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: FIXISTAS: • Toda a variedade de seres vivos que habita a terra correspondia aos organismos criados por Deus (criacionistas) → uma vez criadas as espécies não se transformam (fixistas). • Criacionismo → geração espontânea de vida. • Fixismo → imutabilidade das espécies. • Heterogenia → geração espontânea. QUESTIONANDO O FIXISMO: Os argumentos utilizados por Darwin para comprovar a teoria evolutiva e refutar o fixismo foram: A semelhança entre os seres vivos: diante de observações minuciosas estruturas anatômicas aparentemente muito diferentes mostram-se semelhantes. → O aproveitamento de estruturas e comportamentos para funções diferentes do papel original que tinham nos organismos em que surgiram. De que forma isso refuta o fixismo? Não teria sentido que o Criador reaproveitasse estruturas preexistentes para desempenhar funções diferentes já que há no fixismo a ideia de que cada parte de um ser vivo foi planejada para uma determinada função. As convergências: características aparentemente semelhantes que ao serem analisadas se revelam muito diferentes. De que forma isso refuta o fixismo? Em um mundo planejado perfeitamente pelo Criador não teria sentido se utilizar de diferentes estruturas para desempenhar uma mesma função, ou seja, uma característica que desempenha determinada função deveria ser única para todos os seres vivos. Os órgãos vestigiais: estruturas desprovidas de função em uma determinada espécie, mas que se assemelham a órgãos funcionais em outros organismos. De que forma isso refuta o fixismo? O Criador se planejou para criar criaturas perfeitas, tendo em mente que cada parte delas seria projetada idealmente para desempenhar funções específicas, dessa forma não há nenhuma razão para que existam criaturas com estruturas desprovidas de função. Observação: o mesmo pensamento vale para os pseudogenes - genes que não se manifestam e se mantém inativos no genoma. Evidências paleontológicas: fósseis são retratos das espécies que em um tempo remoto habitaram o planeta Terra. Aparecendo sob a forma de restos de organismos e vestígios. O argumento das evidências paleontológicas tem dois vieses principais: o porquê espécies terem desparecido e o porquê das semelhanças entre essas espécies mais antigas e as populações que habitam aquele local no tempo presente. - Em suma, as evidências paleontológicas são as provas do que já existiu no planeta e podem servir para comparar as formas de vida de tempos remotos com as de tempos atuais. De que forma isso refuta o fixismo? Se o criador planejou criaturas perfeitas, não teria sentido o número de espécies desaparecidas em relação a fauna atual. Vale ressaltar para essa explicação que existe uma teoria fixista para as diferentes espécies, defendida por Cuvier, que diz que a Terra passa por sucessivas catástrofes que dizimavam espécies, e Deus repovoava a Terra. Essa teoria é fixista porque nela a mudança é uma exceção e não uma regra. Isso, de fato, explicaria o desaparecimento de espécies, porém ainda encontraria grandes implicações ao se deparar com as inúmeras semelhanças entre ambas as espécies atuais e remotas em uma mesma localidade. → Argumento de Darwin: Nosso conhecimento falho do registro fóssil explicaria a ausência de elos entre as espécies: formas intermediárias existiram, mas não foram encontradas. A biogeografia: a variação de espécies entre os diferentes locais geográficos são uma rica fonte de informação. O estudo da distribuição das espécies comprova que seres mais semelhantes ocorrem em localidades geográficas mais próximas. Vale ressaltar também que barreiras naturais (rios, montanhas e mares, por exemplo) frequentemente subdividem a diversidade biológica. Ou seja, de um lado da barreira uma população tem características mais próximas do que se comparada com sua espécie correspondente do outro lado da barreira. • O padrão de distribuição das espécies pode ser explicado por uma sequência de eventos envolvendo origem, dispersão e modificação de espécies. De que forma isso refuta o fixismo? Não há uma explicação para que o Criador tivesse separado as populações dessa forma. Por outro lado, quando se admite que novas espécies se originam de outras preexistentes é natural o entendimento que as espécies geograficamente mais próximas terão o parentesco mais próximo e por isso gerarão descentes "mais semelhantes". Observação: Os exemplos que ilustram cada um dos argumentos não serão descritos para essa sucinta explicação, mas são ótimos recursos para ajudar na argumentação e entender a implicação de cada argumento. ANTES DE DARWIN: Anaximandro: todas as formas de vida vieram dos peixes e passaram por modificações para se estabelecer em terra firme. Linnaeus: taxonomia. Afirmou que as plantas eram descendentes de um ancestral comum → era um botânico. → Mesmo clima, mesmas espécies. → Falso: por conta das barreiras geográficas. → BUFFON (1707-1788): • Terra muito mais antiga do que 6000 anos. • Os organismos podem mudar. • Lei de Buffon: espécies serão diferentes umas das outras, mesmo que tenham a mesma função se forem expostas ao mesmo clima em distâncias muito longas → regiões diferentes possuem organismos distintos, apesar de apresentar ambientes semelhantes. → Exemplo: Savana africana e Cerrado brasileiro. EVOLUCIONISTAS: → Especiação: diferenciação entre espécies. → Os organismos mudam! Como? Qual o mecanismo que explica a origem das novas espécies? Propostas: • Lamarck → o primeiro a assumir que a evolução ocorre. • Chambers • Darwin • Wallace LAMARCK (1744-1829): Teoria evolutiva: • Formas de vida muito simples são produzidas a partir de matéria inanimada por geração espontânea. → criacionista. • Estas formas de vida simples progridem em direção a uma maior complexidade e perfeição → espécies mudam com o tempo dando origem a novas espécies. → evolucionista (hierarquia ascendente). • Quando o ambiente muda, organismos devem mudar seu comportamento para sobreviver. → auto adaptação. • Uso e desuso alteram a morfologia. → Girafas: esticando seus pescoços para alcançar as folhas mais altas das árvores forçam seus pescoços que se alongam gradualmente (uso e desuso). Em consequência, os descendentes (prole) dessa girafa nascerão com o pescoço mais alongado do que seus pais na mesma idade (caracteres adquiridos). → Ferreiro: com o seu trabalho braçal, fortalece os músculos de seus braços (uso e desuso). Em consequência, seus filhos terão um desenvolvimento muscular semelhante quando adultos (caracteres adquiridos). • Herança dos caracteres adquiridos → as alterações obtidas através do mecanismo de uso e desuso são transmitidas às gerações futuras. → destruía a regularidade no aumento da complexidade dos seres vivos. • Adaptação ao meio resulta no aumento da complexidade (quanto mais adaptado, mais evoluído) → tendência natural da vida de tornar-se mais complexa. • Circunstâncias particulares → influências do ambiente se opondo a tendência da vida de aumentar em complexidade. CHAMBERS (1802-1871): Teoria evolutiva: • Alterações no desenvolvimento embrionário causavam as transformações evolutivas. • Uma gestação mais longa, produziria uma prole com características diferentes, porque o embrião passaria por mais etapas no desenvolvimento. • Gestações MUITO longas gerariam espécies novas. • Quanto maior o tempo de gestação, mais complexo o organismo. → Gestação humana (usualmente) ocorre em um período de 9 meses. Se ela viesse a durar 10 meses, ocorreria uma evolução. → Não explicava a força responsável pela extensão do período de desenvolvimento. Lamarck e Chambers acreditavam que as espécies se modificavam porque ao longo do tempo cada organismo sofria uma transformação individual. → Sequência linear → Umúnico ancestral e um único descendente imediato. INFLUÊNCIAS DE DARWIN e WALLACE: Charles Lyell (1727-1875) • Uniformitarismo • Os processos de erosão sedimentação e atividade vulcânica ocorreram no passado praticamente da mesma forma que ocorrem hoje. → O presente é a chave do passado. → Uma espécie deve gerar a outra gradualmente. → Queria refutar Lamarck. Thomas Malthus (1766-1834) • Lei de Malthus: Os recursos crescem em progressão aritmética, enquanto a população cresce em progressão geométrica (exponencial). → A produção de recursos não acompanha o crescimento populacional (idealmente falando). • Consequência: chega-se a um ponto de catástrofe → luta pela sobrevivência→ epidemias, fome e guerras. • Solução: controle da natalidade → Na teoria evolutiva Darwinista a solução está na seleção natural, que permite que apenas a parcela mais adaptada de uma população continue a se reproduzir. TEORIA EVOLUTIVA DARWIN-WALLACE: O cerne da teoria evolutiva reside na mutação (no sentido de mudança, porque Darwin não falava sobre a mutação como definimos hoje) das espécies, ou seja, as espécies não são imutáveis. O diferencial da teoria darwiniana é exatamente o modo como surgiram novas espécies, que para Darwin reside nos elos de parentesco entre os seres vivos que habitam a Terra. Para Darwin todos os organismos eram de certa forma aparentados entre si, tendo isso em mente é natural a compreensão de que todas as espécies surgem de espécies preexistentes, que se originaram anteriormente de outras espécies, dessa forma é possível encontrar ancestrais cada vez mais remotos até chegar a espécie que deu origem a todas as outras, o ancestral comum a todas as espécies. A teoria de seleção natural, por sua vez, é um mecanismo que apresenta como resultado a evolução dos seres vivos. Sabe-se que os seres vivos não se utilizam de todo o seu potencial reprodutivo, uma vez que, os seres vivos possuem um imenso potencial de crescimento, mas mantém populações estáveis, o que evidencia um dos pontos chaves da seleção natural a luta pela sobrevivência. Além disso, o aumento da disponibilidade de recursos naturais não acompanha o crescimento populacional, ou seja, a disponibilidade de recursos naturais limita o potencial de crescimento das populações, uma teoria originalmente articulada por Malthus. E como consequência disso, há competição na natureza. Dessa forma é natural a conclusão que os indivíduos que estiverem melhor "equipados" na natureza, serão aqueles com as maiores chances de sobrevivência com base nessa competição. Por isso, Darwin defendia que a sobrevivência desses indivíduos não é produto do acaso. Em suma, uma mesma população é composta por organismos de diferentes características que estão melhores ou piores equipados para lidar com os desafios aos quais são expostos diariamente. Se uma característica é vantajosa, um organismo tem chances maiores de sobreviver e chegar a sua fase reprodutiva, passando seus genes (se a característica for hereditária) para seus descendentes que também terão mais chances de chegar a fase reprodutiva, em algum tempo a maior parte da população possuirá a característica mais vantajosa. Esse mecanismo natural organismos melhores equipados com base na competição natural e na luta pela sobrevivência, é o que Darwin postula como seleção natural. DARWIN (1809-1882): → Evolução acontece lentamente → Movimento quase imperceptível para os seres humanos → As duas ideias centrais de Darwin que revolucionaram o evolucionismo são o conceito de ancestralidade comum e a seleção natural, ambas intrinsecamente relacionadas. → Para ele, a falta de uma descrição do mecanismo que promove a transformação evolutiva não invalidava o pensamento evolutivo. Obras: Origem das espécies por meio da seleção natural, ou Preservação de raças favorecidas na luta pela vida. A viagem de Darwin (1831-1836): A variação geográfica dos organismos levantou uma pergunta - espécies poderiam mudar? • Em 1931 Darwin partiu em uma jornada de cinco anos ao redor do mundo a bordo do Beagle. • Navegou pelas ilhas de Galápagos e classificou erroneamente como bicudos alguns dos pássaros conhecidos atualmente como tentilhões de Darwin. • Ilustrações mostraram que todos pertenciam a diferentes espécies de tentilhões. • Hipótese: gradação e diversidade de estrutura de um grupo intimamente relacionado → a partir de uma espécie de tentilhões uma espécie tenha sido selecionada e modificada para diferentes fins. → O tesouro encontrado na viagem foi o que hoje chamamos de um imenso banco de dados. → Só começou a formular sua teoria no final dos anos 1830, mas esperou duas décadas para publicá-la, queria garantir que seus argumentos fossem insuperáveis. Os tentilhões de Darwin: ADAPTAÇÃO DOS TENTILHÕES → TEORIA DA EVOLUÇÃO Por que os tentilhões? • Procriam rápido • Vivem isolados em ilhas diferentes • Raramente mudam Conclusão: Os tentilhões de Galápagos eram muito diferentes de uma ilha para outra. Postulados: • Todas as espécies de tentilhões no arquipélago se derivam da mesma espécie original. → ancestral comum. • Apesar de sua semelhança forte, cada espécie de tentilhão tem uma forma altamente característica de bico. → apomorfias que as diferem. • Por que isso ocorre? Fatores evolutivos: isolamento geográfico, ambiente ecológico e competição. → O que mais tarde seria integrado pelo conceito de seleção natural. → Atualmente, sabe-se que a evolução eventualmente pode ser dada em explosões rápidas (anos e não eras), o que contradiz o pensamento darwinista de uma progressão lenta e constante. → Se duas populações permanecem isoladas por um longo período de tempo elas se transformarão em espécies completamente separadas e incapazes de procriar entre si. Ancestralidade Comum: O cerne da teoria evolutiva reside na mutação (no sentido de mudança, porque Darwin não falava sobre a mutação como definimos hoje) das espécies, ou seja, as espécies não são imutáveis. O diferencial da teoria darwniana é exatamente o modo como surgiram novas espécies, que para Darwin reside nos elos de parentesco entre os seres vivos que habitam a Terra. Para Darwin todos os organismos eram de certa forma aparentados entre si, tendo isso em mente é natural a compreensão de que todas as espécies surgem de espécies preexistentes, que se originaram anteriormente de outras espécies, dessa forma é possível encontrar ancestrais cada vez mais remotos até chegar a espécie que deu origem a todas as outras, o ancestral comum a todas as espécie. → Ramificações representam o surgimento de novas variedades de seres vivos que podem também ramificar-se originando novas formas. Todos unidos através de seus elos com ancestrais comuns. → A árvore é uma metáfora para a história das espécies e a seleção natural o mecanismo que define quais ramos persistirão e quais serão podados. → Todos surgimos de um único ancestral comum? Existem evidências muito convincentes que sim: propriedades bioquímicas compartilhadas, mecanismos de transmissão da informação genética e o processo central do metabolismo. → É necessário dissociar a função atual de uma estrutura da função que ela exercia quando surgiu. WALLACE (1823-1913): • Percursor da biogeografia. • Propôs a teoria de seleção natural. A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL: mundo natural não escolhe os traços mais favoráveis deliberadamente (ao acaso), tendo sua forma de agir sobre um nicho ecológico, a seleção natural, na verdade elimina os indivíduos com traços menos favoráveis e os indivíduos com traços favoráveis tendem a sobreviver e a variedade selecionada a se propagar para as futuras gerações. 1. Os organismos têm uma fertilidade tão grande que caso todos sobrevivessem e se reproduzissem com sucesso a população tenderia a crescerexponencialmente. Uma vez que o aumento da disponibilidade de recursos naturais não acompanha o crescimento populacional. → Malthus → seres vivos não realizam seu potencial reprodutivo. 2. As populações normalmente apresentam um tamanho estável, flutuando dentro de um certo limite. → Observação "experimental". → O que significa que há uma luta pela sobrevivência/ competição. 3. As populações apresentam variabilidade. → Se observarmos por exemplo uma ninhada de cachorros perceberemos que os filhotes se diferem em diversos aspectos. 4. Parte dessa variação pode ser transmitida aos descendentes. → se a característica for herdável. 5. Parte da variação ocorre em caracteres que afetam as chances de sobrevivência e reprodução dos organismos. → Diferentes organismos de uma mesma população são melhor ou pior equipados para lidar com os desafios aos quais são expostos. Variabilidade → Seleção Natural → Adaptação → Os organismos com características favoráveis à sua sobrevivência, tendem a sobreviver e se reproduzir deixando descendentes com essa característica, uma vez que esta permite uma melhor adaptação ao meio.→ Sobrevivência do mais apto. → Assim de uma geração a outra, a população se transforma. → Os objetivos da seleção natural podem mudar de uma geração para a seguinte por conta das circunstâncias ambientais. → Para seu funcionamento é necessária uma população diversa. → Etapas da seleção natural: I. Produção de variação → aleatoriedade II. Eliminação de indivíduos inferiores → necessidade → Para Darwin o alvo da seleção natural era o indivíduo. → A seleção natural é um processo probabilístico → não há garantia que um organismo mais adaptado sobreviver de fato. INOVAÇÕES: • A evolução não é um processo linear, e sim um processo de divergência a partir de um ancestral comum (grupo monofilético). → uma nova espécie deriva de um ancestral comum e dá origem a novas espécies, que permanecem tendo uma relação de ancestralidade com o ancestral comum. • A teoria da seleção natural mecanismo que permite as mudanças evolutivas. → O evolucionismo darwinista foi capaz de resistir a rigorosos testes investigativos. → Destruiu a ideia do homem como epicentro do mundo natural. → Darwin introduziu a historicidade na ciência → construir uma narrativa histórica para entender a morfologia dos organismos. LAMARCK VS DARWIN-WALLACE Lamarck Darwin e Wallace Uso e desuso Variação Transmissão dos caracteres adquiridos (características) Hereditariedade Aumento da complexidade Sobrevivência diferencial → adaptação Evolução linear Evolução derivada - na forma de uma árvore Sem extinção Com extinção PONTOS NÃO EXPLICADOS: (Teoria de Seleção Natural) 1. Mecanismos de hereditariedade e a origem da variação. → Mutações ainda eram deseconhecidas. 2. Registros fósseis dificultavam a reconstrução filogenética, uma vez que nem sempre era possível encontrar as formas intermediárias das espécies. Dando a entender que espécies surgiam subitamente. De que forma a teoria da evolução darwiniana influenciou outras áreas de estudo? → Sistemática: através do conceito de ancestralidade comum revelaram por estudo anatômico que seres humanos e macacos tinham ancestralidade comum. → Huxley e Haeckel. → Geologia: foram uma das evidências propostas por Wegener para a deriva continental. → Deriva continental: a terra é um planeta dinâmico. • Os continentes se originaram de um super- continente a Pangea e depois se separaram. • A colisão de continentes pode elevar montanhas. • Até então, a Terra era considerada estática e os continentes eram essencialmente fixos. • Evidências: razões morfológicas, geológicas, paleontológicas e paleoclimáticas. • Wegener não soube explicar a causa do movimento dos continentes → Não se sabia ainda sobre o movimento das placas tectônicas. HEREDITARIEDADE E MUTAÇÃO: → Compreendendo os mecanismos de hereditariedade e origem da variação. → Alterações nas moléculas responsáveis pela herança levam à formação de novas estruturas. → Em 1865 Mendel explicou em seus trabalhos a teoria da hereditariedade que só foi reconhecida 35 anos depois. 1) Lei da segregação 2) Duas características não são herdadas juntas, se separando de forma independente. 3) Distribuição independente: mutações em uma característica são independentes das diferenças em outras características. Quanto MAIS genes heterozigotos → MAIS variedade → MAIS adaptação. NEODARWINISMO - SÍNTESE MODERNA DA EVOLUÇÃO (1936-1947): • Conciliou a teoria evolutiva darwiniana com as descobertas da genética mendelianas → Darwin-Wallace + Mendell. • Evidências: genética, paleontologia e sistemática. • Desenvolvimento de teorias genéticas que permitiram a análise da seleção natural e outros mecanismos de alteração das frequências gênicas nas populações. → Em 1953: Descobriu-se o modelo da dupla fita de DNA, o que esclarecia a natureza das variações genéticas e das mutações → consolidava-se a genética. GENÉTICA + EVOLUÇÃO: • Genética molecular: sequenciamento de nucleotídeos gerou mais informações sobre espécies e as relações entre elas. → ancestralidade e hereditariedade. • Genética de populações: estudo da origem das variações (mutações) e do mecanismo de seleção natural. SISTEMÁTICA + EVOLUÇÃO: → Classificação filogenética. • Desenvolvimento de um sistema de classificação natural que reflete algo sobre a história evolutiva dos organismos (relações de parentescos entre os táxons - grupo de espécies). EVO-DEVO: → Evolução + Desenvolvimento + Genética. → Biologia Evolutiva do Desenvolvimento • Compara os processos de desenvolvimento de diferentes animais e plantas com o objetivo de determinar as relações ancestrais entre os organismos e como estes processos evoluem. • Informações sobre a expressão gênica são usadas. "A variação pode ocorrer não apenas como diferenças nos genes, mas a mudanças em como e quando os genes são expressos" → relacionado a questão dos genes inativos (Ex.: o focinho de porcos domésticos que se alonga quando estes porcos são colocados na natureza, uma vez que eles precisam "cavar"). Para saber mais: MODOS DE EXPLICAR AS TRANSFORMAÇÕES EVOLUTIVAS: Adaptacionismo → seleção natural → estruturas tem uma função e foram selecionadas pela função que cumprem (há uma explicação para sua existência, benefícios resultantes daquele caráter). Restrições → certas formas de seres vivos simplesmente nunca foram geradas e expostas à seleção natural → nem tudo pode ser feito pela seleção natural. → Estruturalista: estudo da diversidade biológica deve partir das regras físicas que determinam as interações entre as células → reflexo das restrições das interações físicas. Pluralismo → ideias adaptacionistas lado a lado com uma compreensão das restrições. → nos permite considerar as diversas faces do processo evolutivo: a seleção molda caracteres, mas esse projeto está sujeito a restrições. Contingência e determinismo → influência do acaso → eventos cuja ocorrência não é certa e depende do resultado de outros eventos. → sobrevivem os mais sortudos. RESUMO: 1) Há variações dentro de uma espécie. → Base para a teoria evolutiva. 2) A evolução é gradual. 3) Essas variações têm base genética (mutações ao acaso) → Mendel 4) Indivíduos mais adaptados tendem a deixar mais descendentes → Seleção natural 5) Populações mudam com o tempo podendo gerar novas espécies → EVOLUÇÃO! SE VOCÊ VIR: TENTE: LEMBRE-SE Fixismo Imutabilidade das espécies Uma vez criadas as espécies não se transformariam. Criacionismo Geração espontânea Toda a variedade de seres vivos que habita a terra corresponde aos organismos criados por Deus. Argumentos contra o fixismo. • Homologias (semelhanças entre osseres vivos) • Convergências. • Órgãos vestigiais. • Paleontologia • Biogeografia Buffon Regiões diferentes possuem organismos distintos, apesar de apresentar ambientes semelhantes. Organismos podem mudar! Evolucionistas • Lamarck → herança de caracteres adquiridos • Chambers → desenvolvimento embrionário. • Darwin → ancestral comum. • Wallace → seleção natural. A mudança é regra! Lamarck Herança dos caracteres adquiridos (relacionado ao uso e desuso) Geração espontânea (criacionista) Espécies mudam com o tempo (evolucionista) Auto adaptação (uso e desuso) Uso e desuso: quando o ambiente muda, organismos devem mudar seu comportamento para sobreviver. Lyell Uma espécie deve gerar outra gradualmente. Uniformitarismo: o presente é a chave do passado. → Queria refutar Lamarck → Influenciou Darwin Malthus Luta pela sobrevivência A produção de recursos (linear) não acompanha o crescimento populacional (exponencial) - Teoria evolutiva Darwin-Wallace • Ancestralidade Comum - processo não linear. • Seleção natural - mecanismo que permite mudanças evolutivas. Introduziu a historicidade na biologia. Não era capaz de explicar porque as variações ocorriam. Ancestral comum Todas as espécies surgem de espécies preexistentes - elos de parentesco entre os seres vivos. Seleção natural Elimina os indivíduos com traços menos favoráveis - Organismos melhores equipados tendem a sobreviver (probabilístico). Etapas: 1) Produção de variação (ao acaso). 2) Eliminação de indivíduos inferiores (necessidade). Pontos não explicados na seleção natural Origem da variação. Mecanismos de hereditariedade. Mendel Explicou a teoria da hereditariedade Neodarwinismo Síntese moderna da evolução: Darwin-Wallace + Mendel Evo-Devo Compara os processos de desenvolvimento de diferentes animais com o objetivo de determinar as relações ancestrais entre os organismos e como estes processos evoluem. Usa informações sobre a expressão gênica. Biologia Evolutiva do Desenvolvimento
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