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FUNDAMENTOS E MÉTODOS DO ENSINO DA ORIGEM E EVOLUÇÃO DA TERRA E DAS ESPÉCIES CURSOS DE GRADUAÇÃO – EAD Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies – Prof.ª Ms. Silvia Renata de Oliveira Santos Meu nome é Silvia Renata de Oliveira Santos. Sou Bióloga forma- da pela Universidade Federal em São Carlos e mestre em Enge- nharia Civil com ênfase em Engenharia Ambiental pela Escola de Engenharia de São Carlos – USP. Apesar da aparente diversidade em minha atuação e formação, acredito que todas as áreas das ciências naturais devem "andar de mãos dadas" e, portanto, todo conhecimento é complementar e não excludente. e-mail: siltheo@hotmail.com Fazemos parte do Claretiano - Rede de Educação FUNDAMENTOS E MÉTODOS DO ENSINO DA ORIGEM E EVOLUÇÃO DA TERRA E DAS ESPÉCIES Silvia Renata de Oliveira Santos Batatais Claretiano 2014 Fazemos parte do Claretiano - Rede de Educação © Ação Educacional Claretiana, 2012 – Batatais (SP) Versão: ago./2014 Fichas de Programa Especial de Formação Pedagógica em Biologia 591.38 S233f Santos, Silvia Renata de Oliveira Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies / Silvia Renata de Oliveira Santos – Batatais, SP : Claretiano, 2014. 284 p. ISBN: 978-85-8377-150-0 1. Origem do universo. 2. Deriva Continental. 3. Lamarckismo. 4. Darwinismo. 5. Neo-Darwinismo. 6. Teoria Sintética da Evolução. 7. Fósseis. 8. História geológica da Vida. 9. Mecanismos da evolução. 10. Biodiversidade. I. Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies. CDD 591.38 Corpo Técnico Editorial do Material Didático Mediacional Coordenador de Material Didático Mediacional: J. Alves Preparação Aline de Fátima Guedes Camila Maria Nardi Matos Carolina de Andrade Baviera Cátia Aparecida Ribeiro Dandara Louise Vieira Matavelli Elaine Aparecida de Lima Moraes Josiane Marchiori Martins Lidiane Maria Magalini Luciana A. Mani Adami Luciana dos Santos Sançana de Melo Patrícia Alves Veronez Montera Raquel Baptista Meneses Frata Rosemeire Cristina Astolphi Buzzelli Simone Rodrigues de Oliveira Bibliotecária Ana Carolina Guimarães – CRB7: 64/11 Revisão Cecília Beatriz Alves Teixeira Felipe Aleixo Filipi Andrade de Deus Silveira Paulo Roberto F. M. Sposati Ortiz Rafael Antonio Morotti Rodrigo Ferreira Daverni Sônia Galindo Melo Talita Cristina Bartolomeu Vanessa Vergani Machado Projeto gráfico, diagramação e capa Eduardo de Oliveira Azevedo Joice Cristina Micai Lúcia Maria de Sousa Ferrão Luis Antônio Guimarães Toloi Raphael Fantacini de Oliveira Tamires Botta Murakami de Souza Wagner Segato dos Santos Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução, a transmissão total ou parcial por qualquer forma e/ou qualquer meio (eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação e distribuição na web), ou o arquivamento em qualquer sistema de banco de dados sem a permissão por escrito do autor e da Ação Educacional Claretiana. Claretiano - Centro Universitário Rua Dom Bosco, 466 - Bairro: Castelo – Batatais SP – CEP 14.300-000 cead@claretiano.edu.br Fone: (16) 3660-1777 – Fax: (16) 3660-1780 – 0800 941 0006 www.claretianobt.com.br SUMÁRIO CaDERnO DE REfERênCIa DE COnTEúDO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 7 2 ORIENTAÇÕES PARA ESTUDO .......................................................................... 8 3 E-REFERêNCIAS ................................................................................................ 27 UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA TERRA 1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 29 2 CONTEÚDOS .................................................................................................... 30 3 ORIENTAÇÕES PARA O ESTUDO DA UNIDADE .............................................. 30 4 INTRODUÇÃO À UNIDADE ............................................................................... 31 5 INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA ....................................................................... 31 6 SISTEMA SOLAR ................................................................................................ 44 7 OS MOVIMENTOS DA TERRA .......................................................................... 49 8 A ESTRUTURA DA TERRA ................................................................................ 54 9 ATMOSFERA ...................................................................................................... 60 10 HIDROSFERA .................................................................................................... 65 11 TECTôNICA DE PLACAS .................................................................................. 67 12 DERIVA CONTINENTAL .................................................................................... 71 13 TEXTO COMPLEMENTAR ................................................................................ 74 14 QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ....................................................................... 77 15 CONSIDERAÇÕES ............................................................................................ 81 16 E-REFERêNCIAS ................................................................................................ 81 17 REFERêNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 84 UNIDADE 2 – ESTUDO DA TERRA 1 OBJETIVOS ....................................................................................................... 85 2 CONTEÚDOS ..................................................................................................... 86 3 ORIENTAÇÕES PARA O ESTUDO DA UNIDADE .............................................. 86 4 INTRODUÇÃO À UNIDADE ............................................................................... 87 5 MINERAIS ......................................................................................................... 88 6 ROCHAS ............................................................................................................. 91 7 INTEMPERISMO ............................................................................................... 96 8 O SOLO .............................................................................................................. 100 9 A TERRA "CONTA" SUA HISTÓRIA ................................................................... 110 10 O TEMPO GEOLÓGICO ................................................................................... 125 11 TEXTO COMPLEMENTAR ................................................................................. 131 12 QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ....................................................................... 133 13 CONSIDERAÇÕES ............................................................................................ 138 14 E-REFERêNCIAS ............................................................................................... 139 15 REFERêNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 142 UNIDADE 3 – HISTÓRIA DA VIDA NA TERRA 1 OBJETIVOS ....................................................................................................... 145 2 CONTEÚDOS ................................................................................................... 145 3 ORIENTAÇÕES PARA O ESTUDO DA UNIDADE .............................................. 146 4 INTRODUÇÃO À UNIDADE .............................................................................. 146 5 A ORIGEMDA VIDA NA TERRA ....................................................................... 147 6 PRé-CAMBRIANO (DE 4,6 BILHÕES A 540 MILHÕES DE ANOS) .................... 156 7 A ERA PALEOzOICA (DE 540 MILHÕES A 245 MILHÕES DE ANOS) .............. 160 8 A ERA MESOzOICA (DE 245 A 65 MILHÕES DE ANOS) .................................. 173 9 A ERA CENOzOICA (DE 65 MILHÕES DE ANOS ATRÁS ATé OS DIAS DE HOJE) .................................................................................................. 183 10 ORIGEM E EVOLUÇÃO DO HOMEM .............................................................. 194 11 TEXTO COMPLEMENTAR ................................................................................ 210 12 QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ...................................................................... 215 13 CONSIDERAÇÕES ............................................................................................. 219 14 E-REFERêNCIAS ................................................................................................ 219 15 REFERêNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 225 UNIDADE 4 – FUNDAMENTOS DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA 1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 227 2 CONTEÚDOS ..................................................................................................... 227 3 ORIENTAÇÕES PARA O ESTUDO DA UNIDADE .............................................. 228 4 INTRODUÇÃO À UNIDADE ............................................................................... 229 5 CRIACIONISMO E EVOLUCIONISMO .............................................................. 230 6 TEORIA SINTéTICA DA EVOLUÇÃO .................................................................. 238 7 EVIDêNCIAS DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA ....................................................... 239 8 MECANISMOS E PROCESSOS DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA ............................ 246 9 ESPéCIE E CONCEITO DE ESPECIAÇÃO ........................................................... 257 10 TEXTO COMPLEMENTAR ................................................................................ 272 11 QUESTÕES AUTOAVALIATIVAS ...................................................................... 275 12 CONSIDERAÇÕES ............................................................................................ 279 13 E-REFERêNCIAS ............................................................................................... 281 14 REFERêNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 283 CRC Caderno de Referência de Conteúdo 1. InTRODUÇÃO Prezado aluno, seja bem-vindo! Iniciaremos o estudo de Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies, por meio do qual você obterá as informações necessárias para o embasamento te- órico da sua futura profissão como docente e para as atividades que virão. Gostaríamos de ressaltar que, ao longo deste percurso, será necessário que você se recorde de alguns conceitos já trabalhados durante seus estudos. Lembre-se de que você, como futuro profis- sional da educação, deverá sempre estar adquirindo conhecimen- to e relembrando o que já aprendeu. Isto deve se tornar um hábito em sua vida docente. Vamos ao trabalho! © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies8 2. ORIEnTaÇÕES PaRa ESTUDO abordagem Geral Antes de nos dedicarmos ao estudo das unidades que com- põem este Caderno de Referência de Conteúdo, conheceremos, neste tópico, os principais aspectos dos conteúdos que serão tra- balhados. Ao elaborarmos este tópico, mais uma vez, objetivamos proporcionar a você, futuro docente, a base necessária para uma formação sólida e criteriosa. Dessa forma, serão apresentados os principais aspectos e os conceitos gerais que serão estudados neste Caderno de Referência de Conteúdo. Então, estimado aluno, vamos iniciar nosso estudo para conhecermos a origem e os cami- nhos pelos quais a vida na Terra evoluiu e prosperou. Nós todos, em algum momento de nossas vidas, já nos per- guntamos de onde vieram e como se formaram as estrelas, os pla- netas e todo o universo. A investigação sobre a origem e evolução do Universo é objeto de estudo de muitas áreas da Ciência, cuja contribuição ao conhecimento científico edifica um importante ramo de pesquisa em todo o mundo. A Teoria da Grande Explosão, Explosão Primordial ou o Big Bang explica quais foram as condi- ções e os processos necessários à origem e evolução do Universo. Segundo o Big Bang, termo utilizado como alusão à explosão que deu origem a tudo que compõe o Universo, no início de tudo, o espaço era preenchido completamente pela matéria extrema- mente quente e muito densa que explodiu e passou a expandir e resfriar contínua e lentamente. Assim, após a grande explosão, surgiram todos os componentes do Universo, tais como planetas, estrelas, sistemas, galáxias e outros corpos celestes. Quando contemplamos o céu, durante uma noite estrela- da ou em uma noite de luar, observamos alguns dos milhares de componentes que formam o Universo. A lua, o sol, os planetas e as estrelas são os corpos celestes que, de alguma maneira, mais Claretiano - Centro Universitário 9© Caderno de Referência de Conteúdo conhecemos e que, desde os tempos mais remotos, sempre pro- curamos observar. Para entendermos um pouco mais do que vemos nas noites claras e estreladas ou de todo o esplendor de uma noite de luar, precisamos conhecer alguns componentes que formam o Universo. Orientando os antigos navegantes ou como fonte de inspi- ração poética, as estrelas são notadamente um dos componentes do Universo que todos nós, em algum momento de nossas vidas, observamos no céu. As estrelas são corpos gasosos, esféricos e bri- lhantes, ou seja, são objetos luminosos que produzem a luz emi- tida através das reações termonucleares em seus núcleos e que assim se mantêm brilhando por milhões de anos, tal como o Sol. Sob o ponto de vista de quem as observa da Terra, as estre- las formam constelações, identificadas por nós como figuras de animais, pessoas ou objetos, facilitando nossa observação do céu. Os planetas, ao contrário das estrelas, são corpos esféricos, desprovidos de luz própria e que se movimentam ao redor de si mesmos e ao redor de uma estrela. O trajeto ou percurso que um planeta realiza ao redor de uma estrela é chamado de órbita, e, como cada planeta possui uma órbita definida, o grupo dos pla- netas que orbitam ao redor de uma estrela formam os sistemas planetários, tais como o Sistema Solar. No século 2º, um importante astrônomo chamado Ptolomeu, explicou o movimento dos planetas com um modelo, no qual a Terra era o centro de todo o universo, ao redor da qual todos os corpos celestes existentes orbitavam. O modelo produzido por Ptolomeu ficou conhecido por modelo Geocêntrico ou Geocentrismo. Posteriormente, a ideia de que os planetas movimentam-se ao redor de uma estrela constituiu a base do chamado modelo Heliocêntrico, foi concebida por Aristarco de Samos (310-230 a.C.) e posteriormente retomada por Copérnico (1473-1543) e, muito depois, defendida por Galileu Galilei (1564-1642). © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies10 Os planetas que compõem o sistema solar, ao qual pertence nosso planeta são classificados em relação à sua proximidade com o Sol, isto é, os mais próximos, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, são chamados de internos ou telúricos, enquanto Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, os mais distantes, de externos ou jovianos. Ainda na Unidade 1, iniciaremos o estudo da Terra e para co- nheceremos a estrutura interna e externa do nosso planeta, como a natureza do material que o constitui e alguns processos de sua dinâmica, precisaremos seguir viagem e conhecer, na Unidade 2, os principaisaspectos dos minerais, rochas e de alguns processos geológicos relacionados à origem e à estrutura desses componen- tes, que são, na verdade, os constituintes de toda a estrutura de nosso planeta. Responsáveis por, aproximadamente, 98,8% da massa total da Terra, os elementos químicos, constituem a unidade básica de todos os minerais aqui presentes. Amplamente diversos e extre- mamente importantes à vida, os minerais podem ser classifica- dos utilizando-se vários critérios, tais como composição química, estrutura cristalina, dentre outros. Vários e distintos processos e eventos geológicos promovem a associação de minerais, resultan- do em estruturas geológicas chamadas rochas, e, assim como es- tes, as rochas podem ser classificadas de várias maneiras. Neste material, vamos conhecer as rochas, classificando-as a partir dos processos que as originaram e, assim, estudaremos as rochas ígne- as, sedimentares e metamórficas. As rochas ígneas, também chamadas de magmáticas, resul- tam de processos magmáticos ou vulcânicos, que dão origem às rochas do tipo ígneas intrusivas ou plutônicas e às rochas extru- sivas ou vulcânicas. Assim como os granitos, as rochas plutônicas formam-se quando o magma sofre resfriamento no interior do planeta, enquanto que as rochas vulcânicas, tais como o basalto, resultam do resfriamento do magma em sua superfície. Claretiano - Centro Universitário 11© Caderno de Referência de Conteúdo As rochas sedimentares formam-se por vários processos físi- cos e químicos que serão detalhados a seu tempo, mas cabe aqui ressaltar que, de qualquer forma, tais rochas se formam pela com- pactação de material inconsolidado ou sedimentar, que, por sua vez, tem origem pela ação das condições ambientais às quais as rochas são expostas. O último grupo ou classe de rochas são das chamadas rochas metamórficas, e, como o nome sugere, são rochas que surgem com a transformação ou metamorfose de rochas preexistentes. A forma- ção desse tipo de rocha ocorre por uma série de processos, mas resultam, especialmente, da elevação de temperatura e pressão. Após conhecermos os minerais e as rochas, conheceremos, ainda na Unidade 2, os processos de formação dos solos, suas prin- cipais características ou propriedades, tais como o ambiente ou as condições de formação e evolução de um solo, além de enten- dermos como podemos classificá-los de maneiras distintas a partir dos critérios utilizados. Finalizaremos este tópico conhecendo, re- sumidamente, alguns dos principais tipos de solos brasileiros, tra- tando, especificamente, da importância, do uso e da degradação desse recurso pelo homem. Precisamos seguir em frente e, ainda na Unidade 2, vamos conhecer a vida na Terra desde sua origem até os dias de hoje, dando início ao estudo dos fósseis, entendendo-os como o regis- tro da história da vida em nosso planeta. Os fósseis são definidos como restos ou vestígios de organismos que aqui viveram há mi- lhões de anos e que guardam informações valiosas sobre a origem e evolução das formas de vida que habitaram e habitam a Terra. É importante ressaltar que, assim como a vida, muitos fenômenos ou eventos geológicos podem ser estudados e compreendidos pe- los registros fósseis. Mas como tais informações permanecem preservadas pelos fósseis? © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies12 A fossilização é um processo complexo e demorado de trans- formações que, em condições favoráveis, resultam em registros fossilíferos distintos, como os chamados restos, que preservam integral ou parcialmente um organismo, e os vestígios, que pre- servam muitas e distintas evidências de sua existência. Trataremos dos processos e condições necessários para que a fossilização ocor- ra e conheceremos os tipos de fósseis que resultam dos diferentes tipos de fossilização e de como o estudo dos fósseis possibilitam a construção e o conhecimento sobre a vida na Terra. Os pseudofósseis são estruturas ou mesmo organismos que, equivocadamente, são definidos como fósseis, mas, embora se- jam assim chamados, não constituem exemplos verdadeiros des- te conceito. Assim, muitas vezes, organismos como Ginkgo bilo- ba, Nautillus sp., Limulus sp., Lingula sp. e Latimeria chalumnae são chamados de fósseis vivos porque existem há muito tempo e permanecem imutáveis ou pouco modificados ao longo do tempo geológico. Outros exemplos de falsos fósseis são os dendritos de pirolusita, estruturas produzidas pela precipitação de minerais, ex- tremamente semelhantes a vestígios verdadeiros. O tempo geológico é o conceito tratado ao final da Unidade 2, e, a partir desta abordagem, concluímos nossa investigação sobre o registro fóssil como ferramenta científica e pedagógica usada para a construção do conhecimento sobre a história da vida na Terra. A terceira unidade é dedicada ao estudo da vida em nosso planeta. Iniciaremos nossos estudos reconstruindo o passado e, para isso, trataremos das principais características do ambiente primitivo que permitiram o surgimento e o estabelecimento das primeiras formas de vida na Terra. Depois de conhecermos como era o ambiente na Terra no passado, tomaremos contato com teo- rias e hipóteses que apresentam explicações sobre processos e fe- nômenos que foram responsáveis pelo aparecimento da vida. As- sim, na Unidade 3, vamos conhecer os fundamentos da "Teoria da Abiogênese" ou "Geração Espontânea", uma das primeiras teorias Claretiano - Centro Universitário 13© Caderno de Referência de Conteúdo que tentaram explicar a origem da vida na Terra. Muitos filósofos defendiam a crença da geração espontânea, sendo o filósofo Aris- tóteles um de seus defensores mais conhecidos. Aristóteles defen- dia a crença de que existiam "princípios ativos" ou "fatores" distin- tos para cada porção inanimada da matéria, fazendo com que os seres vivos surgissem espontaneamente da matéria não viva. Posteriormente, negando a existência dos princípios ativos, o italiano Fransciso Redi opôs-se às ideias de Aristóteles, defen- dendo que todo ser vivo só poderia surgir de outra forma de vida preexistente. Redi elaborou alguns experimentos com o objetivo de demonstrar e comprovar que a vida não surge espontaneamen- te – teoria conhecida como "Teoria da Biogênese". Outra explicação, defendida por Anaxágoras, para a origem da vida na Terra, é chamada de "Panspermia Cósmica" ou "Teoria Cos- mozóica". Segundo a Panspermia Cósmica, a vida tem origem ex- traterrestre, isto é, originou-se em outros planetas e chegou à Terra em estruturas chamadas de "genes etéreos", por meio de eventos cósmicos tais como o bombardeio de meteoros. A teoria teve mui- tos seguidores famosos, como o físico e químico Arrhenius. Além destas, outras hipóteses foram idealizadas para expli- car como a vida surgiu na Terra quando, em 1924, o bioquímico russo Alexandre Oparin sugeriu que os compostos presentes na atmosfera primitiva deram origem à primeira forma de vida. O mo- delo proposto por Oparin ficou conhecido como a "Sopa Orgânica de Oparin", "Teoria dos Coacervados" ou "Hipótese Heterotrófi- ca". Em 1954, o modelo foi demonstrado experimentalmente pelo estudante Stanley Miller, que simulou, em um experimento até hoje considerado um clássico, como as primeiras proteínas teriam se formado e, a partir delas, como surgiram as primeiras substân- cias coloidais ou os coacervados. Partindo da premissa de que os autótrofos foram os primeiros seres viventes do planeta, conhece- remos as ideias que fundamentam a "Hipótese Autotrófica". © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies14 Ainda na Unidade 3, seguiremos nossa viagem para conhe- cermos um pouco da história da vida ao longo do tempo geológi- co. Para isso, nossa jornada investigativa passará por éons, eras e períodos, e, juntos, descobriremos organismos, extintos ou viven- tes, cujos registros, pistas ou evidências deixadas por eles contam a história da vida na Terra. Ao finaldessa unidade, conheceremos um pouco da nossa própria história, recriando, de forma breve e simplificada, os caminhos trilhados pela nossa espécie, finalizando a Unidade 3. Para concluir nossa jornada, conheceremos, na última uni- dade deste CRC, a Unidade 4, como o pensamento evolutivo trans- formou o pensamento científico e as mais diversas esferas da sociedade. Para conhecermos as ideias que orientam os estudos sobre a evolução das espécies, vamos conhecer os pensamentos dominantes desse campo científico, abordando duas vertentes: o criacionismo e o evolucionismo. Endossados pelo conceito de um planeta jovem e, portan- to, imutável, os criacionistas fundamentam-se essencialmente na ideia de que todas as formas de vida resultam da "criação divina", a partir de uma concepção de pensamento de imutabilidade, cujos argumentos são sustentados na interpretação, em diversos graus de literalidade, de livros sagrados. Um defensor e criacionista con- victo do século 18 foi o taxonomista Carolus Linnaeus e o filósofo Charles Bonnet. O pensamento evolucionista traz uma nova forma de ver e entender a vida na Terra. Defendendo o pensamento da evolução gradativa das formas de vida, Jean-Baptiste de Lamarck argumen- tava que todos os seres seriam obra de um criador, mas que estes teriam se modificado em direção a uma maior complexidade ou a um grau maior de perfeição ao longo do tempo. Com esse pensa- mento, rompe-se a ideia de imutabilidade, fortalecendo a concep- ção de que os organismos se modificam gradativamente. Claretiano - Centro Universitário 15© Caderno de Referência de Conteúdo Os fundamentos de Lamarck contribuíram valiosamente na construção de uma teoria evolutiva, mas foi o jovem Charles Ro- bert Darwin o idealizador da "Teoria da Evolução das Espécies" ou "Evolução Biológica", publicada em sua obra e considerada um di- visor de águas do pensamento científico e o princípio unificador para de todas as áreas das ciências biológicas. A teoria formulada por Darwin foi reinterpretada por muitos estudiosos, que a remo- delaram com as contribuições da genética, patologia, sistemática vegetal e zoológica, dentre outras áreas das ciências biológicas, para a construção de uma teoria evolutiva moderna à luz dos pres- supostos de Darwin. Na Unidade 4, conheceremos, ainda, os prin- cipais mecanismos e processos pelos quais se desenvolve toda a diversidade biológica. Ao finalizarmos o estudo de Fundamentos e Métodos do En- sino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies, esperamos que você tenha ampliado suas concepções sobre a origem e evolução da Terra e da vida em nosso planeta e que continue sua jornada sempre atento e curioso para que possa aprender e ensinar todos os dias. Glossário de Conceitos O Glossário de Conceitos permite a você uma consulta rá- pida e precisa das definições conceituais, possibilitando-lhe um bom domínio dos termos técnico-científicos utilizados na área de conhecimento dos temas tratados em Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies. Veja, a seguir, a definição dos principais conceitos: 1) adaptações Biológicas: "As adaptações que os diver- sos organismos vivos possuem são um aspecto central no estudo da biologia. Todas as características que adé- quam os seus possuidores a algo, geralmente, são ditas adaptativas e permitem que os seres vivos desenvolvam uma certa harmonia com o ambiente, ajustando-se as- sim para a sua sobrevivência em um determinado local" (WIKIPéDIA, 2012). © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies16 2) aglomerados estelares: "são conjuntos de estrelas que se formaram na mesma época e a partir da mesma nu- vem. Essas estrelas devem apresentar idade e composi- ção química inicial semelhantes" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). 3) ancestral: "Antepassado, em genealogia, é o nome que normalmente se atribui a um ascendente já morto ou que se localiza a várias gerações anteriores na repre- sentação gráfica da árvore genealógica". Em biologia, em especial no estudo da evolução das espécies, "cos- tuma-se usar a expressão ancestral comum para o an- tepassado de diferentes espécies ou qualquer nível de classificação dos seres vivos. Pela teoria da evolução, todos os seres vivos até hoje encontrados são descen- dentes de um mesmo ancestral comum universal, no que se chama também origem comum. Pela ancestra- lidade comum constrói-se o que sejam os cladogramas, na filogenia. Em genética um homólogo é referente aos cromossomos que apresentam homologia parcial, sendo que cromossomos homólogos derivam de um ancestral comum" (WIKIPéDIA, 2012). 4) astenosfera: "Região interna do planeta Terra, onde as ondas sísmicas diminuem de velocidade. Etimologica- mente astenosfera significa esfera (camada) frágil (do grego sthenos = sem força, fraco), em referência ao fato de que é a região onde as ondas sísmicas diminuem de velocidade, o que denota que tem um comportamento mais plástico do que a litosfera, acima e do manto infe- rior, abaixo" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). 5) atmosfera: "Nome genérico que se dá ao envoltório fundamentalmente gasoso de diversos astros, podendo não existir em alguns como na Lua. A atmosfera terres- tre é um envoltório gasoso, composto principalmente pelos gases Nitrogênio (N2), Oxigênio (O2), Argônio (A), Dióxido de carbono (CO2), Neônio (Ne), Hélio (He), Crip- tônio (Kr), Hidrogênio (H2), Xenônio (Xe), Ozônio (O3), Radônio (Rn) e Vapor de água (H20). Secundariamente encontra-se outros gases, aerosóis e substâncias parti- culadas" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). Claretiano - Centro Universitário 17© Caderno de Referência de Conteúdo 6) autótrofos: "Autotrofismo ou autotrofia (grego trofein, alimentar-se), em biologia, é o nome dado à qualidade do ser vivo de produzir seu próprio alimento a partir da fixação de dióxido de carbono, por meio de fotossínte- se ou quimiossíntese. É o oposto de heterotrofismo. Os seres vivos com essa característica são chamados de au- tótrofos ou autotróficos. Estão entre eles bactérias (Cya- nobacteria), protistas (algas), e plantas. Os animais e os fungos são heterótrofos" (WIKIPéDIA, 2012). 7) Camuflagem: "conjunto de técnicas e métodos que per- mitem a um dado organismo ou objeto permanecer in- distinto do ambiente que o cerca. Têm-se como exem- plos desde as cores amadeiradas do bicho-pau até as manchas verdes-marrons nos uniformes dos soldados modernos" (WIKIPéDIA, 2012). 8) Crosta Terrestre: "é a esfera mais superficial, separada do manto superior pela descontinuidade de Mohorovi- cic (Moho). Há dois tipos de crosta, que se diferenciam por sua composição química: Crosta continental e crosta oceânica. A crosta terrestre junto com a porção superior do Manto, compõem a Litosfera" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). 9) Diversidade Biológica: "Biodiversidade ou diversidade biológica é a diversidade da natureza viva. Desde 1986, o conceito tem adquirido largo uso entre biólogos, am- bientalistas, líderes políticos e cidadãos informados no mundo todo. Este uso coincidiu com o aumento da pre- ocupação com a extinção, observado nas últimas déca- das do século 20. Pode ser definida como a variedade e a variabilidade existente entre os organismos vivos e as complexidades ecológicas nas quais elas ocorrem. Ela pode ser entendida como uma associação de vários componentes hierárquicos: ecossistema, comunidade, espécies, populações e genes em uma área definida. A biodiversidade varia com as diferentes regiões ecológi- cas, sendo maior nas regiões tropicais do que nos climas temperados" (WIKIPéDIA, 2012). 10) Estalactite: "Feição originada a partir do teto de uma ca- verna, com as mais diferentes formas, como resultado © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies18 da precipitação de bicarbonato de cálcio dissolvido na água. Quando se desenvolve a partir do piso da caverna, devidoà queda de gotas de água é denominada estalag- mite" (MINEROPAR, 2012). 11) Estalagmite: "Espeleotema formado no solo de uma ca- verna ou gruta calcária pela precipitação de carbonato de cálcio calcita e/ou aragonita a partir de gotas d’água que caem do teto. Ao encontrar o solo e exposta a uma atmosfera mais aquecida, a água perde sua carga de bi- carbonato de cálcio dissolvida, que se precipita como carbonato insolúvel, dando origem a uma estrutura alongada que recebe o nome de estalagmite. Esta cres- ce de baixo para cima e eventualmente vai se encontrar e se unir com uma estalactite que esteja se formando a partir do teto. A união destes dois espeleotemas dá origem a uma terceira forma chamada coluna" (MINE- ROPAR, 2012). 12) Estratigrafia: "A estratigrafia é o ramo da geologia que estuda os estratos ou camadas de rochas, buscando de- terminar os processos e eventos que as formaram. Ba- sicamente segue o princípio da sobreposição das cama- das. O estudo e definições da estratigrafia numa escala global são elaboradas pela The International Commission on Stratigraphy (Comissão Internacional de Estratigrafia) que, por sua vez, é o maior corpo científico dentro da In- ternational Union of Geological Sciences (União Interna- cional das Ciências Geológicas)" (WIKIPéDIA, 2012). 13) fósseis: "Restos de seres vivos ou vestígios de atividades biológicas (ovos, pegadas etc.) preservados nos sistemas naturais. Entende-se por "sistemas naturais" aqueles contextos em que o processo de preservação não resul- ta da ação antrópica, podendo o fóssil ser preservado em sedimentos, rochas, gelo, piche, âmbar, solos, caver- nas etc. Preservam-se como moldes do corpo ou partes do próprio ser vivo, seus rastos e pegadas. A totalidade dos fósseis e sua colocação nas formações rochosas e camadas sedimentares é conhecido como registro fóssil. A palavra "fóssil" deriva do termo latino fossile que signi- fica "desenterrado" ou "extraído da terra". A ciência que Claretiano - Centro Universitário 19© Caderno de Referência de Conteúdo estuda os fósseis é a Paleontologia, iniciada com os tra- balhos de Georges Cuvier" (WIKIPéDIA, 2012). 14) Galena: "Mineral que cristaliza no sistema isométrico, classe hexaoctaédrica, composição PbS, brilho metálico reluzente e cor cinza do chumbo. Pode conter peque- nas quantidades de zinco, cádmio, antimônio, bismuto e cobre, sendo que o enxofre pode ser substituído pelo selênio, formando uma série completa PbSPbSe. Pela oxidação é convertida em anglesita, um sulfato, e em cerussita, um carbonato. É a mais importante fonte de chumbo" (MINEROPAR, 2012). 15) Geoclinal: "Depressão estreita, longa e acunhada, de- senvolvida em margem continental passiva. Caso con- tenha ou não rochas vulcânicas associadas aos sedi- mentos, é denominada eugeoclíneo ou miogeoclíneo" (MINEROPAR, 2012). 16) Heterotróficos: "Heterotrofismo ou heterotrofia, em biologia, é o nome dado à qualidade do ser vivo que não possui a capacidade de produzir glicose a partir da fo- tossíntese (CO2+H2O+Energia Luminosa ----resulta em- --- O2+Glicose) e por isso se alimenta de outros seres vivos autótrofos, direta ou indiretamente. É o contrário de autotrofismo. O Heterotrofismo resume basicamente em um ser que necessita de outro ser para se alimentar e sobreviver" (WIKIPéDIA, 2012). 17) Intemperismo: "Conjunto de processos atmosféricos e biológicos que causam a alteração, decomposição quí- mica, desintegração e modificação das rochas e dos so- los. O intemperismo é mais acentuado nas rochas que se formaram em profundidade, sob condições de tem- peratura e pressão elevadas, e que se encontram em de- sequilíbrio na superfície terrestre. Há minerais que não são afetados pelo intemperismo, como o quartzo. No entanto, a maioria se decompõe, formando minerais no- vos, estáveis em condições de superfície como o caulim. O produto final do processo de alteração das rochas é o solo. Sin: meteorização" (MINEROPAR, 2012). 18) Isótopos: "Átomos de um elemento químico cujos nú- cleos têm o mesmo número atômico, ou seja, os isóto- © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies20 pos de um certo elemento contêm o mesmo número de prótons designado por "z", mas que contém diferentes números de massas atómicas, designadas por "A". A pa- lavra isótopo, que significa "no mesmo lugar", vem do fato de que os isótopos se situam no mesmo local na tabela periódica. A diferença nos pesos atômicos resulta de diferenças no número de neutrons nos núcleos ató- micos, ou seja, os isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas não a mesma de neutrons. Ex.: O átomo de Hidrogênio possui três formas de isótopos: o Prótio (1 próton sem nêutron) o Deutério (1 próton e 1 nêutron) e o Trítio (1 próton e 2 nêutrons). Na nomenclatura científica, os isótopos são designados pelo nome do elemento seguido por um hífen e pelo nú- mero de núcleons (prótons e nêutrons) no núcleo ató- mico (ex: ferro-57, urânio-238, hélio-3). Na forma sim- bólica, o número de núcleos é escrito como um prefixo subido do símbolo químico (ex: 57Fe, 238U, ³He). Existem 339 isótopos naturais na Terra. E mais de 3100 são co- nhecidos" (WIKIPéDIA, 2012). 19) Litosfera: " s.f. Geol.- Do grego lithos=rocha, significando esfera rochosa, é a parte externa do planeta Terra, com- posta por material rochoso e rígido. A litosfera é forma- da pela crosta terrestre (crosta continental e crosta oce- ânica) e pela parte superior e rígida do manto. Abaixo da litosfera situa-se a astenosfera" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). 20) Manto: "O Manto é a camada que fica diretamente abai- xo da Crosta (Continental e Oceânica) prolongando-se em profundidade até o limite Núcleo exterior. O Manto terrestre estende-se desde cerca de 30 km de profundi- dade (podendo ser bastante menos nas zonas oceâni- cas) até aos 2900 km abaixo da superfície (transição para o núcleo). A diferenciação do manto iniciou-se há cerca de 3,8 bilhões de anos, quando a segregação gravimétri- ca dos componentes do proto-planeta Terra produziram a atual estruturação em camadas ou esferas. A pressão na parte inferior do Manto atinge mais de 140 GPa (cer- Claretiano - Centro Universitário 21© Caderno de Referência de Conteúdo ca de 1 400 000 atmosferas)" (DICIONÁRIO LIVRE DE GE- OCIêNCIAS, 2012). 21) Mesosfera: "Camada situada na parte superior da estra- tosfera, onde a temperatura diminui com a altura até al- cançar o mínimo de cerca de 900 C aos 80km. A pressão atmosférica é muito baixa e diminui aproximadamente de 1mb, na base da mesosfera aos 50km acima do solo, até 0,01mb na mesopausa, por volta dos 90km acima da superfície terrestre" (MINEROPAR, 2012). 22) Mimetismo: "consiste na presença, por parte de deter- minados organismos denominados mímicos, de carac- terísticas que os confundem com um outro grupo de organismos, por exemplo o bicho-folha é confundido com a folha, os modelos. Essa semelhança pode se dar principalmente no padrão de coloração, textura, forma do corpo, comportamento e características químicas, e deve conferir ao mímico uma vantagem adaptativa. O mimetismo é comumente confundido com a camufla- gem. No entanto, a distinção entre esses processos se dá pelo fato de que o mimetismo consiste na semelhança com um organismo em específico, enquanto a camufla- gem ocorre quando determinado organismo possui um padrão de coloração semelhante ao seu entorno, dificul- tando sua detecção. Apesar de ser uma classificação um tanto subjetiva e sujeita a alguns casos intermediários, podemos perceber que mimetismo e camuflagem cons- tituem estratégias distintas. No caso da camuflagem o organismo evita a detecção, enquanto no mimetismo o organismo é detectado, mas o organismo-alvo o confun- de com outro" (WIKIPéDIA, 2012). 23) Mineral: "Segundo proposta da Associação Mineralógica Internacional (IMA, na sigla em Inglês), mineral é defini- do como todo elemento ou compostoquímico, normal- mente cristalino e formado através de processos geoló- gicos" (DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS, 2012). 24) Órgãos análogos: "Órgãos de seres vivos que desempe- nham funções semelhantes em diferentes organismos, porém apresentando origem embrionária e estrutura anatômicas diferentes. Ilustram o fenômeno da conver- © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies22 gência adaptativa, o que reflete que evoluíram de ante- passados distintos. Um exemplo de órgãos análogos são as asas das aves e dos insetos que, apesar de distintas quanto à estrutura e origem embrionária, têm a mesma função: permitir o vôo" (WIKIPéDIA, 2012). 25) Órgãos homólogos: "são órgãos de seres vivos que se di- ferem, mas se desenvolvem de modo semelhante, como os membros anteriores de grande parte dos animais ver- tebrados. Têm origem embrionária semelhante e podem desempenhar funções distintas, como a asa de morce- go, adaptadas para o vôo; e a as nadadeiras do golfinho, adaptadas para a natação. Ambas têm a mesma estru- tura óssea. Desempenham funções distintas por causa do habitat de cada ser, e da adaptação. Isso é denomina- do divergência evolutiva" (WIKIPéDIA, 2012). 26) Órgãos Vestigiais: "Durante a evolução, algumas estru- turas podem perder ou modificar sua funcionalidade não exercendo mais a sua principal função e se tornam es- truturas vestigiais que freqüentemente são chamados órgãos vestigiais, embora muitos deles não são realmen- te órgãos. Essas estruturas exercem o mesmo papel ou não em diferentes espécies, apesar de terem uma fun- ção clara em espécies ancestrais ou relacionadas" (WIKI- PéDIA, 2012). 27) Paleogeografia: "Estudo e descrição da geografia física do passado geológico (como, por exemplo, a reconsti- tuição da distribuição dos antigos continentes e mares, das modificações do relevo, da variação das condições ambientais)" (GLOSSÁRIO ILUSTRADO DE TERMOS GEO- LÓGICOS, 2012). 28) Paleontologia: "(do grego palaiós, antigo + óntos, ser + lógos, estudo) é a ciência natural que estuda a vida do passado da Terra e o seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico, bem como os processos de integração da informação biológica no registro geológico, isto é, a formação dos fósseis" (WIKIPéDIA, 2012). 29) Pedogênese: "Modo pelo qual o solo se origina, com es- pecial referência aos fatores e processos responsáveis pelo seu desenvolvimento. Os fatores que regulam os Claretiano - Centro Universitário 23© Caderno de Referência de Conteúdo processos de formação do solo são: material de origem, clima, relevo, ação de organismos e o tempo" (MINERO- PAR, 2012). 30) Topografia: "(do idioma grego topos, lugar, região, e graphein, descrever: "descrição de um lugar") é a ciên- cia que estuda todos os acidentes geográficos definin- do a situação e a localização deles que podem ficar em qualquer área. Tem a importância de determinar anali- ticamente as medidas de área e perímetro, localização, orientação, variações no relevo, etc e ainda representá- -las graficamente em cartas (ou plantas) topográficas. A topografia é também instrumento fundamental para a implantação (chamadas locações) e acompanhamentos de obras como: projeto viário, edificações, urbanizações (loteamentos), movimento de terra (cubagem de terra), etc. O termo só se aplica a áreas relativamente peque- nas, sendo utilizado o termo geodésia quando se fala de áreas maiores. Para isso são usadas coordenadas que podem ser duas distâncias e uma elevação, ou uma dis- tância, uma elevação e uma direção. é também muitas vezes utilizado como ciência necessária à caracterização da intensidade sísmica num dado local, visto que só em locais onde a topografia é conhecida, é que são possíveis identificações de intensidade" (WIKIPéDIA, 2012). Esquema dos Conceitos-chave Para que você tenha uma visão geral dos conceitos mais importantes deste estudo, apresentamos, a seguir (Figura 1), um Esquema dos Conceitos-chave. O mais aconselhável é que você mesmo faça o seu esquema de conceitos-chave ou até mesmo o seu mapa mental. Esse exercício é uma forma de você construir o seu conhecimento, ressignificando as informações a partir de suas próprias percepções. É importante ressaltar que o propósito desse Esquema dos Conceitos-chave é representar, de maneira gráfica, as relações en- tre os conceitos por meio de palavras-chave, partindo dos mais complexos para os mais simples. Esse recurso pode auxiliar você © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies24 na ordenação e na sequenciação hierarquizada dos conteúdos de ensino. Com base na teoria de aprendizagem significativa, entende-se que, por meio da organização das ideias e dos princípios em esque- mas e mapas mentais, o indivíduo pode construir o seu conhecimen- to de maneira mais produtiva e obter, assim, ganhos pedagógicos significativos no seu processo de ensino e aprendizagem. Aplicado a diversas áreas do ensino e da aprendizagem es- colar (tais como planejamentos de currículo, sistemas e pesquisas em Educação), o Esquema dos Conceitos-chave baseia-se, ainda, na ideia fundamental da Psicologia Cognitiva de Ausubel, que es- tabelece que a aprendizagem ocorre pela assimilação de novos conceitos e de proposições na estrutura cognitiva do aluno. Assim, novas ideias e informações são aprendidas, uma vez que existem pontos de ancoragem. Tem-se de destacar que "aprendizagem" não significa, ape- nas, realizar acréscimos na estrutura cognitiva do aluno; é preci- so, sobretudo, estabelecer modificações para que ela se configure como uma aprendizagem significativa. Para isso, é importante con- siderar as entradas de conhecimento e organizar bem os materiais de aprendizagem. Além disso, as novas ideias e os novos concei- tos devem ser potencialmente significativos para o aluno, uma vez que, ao fixar esses conceitos nas suas já existentes estruturas cog- nitivas, outros serão também relembrados. Nessa perspectiva, partindo-se do pressuposto de que é você o principal agente da construção do próprio conhecimento, por meio de sua predisposição afetiva e de suas motivações internas e externas, o Esquema dos Conceitos-chave tem por objetivo tor- nar significativa a sua aprendizagem, transformando o seu conhe- cimento sistematizado em conteúdo curricular, ou seja, estabele- cendo uma relação entre aquilo que você acabou de conhecer com o que já fazia parte do seu conhecimento de mundo (adaptado do site disponível em: <http://penta2.ufrgs.br/edutools/mapascon- ceituais/utilizamapasconceituais.html>. Acesso em: 11 mar. 2010). Claretiano - Centro Universitário 25© Caderno de Referência de Conteúdo Como pode observar, esse Esquema oferece a você, como dissemos anteriormente, uma visão geral dos conceitos mais im- portantes deste estudo. Ao segui-lo, será possível transitar entre os principais conceitos e descobrir o caminho para construir o seu processo de ensino-aprendizagem. O Esquema dos Conceitos-chave é mais um dos recursos de aprendizagem que vem se somar àqueles disponíveis no ambien- te virtual, por meio de suas ferramentas interativas, bem como àqueles relacionados às atividades didático-pedagógicas realiza- das presencialmente no polo. Lembre-se de que você, aluno EaD, deve valer-se da sua autonomia na construção de seu próprio co- nhecimento. Questões autoavaliativas No final de cada unidade, você encontrará algumas questões autoavaliativas sobre os conteúdos ali tratados, as quais podem ser de múltipla escolha, abertas objetivas ou abertas dissertativas. Responder, discutir e comentar essas questões, bem como relacioná-las com a prática do ensino de Biologia pode ser uma forma de você avaliar o seu conhecimento. Assim, mediante a re- solução de questões pertinentes ao assunto tratado, você estará se preparando para a avaliação final, que será dissertativa. Além disso, essa é uma maneira privilegiada de você testar seus conhe- cimentos eadquirir uma formação sólida para a sua prática profis- sional. Você encontrará, ainda, no final de cada unidade, um gabari- to, que lhe permitirá conferir as suas respostas sobre as questões autoavaliativas de múltipla escolha. As questões de múltipla escolha são as que têm como respos- ta apenas uma alternativa correta. Por sua vez, entendem-se por questões abertas objetivas as que se referem aos conteúdos matemáticos ou àqueles que exigem uma resposta determinada, © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies26 inalterada. Já as questões abertas dissertativas obtêm por res- posta uma interpretação pessoal sobre o tema tratado; por isso, normalmente, não há nada relacionado a elas no Tópico Gabarito. Você pode comentar suas respostas com o seu tutor ou com seus colegas de turma. Bibliografia Básica É fundamental que você use a Bibliografia Básica em seus estudos, mas não se prenda só a ela. Consulte, também, as biblio- grafias complementares. figuras (ilustrações, quadros...) Neste material instrucional, as ilustrações fazem parte inte- grante dos conteúdos, ou seja, elas não são meramente ilustra- tivas, pois esquematizam e resumem conteúdos explicitados no texto. Não deixe de observar a relação dessas figuras com os con- teúdos, pois relacionar aquilo que está no campo visual com o con- ceitual faz parte de uma boa formação intelectual. Dicas (motivacionais) Este estudo convida você a olhar, de forma mais apurada, a Educação como processo de emancipação do ser humano. É importante que você se atente às explicações teóricas, práticas e científicas que estão presentes nos meios de comunicação, bem como partilhe suas descobertas com seus colegas, pois, ao com- partilhar com outras pessoas aquilo que você observa, permite-se descobrir algo que ainda não se conhece, aprendendo a ver e a notar o que não havia sido percebido antes. Observar é, portanto, uma capacidade que nos impele à maturidade. Você, como aluno do Programa Especial de Formação Peda- gógica em Biologia na modalidade EaD, necessita de uma forma- ção conceitual sólida e consistente. Para isso, você contará com a ajuda do tutor a distância, do tutor presencial e, sobretudo, da interação com seus colegas. Sugerimos, pois, que organize bem o seu tempo e realize as atividades nas datas estipuladas. Claretiano - Centro Universitário 27© Caderno de Referência de Conteúdo É importante, ainda, que você anote as suas reflexões em seu caderno ou no Bloco de Anotações, pois, no futuro, elas pode- rão ser utilizadas na elaboração de sua monografia ou de produ- ções científicas. Leia os livros da bibliografia indicada, para que você amplie seus horizontes teóricos. Coteje-os com o material didático, discuta a unidade com seus colegas e com o tutor e assista às videoaulas. No final de cada unidade, você encontrará algumas questões autoavaliativas, que são importantes para a sua análise sobre os conteúdos desenvolvidos e para saber se estes foram significativos para sua formação. Indague, reflita, conteste e construa resenhas, pois esses procedimentos serão importantes para o seu amadure- cimento intelectual. Lembre-se de que o segredo do sucesso em um curso na modalidade a distância é participar, ou seja, interagir, procurando sempre cooperar e colaborar com seus colegas e tutores. Caso precise de auxílio sobre algum assunto relacionado a este Caderno de Referência de Conteúdo, entre em contato com seu tutor. Ele estará pronto para ajudar você. 3. E-REfERênCiAS DICIONÁRIO LIVRE DE GEOCIêNCIAS. Disponível em: <http://www.dicionario.pro.br/ dicionario/index.php/P%C3%A1gina_principal>. Acesso em: 1º jun. 2012. GLOSSÁRIO ILUSTRADO DE TERMOS GEOLÓGICOS. Disponível em: <http://www.dct. uminho.pt/pnpg/gloss/glossa.html>. Acesso em: 1º jun. 2012. MINEROPAR. Serviço Geológico do Paraná. Disponível em: <http://www.mineropar. pr.gov.br/modules/glossario/>. Acesso em: 1º jun. 2012. WIKIPéDIA. A Enciclopédia Livre. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Wikip% C3%A9dia:P%C3%A1gina_principal>. Acesso em: 1º jun. 2012. Claretiano - Centro Universitário EA D Introdução ao Estudo da Terra 1 1. OBJETIVOS • Apresentar aspectos básicos associados à origem e à for- mação do Universo e do Sistema Solar. • Conhecer as definições e as características da estrutura e composição do Sistema Solar. • Identificar a ocorrência de regularidades ou ciclos natu- rais que resultam dos movimentos de rotação e transla- ção da Terra. • Compreender a organização das estruturas estática e di- nâmica da Terra. • Identificar as estruturas litosférica e tectônica das placas. • Conhecer a Teoria da Deriva Continental. © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies30 2. COnTEúDOS • Universo – o Big Bang e a origem do Universo. • Estrelas, galáxias e outros componentes do Universo. • Organização, estrutura e planetas do Sistema Solar. • Movimentos da Terra – o dia e a noite, as estações do ano e as fases lunares. • Estruturas internas da Terra: estática e dinâmica. • Estruturas externas da Terra: atmosfera e hidrosfera. • Processos dinâmicos da Terra – tectônica de placas e de- riva continental. 3. ORIEnTaÇÕES PaRa O ESTUDO Da UnIDaDE Antes de iniciar o estudo desta unidade, é importante que você leia as orientações a seguir: 1) Como o aluno é a figura central do curso, alguns recursos foram elaborados para você! Consulte o Glossário e as obras sugeridas na Bibliografia Básica e Complementar. Esses recursos oferecer-lhe-ão apoio, além de comple- mentarem a sua formação. 2) A compreensão dos conteúdos é muito importante para sua formação, por isso, quando surgirem dúvidas, es- clareça-as com seu tutor e discuta-as com seus colegas, compartilhando suas experiências. Lembre-se sempre de que a construção de conhecimentos é um processo dinâmico e essencial para nosso aprendizado. 3) Não se limite ao estudo do Caderno de Referência de Conteúdo. Este expõe conteúdos fundamentais à forma- ção do futuro docente, mas, de modo algum, visa esgo- tá-los. Assim, é essencial que você explore outras fontes! 4) Pesquise também sites confiáveis, como o da Nasa, que traz informações sobre o Universo. Disponível em: <http://www.nasa.gov/>. Acesso em: 6 nov. 2012. Claretiano - Centro Universitário 31© U1 - Introdução ao Estudo da Terra 5) Conheça mais sobre a camada de ozônio e saiba como nossas atividades podem destruí-la! Visite o site: < http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ ambientais/camada_ozonio/>. Acesso em: 6 nov. 2012. 4. InTRODUÇÃO À UnIDaDE Para o Homem, desvendar os segredos do Universo sempre significou revelar sua própria origem. Por isso, sem dúvida alguma, tal assunto é fascinante. Vamos conhecer e discutir brevemente os principais aspectos e modelos que procuram explicar a origem do Universo, das galáxias e de seus componentes. Posteriormente, nosso planeta será o enfoque de nossos estudos e teremos a opor- tunidade de estudar a estrutura e a dinâmica da Terra. Convido você, prezado leitor, ao iniciarmos o estudo de Ori- gem e Evolução da Terra e das Espécies, para conhecer aspectos fundamentais sobre a origem do Universo, do Sistema Solar e, cla- ro, do nosso próprio planeta. 5. InTRODUÇÃO À aSTROnOMIa Para iniciarmos nossos estudos sobre a origem da Terra, co- nheceremos alguns conceitos estudados pela Astronomia, ciência caracteristicamente multidisciplinar e, cujo campo de estudos, nos proporciona muitas e interessantes possibilidades para o trabalho em sala de aula. Etimologicamente, o termo Astronomia teve origem na lín- gua grega, significando a "lei das estrelas". Como ciência, a Astro- nomia constrói diversos conhecimentos por meio de observações investigativas, análises espaciais dos fenômenos físicos, químicos e biológicos que ocorrem dentro e fora da Terra. A Astronomia ain- da se ocupa do estudo e da compreensão da origem e evolução de todos oscorpos e objetos que podem ser observados no céu. (TEIXEIRA et al., 2003). © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies32 Mas, por que estudar Astronomia? Bem, a resposta pode parecer simplista, mas essa é a ciência que busca respostas para questões que enfrentamos há muito tem- po. Provavelmente, quando você ainda era uma criança, olhou mui- tas vezes para as estrelas no céu e, ao observá-las, perguntou-se: Como surgiram as estrelas? De onde viemos? Será que existe algo além do que nossos olhos podem ver? Perguntas como essas são óbvias e supostamente simples. Algumas já foram respondidas pela Astronomia; outras continuam sem respostas ou com respostas bastante controversas, e, ainda, há aquelas que estão longe do nosso alcance. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– De qualquer forma, a Astronomia é uma ciência, ou uma área do conhecimento científico, utilizada há muito tempo para diversas finalidades. Vamos conhecer um pouco da história desta ciência lendo o texto a seguir. Astronomia Antiga As especulações sobre a natureza do Universo devem remontar aos tempos pré-históricos, por isso a Astronomia é frequentemente considerada a mais an- tiga das ciências. Desde a antiguidade, o céu vem sendo usado como mapa, calendário e relógio. Os registros astronômicos mais antigos datam de aproxi- madamente 3.000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios. Naquela época, os astros eram estudados com objetivos práticos, como medir a passagem do tempo (fazer calendários) para prever a melhor época para o plantio e a colheita, ou com objetivos mais relacionados à astrologia, como fazer previsões do futuro, já que, não tendo qualquer conhecimento das leis da natu- reza (física), acreditavam que os deuses do céu tinham o poder da colheita, da chuva e mesmo da vida. Vários séculos antes de Cristo, os chineses sabiam a duração do ano e usavam um calendário de 365 dias. Deixaram registros de anotações precisas de come- tas, meteoros e meteoritos desde 700 a.C. Mais tarde, também observaram as estrelas que agora chamamos de novas. Os babilônios, assírios e egípcios também sabiam a duração do ano desde épo- cas pré-cristãs. Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos as- tronômicos muito antigos foram deixadas na forma de monumentos, como o de Newgrange, construído em 3.200 a.C. (no solstício de inverno o sol ilumina o corredor e a câmara central), e Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3.000 a 1.500 a.C. [...] Claretiano - Centro Universitário 33© U1 - Introdução ao Estudo da Terra O ápice da ciência antiga se deu na Grécia, de 600 a.C. a 400 d.C., a níveis só ultrapassados no século XVI. Do esforço dos gregos em conhecer a natureza do cosmos, e com o conhecimento herdado dos povos mais antigos, surgiram os pri- meiros conceitos de Esfera Celeste, uma esfera de material cristalino, incrustada de estrelas, tendo a Terra no centro. Desconhecedores da rotação da Terra, os gregos imaginaram que a esfera celeste girava em torno de um eixo passando pela Terra. Observaram que todas as estrelas giram em torno de um ponto fixo no céu e consideraram esse ponto como uma das extremidades do eixo de rotação da esfera celeste. Há milhares de anos, os astrônomos sabem que o Sol muda sua posição no céu ao longo do ano, se movendo aproximadamente um grau para leste por dia. O tempo para o Sol completar uma volta na esfera celeste define um ano. O ca- minho aparente do Sol no céu durante o ano define a eclíptica (assim chamada porque os eclipses ocorrem somente quando a Lua está próxima da eclíptica). Como a Lua e os planetas percorrem o céu em uma região de dezoito graus centrada na eclíptica, essa região é definida como o Zodíaco, dividida em doze constelações, várias com formas de animais (atualmente as constelações do Zo- díaco são treze: Áries, Touro, Gêmeos, Câncer, Leão, Virgem, Escorpião, Ofiúco, Sagitário, Capricórnio, Aquário e Peixes). As constelações são grupos aparentes de estrelas. Os antigos gregos, e os chi- neses e egípcios antes deles, já tinham dividido o céu em constelações. Os astrônomos da Grécia antiga Tales de Mileto (~624-546 a.C.) introduziu na Grécia os fundamentos da geome- tria e da Astronomia, trazidos do Egito. Pensava que a Terra era um disco plano em uma vasta extensão de água. Pitágoras de Samos (~572-497 a.C.) acreditava na esfericidade da Terra, da Lua e de outros corpos celestes. Achava que os planetas, o Sol, e a Lua eram transportados por esferas separadas da que carregava as estrelas. Foi o primeiro a chamar o céu de cosmos. Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.) explicou que as fases da Lua dependem de quanto da parte da face da Lua iluminada pelo Sol está voltada para a Terra. Explicou, também, os eclipses: um eclipse do Sol ocorre quando a Lua passa entre a Terra e o Sol; um eclipse da Lua ocorre quando a Lua entra na sombra da Terra. Aristóteles argumentou a favor da esfericidade da Terra, já que a sombra da Terra na Lua durante um eclipse lunar é sempre arredondada. Afirmava que o Universo é esférico e finito. Aperfeiçoou a teoria das esferas concêntricas de Eu- doxus de Cnidus (408-355 a.C.), propondo em seu livro De Cælo que "o Universo é finito e esférico, ou não terá centro e não pode se mover". Heraclides de Pontus (388-315 a.C.) propôs que a Terra gira diariamente sobre seu próprio eixo, que Vênus e Mercúrio orbitam o Sol, e a existência de epiciclos. Aristarco de Samos (310-230 a.C.) foi o primeiro a propor que a Terra se movia em volta do Sol, antecipando Copérnico em quase 2.000 anos. Entre outras coi- sas, desenvolveu um método para determinar as distâncias relativas do Sol e da Lua à Terra e mediu os tamanhos relativos da Terra, do Sol e da Lua. Eratóstenes de Cirênia (276-194 a.C.), bibliotecário e diretor da Biblioteca Ale- xandrina de 240 a.C. a 194 a.C., foi o primeiro a medir o diâmetro da Terra. Ele notou que, na cidade egípcia de Siena (atualmente chamada de Aswân), no primeiro dia do verão, ao meio-dia, a luz solar atingia o fundo de um grande poço, ou seja, o Sol estava incidindo perpendicularmente à Terra em Siena. Já © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies34 em Alexandria, situada ao norte de Siena, isso não ocorria; medindo o tamanho da sombra de um bastão na vertical, Eratóstenes observou que em Alexandria, no mesmo dia e hora, o Sol estava aproximadamente sete graus mais ao sul. A distância entre Alexandria e Siena era conhecida como de 5.000 estádios. Um estádio era uma unidade de distância usada na Grécia antiga. Um camelo atravessa 100 estádios em um dia, e viaja a cerca de 16 km/dia. Como 7 graus corresponde a 1/50 de um círculo (360 graus), Alexandria deveria estar a 1/50 da circunferência da Terra ao norte de Siena e a circunferência da Terra deveria ser 50×5.000 estádios. Infelizmente, não é possível se ter certeza do valor do estádio usado por Eratóstenes, já que os gregos usavam diferentes tipos de estádios. Se ele utilizou um estádio equivalente a 1/6 km, o valor está a 1% do valor correto de 40.000 km. O diâmetro da Terra é obtido dividindo-se a circunferência por π. Hiparco de Nicéia (c.190-c.120 a.C.), considerado o maior astrônomo da era pré-cristã, construiu um observatório na ilha de Rodes, onde fez observações durante o período de 147 a 127 a.C. Como resultado, ele compilou um catálogo com a posição no céu e a magnitude de 850 estrelas. A magnitude, que espe- cificava o brilho da estrela, era dividida em seis categorias, de 1 a 6, sendo 1 a mais brilhante, e 6 a mais fraca visível a olho nu. Hiparco deduziu corretamente a direção dos pólos celestes, e até mesmo a precessão, que é a variação da direção do eixo de rotação da Terra devido à influência gravitacional da Lua e do Sol, que leva 26.000 anos para completar um ciclo. Para deduzir a precessão, ele comparou as posições de várias estrelas com aquelas catalogadas por Ti-mocharis de Alexandria e Aristyllus de Alexandria 150 anos antes (cerca de 283 a.C. 260 a.C.). Estes eram membros da Escola Alexandrina do século III a.C. e foram os primeiros a medir as distâncias das estrelas de pontos fixos no céu (co- ordenadas eclípticas). Foram, também, dos primeiros a trabalhar na Biblioteca de Alexandria, que se chamava Museu, fundada pelo rei do Egito, Ptolémée Sôter Ier, em 305 a.C. Hiparco também deduziu o valor correto de 8/3 para a razão entre o tamanho da sombra da Terra e o tamanho da Lua e também que a Lua estava a 59 vezes o raio da Terra de distância; o valor correto é 60. Ele determinou a duração do ano com uma margem de erro de 6 minutos. Ptolomeu (85 d.C.-165 d.C.) (Claudius Ptolemaeus) foi o último astrônomo im- portante da antiguidade. Não se sabe se ele era egípcio ou romano. Ele compilou uma série de treze volumes sobre Astronomia, conhecida como o Almagesto, que é a maior fonte de conhecimento sobre a Astronomia na Grécia [...] (Adaptado de: OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2011). –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Para compreendermos os aspectos da Astronomia que são importantes para o ensino de ciências e biologia, vamos saber como responder aos nossos alunos a seguinte pergunta: Como o Universo surgiu? Claretiano - Centro Universitário 35© U1 - Introdução ao Estudo da Terra Origem do Universo [...] Primeiro não havia nada. Nem gente, nem parafuso. O céu era então confuso. E não havia nada [...] (Caetano Veloso) Mas, não existia nada mesmo? Não existia o céu, o ar, a água, o fogo, a terra, nada? Não é bem assim. Vamos conhecer as explicações sobre a origem do Universo. A palavra "Universo", ou o "conjunto de objetos celestes", como era inicialmente chamado, teve sua origem no latim com a expressão unus verterem, que significa "aquilo que gira como uma coisa só". Segundo Cherman (2005), essa denominação retra- ta o pensamento medieval equivocado de que a Terra era o cen- tro de tudo. Mesmo com a queda de tal concepção e em virtude das valiosas contribuições de cientistas como Copérnico, Kepler e Newton, o uso da palavra persistiu. O que é Big Bang? O Big Bang é o nome pelo qual ficou conhecida a teoria que explica a origem do Universo. Segundo a teoria do Big Bang, toda a matéria que estava reunida sob condições de temperatura e densidade virtualmente elevadas, explodiu em um evento único chamado de "A Grande Explosão" ou "Explosão Primordial" que, posteriormente, tornou-se conhecido pela expressão Big Bang (TEIXEIRA et al., 2003). A ideia de que toda a matéria do Universo estava confinada em um grande bloco foi proposta por Georges-Henri Édouard Lemaître, que, ao postular sua "teoria cosmogônica", explicou como © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies36 a matéria ficou confinada antes de explodir. Para compreender melhor, leia a citação a seguir: [...] Novas teorias consideram o início da expansão como a origem desta fase do Universo. Ou seja, antes do Big Bang já havia um Universo que podia ou não ser parecido com o que hoje reconhecemos como tal. Antes do Big Bang, por exemplo, pode ter havido um período de contração universal. Todos os componentes do Universo se reunindo em um espaço muito pequeno para, logo em seguida, se repelirem mutuamente dando origem à expansão (CHERMAN, 2005). Ao explicar a origem do Universo a teoria do Big Bang ainda versa sobre a permanente expansão da matéria desde o instante da explosão até o presente, ou seja, o Universo continua a expandir-se. Dessa maneira, pela contínua expansão do Universo, estrelas, planetas e outros corpos celestiais formaram-se e, ainda, se formam continuamente. Aprendemos que o nosso planeta surgiu há cerca de 15 bilhões de anos, mas qual a idade do Universo? Ao estabelecermos a linha cronológica com a sucessão dos principais episódios do Big Bang, podemos entender um pouco melhor essas e outras questões! Observe na Figura 1 a seguir a representação dos principais eventos após a grande explosão. Claretiano - Centro Universitário 37© U1 - Introdução ao Estudo da Terra Figura 1 Escala de tempo e principais eventos após a grande explosão. O Universo surgiu no tempo zero, ou seja, imediatamente após a explosão. O Big Bang gerou as seguintes grandezas: espaço, tempo e energia. Nos primeiros três segundos após a redução da temperatura, que era extremamente elevada e impedia a estabi- lização da matéria, a radiação foi liberada em todas as direções e com temperaturas iguais. Nesse modelo uma das maiores evidên- cias da liberação da radiação é a existência da radiação cósmica de fundo, observada por Arno Penzias e Robert Wilson, em 1965. A radiação cósmica de fundo constitui uma das provas remanescen- tes da radiação original, isto é, do exato instante da explosão, po- dendo ser captada no espectro de radiação das micro-ondas (DIAS, 2003). Após os três primeiros minutos que sucederam à explosão, a temperatura decaiu de 100 para cerca de 1 bilhão de graus Celsius, e o Universo entrou em um período de evolução. A estabilização da matéria permitiu que, por meio da nucleogênese, se formassem © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies38 os átomos de hidrogênio (H) e hélio (He), os principais elementos da matéria que compõem o Universo. Posteriormente, entre 300 mil e 1 bilhão de anos após a ex- plosão, surgiram as primeiras estrelas. Com 800.000 anos, o Uni- verso tornou-se gradualmente transparente, permitindo a passa- gem da luz e, 5 bilhões de anos depois, apareceram as primeiras galáxias, culminando no nascimento do Sol, do nosso sistema planetário e, claro, da Terra (TEIXEIRA et al., 2003). Para seguirmos adiante com os estudos sobre a origem do nosso planeta precisamos conhecer outros conceitos e componen- tes do Universo. Os componentes do Universo As estrelas sempre foram fonte de inspiração poética e de fascínio, porém, mais que isso, estes corpos celestes foram utili- zados, há muito tempo, quando ainda não havia bússolas ou GPS. As estrelas ou as rotas luminosas guiaram e conduziram muitos navegadores e outros viajantes a seus destinos. Mas o que é uma estrela? As estrelas são componentes essenciais do Universo, corpos ou objetos celestes brilhantes, esféricos e gasosos, constituídos, principalmente, por hidrogênio e hélio, com temperatura extrema- mente elevada. As reações nucleares produzem a energia que mantém as estrelas brilhando por milhões de anos, o que nos permite estudá- -las, isto é, conhecermos as estrelas pelo brilho que produzem e, assim, podermos classificá-las e compreender seu ciclo evolutivo, que vamos tratar mais adiante (JANONI, 2008). As constelações são conjuntos de estrelas aparentemente reunidas, mas apenas sob o ponto de vista de quem as observa da Terra, isto é, as estrelas que formam uma constelação não es- tão próximas ou necessariamente ligadas entre si. O conceito de Claretiano - Centro Universitário 39© U1 - Introdução ao Estudo da Terra constelação foi elaborado pelo Homem, o que nos permitiu divi- dir o céu em regiões menores para serem observadas e estudadas (DIAS, 2003). Mas, se as estrelas estão distantes, o espaço entre elas é vazio? Não. Chamamos esse espaço de meio interestelar, o qual é constituído por grandes quantidades de gás que contêm essencial- mente hidrogênio e poeira cósmica composta por grãos de grafite e silicatos. As galáxias são elementos formados por grande quantidade de estrelas e material interestelar cuja forma é variável (MARAN, 2010). Note na Figura 2, a seguir, a grande quantidade de poeira cósmica que pode ser vista nas galáxias. Figura 2 Morfologia das galáxias: (A) Via Láctea, uma galáxia espiral e em (B) uma galáxia elíptica. Como já foi dito, as formas observadas nas diferentes galáx- ias são variáveis, podendo ser, entre outras, elípticas ou espirais. As diferenças observadas no formatodas galáxias refletem as dife- renças na estrutura ou organização de seus componentes. Para en- tendermos um pouco mais sobre as diferentes formas das galáxias, observe algumas de suas características, segundo Dias (2003): 1) Galáxias elípticas - as galáxias de forma elipsoidal são caracterizadas por possuírem pouca ou nenhuma maté- ria interestelar e estrelas velhas predominantemente 2) Galáxias espirais - são galáxias com uma área densa central da qual partem braços que espiralam em torno © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies40 dela. Configuram-se como um grande disco plano, for- mado por matéria interestelar abundante e por estrelas, jovens e velhas. A Via Láctea e a galáxia M 31, mais co- nhecida como galáxia de Andrômeda, são exemplos de galáxias espirais. Quando as galáxias se agrupam, formam grandes conjun- tos denominados aglomerados. Estes conjuntos de galáxias for- mam-se conforme a proximidade entre elas . Assim, por exemplo, a Galáxia de Andrômeda, a Via Láctea e a Nuvem de Magalhães constituem um Aglomerado chamado Grupo Local. Quando um número grande de galáxias se agrupa, tal conjunto é chamado de Superaglomerados, sendo este o maior nível hierárquico as- tronômico (DIAS, 2003). Estrelas Como nós, as estrelas nascem, amadurecem e morrem, mas acompanhar sua evolução é um processo difícil que depende de ferramentas avançadas para sua observação. Outro aspecto que dificulta os estudos sobre o ciclo estelar é a escala de tempo que rege a vida de uma estrela uma vez que, em média, requer aproxi- madamente 10 milhões de anos para completar todo processo de sua evolução. Assim, para conhecer todo o processo evolutivo das estrelas os astrônomos observam e estudam estrelas diferentes e em diferentes fases de sua evolução. As estrelas nascem em imensas nuvens, formadas por gas- es e poeira estelar, chamadas de nebulosas. As nebulosas apre- sentam regiões menores com elevada densidade que contraem- se fragmentando a grande nebulosa em aglomerados ou regiões menores e altamente turbulentas. Para compensar a perda de calor em sua superfície e, as- sim, equilibrar a tendência à autocontração, as nebulosas pre- cisam atingir temperaturas ainda mais elevadas em seu centro, o que se dá por meio de reações termonucleares que consomem o Claretiano - Centro Universitário 41© U1 - Introdução ao Estudo da Terra hidrogênio. A elevação da temperatura e da densidade, em razão da massa acumulada na região central, faz com que mais massa seja atraída para o centro, o qual se contrai e colapsa rapidamente, restando um núcleo denso e quente cercado por poeira e gás que os astrônomos denominam protoestrela (TEIXEIRA, et al., 2003). Podemos observar na Figura 3, a seguir, o aglomerado do Trapézio na nebulosa de Órion. Figura 3 Aglomerado do Trapézio. Imagem obtida pelo Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory (ESO) da região central da nebulosa de Órion O material estelar continua acumulando-se na região central e, após milhões de anos, com a temperatura extremamente el- evada, intensificam-se as reações de fusão nuclear e pode-se dizer que neste momento nasce uma estrela! Quando as reservas centrais de hidrogênio esgotam-se, a formação dos átomos de He, por meio da fusão sucessiva de áto- mos de hidrogênio, intensifica-se nas regiões mais periféricas da estrela, elevando a temperatura e ocasionando intensa expansão na estrela. Por sua vez, ao expandir-se, a estrela torna-se muito grande e mais fria tornando-se avermelhada. Nessa fase a estrela é chamada de gigante vermelha (MARAN, 2010). Observe na Figura (Figura 4), a seguir uma estrela do tipo gigante vermelha. © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies42 Figura 4 Estrela Betelgeuse, uma gigante vermelha na constelação de Órion. É importante ressaltar que a cor de uma estrela varia con- forme sua temperatura, ou seja, quanto mais quente a estrela, mais azulada será sua cor e, quanto mais fria, mais avermelhada estrela. A expansão que deu origem à gigante vermelha ocasiona queda na temperatura interna. Ao tornar-se mais fria, diminuem as reações de fusão nuclear em seu interior e a estrela começa a contrair-se mais rapidamente na região central do que na região periférica, o que resulta na formação de um núcleo envolto por uma nuvem gasosa. Posteriormente, a camada de gás expande-se e dissipa-se para o meio interestelar. Sem a nuvem gasosa o núcleo torna-se, posteriormente, uma estrela anã branca. Veja na Figura 5, a constelação de Popa. Claretiano - Centro Universitário 43© U1 - Introdução ao Estudo da Terra Figura 5 A constelação de Popa, cuja estrela central evoluiu para anã branca. Esta anã branca é uma das estrelas mais quentes que se conhece, com uma temperatura superficial próxima aos 200.000°C. As estrelas queimam continuamente seu estoque de hi- drogênio e consomem todas as reservas quando passam a utilizar outros componentes até restarem apenas núcleos ricos em ferro. Quando esgota todo combustível nuclear, a anã branca sofre uma intensa contração, lançando suas camadas externas para o espaço e explodindo tão violentamente que o brilho da explosão pode ul- trapassar uma galáxia. É a fase final da vida de uma estrela chama- da supernova (Figura 6). © Fundamentos e Métodos do Ensino da Origem e Evolução da Terra e das Espécies44 Figura 6 Remanescente de uma supernova da estrela N 63A que explodiu, expelindo as suas camadas gasosas para fora em uma região já turbulenta. Imagem capturada pelo Telescópio Espacial Hubble. A estrela, cuja massa é insuficiente para elevar a tempera- tura, não é capaz de promover reações termonucleares e transfor- ma-se em um aglomerado de matéria denso e frio, chamado de anã marrom (TEIXEIRA et al., 2003). Além das estrelas, existem muitos outros corpos ou objetos celestiais que compõem o Universo. Por ora, é importante conhe- cer o sistema ao qual pertence nosso planeta, ou seja, o sistema solar. Vamos conhecê-lo melhor? 6. SISTEMa SOLaR Há cerca de 4,6 bilhões de anos, o Sol, nossa maior estre- la, queimou seus átomos de hidrogênio, transformando-os em átomos de hélio e, provavelmente, devem permanecer assim por mais alguns bilhões de anos até morrer. Outros corpos celestiais, tais como planetas, satélites na- turais, cometas, asteroides, poeira estelar e gás, formaram-se ao Claretiano - Centro Universitário 45© U1 - Introdução ao Estudo da Terra mesmo tempo em que o Sol, conferindo ao sistema solar uma or- ganização harmônica em relação às massas e às órbitas planetárias e de seus satélites (TEIXEIRA, 2000). Os corpos celestiais são os componentes do sistema solar, um dos muitos sistemas que formam o Universo. Aprendemos que a Terra e os outros planetas gravitam ao redor do Sol e formam o sistema solar, contudo, a concepção de que os planetas giram ao redor de uma estrela nem sempre foi aceita. A concepção medieval sobre a Terra considerava nosso pla- neta um corpo estático, maciço e com dimensões limitadas de es- paço e de tempo. O planeta era visto como um reino puro, etéreo e paradisíaco. Neste reino, que incluía a lua, os planetas, as estre- las e os corpos celestes, a Terra seria o centro de todo o Universo e, ao seu redor, esses satélites, estrelas e corpos celestes orbitar- iam uma vez ao dia. O sistema idealizado por Claudio Ptolomeu tornou-se conhecido por Geocentrismo ou modelo Geocêntrico. Contrapondo-se ao Geocentrismo, a ideia concebida por Aristarco de Samos (310-230 a.C.) de que são os planetas que movimentam-se ao redor de uma estrela e não o contrário, foi retomada por Copérnico (1473-1543) e, muito depois, graças às observações feitas com um telescópio, pôde ser sustentada cien- tificamente por Galileu Galilei (1564-1642) sendo esta a base da Teoria Heliocêntrica. Leia a seguir um texto sobre os modelos geocêntrico e he- liocêntrico. Movimento dos Planetas
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