ENEM CRIACIONISMO DIVINO

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1 Os seres vivos como conhecemos são compostos basicamente de água e algumas substancias orgânicas. Como definir a vida? O que faz com que um organismo esteja vivo? Embora possamos atribuir algumas características comuns a todos os seres vivos (ordem, sensibilidade crescimento, regulação e homeostase) nada que o homem tenha estudado conseguiu criar a vida. Torna-se, portanto difícil falar da origem de algo que temos problemas até para definir meados do século XIX. Redi demonstrou que larvas não eram geradas espontaneamente a partir de peixe podre, mas foi muito contestado. Pasteur eliminou todas as possibilidades dessa teoria ser possível com seu experimento defendendo a idéia da biogênese. CRIACIONISMO DIVINO Também conhecida como criação especial, esta hipótese defende a criação por um ou vários deuses. Na cultura cristã, por influencia grega Deus seria perfeito e imutável tendo, portanto criado todas as coisas como ele. Todos os seres vivos na terra seriam portanto formas perfeitas e imutáveis criadas separadamente por Deus e assim permaneceriam de acordo com sua vontade. HIPOTESE COSMOGENICA Segundo esta hipótese a vida na terra teria sido originada por seres de outros planetas, que vieram para a terra, ou por poeira cósmica ou meteoros contendo material genético, ou moléculas complexas o suficiente para originar a vida na terra. A teoria da panspermia defende a idéia que a partir de outro planeta moléculas carbônicas vieram para a terra e originaram a vida. São encontrados traços de compostos orgânicos em meteoritos indicando que, se não houve contaminação, em seus planetas natais estes compostos poderiam existir. Esta teoria é difícil de ser provada, mas pode ser testada cientificamente. Este teste não comprovaria que haja ou tenha havido vida em outro planeta e sim o ambiente par formar as moléculas que originaram a vida na terra. Essas moléculas deveriam ter resistido ao choque que a retirou de seu planeta, a viagem no espaço, reentrada e choque com a superfície terrestre em condições de originar aqui, nas condições do planeta no momento de sua chegada a vida. GERAÇÃO EXPONTÂNEA ou ABIOGENESE Esta teoria indicava que seres vivos poderiam se originar por uma combinação de circunstancias e elementos como vermes e moscas surgindo de cadáveres em decomposição ou répteis a partir do lodo dos rios. Esses organismos no entanto seriam criados divinamente dessa maneira e não mudariam ou evoluiriam. Dois experimentos derrubaram a idéia da geração espontânea, o do italiano Francesco Redi, em meados do século XVII e, depois, o francês Louis Pasteur, em BIOGENESE Hoje a vida na terra seria gerada dessa maneira, ou seja, todos os seres vivos seriam originados a partir de outros seres vivos ou todas as células originadas de outras células. Essa idéia não explica a origem do primeiro ser vivo, ou da primeira linhagem dos seres vivos, para esse deveria ter existido uma abiogênese primária ou uma síntese domestica que teria ocorrido somente sob as condições primitivas do planeta e não ocorreria mais. SINTESE DOMESTICA A maioria dos cientistas tende a aceitar que a vida evoluiu a partir de matéria inanimada, o titulo síntese domestica é uma maneira moderna de diferenciar a idéia atual da geração espontânea. Moléculas complexas sofreriam mudanças para possuir maior estabilidade, essas moléculas fariam associações que culminariam na formação de células. Duas hipóteses procuram embasar cientificamente essa teoria. Hipótese autotrófica Os primeiros seres vivos do planeta deveriam ser autótrofos por não existir matéria orgânica suficiente para servir de alimento para um grande numero de seres vivos eles fabricariam seu próprio alimento. Embora haja uma certa lógica nessa idéia, as reações químicas autotróficas são demasiadamente complexas e exigiriam um DNA muito grande para o primeiro ser vivo que deve ser gerado por acaso. Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 1

2 Hipótese heterotrófica. Idealizada pelo bioquímico russo Aleksander I. Oparin ( ), e o geneticista escocês John B. S. Haldane ( ) é ainda usada pelos cientistas hoje em dia. A vida deve ter se originado de um organismo heterotrófico extremamente simples formado a partir de moléculas orgânicas originadas pelas condições primitivas da atmosfera da terra. Essa teoria possui comprovação cientifica para parte de suas afirmativas e serve de base para a teoria de origem celular mais aceita pela ciência. HIPOTESE DE OPARIM Oparin publicou seu trabalho em 1953, antes da descoberta da estrutura e função do DNA, portanto seu trabalho possui ênfase no metabolismo celular e não em suas funções genéticas. Em seu trabalho ele diz que há aproximadamente 4 bilhões de anos a atmosfera primitiva da Terra era formada basicamente por metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor d água, que sofrendo a influência de descargas elétricas, durante as constantes tempestades e radiação ultravioleta, deram origem às primeiras moléculas orgânicas que, após milhões de anos, teriam formado os primeiros seres vivos. Nessa época não havia oxigênio (O2) e a Terra passava por um processo de resfriamento, que tornou possível o acúmulo de água na sua superfície, formando os primeiros mares primitivos. As moléculas orgânicas formadas na atmosfera teriam sido arrastadas da atmosfera pela água das chuvas, acumulando-se nos mares primitivos, formando verdadeiras sopas orgânicas. Com o passar do tempo, essas moléculas teriam se coagulado, formando estruturas orgânicas mais complexas, os coacervados, macro-moléculas protéicas, isoladas parcialmente do meio por moléculas de água. Os coacervados são pequenas gotas de matéria orgânica capaz de absorver substancias do ambiente em um processo semelhante ao metabolismo celular. Os coacervados, absorvendo material do meio ambiente e excretando os dejetos, eram capazes de crescer e se dividir. Segundo Oparin, a partir desse estágio as leis da evolução Darwiniana começariam a agir sobre os coacervados. As gotas que apresentavam melhores características de crescimento e estabilidade passavam a dominar, transmitindo essas características a seus descendentes. Dessa forma, sistemas cada vez mais complexos e eficientes seriam formados originando as primeiras células vivas que, apesar de primitivas, apresentavam capacidade de se reproduzir, originando outras células semelhantes a elas. EXPERIMENTO DE MILLER Oparim sintetizou os coacervados utilizando compostos orgânicos já existentes. Faltava a demonstração da possibilidade do surgimento das primeiras moléculas orgânicas a partir da atmosfera primitiva. Essa parte da hipótese de Oparim foi comprovada por Stanley L Miller ( ) que em 1953 publicou um trabalho com a ajuda de seu professor Harold C Urey (que se recusou a participar da autoria desse primeiro trabalho). Miller ainda aluno desenvolveu um aparelho para simular as condições da atmosfera primitiva junto ao mar e outro da atmosfera próxima a vulcões, ambos ambientes propícios a formação de moléculas orgânicas. Após dois dias de funcionamento de seu aparelho Miller conseguiu a formação de aminoácidos (glicina). Ao final de uma semana havia convertido 15% do carbono presente no gás metano em vários compostos orgânicos. Em seu experimento Miller simulou a composição da atmosfera primitiva e submeteu essa mistura gasosa ao contato com vapor de água aquecido, luz ultra violeta e faíscas elétricas em um sistema de tubos fechados. Para ter sucesso Miller sabia ser necessário: Uma atmosfera redutora, rica em hidrogênio e sem oxigênio Que a atmosfera entrasse em contato com água liquida representando os mares. Manter essa mistura a uma temperatura abaixo de 100 o C Simular relâmpagos através de faíscas elétricas. 2 Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

3 Vários experimentos científicos modernos conseguiram sobre as mais variadas condições, ou seja simulando os mais variados ambientes levar esses aminoácidos e carboidratos a polimerização e formação de RNA e proteínas. Deste ponto podemos assumir que alguns desses polímeros formariam coacervados e a idéia de Oparim seguiria o raciocínio da origem da vida. BIOGENESE Hoje a vida na terra seria gerada dessa maneira, ou seja, todos os seres vivos seriam originados a partir de outros seres vivos ou todas as células originadas de outras células. Essa idéia não explica a origem do primeiro ser vivo, ou da primeira linhagem dos seres vivos, para esse deveria ter existido uma abiogênese primária ou uma síntese domestica que teria ocorrido somente sob as condições primitivas do planeta e não ocorreria mais. simples que o DNA, poderia transmitir caracteristicas para seus descendentes e mais tarde formar proteínas. Mundo de proteína e DNA Seria o mundo em que vivemos hoje. Como o DNA é uma molécula mais estável as características formadas nas células com DNA se manteriam na população por mais tempo o que ajuda quando a característica é favorável. Origem da célula A idéia mais aceita é de que estruturas de RNA com metabolismo próprio, semelhantes a coacervados, seriam envolvidas por bolhas protéicas ou lipidicas. Essas bolhas isolariam o ambiente interno provendo maior facilidade de realizar reações metabólicas e um certo isolamento do ambiente. As estruturas mais eficientes seriam mantidas por seleção natural originando as primeiras células semelhantes as bactérias, porem com RNA como material genético. Essas células evoluiriam para o uso do DNA (mais estável) formando estruturas semelhantes as bactérias modernas, ou seus ancestrais ORIGEM E EVOLUÇÃO CELULAR Podemos resumir que para a origem das células na terra houveram vários estágios pelo qual o mundo passou: Origem das células eucariontes Provavelmente este tenha sido o passo evolutivo mais demorado. Por bilhões de anos as bactérias reinaram solitárias no planeta, então algumas (provavelmente arqueobactérias) começaram a desenvolver um tamanho demasiadamente grande para o núcleo coordenar todas as funções citoplasmáticas. A solução foi fazer prolongamentos da membrana (mesossomos) que foram envolvendo o material nuclear. Isso possibilitou para essas células o uso da membrana para transportar as substancias formadas no núcleo para as partes mais distantes da célula. A região que envolveu o núcleo ficou sendo chamada de carioteca e as vesículas de ligação entre o núcleo e a carioteca formaram o reticulo endoplasmático. Mundo Pré biotico É o mundo descrito no inicio da hipótese de Oparim. Uma atmosfera primitiva redutora, livre ou com pouco oxigênio e muito vapor d água radiações e atividade elétrica formando as primeiras moléculas orgânicas, uma sopa primordial. A grande pergunta que ainda resta aos pesquisadores dessa área é como essas moléculas desenvolveram polímeros com algum tipo de função biológica. Mundo pré RNA É a época onde as primeiras entidades vivas foram formadas. Para assim serem consideradas essas estruturas deveriam ter sua replicação catalizada por suas próprias substancias. Mundo de RNA Foi descoberto pelos cientistas que o RNA tem capacidade de se auto duplicar e agir como enzima de suas próprias reações. Essa molécula, muito mais Endossimbiose celular Ocorre uma simbiose quando dois organismos passam a viver juntos, ambos colaborando com processos vitais e tirando vantagem da associação. A teoria da endossimbiose celular tenta explicar a origem de organelas bimembranosas e com DNA como as mitocôndrias e cloroplastos. Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 3

4 A idéia é que essas organelas seriam bactérias fagocitadas mas não digeridas por células eucariontes, passando assim a viver e se reproduzir em conjunto. As mitocondrias foram originadas de uma provável simbiose com as bactérias púrpura e os cloroplastos originados por uma simbiose com protoalgas fotossintetizantes, desses mesmos eucariontes já com mitocondrias Existem ainda hoje células eucariontes que não possuem essas organelas, Pelomyxa um gênero de ameba que não possui mitocôndrias. A associação deve ter provavelmente ocorrido de acordo com o esquema; ( ) No citado mundo do RNA, os organismos primitivos usariam moléculas de RNA para diminuir a energia necessária para a realização de reações químicas. ( ) Se a hipótese do RNA como primeira molécula de hereditariedade for comprovada, será correto afirmar que os retrovírus, que têm o RNA como material genético, são os organismos mais antigos do planeta. ( ) As informações contidas no texto não excluem a hipótese de meteoritos terem trazido compostos orgânicos para a Terra, os quais, encontrando condições favoráveis, deram origem à vida MACKENZIE-SP Num experimento relativo à origem dos seres vivos, três frascos, A, B e C, com caldo de carne, foram fervidos e preparados conforme a figura abaixo. Após algum tempo, só se observou a existência de microorganismos no frasco A. UnB-DF Organismos atuais carregam suas informações genéticas em moléculas de ácidos nucléicos DNA e RNA e usam essencialmente o mesmo código genético, que especifica a seqüência de aminoácidos de todas as proteínas. Entretanto, sabe-se que a síntese de ácidos nucléicos ocorre somente com a participação de proteínas, e a fabricação destas depende da ação dos ácidos nucléicos. Aparentemente, não se pode ter uma dessas substâncias sem a outra. Tal questão encerra um paradoxo: como, durante a origem da vida, surgiu esse sistema interdependente de proteínas e ácidos nucléicos? Pode-se mesmo pensar que a vida não poderia ter-se originado por meios químicos. ( ) No final da década de 60, Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel sugeriram, independentemente, uma maneira de resolver essa situação. Eles propuseram que o RNA poderia ter aparecido primeiro e estabelecido o que é chamado mundo do RNA, um mundo no qual o RNA catalisaria todas as reações necessárias para que os organismos ancestrais sobrevivessem e se replicassem. Para que isso tivesse acontecido, esses autores observaram que o RNA pré-biótico deveria ter duas propriedades que não existem hoje: a capacidade de se replicar sem o auxílio de proteínas e a habilidade de catalisar cada passo da síntese protéica. ORGEL, L. The origin of life on the earth. In: Scientific American, out./94, p (com adaptações). Com base no texto, julgue os itens a seguir como certos ou errados. ( ) A vida não se originou a partir de compostos químicos, pois os ácidos nucléicos precisam das proteínas para se formar e vice-versa. ( ) As idéias de Woese, Crick e Orgel contrariam os experimentos de Stanley Miller, nos quais se demonstrou que os aminoácidos formaram-se a partir da atmosfera primitiva. Assinale a alternativa INCORRETA sobre esse experimento. a) Como a rolha do frasco B impede a entrada de oxigênio, não é possível o surgimento de seres vivos. b) Os microorganismos presentes no frasco A são provenientes de outros existentes no ar. c) A fervura dos frascos tem como objetivo a destruição de microorganismos presentes no caldo de carne. d) A curva existente no tubo do frasco C retém os microorganismos, impedindo que eles alcancem o caldo. e) Um experimento semelhante a esse foi idealizado por Pasteur, que conseguiu comprovar a teoria da Biogênese. A B Na figura abaixo, temos representado um aparelho projetado por Stanley Miller, no início da década de Por esse aparelho circulavam metano, amônia, vapor de água e hidrogênio e, através de energia fornecida por descarga elétrica, produtos de reaçõe químicas como aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos eram coletados no alçapão. Através desse experimento, Miller testou a hipótese de que, na atmosfera primitiva, pela ação de raios 4 Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

5 a) compostos orgânicos puderam se formar a partir de moléculas simples. b) compostos inorgânicos puderam se formar a partir de moléculas orgânicas. c) compostos inorgânicos e orgânicos puderam originar os primeiros seres vivos. d) macromoléculas puderam se formar a partir de moléculas orgânicas simples. e) coacervados puderam se formar a partir de moléculas inorgânicas. C E NC A paspermia cósmica é uma teoria sobre a criação da vida na terra, mas não explica como a vida foi criada ou se há vida em outros planetas. As teorias sobre a fase prebiotica do planeta estão erradas por não considerarem a existência de oxigênio na atmosfera como vital. O experimento de Redi ajudou a derrubar a teoria da abiogênese por provar que larvas de moscas não eram formadas no peixe morto. Pasteur mostra em seu experimento que os alimentos apodreciam por seres vivos que existiam no ar Ao eliminar os protozoários do frasco o experimento de Pasteur poderia ter sido derrubado pela presença de bactérias. Embora a idéia mais aceita hoje seja a da biogênese em algum momento a vida deve ter se originado a partir de elementos não vivos. Oparin teorizou que para que as primeiras células pudessem existir haveria a necessidade da formação de estruturas complexas chamadas coacervados Os coacervados são pequenas bolhas de matéria orgânica capaz de absorver substancias do ambiente e metaboliza-las. Miller em seu experimento demonstrou que nas condições primitivas da terra não seria possível a formação de seres vivos. O RNA possui capacidade de se auto duplicar e pode servir de enzima para suas próprias reações, condições necessárias em um mundo onde a vida é baseada nessa molécula. O DNA persistiu até hoje por seleção natural já que é uma molécula mais estável e por isso da vantagem aos que a possuem. As células eucariontes são formadas paralelamente com as bactérias não descendendo de nenhuma linhagem bacteriana O reticulo endoplasmático está associado funcionalmente a carioteca, não tendo a origem relacionada a essa estrutura Moléculas são chamadas orgânicas por serem produzidas por organismos vivos, não podem ser formadas fora deles. Os primeiros seres vivos que surgiram na terra eram anaeróbicos A mais provável hipótese para o inicio da vida na terra é a autotrófica já que não havia alimento. As mitocôndrias são organelas originadas do núcleo que sintetiza o RNA para formá-las. Os cloroplastos são originados da simbiose entre uma célula eucarionte com algas como as cianobactérias. Todas as organelas citoplasmáticas são formadas por associação simbiotica. TEORIAS SOBRE EVOLUÇAO No final do século XVIII, inicio do século XIX, havia na Europa um florescer cientifico/filosófico. Esse floresciemtno de idéias levou a alguns cientistas ousados a contrapor as rígidas idéias religiosas da época e defender a teoria que não haviam espécies fixas criadas com perfeição, mas sim uma constante mudança, uma evolução. Desde então as teorias vem sendo mudas pelo aumento do conhecimento do homem dos processos celulares e da natureza. As principais correntes evolucionistas da historia são: Lamarckismo Um dos primeiros cientistas europeus a colocar em seus trabalhos a idéia de que poderia existir evolução foi Jean Baptist de Lamarck ( ). Lamarck acreditava em uma linha evolutiva, que todos os organismos no planeta estavam evoluindo para uma melhora e que haviam basicamente dois mecanismos de evolução a lei do uso e desuso e a herança dos caracteres adquiridos. Diferente de Darwin que era nobre, rico e respeitado Lamarck era pobre e na França suas teorias foram combatidas e até ridicularizadas. Foram as citações de Darwin em seu livro que trouxeram o reconhecimento as idéias de Lamarck. Lei do uso e desuso Supõe que o uso freqüente de determinadas partes do organismo conduz à hipertrofia, e o desuso prolongado faz com que atrofiem. A intensidade do uso dos órgãos seria ditada pela necessidade de adaptações às condições impostas pelo meio ambiente. Herança dos caracteres adquiridos (HCA) Supõe que as alterações estruturais dos órgãos adquiridos durante a vida por influência do meio seriam transmissíveis por hereditariedade. DESCOMPLICANDO Se um ferreiro destro tivesse um filho, essa criança ao nascer herdaria por HCA o braço forte que o pai adquiriu por uso e desuso. Se uma mulher negra pintasse seu cabelo de loiro sua filha por HCA poderia nascer com cabelo loiro. Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 5

6 Friedrich Leopold August Weismann ( ) elaborou um experimento que derrubou a idéia do uso ou desuso. Weismann foi o primeiro a propor que as características das espécies eram transmitidas por informações contidas no núcleo das células. Em seu experimento cortava logo apos o nascimento a cauda de ratos que passavam a vida toda sem cauda. Quando seus filhos nasciam suas caudas eram cortadas e assim por varias gerações. Se a teoria do uso e desuso fosse correta os ratos deveriam passar a ter uma diminuição no tamanho da cauda o que nunca aconteceu. Weismann leu a obra de Darwin aos 25 anos o que serviu de inspiração para seus trabalhos. As teorias de Darwin irão se opor a lei do uso e desuso, mas não a herança dos caracteres adquiridos. Embora Mendel fosse contemporâneo e seu trabalho derrubasse para muitos casos a HCA eles ficaram desconhecidos da maioria dos cientistas por 50 anos. publicação de um trabalho conjunto em logo apos (1959) Darwin publicou seu livro A Origem das espécies através da Seleção Natural ou a preservação das melhores raças na luta pela vida. A idéia básica foi inspirada por Thomas Malthus que publicou em 1798 um trabalho onde concluía que a população animal possui um potencial de crescimento maior do que o crescimento real. Mas na natureza as populações eram constantes e esse distúrbio não ocorria, por causa dos índices de mortalidade. Também concluiu que as populações animais crescem em progressão geométrica e que a produção de alimento então disponível crescia em progressão aritmética. E que essa disparidade levaria a distúrbios e revoltas na população humana. Darwin então usou a idéia de Malthus para concluir que a natureza selecionava (matava) indivíduos não adaptados as suas condições. Estes indivíduos comiam menos, se reproduziam menos e geravam menor numero de descendentes. Com o passar do tempo as características desvantajosas desses indivíduos desapareciam da população. A essa idéia Darwin deu o nome de Seleção Natural. Os princípios básicos da teoria de Darwin podem se resumidos da seguinte forma: ( ) Os indivíduos de uma mesma espécie não são idênticos entre si. Há diferenças individuais que tornam alguns mais adaptados às condições ambientais do que outros. ( ) A maioria dos organismos de uma população apresenta grande capacidade de reprodução, deixando HOJE PODE SER DIFERENTE muitos descendentes. Entretanto, apenas alguns dos Hoje se sabe que nem todas as características descendentes chegam à idade adulta e se reproduzem. ( ) Boa parte das diferenças individuais entre herdadas estão nos genes. Existem as organismos de uma mesma espécie são transmitidas aos chamadas características epigenicas que podem descendentes. ser controladas por proteínas ligadas ao DNA ou ( ) O número de indivíduos de uma espécie é por RNA citoplasmático. Essas características mantido mais ou menos constante ao longo das gerações sofreriam ação do ambiente determinada pela e, desta forma, há uma luta pela sobrevivência entre os quantidade de exposição o que poderia descendentes. ressucitar a lei do uso e desuso e a HCA. ( ) Na luta pela sobrevivência, organismos com variações favoráveis às condições do ambiente têm maior chance de sobreviver, quando comparados aos organismos com variações menos favoráveis. ( ) Os indivíduos com essas variações vantajosas têm maior chance de deixar descendentes. Como há DARWINISMO transmissão de características de pais para filhos, estes apresentam variações favoráveis. Charles Robert Darwin ( ) era um nobre ( ) Assim, ao longo das gerações, a atuação da inglês e pastor anglicano que abalou a ciência com a seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o idéia de que as condições da natureza poderiam causar grau de adaptação destes ao meio. diferenças nas populações originando novas espécies. A essa idéia ele deu o nome de seleção natural. Quando em viagem como naturalista do H.M.S. Beagle Darwin viajou pelo mundo durante 5 anos. Ao voltar para a Inglaterra publicou vários livros sobre a diversidade biológica em suas viagens, mas sua principal idéia permanecia secreta pois Darwin sabia o impacto que elas causariam e não tinha coragem de expô-las. Essa coragem foi dada pelo naturalista gales Alfred Russel Wallace ( ) que em suas viagens pela indonésia teve a mesma idéia e a coragem. Wallace mandou uma carta com a idéia da seleção natural para Darwin com quem se correspondia. Darwin viu que havia perdido o tempo de mostrar essa idéia como original e com o testemunho de amigos e respeitados professores Charles Lyell e Joseph Hooker propõe a Wallace a 6 Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

7 Quando Darwin identificou esses pássaros em Galapagos caracterizou 31 espécies, mas ao levar a um especialista na Inglaterra os pássaros se mostraram muito relacionados e sua grande distinção estava somente no tipo do bico. O especialista diminuiu para 13 espécies o que reforçou para Darwin a idéia de parentesco e das condições da natureza (alimento) influenciando na morfologia corporal dos seres vivos. QUEM SURGIU PRIMEIRO O OVO OU A GALINHA? A seleção natural atua sobre as populações diminuindo a variabilidade de indivíduos ou variabilidade genética matando os não adaptados e permitindo a sobrevivência dos adaptados GRANDE VARIABILID AE As espécies primitivas de aves desse grupo podiam voar e tinham dificuldade para correr (ancestral) Seleção artificial SELEÇÃO NATURAL (vida na floresta) Os que corriam melhor comiam mais e se reproduziam mais PEQUENA VARIABILI DAE As galinhas modernas tem dificuldade de voar facilidade para correr (nova espécie) Favorecendo indivíduos com certas características os homens impuseram uma seleção a plantas e animais. Essa seleção pode ser proposital,no caso de plantas agriculturáveis e animais de criação ou não no caso de bactérias selecionadas por antibióticos ou pragas de lavoura e defensivos agrícolas. Em ecologia a idéia de que as ações do homem estão separadas da natureza não é correta, portanto por uma visão ecoligica este tipo de seleção não existiria. O melanismo industrial é um fenômeno observado em regiões altamente industrializadas. É caracterizado pelo aumento da freqüência gênica de indivíduos com coloração escura; por isso o termo melanismo. Um exemplo clássico de melanismo industrial é o da mariposa Biston betularia, em regiões industrializadas da Inglaterra. Antes do incremento da industrialização, a maioria das mariposas apresentava coloração esbranquiçada, sendo raras as de coloração escura. Os indivíduos dessa espécie têm o hábito de pousar sobre troncos de árvores que, em locais não-poluídos, são cobertos por liquens, os quais dão ao tronco coloração clara. Nesses locais, ao pousar sobre os troncos cobertos por liquens, as mariposas claras se tornam, assim, presas fáceis de seus predadores os pássaros. NEODARWINISMO OU TEORIA SINTETICA DA EVOLUÇÃO. Darwin não tinha conhecimento dos mecanismos de herança biologia. Como já foi citado nunca entrou em contato com as pesquisas de Mendel, por isso acreditava na herança dos caracteres adquiridos, em telegonia (impregnação d fêmea pelo primeiro macho) e em eugenia (talento sendo transmitido hereditariamente). Com o conhecimento das leis da genética vários cientistas desenvolveram trabalhos incluindo nos mais diferentes aspectos da evolução os conhecimentos genteicos. Além da seleção natural, o neodarwinismo incorpora alguns princípios evolutivos como as mutações e a recombinação genética. Recombinação gênica É o mecanismo de reorganização dos genes de indivíduos diferentes, que ocorre na reprodução sexuada. Nos organismos eucariontes, esse processo ocorre através da segregação independente dos cromossomos e da permuta (crossing-over) que ocorre durante a gametogênese. Aumentando a variabilidade genética da população. Mutação Gênica Mutações gênicas são alterações de bases nitrogenadas de um determinado gen, durante a duplicação da molécula do DNA e a maioria tem efeito deletério sobre o Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 7

8 organismo. As mutações podem ocorrer espontaneamente ou serem provocadas por fatores ambientais (produtos químicos, radiações atômicas). Ocorre ao acaso e não para adaptar o indivíduo ao meio ambiente. Aumentando a variabilidade genética da população Se forem vantajosas, podem ser mantidas pela seleção natural, caso contrário, serão eliminadas. Seleção Natural A seleção natural é o principal fator evolutivo que atua sobre a variabilidade genética de uma população. A atuação da seleção natural consiste em selecionar genótipos mais bem adaptados a uma determinada condição ecológica, eliminando aquelas desvantajosas para essa condição, ou seja, diminuindo a variabilidade genética. Especiação É o processo de formação de novas espécies a partir de uma população ancestral. Na maioria das vezes, o processo tem início com a separação de uma espécie em duas ou mais populações, por algum tipo de barreira física de difícil transposição, como uma massa de água formada, onde antes não existia, uma cordilheira, um vale, etc. Essa situação é denominada isolamento geográfico. Quando populações são isoladas geograficamente, passam a submeter-se a mutações e a seleções naturais diferenciadas, podendo ocorrer, então, alterações em seus genes de forma diferenciada, originando, assim, raças geográficas. Caso indivíduos de duas populações se encontrem antes que as diferenças genéticas entre eles sejam acentuadas demais, poderão cruzar-se e gerar descendentes férteis e raças diferentes. Se for mantido o isolamento geográfico, as diferenças entre as raças tendem a aumentar, o que poderá levar a um isolamento reprodutivo, ou seja, não serão mais capazes de trocar genes entre si, formandose assim uma nova espécie, ou seja, populações naturais de indivíduos capazes de se cruzar e que estão reprodutivamente isolados de outros grupos semelhantes. Dois mecanismos gerais de isolamento são aceitos, os prezigóticos e os poszigóticos. Os mecanismos prezigoticos seriam o isolamento geográfico, ecológico, comportamental e sazonal. Pode haver problemas para o ato sexual como um isolamento mecânico ou gametas que não se fundem. Os poszigoticos podem ser embriões que não se desenvolvem, híbridos que não sobrevivem na natureza ou adultos estéreis. Se essas barreiras não forem quebradas a seleção natural efetuara mudanças nas populações que com o tempo de separação formarão novas espécies. Se essas barreiras forem quebradas e o híbrido formado tiver capacidade de reprodução também pode haver a formação de uma nova espécie. DERIVA GENTEICA Copiar tópicos da pág 9 e 10 apostila c3* EVOLUÇAO HUMANA Talvez, por causa do nosso egocentrismo, o assunto mais controverso sobre evolução. Se todos os organismos vivos tiveram uma origem comum, o homem também deve ter seus ancestrais. Quais seriam então as características distintivas do nosso grupo? Todos os primatas possuem dedo opositor e grande campo de visão binocular como distinção entre os mamíferos. Os hominídeos provavelmente se desenvolveram a partir de ancestrais que viviam na floresta, mas já se movimentavam sobre duas patas. As principais características desses ancestrais deveriam ser o crânio maior se ligando a coluna vertebral inferiormente com caninos menores e focinho menor, coluna vertebral em forma de S, membro superior mais curto que o inferior e não usado na locomoção, quadril mais largo que longo estabilizando o centro de gravidade na caminhada, fêmur angulado para dentro. Os primeiros hominídeos que se conhece viveram na África entre 3,8 e 3,5 milhões de anos atrás e pertenciam ao gênero Australopithecus, sendo que vários fósseis desse gênero já foram encontrados. Acredita-se que a espécie mais antiga desse gênero foi o A. aferensis, que media cerca de 1 metro de comprimento e possuía crânio com volume entre 4,5 a 500 cm³. Apresentava testa baixa, maxilares proeminentes e postura bípede, ereta ou semi-ereta. 8 Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores

9 Há cerca de 1,8 milhões de anos, provavelmente a partir do Australopithecus surgiu o Homo habilis também na África. Estes hominídeos apresentavam uma capacidade craniana maior, em torno de 650 cm³ e tinham a habilidade de transformar pedras em objetos de uso. A partir do H. habilis, há cerca de 1,5 milhões de anos, surgiu na África o H. erectus, que apresentava uma capacidade craniana entre 850 a 1000 cm³. Eram mais altos que o H. habilis e tinham capacidade de fabricar objetos relativamente avançados e instrumentos e caça. Fabricavam também roupas com a pele dos animais que caçavam e começaram a usar o fogo e abrigar-se em cavernas ou locais protegidos. Acredita-se que a partir de um grupo de H. erectus, em algum ponto da África, há pouco mais de 100 mil anos, surgiram os primeiros H. sapiens. EXERCICIOS 01. Fuvest-SP O que são fósseis? Qual é o significado do seu estudo na? 02. UFU-MG Estudar a evolução de um determinado grupo de organismo é complexo, difícil mesmo. Como saber quais etapas evolutivas se sucederam na evolução? O que veio inicialmente? Nesse sentido, os cientistas têm buscado na natureza provas da evolução. Essas provas aparecem principalmente das duas maneiras básicas. Pergunta-se: quais são essas duas maneiras principais pelas quais os cientistas têm estudado a evolução? 03. UFRJ Embora sejam popularmente chamados de ursos, na realidade o urso castanho de origem européia, Ursus arctos, o urso preto americano, Euarctos americanus, e o urso polar branco, Thalarctos maritimus, são animais distintos. Duas espécies são conhecidas: o H. sapiens neanderthalensis (homem de Neandertal) e o H. sapiens sapiens. No estudo desses grupos ainda existe muita discussão por que os fosseis não são encontrados integral e completamente preservados, quando o registro fóssil aumenta algumas espécies que se achavam ser distintas se mostram as mesmas ou vice-versa. Um exemplo é a espécie fóssil homo heidelbergensis que hoje é aceito pela maioria dos cientistas ser o H. sapiens neanderthalensis. Trabalhos recentes tem aumentado as duvidas sobre a linhagem ancestral do homem, mas podemos dizer que a mais aceita é essa. O H. sapiens sapiens, ou seja, a espécie humana moderna, surgiu na África há cerca de 90 mil anos e dali se espalhou para todos os continentes. Os primeiros seres humanos modernos foram chamados de Cro-Magnon, pelo fato de seus primeiros fósseis terem sido encontrados na localidade de Cro-Magnon, na França. a) Se fosse possível o encontro do urso castanho com o urso polar, um suposto acasalamento resultaria em reprodução? Justifique. b) Explique por que ocorreu a diferenciação entre esses animais. 04. Unicamp-SP Leia com atenção a tira a seguir Calvin acredita que os morcegos são insetos porque, além de considerá-los nojentos, eles voam. No entanto, o que ele não sabe é que asas de insetos e de morcegos não são estruturas homólogas, mas análogas. Qual é a diferença entre estruturas análogas e homólogas? UFPR Um levantamento populacional de borboletas, realizado no final do século XVIII, no norte da Inglaterra, revelou um grande número de borboletas claras e uma minoria de cor escura, todas da mesma espécie. Um levantamento idêntico, realizado 50 anos mais tarde, constatou uma inversão do quadro, sendo a maioria das borboletas encontradas de cor escura e apenas umas Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores 9

10 poucas de cor clara. Durante esse período de 50 anos, um grande número de indústrias se instalou na região; seu combustível, carvão, produzia uma acentuadapoluição, caracterizada por uma cobertura fuliginosa negra, tanto nas construções como nas plantas. Como poderia ser explicada evolutivamente a mudança na proporção de borboletas claras e escuras? TESTES 01. (F.E.E. QUEIROZ-CE) O membro superior do homem e a nadadeira peitoral da baleia, apesar de apresentarem forma e função diferentes, possuem a mesma origem embrionária e estrutura anatômica semelhante. Tais órgãos são chamados de: a) homótipos. b) heterólogos. c) análogos. d) homólogos. 02. (UNEB-BA) No estudo da evolução animal, é freqüente o uso dos termos análogo e homólogo. Sobre eles é correta a seguinte afi rmação: a) são análogas estruturas de mesma função, mas diferente origem. b) são análogas estruturas de mesma origem, mas diferente função. c) são homólogas apenas estruturas de mesma função e mesma origem. d) são homólogas estruturas de mesma função, mas diferente origem. e) toda estrutura homóloga é análoga, mas nem toda estrutura análoga é homóloga. 03. (UFRGS) A presença de estruturas vestigiais em uma espécie indica que essa espécie: a) encontra-se em via de desaparecimento, descendendo de espécie em que aquelas estruturas são normalmente desenvolvidas. b) é antecessora de espécie em que aquelas estruturas se desenvolvem (ou se desenvolverão). c) vem mudando de hábitos, tornando desnecessárias aquelas estruturas, que tendem a desaparecer. d) migrou de seu ambiente original, tornando involuídas aquelas estruturas. e) descende, com outras que têm aquelas estruturas desenvolvidas, de um ancestral comum. 04.(PUC-SP) Na tentativa de explicar o mecanismo através do qual os organismos evoluem, salientaram-se os cientistas Jean Baptiste Lamarck e Charles Darwin. Para o primeiro, existe um fator que é a causa da variação e, para o segundo, esse mesmo fator é o que seleciona. O fator mencionado acima: a) é a grande capacidade de reprodução dos organismos vivos. b) são as variações hereditárias transmissíveis. c) é o uso e desuso. d) é o ambiente. e) é a reprodução sexuada. Fosseis são uma importante evidencia da evolução por que mostra que espécies não adaptadas a um ambiente não sobrevivem e são extintas. Os órgãos homólogos decorrem de irradiação adaptativa, fenômeno em que um ancestral comum origina vários grupos diferentes. A convergência adaptativa ocorre quando espécies diferentes desenvolvem a mesma estrutura por estar no mesmo ambiente. Órgãos vestigiais existem por que não são mais usados e atrofiaram O embrião humano tem fendas branquiais por que o útero é cheio de água. Se o gene da hemoglobina de chimpanzés e humanos é praticamente o mesmo as espécies devem estar relacionadas. Se uma mãe mora na praia e toma muito sol seu filho nascerá com a pele mais escura por causa do habito da mãe. Para Lamarck isso está correto. Darwin assim como Lamarck acreditava na herança dos caracteres adquiridos A idéia da seleção natural foi exclusiva do naturalista inglês Charles Darwin. Malthus influenciou as idéias de Darwin sobre o comportamento das populações na natureza. A seleção natural é a sobrevivência do mais forte. O neodarwinismo acredita nas idéias de Darwin que não foram negadas pela genética. A especiação é o provável processo de formação de novas espécies, uma de suas forças necessárias é um isolamento das populações A deriva genética é o acaso agindo na formação de uma nova espécie. A deriva ao contrario da seleção natural aumenta a variabilidade genética. A permuta e a mutação diminuem a variabilidade genética. A maioria dos nossos genes não sofre ação da seleção natural Na formação dos prováveis descendentes fosseis do homem um diferencial importante é a postura ereta. O Homo habilis foi provavelmente a primeira espécie de hominídeo. O homem de cro-magnon e o de neandertal são da mesma espécie. C E NC 10 Atualizada 20/07/2009 Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores