História Evolutiva e Diversidade Biológica

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História Evolutiva e 
Diversidade Biológica
Profª Cristiane D’Oliveira
Evolução 
O estudo da história dos 
organismos
EVOLUÇÃO
Latu sensu: é a origem de entidades que possuem diferentes estados de 
uma ou mais características, e as mudanças em suas proporções ao longo 
do tempo.
EVOLUÇÃO BIOLÓGICA: é uma mudança ao longo do tempo das 
proporções de organismos individuais que diferem geneticamente 
em um ou mais caracteres (Hart & Clark, 2010)
# Alteração das frequências gênicas
Ciências Históricas
• Análise de documentos 
• Perda pela ação do tempo
• Perda por acidentes ou ações criminosas
• O historiador deve ser capaz de reunir a 
documentação disponível e tentar reconstruir 
um evento a partir dela
• Novas evidências
• Corroboram a história
• Modificam a interpretação
Evolução
• Alteração das freqüências gênicas
Os organismos possuem padrões
Moléculas
• Não sofrem a ação do ambiente
• A variação é considerada neutra
• Mecanismos de modificação bem 
conhecidos pela genética molecular
• Replicação do DNA
• Mutações
• Mecanismos de reparo
Alguns conceitos 
básicos...
Árvores...
Filogenias
“História evolutiva de um grupo taxonômico, incluindo as relações de 
parentesco entre espécies ancestrais em vários níveis e as espécies 
descendentes.” - Dalton de Souza Amorim. 
Seqüências recentes
Seqüências ancestrais
A
B
C
D
Árvores Filogenéticas
A
B
D
E
F
G
H
I C
OTU – Unidade 
Taxonômica Operacional 
(Nó terminal)
Ramo Terminal
Nó ancestral
Ramo Ancestral
Evidências da evolução
• Existem fortes evidências que demonstram que as espécies
modernas têm um ancestral comum e que, portanto, evoluíram:
• A homologia de caracteres entre espécies.
• A existência de órgãos vestigiais.
• A embriologia comparada.
• O estudo de fósseis.
HOMOLOGIA
• O argumento mais poderoso a favor da evolução é a existência de
certos tipos de semelhanças (chamadas homologias) entre espécies.
• Semelhanças cuja existência não seria esperada se cada espécie tivesse se
originado independentemente.
• HOMOLOGIA: semelhança entre estruturas de diferentes organismos,
devida, unicamente, a uma mesma origem evolutiva.
• As estruturas homólogas podem ou não exercer a mesma função.
HOMOLOGIA
“Estruturas de diferentes espécies são homólogas
implica que essas espécies têm um ancestral
comum que também apresentava essa estrutura”
Amorim, 2005
• A mão do homem é adaptada para segurar.
• A pata de uma toupeira é adaptada para cavar.
• A nadadeira de uma toninha é adaptada para nadar.
• A asa de um morcego é adaptada para voar.
• Todas estas estruturas são constituídas com base em um mesmo
padrão.
• É mais fácil explicar a semelhança destas estruturas se as
espécies descendem de um ancestral comum.
Para análise de sequências:
Não existe percentagem de homologia: ou uma sequência é homóloga, ou não é
Quanto maior a similaridade entre as sequências, maior a probabilidade de serem homólogas
No entanto, duas sequências podem ser homólogas e não apresentar similaridades (depende
do tempo de divergência entre elas)
homologia Similaridade
... no estudo morfológico
Quando partem várias linhas 
evolutivas de um ancestral 
comum, que originaram 
várias espécies diferentes 
com adaptações ecológicas 
distintas, fala-se em 
IRRADIAÇÃO ADAPTATIVA
E como surgiu a 
vida???
A 
HISTÓRIA 
DO 
PLANETA TERRA
Big Bang
Origem da Vida
“A Origem das Espécies”
Há uma grandeza nesta visão da vida, com seus vários poderes,
ter sido inspirada originalmente em umas poucas formas, ou em uma
só; e isso, enquanto este planeta vai executando seus ciclos de
acordo com a lei imutável da gravidade; de um começo tão simples
foram, e estão sendo, produzidas formas sem fim, as mais belas e
maravilhosas.
• A palavra bactéria vem do Grego, onde “bakteria” significa bastão.
• São encontradas em todos os ambientes da Terra.
• Seres microscópicos.
• A maioria apresenta reprodução assexuada.
As bactérias são divididas em grupos :
• Arquiobactérias ( grupo Archae) – Primitivas que vivem em meios hostis como fontes
termais, água salgada, pântanos e regiões vulcânicas.
• Eubactérias– São as mais numerosas e atuais
Eubactérias - Escherichia coli
BACTÉRIAS
Características:
•Unicelulares;
•Procariontes;
•Autótrofos ou heterótrofos;
• Podem formar colônias;
• Microscópicos;
• Encontradas no solo, no ar, na água em nosso organismo;
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Morfologia geral das bactérias - (cápsula)
A cápsula é formada pelo glicocálice, o qual consiste em uma substância polissacarídica
produzida no citoplasma e secretados para a superfície celular.
Funções da cápsula:
1. Impedir que a célula seja fagocitada por células de defesa.
2. Promover a adesão das bactérias em diferentes substratos (dentes humanos, trato
respiratório, mucosa intestinal, etc.)
3. Proteger as bactérias contra desidratação e choques mecânicos.
Morfologia geral das bactérias - (Fímbrias)
Fímbrias são apêndices que se estendem da membrana plasmática passando pela parede celular e
cápsula emergindo para o meio externo. As fímbrias podem ocorrer em toda a superfície da célula.
Função das fímbrias:
 Fixar as bactérias ao substrato e em outras células.
Morfologia geral das bactérias - (Pili)
Os Pili sexuais normalmente são mais longos que as fímbrias, havendo um ou dois por célula.
Funções dos pili:
 Responsável pela formação da ponte citoplasmática que permite a transferência de
informação genética durante o processo de conjugação.
Bactéria +
Bactéria -
Pili sexuais
Morfologia geral das bactérias - (Flagelos)
Os flagelos são responsáveis pelo deslocamento das bactérias.
Estendem-se a partir da membrana celular, passam pela parede celular e atingem a região externa.
O número de flagelos é bastante variável entre as bactérias.
Os flagelos são formados por uma proteína denominada flagelina e não provém do centríolo como os
flagelos de células eucariotas.
Morfologia geral das bactérias - (Parede celular)
Parede celular é um envoltório semi-rígido, composto por peptídioglicanos, e responsável pela forma e
proteção da célula bacteriana.
Morfologia geral das bactérias - (Membrana Celular)
Membrana celular: lipoprotéica semelhante às membranas dos organismos eucariontes.
Funções:
1. Proteção
2. Transporte seletivo de nutrientes
3. Síntese de componentes da parede celular
4. Secreção de enzimas digestivas
5. Respiração celular
6. Ancora flagelos, fímbrias e pili
7. Armazenamento de pigmentos e enzimas da fotossíntese (em cianobactérias)
Morfologia geral das bactérias - (Citoplasma)
Citoplasma: Sinônimos (hialoplasma e citosol). Possui 4/5 de água e 1/5 de substâncias dissolvidas ou em
suspensão (proteínas, carboidratos, lipídios, íons, etc).
Possui em seu conteúdo: Ribossomos (única organela), plasmídeos e o cromossomo circular único (região do
nucleóide).
Morfologia geral das bactérias - (Nucleóide)
Nucleóide (área nuclear citoplasmática). Por serem organismos Procariontes as bactérias não possuem um
núcleo delimitado por membrana nuclear ou carioteca. Ao invés de núcleo, as bactérias apresentam uma região
citoplasmática onde se encontra do DNA bacteriano (cromossomo circular).
Não estão presentes em células bacterianas:
1. Proteínas histonas
2. Nucléolo
3. Carioteca
Morfologia geral das bactérias - (Plasmídeo)
Plasmídeo é um pequeno DNA extracromossômico, pois não se conecta ao cromossomo principal e replica-se
independentemente. Possui cerca de 1 a 5% do tamanho do cromossomo bacteriano e pode conter genes para
diversas atividades.
Principais funções dos plasmídeos:
1. Apresentar genes que conferem resistência a diversos antibióticos.
2. Apresentar genes responsáveis por síntese de toxinas.
3. Apresentar genes quecodificam enzimas que ativam a degradação de carboidratos e substâncias exóticas
como tolueno, cânfora e hidrocarbonetos do petróleo.
Classificação
• Dependendo da forma que apresentam, recebem nomes especiais;
• Podendo viver em colônias;
• Cocos => Têm a forma de esferas; 
• Bacilos => Tem a forma de bastonete ;
• Vibriões => Tem a forma de vírgula ; 
• Espirilos => Tem a forma de espiral; 
Classificação das bactérias quanto à respiração
a) Bactérias aeróbicas (realizam respiração celular)
Necessitam do oxigênio para sobreviver
Ex: Pseudomonas sp.
b) Anaeróbicas (realizam fermentação)
Estritas: Só sobrevivem na ausência de oxigênio
Ex: Clostridium tetani
Facultativas: Podem sobreviver tanto na ausência como na presença de oxigênio.
Ex: Escherichia coli
Classificação das bactérias quanto à nutrição
a) Bactérias Autótrofas
Produzem glicose através dos seguintes processos:
I. Fotossíntese
II. Quimiossíntese
b) Bactérias Heterótrofas
São incapazes de sintetizar sua glicose, devendo obtê-la através da alimentação
I. Respiração (aeróbica)
II. Fermentação (lática e alcóolica)
Cianobactérias
Nitrosomonas
Salmonella
• As bactérias possuem grande importância ecológica, elas fixam o nitrogênio da
atmosfera na forma de nitratos, e as bactérias desnitrificantes que devolvem o nitrogênio
dos nitratos e da amônia para a atmosfera.
• As bactérias são responsáveis pela decomposição ou deterioração da carne, do vinho, das
verduras, do leite e de outros produtos de consumo diário
• As bactérias também são úteis para o homem, como na indústria farmacêutica que utiliza
bactérias para fabricar antibióticos específicos.
BENEFÍCIO:
• Produção de alimentos e bebidas;
• Decomposição de lixo, restos
mortais;
• Produção de medicamentos
• Digestão (Escherichia coli)
• Fixação do N2 na atmosfera
• Algumas bactérias, podem provocar doenças no homem, plantas e 
em outros animais;
• Algumas doenças Patogênicas nos seres humano;
 Tuberculose;
 Tétano;
 Sífilis; 
 Cólera; 
 Pneumonia;
BACTÉRIAS RESISTENTES A 
ANTIBIÓTICOS
REINO PROTISTA
REINO PROTISTA
características gerais
Seres eucariontes, unicelulares ou pluricelulares,
autótrofas ou heterótrofas.
Maioria microscópico;
Locomoção: cílios, flagelos, pseudópodes (algumas
sp. não possuem nenhuma estrutura locomotora)
Protozoários:
• Os protozoários são os protistas UNICELULARES E HETERÓTROFOS.
• Vida livre ou parasitas
• Reprodução Assexuada
• Reprodução Sexuada 
(conjugação)
• Hetrotróficos: decompositores, predadores
ou parasitas
• Apresentam célula complexa, com
diversidade de organelas.
• A digestão é sempre intra celular, variando
nos endoparasitas.
• Podem apresentar estrutura locomotora ou
não.
• Podem ter célula desprovida de parede ou
não.
• Podem formar cistos de resistência.
Estruturas exclusivas, presentes em alguns
protozoários:
Citostoma : (stoma= boca)Estrutura dos ciliados por onde entra alimento;
Citopigio ou citoprocto: Estrutura por onde saem excretas(pigio=anus)
Vacúolo contratil: estrutura para regular a quantidade de água no interior dos
protozoários de água doce.
Macronúcleo e micronúcleo: Dois núcleos , sendo o menor prara troca
durante a conjugação . Podem haver vários
Complexo apical: Estrutura presente nos protozoários desporvidos de
elementos para deslocamento.
FILOS 
• Esporozoários:
• São protozoários que não têm estruturas locomotoras. São TODOS
parasitas. Exemplo: Plasmodium (causador da malária).
Plasmodium vivax
FILOS
• Rhizopoda: são protozoários que se locomovem e obtêm alimento através
de PROLONGAMENTOS DO CITOPLASMA, chamados PSEUDÓPODES.
Exemplo: Ameba
A palavra pseudópodes vem do grego, significa falsos pés.
FILOS
• Zoomastigophora: são protozoários que possuem UM ou MAIS
FLAGELOS. Os flagelos são longos filamentos que vibram e permitem a
locomoção desses seres, servem também para captura de alimento.
Exemplo: Trypanosoma cruzi.
FILOS
• Ciliophora: são protozoários que possuem CÍLIOS em volta do
corpo. O movimento dos cílios permite a locomoção desses
seres. Exemplo: Paramécium
FILOS
• Foraminífera: Apresentam carapaça e se movimentam por
pseudópodes vivem principalmente em águas oceânicas
Doenças Humanas 
Causadas por Protozoários
AMEBÍASE
• Protozoário: Entamoeba histolytica 
Entamoeba histolytica Cisto
Transmissão: ingestão de água ou alimentos contaminados.
•A Entamoeba histolytica parasita principalmente o intestino
grosso dos seres humanos, provocando feridas.
Intestino Grosso
Glóbulos Vermelhos
SANGUE
• A ameba se reproduz no intestino grosso e forma CISTOS, que são
eliminados com as FEZES, podendo contaminar a água e alimentos diversos.
+ FEZES
Tubo Digestivo
•Sintomas: diarréia com sangue e fortes dores abdominais.
•Formas de Prevenção da Doença:
 Beber água tratada, fervida ou clorada;
 Lavar frutas, legumes e verduras
 Manter bons hábitos de higiene.
DOENÇA DE CHAGAS
• Protozoário: Trypanosoma cruzi.
•Transmissão: FEZES de um percevejo sugador de sangue,
popularmente conhecido como BARBEIRO; transfusão de sangue
contaminado pelo protozoário; de mãe para filho através da placenta ou
amamentação.
Casa de pau-a-pique
Os percevejos se alojam nas 
frestas de paredes de 
chiqueiros e casas de pau-a-
pique.
• O Trypanosoma cruzi vive no INTESTINO do PERCEVEJO
(BARBEIRO). O percevejo pica e suga o sangue das pessoas. Durante a
picada, ele elimina fezes que contêm tripanossomos. Coçando o local, os
parasitas são introduzidos na pele através do orifício deixado pela picada.
• Através da corrente sangüínea, os tripanossomos chegam ao coração e se
fixam.
•Sintomas: febre ou inchaço ao redor do local da picada, 
feridas na pele, doenças cardíacas.
•Formas de Prevenção da Doença:
o Tapar frestas onde os percevejos possam se esconder;
o Substituir moradias de barro e de madeira por outras de 
tijolos;
o Exigir garantia de sangue sadio em transfusões de 
sangue;
o Usar inseticidas para combater o percevejo.
MALÁRIA
• Protozoário: Plasmodium
•Transmissão: picada da fêmea contaminada do mosquito 
do gênero Anopheles, conhecido popularmente como 
mosquito-prego.
• Durante a picada, o mosquito libera SALIVA contendo os 
plasmódios. Os parasitas penetram no organismo através do 
orifício deixado pela picada. Os plasmódios se instalam em 
diversos órgãos, tais como o FÍGADO.
Fígado
• Após um certo período, os parasitas retornam ao
SANGUE e penetram nos GLÓBULOS VERMELHOS,
onde se reproduzem. Cheios de novos parasitas, os glóbulos
vermelhos se rompem liberando novos protozoários que
irão infectar outros glóbulos vermelhos.
•Sintomas: febre alta.
•Formas de Prevenção da Doença:
o Pulverização de inseticidas em córregos, lagos e poças 
de água parada para matar as larvas do mosquito;
o Evitar o acesso dos mosquitos às moradias.
LEISHMANIOSE
• Protozoário: Leishmania brasiliensis.
•Transmissão: picada do mosquito do gênero Phlebotomus, 
popularmente conhecido como mosquito-palha.
•Sintomas: feridas na pele, nos lábios e nariz. As feridas 
podem obstruir parcialmente as cavidades nasais, 
provocando sono agitado e insônia.
GIARDÍASE
• Protozoário: Giardia lamblia .
•Transmissão: ingestão de água ou alimentos contaminados.
• A Giardia lamblia parasita principalmente o intestino 
delgado dos seres humanos.
Intestino Delgado
•Sintomas: diarréia, desidratação e até a morte. 
•Formas de Prevenção da Doença:
o Beber água tratada, fervida ou clorada;
o Lavar frutas, legumes e verduras antes de consumi-los;
o Manter bons hábitos de higiene.
TOXOPLASMOSE
• Protozoário: Toxoplasma gondii.
Cisto
Esporozoário
•Transmissão: contato com animais domésticos ou com 
suas fezes, principalmente gatos.
• As FEZES do animal podem conter CISTOS do parasita, 
que são espalhados por insetos, como moscas e baratas. Os 
cistos podem ser adquiridos quando uma pessoa entra em 
contato com as fezes contaminadasou quando ingere algum 
alimento contaminado.
Cisto
+ FEZES
• Mulheres grávidas passam para o feto – má 
formações e até aborto;
•Sintomas: mal-estar, dores de cabeça e musculares, 
febre, lesões oculares com perda parcial ou quase total da 
visão. Em grávidas, o bebê pode nascer cego, deficiente 
mental e até mesmo morto.
•Prevenção: lavar bem as mãos antes das refeições, 
principalmente após o manuseio com animais domésticos.
Algas:
• São organismos autótrofos fotossintetizantes.
• Podem ser unicelulares ou multicelulares, cujo corpo é 
denominado talo.
• Vivem no mar,em lagos,em rios ou em superfícies úmidas.
Sargassum – alga parda
Pórfira - alga vermelha
Ulva lactuca – alga verde
Euglena - unicelular
Para a próxima aula....
Materiais:
• 1 pacote de gelatina incolor;
• 40g de caldo de carne ou frango 
• 100 mL de água
• Panela
• Colher
• Pote plástico ou vidro
• Papel filme
• Cotonete
• Caneta de marcação permanente
Procedimento:
• Dissolver o caldo de carne na água (quente), adicionar a gelatina e
levar ao fogo baixo e mexer até que a gelatina fique completamente
derretida. Colocar uma pequena camada (aproximadamente 5cm) no
fundo dos recipientes (os recipientes devem estar bem lavados, passe
álcool antes de verter o meio de cultura). Fechar com papel filme e
deixar esfriar.
• Quando o meio esfriar (endurecer) proceda a inoculação do mesmo.
Para cada recipiente, utilize um cotonete e um foco das bactérias.
• Você pode passar o cotonete na boca, moedas, torneiras, ralos, vaso
sanitário, etc. Após abra o filme plástico que protege o meio de cultura
e esfregue o cotonete na superfície do meio, sem perfurar o mesmo.
Cubra novamente o recipiente, certificando-se que o mesmo está
completamente vedado e deixe armazenado em temperatura ambiente.
Recomendo realizar o experimento no final de semana antes da aula
prática.
• Anote no recipiente a data da inoculação e qual o local que você
utilizou para o mesmo.