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BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES BIOLOGIA RESUMIDA FATORES EVOLUTIVOS PROF. RAFAEL MARQUES Variabilidade genética Mutações Alterações acidentais não programadas no material genético (altera a sequência de bases nitrogenadas) Capaz de criar novas características (novos alelos ou novos genes) São consideradas o fator primário de variabilidade genética São extremamente raras e geralmente são deletérias (99% das vezes não trazem vantagem alguma para o portador) OBS: As mutações sexuais são as únicas passíveis de transmissão aos descendentes Questão 01 Mutações genéticas podem ocorrer devido a diversos fatores e provocam variações no conjunto de genes de uma população. Assinale V nas afirmações verdadeiras ou F nas falsas, sobre as mutações genéticas. ( ) Mutações resultam da tentativa de os seres vivos se adaptarem-se às mudanças do ambiente onde vivem. ( ) As mutações podem ser favoráveis ou desfavoráveis às espécies. ( ) As mutações podem ocorrer tanto em células somáticas quanto em células germinativas. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F – F – V. b) V – F – V. c) V – F – F. d) F – V – F. e) F – V – V. Recombinação gênica Permite a mistura de alelos gerando novas combinações que resultam e novos fenótipos nos descendentes Ex.: meiose (crossing over e segregação independente) e fecundação (hereditariedade) Questão 02 “Os mecanismos de (I) e recombinação genética são essenciais para a sobrevivência de uma determinada espécie, pois promovem uma maior (II). Nessa espécie, é (III) a probabilidade de existência de indivíduos potencialmente pré-adaptados, capazes de sobreviver a alterações (IV).” Assinale a alternativa que completa, correta e BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES respectivamente, as lacunas do texto acima. (I) (II) (III) (IV). Seleção natural Melanismo industrial Antes da revolução industrial, o tronco das árvores eram cobertos por líquens Neste ambiente vivia uma espécie de mariposa: Biston betullaria A maioria das mariposas eram de cor clara (não melânicas) Após a revolução industrial, ocorre o desaparecimento dos liquens A maioria das mariposas, agora, eram de cor escura (melânicas) Resultado: o ambiente com a presença de líquens favorece a reprodução dos portadores da característica não melânicas; o ambiente sem liquens, favorece a reprodução dos portadores da característica melânicas. Exemplo de seleção natural Resistência de organismos às drogas A resistência surge devido à ocorrência de mutações espontâneas, raras, aleatórias e normalmente deletérias Ao entrar em contato com a droga, os portadores das mutações específicas são favorecidos e os não portadores, serão desfavorecidos Mal uso de antibióticos (automedicação e/ou subdosagem) pode aumentar os efeitos seletivos das linhagens bacterianas resistentes OBS: No uso de coquetel de drogas é muito pouco provável que o microrganismo seja resistente a mais de uma droga Utilizado em casos de bactérias multirresistentes (super bactérias) Questão 03 Há apenas setenta anos, contrair uma infecção bacteriana poderia levar facilmente uma pessoa jovem e sadia à morte. Com o advento dos antibióticos, a história da medicina mudou completamente, estabelecendo-se uma revolução que salvou milhões de vidas em todo o mundo. No entanto, esse quadro vem se alterando drasticamente, em virtude da perda de eficácia dos antibióticos disponíveis. Em todo o mundo, tem sido observado aumento nos surtos infecciosos causados por microrganismos que resistem aos antibióticos, as chamadas BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES bactérias multirresistentes ou popularmente conhecidas como superbactérias. A figura abaixo mostra o avanço nos casos de bactérias EPC no território europeu entre 2013 e 2015. O surgimento de superbactérias resistentes aos antibióticos comercialmente disponíveis deve- se: a) ao aumento na síntese de DNA bacteriano com liberação de proteínas tóxicas. b) à supressão da resposta imunológica do hospedeiro na presença do antibiótico. c) à ativação de genes de resistência por ligação dos antibióticos ao núcleo bacteriano. d) ao uso indiscriminado de antibióticos que favorecem a seleção de genes de resistência. e) a mutações no genoma bacteriano induzidas pela ligação dos antibióticos aos plasmídios bacterianos. Tipos de seleção natural Seleção direcional: Favorecimento de um dos fenótipos extremos O ambiente passa a favorecer um fenótipo que era naturalmente desfavorecido e portanto, mais raro na população Comum em ambientes em fase de mudança Ex.: população de mariposas brancas e pretas, as pretas estão sendo mais selecionadas naturalmente Seleção Estabilizadora: Desfavorecimento dos extremos populacionais O ambiente continua favorecendo a característica que já era naturalmente favorecida, portanto, a mais comum na popuçação Ocorre em ambientes estáveis Ex.: O favorecimento de organismos heterozigotos para a anemia falciforme no ambiente africano por pressão da malária (mata os homozigotos dominantes e os homozigotos recessivos morrem naturalmente por consequência da anemia falciforme) BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Seleção disruptiva: Seleção atua favorecendo as duas características extremas, levando a população ao surgimento de duas variantes distintas Na maioria das vezes, a continuidade deste tipo de seleção, pode promover o surgimento de duas novas espécies Mais rara, ocorrendo em ambientes bem específicos (muito heterogêneos) Ex.: Nas ilhas galápagos a espécie da ave foi selecionada em várias condições diferentes levando à especiação a vários caminhos diferentes gerando indivíduos diferentes sob condições de pressões ambientais diferentes. Questão 04 A figura acima mostra a distribuição da frequência observada de sucessos de acasalamento (linha contínua) de machos jovens de uma espécie de pássaro na qual a plumagem varia quanto ao padrão de coloração (mais ou menos brilhante). A linha tracejada representa os valores esperados para uma distribuição de frequência normal. Nessa espécie, fêmeas apresentam, em geral, plumagem menos colorida e menos brilhante, cabendo a elas a escolha do parceiro sexual. Assim, analise as seguintes afirmativas. I. O padrão observado de distribuição de frequências de acasalamento indica que está ocorrendo seleção estabilizadora. II. Em longo prazo, a seleção exemplificada poderá levar à formação de novas espécies. III. Machos com plumagem de brilho intermediário deverão deixar maior número de descendentes do que machos mais brilhantes. IV. O exemplo é um tipo especial de seleção que atua em relação ao sexo e à reprodução. Com base nas afirmativas, assinale a alternativa correta. a) Apenas as afirmativas I e II estão corretas. b) Apenas as afirmativas II e IV estão corretas. c) Apenas as afirmativas I, III e IV estão corretas. d) Apenas as afirmativas II, III e IV estão corretas. Seleção sexual O parceiro sexual que favorece uma determinada característica BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Richard dawkins: teoria do gene egoísta; “a seleção natural favorece a propagação de genes” O indivíduo é considerado um vetor para a propagação dos gentes OBS: a característica selecionada pelo parceiro, indica a qualidade dos genes do portador Geralmente é a fêmea que seleciona as características do macho, pois apresenta uma quantidade limitada de óvulos Seleção artificial O homem favorece determinada característica, através de cruzamentos controlados em plantas e animais domésticos Ocorre por meio de cruzamentos selecionados pelo próprio homem Seleção artificial do milhoAs características selecionadas estão associadas às necessidades humanas Ex.: cães mais fiéis, vacas mais produtoras de leite, ovelhas com mais lã, plantas mais nutritivas e etc. OBS: seleção artificial é considerada quando envolve cruzamentos controlados pelo homem Questão 05 O desenvolvimento de raças de animais domésticos pode ser considerado um processo evolutivo artificial, pois apresenta certas particularidades que o diferem substancialmente do desenvolvimento dos grupos taxonômicos, tais como as espécies, pelos processos evolutivos naturais. A principal diferença observada entre os processos citados é: a) o cruzamento direcionado, em função de características fenotípicas, para o desenvolvimento das raças domésticas. b) a seleção natural, de características mais adaptadas, para o desenvolvimento das raças domésticas. c) a fecundação in vitro, realizada em laboratório, como procedimento mais utilizado para gerar as diferentes raças domésticas. d) as mutações controladas no genótipo dos animais domésticos, que proporcionam maior variabilidade genética. e) a criação diferenciada, em ambientes não selvagens, responsável por induzir as mutações genotípicas nas populações originais. Coevolução Quanto uma associação biológica seleciona mutuamente as características das espécies envolvidas Hipótese da rainha vermelha: “Alice deve correr o máximo possível para continuar no mesmo lugar” “continuar no mesmo lugar” significa continuar existindo Corrida armamentista da evolução Ex.: Leões e Zebras BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Deriva ou oscilação genética Quando o acaso funciona como indutor de mudanças nas populações Exemplos: 1. Princípio ou efeito do fundador: população com característica diferente da média da espécie, refletindo a as características de um pequeno grupo fundador Olhos azuis na população Sueca 2. Efeito do gargalo de garrafa: mudança brusca constituição genética de uma população por catástrofes ambientais Geralmente associado à pequenas populações Quanto maior a população, menor a chance de ocorrer o efeito Adaptação populacional É o resultado da seleção natural ao longo de milhares de gerações Exemplos de adaptações: 1. Camuflagem: um organismo imita um determinado objeto inanimado Existem duas versões da camuflagem: Homocromia: organismo simula a cor do ambiente e se torna menos visível aos predadores ou às presas OBS: alguns apresentam cromatóforos (células com pigmentos dispostos em microtúbulos) para mudar de cor de acordo com o necessário Homotipia: organismo simula a forma do ambiente 2. Mimetismo: quando um organismo imita outro ser animado Existem duas formas de mimetismo na natureza: Batesiano: quando um organismo inofensivo imita um perigoso ou impalatáveis BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Mülleriano: quando um organismo perigoso imita outro que também é perigoso OBS: coloração de advertência ou aposematismo é a situação onde o organismo apresenta coloração vistosa para prevenir possíveis conflitos (contrário da camuflagem) Questão 06 A seleção natural, princípio norteador da teoria da evolução das espécies de Darwin, atua nos fenótipos, que resultam da interação entre os genótipos e meio. Assinale, dentre as alternativas abaixo, a incorreta dentre os exemplos desse padrão adaptativo: a) a ocorrência do gene da anemia falciforme em populações da África ocidental onde ocorre uma alta frequência da malária. b) ao estabelecimento de características que tornam organismos semelhantes aos componentes do ambiente em que vivem, condição denominada camuflagem. c) o aparecimento de organismos geneticamente modificados que possuem maior resistência à pragas e uma maior rentabilidade econômica. d) desenvolvimento de resistência do mosquito Aedes aegypti aos inseticidas liberados pelos famosos carros “fumacês”. e) surgimento de variedades de bactérias patogênicas (as chamadas superbactérias) causadas pelo uso indiscriminado de antibióticos e ambiente propício à sua disseminação. Leis que norteiam a adaptação de organismos homeotérmicos Organismos homeotérmicos, são aqueles capazes de manter a temperatura corpórea constante, independentemente da temperatura do meio Ex.: Mamíferos e aves 1. Regra de allen “Animais de clima frio devem ter apêndices reduzidos” Ex.: orelha, nariz, cauda, membros... Pequena superfície de contato com o ambiente (menor perda e calor) Ex.: orelha de Urso Polar e Urso Pardo; de Raposa Ártica e Raposa do Deserto do Saara 2. Regra de bergman “Animais de clima frio devem apresentar um grande volume corpóreo” Isso ajudaria a manter o calor interno longe da superfície e consequentemente, perdem menos calor pro ambiente Ela se baseia na lei de Spencer que diz que quanto maior o organismo, menor a relação entre a superfície e o volume (relativamente menor superfície corpórea) Menor perda de calor para o ambiente BIOLOGIA RESUMIDA – FATORES EVOLUTIVOS PROFESSOR RAFAEL MARQUES Ex.: Elefante Africano (2,5 m) x Mamute (4m); Pinguim Imperador (1,2 m) x Pinguim das Galápagos (0,5 m) Gabarito 01 02 03 04 05 06 E B D B A C
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