem esse material. QUESTÃO 6 (2,0 pontos) Dada uma população de joaninhas residentes em moitas de um jardim, a) Como você faria uma estimativa de tamanho populacional utilizando o método de Lincoln-Petersen, de captura, marcação e recaptura? Faria uma amostragem de joaninhas em uma área delimitada, (n1) e as marcaria com caneta colorida nos élitros (m1) passado um curto intervalo de tempo (horas), faria nova amostragem (n2) e verificaria a proporção de marcados (m2). Caso nessa segunda amostragem grande parte dos indivíduos seja composta daqueles já marcados (m2), significa que eu teria amostrado uma grande proporção da população já na primeira amostragem. Por outro lado, caso nessa segunda amostragem eu tenha encontrado uma pequena proporção de indivíduos já marcados, isto significa que aquela quantidade que eu marquei é uma fração pequena da população total. Assim, o tamanho estimado de sua população deve estar bem acima da quantidade de indivíduos capturados na primeira amostragem.b) Que cuidados tomaria durante o procedimento? 1) A população deve ser fechada para efeitos de sua estimativa, ou seja, o período entre as duas amostragens deve ser curto de modo a não ocorrerem nascimento, morte, emigração ou imigração de indivíduos. Portanto, teoricamente, a população não deverá sofrer variação numérica durante o período entre as amostragens. 2) Deve haver igual capturabilidade dos indivíduos. A técnica de captura utilizada deve considerar a existência de possíveis variações no comportamento relacionadas, por exemplo, ao sexo, à idade ou ao tamanho dos indivíduos estudados. 3) Marcar os indivíduos de forma a não prejudicar sua capacidade de se misturar na população ou a probabilidade de que sejam recapturados.