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EvoluçãoEvoluçãoEvolução Profª. Tainan OliveiraProfª. Tainan OliveiraProfª. Tainan Oliveira Primeiras Teorias Fixismo Darwinismo Lamarckismo Fixismo Predominante no século XVIII; Ideia central Cada espécie teria surgido de maneira independente e permaneceria sempre com as mesmas características Fonte da imagem: https://www.sutori.com/item/untitled-2dd5-7163. Acesso em: 16 ago. 2021. Fixismo Fósseis já eram estudados no fixismo, mas não eram considerados como fortes evidências evolutivas das transformações dos seres vivos ao longo do tempo Fonte da imagem: www.meionorte.com. Acesso em: 16 ago. 2021. https://www.meionorte.com/programas/coizanossa/datacao-a-idade-das-vidas-extintas-e-da-pre-historia-do-homem-324978 Catastrofismo (uma das correntes fixistas) Fixismo Georges Cuvier (1769-1832) - um dos fundadores da paleontologia - ciência que estuda os fósseis - era fixista Observou em suas escavações, a presença de espécies novas nas camadas mais superficiais (recentes) da Terra e a ausência de outras espécies que eram presentes nas camadas mais profundas (antigas) Sua explicação para tal fato, era que as espécies antigas foram extintas por catástrofes naturais que ocorreram subitamente, e que as novas espécies teriam migrado de outras regiões Fo nt e da im ag em : h tt p: // co ne xa o. cp b. co m .b r/ ca ta st ro fis m o. Ac es so e m : 1 7 ag o. 2 02 1. Outras correntes fixistas: Fixismo Criacionismo Seres vivos tem origem de uma criação especialde um ser sobrenatural, o Criador, logo, todos surgiram de uma única vez. As espécies tem sua origem por meio de uma matéria inerte (não-viva), devido as condições do ambiente e a ação de um princípio ativo presente na matéria favorecem a geração de uma nova vida. Geração Espontânea Fonte da imagem: Nova Escola. Acesso em: 17 ago. 2021. Fonte da imagem: http://www.saudeanimal.com.br/teoria-da-geracao-espontanea-e-nossos- meios-de-defesa/. Acesso em: 17 ago. 2021. LAMARCKISMO Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) Sugeriu um mecanismo para explicar a transformação das espécies. Sua tese é detalhada no livro Philosophie zoologique (Filosofia zoológica) publicado em 1809. Lamarck defendia que os organismos atuais sugiram de outros mais simples e teriam uma tendência a se transformar, gradualmente, em seres mais complexos Os seres mais simples, por sua vez, poderiam surgir por geração espontânea e sua evolução seria guiada por necessidades internas dos organismos. Um órgão desenvolvia-se com o uso e atrofiava-se com o desuso LAMARCKISMO Lei do uso e desuso Lei da transmissão das características adquiridas A característica adquirida com o desenvolvimento pelo uso ou da atrofia com o desuso, seria transmitido aos descendentes Com o uso excessivo dos pés para nadar, o pato desenvolveu membranas entre os dedos Entre 1870 e 1875, o biólogo alemão August Weismann (1834-1914) estabeleceu a existência de duas linhagens de células: Germinativas (dão origem aos gametas) Somáticas (formam o corpo) EXPERIMENTO DE WEISMANN Por meio de sua conclusão, mostrou que apenas as modificações que surgem na linhagem germinativa se transferem aos descendentes. Em uma de suas experiências, ele cortou o rabo de camundongos, por várias gerações, e demonstrou que nenhum dos descendentes nasceu com o rabo menor, sendo uma evidência contrária à herança das características adquiridas. DARWINISMO Charles Darwin (1809-1882) Viagem ao barco HMS Beagle, explorando a costa da América do Sul e depois indo para a Nova Zelândia e Austrália, no período de 1831 a 1836. Seus estudos sobre evolução, iniciaram após o encontro de fósseis de animais gigantes semelhantes a preguiças e tatus atuais. A partir disso, Darwin começou a se perguntar o porquê da existência de fósseis de animais tão diferentes em regiões onde haviam animais parecidos, porém em escala reduzida. DARWINISMO Darwin passou quatro semanas no arquipelágo de Galápagos, que é um conjunto de ilhas vulcânicas no Oceano Pacífico, cerca de 970 km da costa ocidental da Amperica do Sul. Ele observou que havia uma variedade de animais que não existiam em nenhum outro lugar, como iguanas marinhas, tartarugas de grande porte e algumas espécies de aves, como os pássaros do grupo dos fringilídeos, que ficaram conhecidos como tentilhões de Darwin. Esses animais, tinham diferenças com relação ao tamanho e formato do bico Então, Darwin, consultando especialistas descobriu que os tentilhões eram de espécies diferentes. Notou que as espécies diferentes do arquipelágo eram parecidas com outra espécie da mesma ave que vivia no continente vizinho, cujo clima e outras condições ambientais eram diferentes. A EXPLICAÇÃO DE DARWIN Depois de muito se questionar sobre essas diferenças entre as espécies, Darwin concluiu que as teorias fixistas não poderiam explicá-las. Concluiu que espécies semelhantes seriam descendentes de uma espécie ancestral comum, existente no passado, e teriam surgido por meio de uma série de modificações. Essa é a ideia de descendência com modificação a partir de um ancestral comum, defendida por Darwin. A existência de fósseis sugeria que organismos diferentes haviam habitado a Terra no passado E os estudos em Geologia estavam cada vez mais desenvolvidos e revelavam que a Terra era mais antiga do que se supunha e havia passado por muitas transformações. Durante sua viagem ao Beagle, Darwin leu o livro Princípios de Geologia, de Charles Lyell, que interpretava as mudanças geológicas como consequências de pequenas mudanças que se acumulavam ao longo de grandes períodos de tempo. A EXPLICAÇÃO DE DARWIN Depois disso, suas suspeitas seriam que a evolução poderia ter semelhança com a seleção artificial Processo em que o ser humano seleciona para a reprodução espécies animais e vegetais com características desejáveis, desprezando as demais. A EXPLICAÇÃO DE DARWIN E por último, Darwin se questionou se a seleção poderia ocorrer sem a intervenção humana, depois de ler um livro do economista inglês Thomas Malthus sobre populações Malthus afirmava que as populações crescem em progressão geométrica (1,2,4,8,16...) e os recursos de sustentação dessas populações (alimento) cresciam mais devagar, em progressão aritmética (1,2,3,4,5...) Essa diferença de crescimento teriam como consequências a escassez de recursos (alimento, espaço) necessários a sobrevivência e a reprodução. (Teoria de Malthus) A EXPLICAÇÃO DE DARWIN Darwin concluiu que nem todos os organismos que nascem conseguem sobreviver ou - o que é mais importante- reproduzir-se. Os indivíduos com mais oportunidades de sobrevivência seriam aqueles com características apropriadas para enfrentar as condições ambientais; eles teriam maior probabilidade de se reproduzir e deixar descendentes férteis. Variações favoráveis: As características favoráveis tenderiam a ser preservadas e as desfavoráveis, destruídas. Seleção Natural: Rejeição de variações prejudiciais. DARWIN E WALLACE As conclusões de Darwin não foram logo publicadas Após a viagem do Beagle, continuou coletando provas e trabalhando em sua teoria por mais 20 anos As "classes amplas de fatos" incluíam a adaptação, transformação das espécies, a existência de fósseis e a semelhança dos organismos que vivem em ilhas com os que vivem no continente próximo Em 1858 recebeu um manuscrito do cientista inglês Alfred Russel Wallace (1823-1913), intitulado A tendência das variedades de se afastarem indefinidamente do tipo original. E afirmou: " A única maneira justa e legítima de considerar a questão é tentando provar se a minha teoria da evolução explica várias classes amplas de fatos." Wallace havia chegado as mesmas conclusões de Darwin Um resumo do trabalho de Darwin e o ensaio de Wallace foram publicados pela instituição científica Em 1859, saiu a primeira edição do livro de Darwin, A origem das espécies PROBLEMAS COM O DARWINISMO Darwin não sabiaexplicar como indivíduos com novas características poderiam sugir, pois na época não haviam os conhecimentos sobre genes, mutação e recombinação genética. A TEORIA ATUAL Teoria sintética da evolução Também conhecida como Neodarwinismo ou Nova Síntese Foi desenvolvida a partir da década de 1930 com base nas contribuições de cientistas de vários países Considera fatores que alteram a frequência dos genes nas populações, como a mutação, a seleção natural, a migração seguida de isolamento geográfico e reprodutivo e a deriva genética VARIABILIDADE GENÉTICA Mutação Mudança na sequência de bases do DNA Acontece porque uma alteração na sequência de bases da molécula de DNA pode alterar a sequência de aminoácidos da proteína, o que poderá modificar suas propriedades. Quando ocorre nas células somáticas, não causam nenhum efeito evolutivo, pois não são transmitidas aos descendentes. Se ocorrem nas células germinativas, podem passar às gerações seguintes e gerar novas características Pode ser provocada por fatores como: Defeitos no mecanismo de duplicação do DNA; Fatores ambientais; Certos vírus; Ação de produtos químicos. Genes homeóticos Um grupo desses genes, são os chamados genes Hox, que determinam, por exemplo, que um segmento do corpo forme uma perna em vez de uma antena ou vice-versa Exemplo: Mutações nesses genes podem fazer com que surja uma mosca com quatro asas em vez de duas ou pernas no lugar de antenas. Controlam o desenvolvimento das partes de um embrião, ativando outros genes para a construção de diversos órgãos. VARIABILIDADE GENÉTICA Reprodução Sexuada A meiose produz grande variedade de gametas, que, por fecundação, podem originar muitos filhos geneticamente diferentes. Promove recombinações, aumentando a variabilidade genética, condição necessária para a evolução. Sem variabilidade genética, não pode haver seleção natural nem evolução. Não cria novos alelos (só a mutação faz isso) Isso acontece por causa do arranjo, ao acaso, dos cromossomos paternos e maternos e graças à permutação. Seleção Natural Esse sucesso pode ser o resultado de vários tipos de adaptação Favorece as características que aumentam as chances de um indivíduo alcançar a idade reprodutiva, levando-o indiretamente ao sucesso reprodutivo Aumento das chances de conseguir comida (maior velocidade, dentes mais fortes, etc); Defesa de predadores (camuflagem, mimetismo); Sobrevivência às condições físicas do ambiente (proteção contra o frio, perda de água) Beneficia fatores que aumentam a fertilidade do indivíduo; Obtenção de parceiro sexual; Aumento de cuidados com a prole Seleção Sexual Processo pelo qual certas características sexuais se propagam, por causa da maior facilidade para conseguir para a reprodução Em algumas espécies, os machos lutam entre si para conseguir fêmeas. Apenas os animais que ganham a disputa conseguem reproduzir-se. Neste caso, são favorecidas características como força física, chifres, garras... Em outras espécies, as fêmeas escolhem os machos com quem vão se acasalar e prevalecem as características que tornam os machos mais atraentes Genética de Populações Estuda como ocorrem as mudanças evolutivas ao longo do tempo, da frequência de alelos de uma população Lei de Hardy-Weinberg: na ausência de fatores evolutivos, a frequência dos alelos não muda ao longo das gerações. Deriva Genética Desvios determinados pelo acaso podem alterar a frequência de um alelo independente de seu valor adaptativo Conceito filogenético de espécie Formação de novas espécies (especiação) Conceito biológico de espécie Uma espécie é formada por um grupo de populações capazes de se cruzar e originar filhos férteis, mas que não são capazes de cruzar com outros grupos NÃO se aplica aos organismos fósseis e aos seres que se reproduzem assexuadamente, como as bactérias Define a espécie como o menor grupo de indivíduos que compartilham um ancestral comum mais exclusivo. Isolamento Reprodutivo Formação de novas espécies (especiação) Isolamento Geográfico São barreiras que impedem o cruzamento entre as populações. Exemplo: Obstáculos geográficos (um rio, cadeia de montanhas ou até mesmo uma grande distância entre populações Quando o isolamento geográfico persiste por um grande período de tempo, no qual as diferenças genéticas impedem o cruzamento entre as populações, mesmo que o isolamento seja superado. Podem ser pré-zigóticos e pós-zigóticos Ocorrem em etapas posteriores a fecundação, o que impede o desenvolvimento do embrião ou provoca a esterilidade dos descendentes Impedem o encontro dos gametas ou dos casais potenciais (macho de uma população e fêmea de outra). Não há acasalamento nem fecundação. Mecanismos de Isolamento Reprodutivo Mecanismos Pré-Zigóticos Isolamento estacional, sazonal ou temporal; Isolamento comportamental ou etológico; Isolamento mecânico; Isolamento gamético; Isolamento de habitat ou ecológico. Inviabilidade do híbrido; Esterilidade do híbrido Mecanismos Pós-Zigóticos O processo pelo qual uma espécie se espalha por vários ambientes e origina um número grande de espécies diferentes Irradiação Adaptativa Especiação que ocorre em uma população que vive na mesma área Especiação sem isolamento geográfico Especiação que ocorre em espécies isoladas geograficamente Simpátrica (do grego syn = juntamente; patria = pátria) Alopátrica (do grego alloio = diferente) Bons Estudos!