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1 BIOLOGIA PRÉ-VESTIBULAR LIVRO DO PROFESSOR

2 IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. Curitiba : IESDE Brasil S.A., [Livro do Professor] 764 p. ISBN: Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título. CDD Disciplinas Língua Portuguesa Literatura Matemática Física Química Biologia História Geografia Produção Autores Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima Bezerra Fábio D Ávila Danton Pedro dos Santos Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba Costa Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. Saquette Edson Costa P. da Cruz Fernanda Barbosa Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério Fernandes Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa Silva Duarte A. R. Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer Projeto e Desenvolvimento Pedagógico

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5 Evolução: teoria sintética, espécie e evolução Teoria sintética da evolução O desenvolvimento da ciência permitiu uma melhor interpretação da teoria evolucionista, a partir das ideias de Darwin. O avanço da Genética, aliada à Bioquímica, explicou como a seleção natural pode efetivamente atuar nos indivíduos. A moderna teoria da evolução associa o conceito de Darwin, da seleção natural aos conceitos genéticos de mutação e recombinação gênica, que provocam a variabilidade genética. Em outras palavras, teoria Sintética considera que os princípios evolutivos da mutação gênica, recombinação gênica e seleção natural atuam em conjunto. As alterações do código de um gene (mutação gênica) podem ser produzidas por causas naturais ou por agentes externos ao organismo como, por exemplo, a radiação ionizante. Sabe-se que a mutação é a única maneira de introduzir um novo gene em uma população. Esse processo mutacional pode produzir vantagens ou desvantagens aos indivíduos de uma população, fazendo com que eles se tornem mais ou menos aptos a uma determinada situação do meio ambiente. A recombinação gênica, por sua vez, é a mistura de genes produzida por processos celulares durante a produção de gametas (meiose) e combinação dos cromossomos durante o processo de reprodução sexuada. De qualquer maneira, é bom lembrar que a possibilidade de incorporar um novo gene ao genoma de um indivíduo é uma situação exclusiva da mutação, porém a dispersão desse novo gene dentro do padrão genético da espécie ocorre por meio da recombinação. A seleção natural é a ação que o meio impõe sobre as espécies. Ocorre porque o ambiente apresenta os chamados agentes seletivos que provocam a morte de inúmeros indivíduos que não possuem adaptações, geradas por mutação, que os permitam sobreviver às pressões do meio. Um exemplo clássico desse processo ocorreu na Inglaterra por volta de Devido à Revolução Industrial, as florestas ficaram poluídas pelo pó de fuligem, que escurecia toda a paisagem. Uma espécie de mariposa, a Biston betularia, cuja cor é clara, branco-acinzentada com desenhos irregulares, apresenta uma alteração genética que escurece a sua cor. Em áreas normais, a mariposa clara é imperceptível devido aos líquens que existiam sobre as árvores. Porém, sua mutante escura era facilmente identificada pelos predadores, o que mantinha essa variação em quantidades mínimas. Com o enegrecimento das florestas, as mutantes passaram a sobreviver mais, pois ficavam camufladas, enquanto que as claras passaram a ser caçadas mais facilmente devido ao contraste provocado com o meio. Assim, a seleção natural, por meio dos predadores, provocou a predominância da variedade escura sobre a variedade clara, que antes era a predominante. 1

6 Adaptações A evolução das espécies está ligada fundamentalmente à capacidade dos seres de se adaptar ao meio ambiente. Essa adaptação, na realidade, é o resultado do processo de seleção natural que as espécies sofrem. A teoria da evolução é ilustrada por argumentos da Paleontologia, da Biologia Molecular e da Anatomia Comparada, as chamadas evidências evolutivas. A análise de fósseis de uma determinada região pode demonstrar que tipo de fauna e flora existiu naquela região e que semelhanças existem com as espécies atuais. Dessa maneira, quando comparamos os traços anatômicos encontrados nos fósseis, com os seres atuais, podemos observar as modificações que ocorreram. As semelhanças embrionárias encontradas em peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos impede, por exemplo que, em determinado estágio embrionário, seja possível a distinção entre esses vertebrados. Isso leva à conclusão parcimoniosa de que essa semelhança decorre do fato de haver existido um ancestral comum, do qual foi herdado um plano básico de desenvolvimento. TUBARÃO SALAMANDRA LAGARTO GAMBÁ MACACO HOMEM Adultos Última forma fetal ou recém-nascido IESDE Brasil S.A. BRAÇO DO HOMEM I Úmero II III IV Ulna V Úmero Ulna Rádio Carpo Metacarpo Falanges Rádio Carpo Úmero ASA DE MORCEGO V PATA DIANTEIRA DO CAVALO III (Falange única) Falange I Metacarpo Falanges IV NADADEIRA DE BALEIA Rádio Ulna V Carpo Metacarpo I IV II e III Falanges III Osso estiloide (metacarpo dos dedos II e IV) Osso da canela (metacarpo do dedo III) II IESDE Brasil S.A. Homologia entre os membros anteriores dos mamíferos. Embrião com membros anteriores e posteriores Fendas branquiais e membros anteriores formados Formação de somitos (segmentos do corpo) Últimas clivagens De outra maneira, os órgãos, às vezes, apresentam funções semelhantes, porém tiveram origens embrionárias distintas, como as asas de um mosquito e as asas de uma ave. As duas servem para voar, entretanto as origens embrionárias são diferentes. Neste caso, os órgãos são denominados análogos. 2 Óvulos fertilizados Embriologia comparativa do peixe ao homem. Às vezes, as estruturas demonstram funções diferentes, porém observa-se que sua origem embrionária é a mesma, como o braço humano e a asa de um morcego. Nesses casos, dizemos que os órgãos são homólogos. Asa de inseto Nervuras Quitina ESTRUTURAS ANÁLOGAS Asa de ave Ossos Penas IESDE Brasil S.A.

7 Baseando-se nesses princípios, podemos observar que quando várias espécies derivam de um mesmo ancestral e se diversificam por ocupar ambientes diferentes, sofrendo pressões diferentes, ocorre o que chamamos de irradiação adaptativa. Os pássaros das Ilhas Galápagos, observados por Darwin, são um exemplo clássico. A pressão seletiva do meio foi o alimento. Como podemos observar, a irradiação adaptativa é característica de espécies que tiveram um ancestral comum, porém ocupam nichos ecológicos diferentes. Por outro lado, podemos observar que determinadas espécies que convivem no mesmo ambiente, sofrendo as mesmas pressões, acabam por assumir características semelhantes, sem, contudo, possuírem a mesma origem. A semelhança é devido à pressão seletiva do meio que atuou sobre as espécies diferentes. Nesse caso, dizemos que ocorreu uma convergência adaptativa. EVOLUÇÃO CONVERGENTE Golfinho (mamífero) Ictiossauro (réptil fóssil) Tubarão (peixe) Podemos citar, como exemplo, as cactáceas e as euforbiáceas, que são plantas com origens diferentes. Porém, como são plantas de ambientes desérticos, desenvolveram estruturas semelhantes, tais como IESDE Brasil S.A. espinhos, caules carnosos e tecidos armazenadores de água. A espécie Até 1942, a definição de espécie era baseada somente na estrutura do ser vivo. Nesse ano, Ernst Mayr propôs a definição que é a mais utilizada até hoje, que diz: Espécies são grupos de populações naturais com potencial de se cruzar e que estão reprodutivamente isoladas de outros grupos semelhantes. Observa-se que o aspecto fundamental não está na morfologia e sim no isolamento reprodutivo da população, ou seja, a incapacidade de cruzarem com outras populações. A espécie biológica é uma unidade reprodutiva, porque seus membros se cruzam entre si, mas não com outras espécies; é uma unidade ecológica, pois tem características próprias e mantém relacionamento com o meio ambiente de forma bem definida; e é uma unidade gênica, pois possui patrimônio gênico que não se mistura com o de outras espécies, mantendo a evolução independente. Nas espécies encontramos populações que diferem em determinadas características, devido a adaptações ao meio ambiente onde vivem. São as subespécies ou raças. Normalmente, as subespécies não se cruzam, pois se encontram em isolamento geográfico, o que permite a manutenção das suas características diferentes. Quando ocorre o cruzamento as diferenças tendem a desaparecer. Especiação A especiação, ou seja, a formação de novas espécies, ocorre principalmente devido ao fato de um grupo de indivíduos de uma determinada população sofrerem um isolamento do grupo principal em situações onde o meio ambiente é diferente. Como consequência, os indivíduos estarão sujeitos a diferentes pressões, o que promove uma seleção natural de modo distinto do original. 3

8 de especiação é mais controversa porque não pode ser constatada por comparação direta uma vez que a separação é temporal. Outros mecanismos para especiação simpátrica também foram propostos. 4 Representação esquemática de especiação geográfica. Cladogênese ou especiação alopátrica Este tipo de especiação ocorre quando existe isolamento geográfico, ou seja, quando ocorre isolamento físico por um acidente geográfico que isola uma determinada população. A partir desse fato, as mutações e a própria seleção natural criarão variações gênicas distintas nas suas áreas, que acabarão provocando um isolamento reprodutivo, visto que as populações resultantes serão diferentes da original. O isolamento reprodutivo pode ser: Mecânico, quando os órgãos sexuais não acoplam. Gamético, quando existe incompatibilidade entre os gametas por diferenças bioquímicas. Genéticos, quando não existe a formação da paridade cromossomial. Pós-zigótico, quando ocorre a formação do híbrido que pode não nascer ou nascer estéril. Sazonal, quando ocorre diferença de amadurecimento dos órgãos sexuais em relação à época do ano. Etológicos, quando existe diferença entre os comportamentos sexuais. Anagênese ou especiação simpátrica Este tipo de especiação ocorre no mesmo ambiente. Isso pode ocorrer por alterações lentas no genótipo ou em função de mudanças nas frequências gênicas. Esse processo se dá de forma muito lenta e gradual. As modificações acontecem de forma gradual até que uma nova espécie apareça. Essa forma Ocorre na natureza o acasalamento de espécies diferentes originando embriões que não se desenvolvem ou que geram descendentes estéreis. Um exemplo clássico é o cruzamento entre o jumento e a égua ou entre o cavalo e a jumenta. O primeiro acasalamento gera a mula, um animal híbrido, com muita força física. O segundo forma o burro, com características semelhantes. A ocorrência do cruzamento entre égua e jumento é mais comum. A formação do híbrido se deve ao fato de que o cariótipo da égua é de 64 cromossomos e do jumento é de 62. A mula possui 63 cromossomos, não formando todos os pares e fazendo com que o animal fique estéril. A evolução do homem A evolução do homem se deu da mesma maneira que a de todos os outros seres vivos. A hipótese mais aceita é que o homem tenha se originado de prossímios primitivos (ordem dos primatas), os quais deram origem aos antropoides. Estes são possuidores de uma vantagem em relação aos seus ancestrais: o desenvolvimento do córtex cerebral e o aumento do encéfalo. No estudo da linhagem primata vamos encontrar variações que geraram várias famílias, entre elas: Hylobatidae (representante atual é o Gibão), Pongidae (representada pelos orangotangos) e Hominidae (representada pelos gêneros Pan chimpanzés; Gorilla gorilas; Australopithecus e Homo). Essa nova classificação deve-se ao estudo fornecido por comparação de DNA, que demonstra uma forte semelhança genética (e, portanto, evolutiva) entre os chimpanzés, os gorilas e o homem. Convém ressaltar que as famílias citadas estão reunidas na superfamília Hominoidea, significando que mesmo os humanos não sendo descendentes diretos dos chimpanzés e gorilas, como alguns pensam, os três possuem ancestrais comuns.

9 Os hominídeos A linhagem dos hominídeos tem o início da sua história marcado aproximadamente há 7 milhões de anos atrás. Essa história teve início provavelmente no deserto de Djurab, na África Central. Árvore evolutiva humana Homo sapiens neanderthalensis (Neanderthal) Homo sapiens sapiens (Cro-Magnon) IESDE Brasil S.A. A. afarensis deu origem a duas linhagens: uma que originou os Australopithecus africanus e outra ao gênero Homo. Outros cientistas acham que o A. africanus originou o gênero Homo. Existe tendência a considerar a primeira como sendo a mais correta. IESDE Brasil S.A. Australopithecus robustus Homo erectus Homo habilis Da esquerda para a direita: Crânio do A. afarensis, H. erectus e Homem moderno. Australopithecus africanus Australopithecus afarensis Sahelanthropus tchadensis O fóssil de Toumai O primeiro representante do gênero humanao, Homo habilis, surgiu há cerca de 2,4 milhões de anos. Antes dele, existiram Australopitecos e Toumai. Neste local, foi descoberto um fóssil, o Sahelanthropus tchadensis, denominado de homem de Toumai considerado o fóssil mais antigo da linhagem da família e um possível ancestral das linhagens que originaram homens, chimpanzés e gorilas (algo como um elo perdido ). Após esse hominídeo teríamos o Ardipithecus ramidus, Australopithecus anamenses e, posteriormente, o A. afarensis, também conhecido como Lucy, que apresentava postura bípede, semiereta, de acordo com pegadas fósseis encontradas na África. Essas pegadas datam de aproximadamente 3,8 a 3,5 milhões de anos atrás. Existem algumas controvérsias quanto à evolução a partir do A. afarensis. Alguns cientistas acham que o O Homo habilis surgiu e viveu na África por volta de 2,4 milhões de anos. Sua capacidade craniana é superior à dos australopitecos. Foram encontrados fósseis de ferramentas feitas com pedras lascadas junto com os fósseis que deveriam ser usados como instrumentos para raspar e cortar, visto que o H. habilis não era caçador e sim coletor de alimentos e possivelmente já falava. Por volta de 2 milhões de anos surgiram três linhagens: o Homo ergaster, Homo rudolfensis e o Australopitecus boisei. Todos eles, incluindo o H. habilis, devem ter existido simultaneamente e podem ter convivido. Em torno de 1,8 milhões de anos, um grupo de H. ergaster originou o Homo erectus. Fósseis indicam que esse hominídeo migrou da África para a Europa, sendo o primeiro humano a ocupar muitos continentes: fósseis do Homo erectus foram encontrados na Europa, África, China e na Indonésia. O H. erectus era mais alto que o H. habilis, tinha a postura definitivamente ereta e seus maxilares eram menos proeminentes do que o H. habilis. Sua capacidade craniana era superior à do H. habilis. O aumento da capacidade craniana está relacionado com o aumento cerebral, o que indica um aumento da área processadora e consequentemente da inteligência. O H. erectus era capaz de fabricar ferramentas mais eficientes, vestia-se com pele de animais, fazia fogueiras e morava em cavernas, o que permitiu a ele explorar diferentes ambientes. Os primeiros H. sapiens surgiram há mais de 600 mil anos, provavelmente da evolução de grupos de Homo erectus. Existem dúvidas se essa evolução ocorreu diretamente na África ou de forma isolada 5

10 e simultânea em grupos na África, Europa e Ásia, visto que o Homo erectus já havia migrado para essas regiões. Assim, admite-se que o grupo de Homo sapiens que migrou para a Europa originou o Homo sapiens neanderthalensis que viveram entre 130 e 30 mil anos. Os homens de Neandertal eram bons caçadores, apresentavam algum tipo de organização social, enterravam seus mortos, indicando rituais fúnebres e adaptaram-se ao clima frio da Europa. Hoje eles são considerados uma subespécie. Sabe-se que ele coexistiu com outra subespécie, Homo sapiens sapiens, que é o homem moderno. Esses teriam sido originados pelo grupo que ficou na África. Um dos fósseis mais antigos de Homo sapiens sapiens foi denominado de homem de Cro-magnon, pois seus fósseis foram achados na localidade de Cro-magnon na França. Divulgação Editora Scipione. e, por consequência, uma capacidade de transmitir aos descendentes melhores conhecimentos, o que os levaria a ter vantagens sobre o Neandertal no meio ambiente. Outras afirmam que houve miscigenação. Por volta de 50 mil anos atrás, o ser humano já estava presente na Europa, Ásia, África e Austrália. Entre 15 e 40 mil anos, eles teriam atravessado o Estreito de Bering, chegando ao continente americano. Porém, descobertas recentes no Brasil levam a acreditar que outro grupo, navegando pelo extremo norte do Oceano Pacífico tenha chegado à América do Sul diretamente e não pelo Estreito de Bering. As diferentes regiões do planeta submeteram essas populações humanas a diferentes pressões seletivas, o que provocou o aparecimento de variações da espécie vulgarmente chamadas de raças humanas. Atualmente estas não são raças verdadeiras, pois não há barreira geográfica nem distinção genética acentuada entre elas. 1. Tuberculose contra-ataca com bactéria indestrutível. Depois de ter sido erradicada nos países ricos e controlada no Terceiro Mundo, a doença volta a se espalhar, sob forma mais ameaçadora uma variedade resistente a drogas. Essa variedade de bactérias resistentes é fruto da: a) ação mutagênica de certos antibióticos. ação direta de certos antibióticos sobre o DNA bacteriano. c) contínua exposição das bactérias a determinados antibióticos. d) seleção natural de bactérias acostumadas ao an- tibiótico. e) seleção de linhagens de bactérias mutantes, resis- tentes aos antibióticos. A descoberta do Homem de Toumai mostra que não houve um elo perdido; diversas espécies conviveram por milhões de anos e, pela seleção natural, apenas nós sobrevivemos. 6 Existem diversas teorias sobre o desaparecimento do Homem de Neandertal. Uma delas afirma que a competição com o Homem de Cro-magnon tenha levado à extinção da primeira. Essa possibilidade é montada sob a hipótese de que o homem de Cro- -magnon já possuía uma linguagem mais elaborada `` 2. Solução: E O antibiótico funciona como um fator de seleção, matando as bactérias sensíveis e permitindo a vida das que já apresentam resistência a ele. O cientista inglês Charles Darwin, um dos mais importantes pensadores da humanidade, após observar e estudar centenas de plantas e animais, concluiu que os filhos não são idênticos aos pais. Por algum motivo que não soube explicar, os descendentes de um casal apresentam pequenas diferenças, tanto em relação aos

11 `` pais quanto entre si. A existência de variações entre os indivíduos de uma espécie constituiu-se num dos pontos de partida para as suas teorias. De acordo com Darwin, como se explicaria, por exemplo, o aumento do tamanho do pescoço das girafas ao longo de várias gerações, sabendo-se que os antepassados destas possuíam pescoços e pernas dianteiras mais curtos que os das girafas atuais? Solução: O meio provocou a seleção dos animais de pescoço mais longo. Possivelmente, a alimentação rasteira deve ter ficado reduzida, o que provocou a morte das girafas de pescoço curto. As girafas de pescoço longo podiam se alimentar de folhas em árvores mais altas. A sobrevivência delas fez com que os descendentes gerados apresentassem a característica de pescoço longo. `` c) mutações naturais, associadas à recombinação ge- nética, foram importantes para a produção dessas raças. d) o surgimento dessas raças deve-se ao isolamento geográfico dos ancestrais comuns. Solução: D As raças de cães foram obtidas por seleção artificial, não pela variabilidade genética seguida de isolamento geográfico. 5. Qual das afirmativas abaixo apresenta uma incorreção: a) na espécie o fundamento está em gerar descen- dentes férteis. na especiação alopátrica existe o isolamento geo- gráfico. c) na especiação simpátrica o isolamento geográfico é obrigatório. d) na especiação simpátrica não existe isolamento ge- ográfico. 3. A Revolução Industrial acabou interferindo no processo de seleção natural. Qual o país europeu apresentou o maior crescimento da Revolução Industrial do Século XIX? `` Solução: C O que caracteriza a especiação simpátrica é a permanência no mesmo ambiente. `` Solução: Inglaterra. 4. (UFMG) Esta figura representa a origem de algumas variedades de cães. 6. A especiação geográfica pode ocorrer devido a alterações climáticas. No final do ano de 2004 ocorreu um Tsunami na Ásia, o que provocou mais de 150 mil mortes. Uma ilha no Oceano Índico foi cortada em três pedaços. Como se chama essa ilha? `` Solução: Trinkat. Com relação à figura, é incorreto afirmar que: a) as raças de cães representadas foram produzidas por seleção artificial. endocruzamentos permitem selecionar genes re- cessivos que originalmente se encontravam em heterozigose. 7. `` Qual a espécie humana que representa o homem moderno? a) c) d) Australopithecus africanus. Sahelanthropus tchadensis. Homo sapiens sapiens. Homo erectus. Solução: C O homem moderno é o H. sapiens sapiens. 7

12 8 8. `` `` Qual das afirmativas abaixo mostra uma possível causa para o desaparecimento do Homem de Neandertal? a) c) d) A utilização de ferramentas. A capacidade de caçar. A linguagem. A capacidade de vestir roupas. Solução: C Admite-se que a linguagem foi o fator definitivo para que o Homem de Cro-magnon superasse o Neandertal. Qual a localização geográfica do Estreito de Bering? Solução: O Estreito de Bering fica situado entre a Sibéria (Ásia) e o Alasca (América do Norte). (Fuvest) São mecanismos responsáveis pelo aumento da variabilidade genética dos organismos a: a) mutação, a seleção natural e a partenogênese. mutação, a autogamia e a recombinação gênica. c) mutação, a segregação independente dos cromos- somos e a recombinação gênica. d) seleção natural, a segregação independente dos cromossomos e a autogamia. e) seleção natural, a recombinação gênica a parteno- gênese. (PUC-Campinas) A alta frequência de uma doença, numa população local, que se originou a partir de um pequeno número de indivíduos, sendo que um deles era portador do gene responsável por essa doença, é um exemplo de: a) mutação. adaptação. c) seleção natural. d) oscilação genética. e) isolamento geográfico (Unirio) Nos Estados Unidos da América, existe um pequeno grupo de pessoas que formam a chamada Ordem Amish, fundada há 200 anos por somente três casais. Do ponto de vista evolutivo, podemos dizer que as diferenças entre essa população e a população original foram geradas principalmente por: a) seleção natural. c) d) deriva genética. migração. recombinação. e) euploidia. (Fuvest) Um estudante levantou algumas hipóteses para explicar porque em alguns rios de caverna os peixes são cegos. Qual delas está de acordo com a Teoria Sintética da Evolução? a) No ambiente escuro das cavernas, os olhos se atro- fiaram como consequência da falta de uso. Os olhos, sem utilidade na escuridão das cavernas, se transformaram ao longo do tempo em órgãos táteis. c) No ambiente escuro das cavernas, os peixes cegos apresentaram vantagens adaptativas em relação aos não-cegos. d) A falta de luz nas cavernas induziu mutação dele- téria drástica que levou à regressão dos olhos num curto espaço de tempo. e) A falta de luz nas cavernas induziu mutações su- cessivas que ao longo de muitas gerações levaram à regressão dos olhos. (UERJ) Durante o processo evolutivo, a sobrevivência dos indivíduos de uma determinada espécie depende da estabilidade genética. Entretanto, pode ocorrer uma alteração permanente numa sequência de DNA, capaz de destruir um organismo. Essa alteração na sequência de DNA e a eliminação do indivíduo são fenômenos que podem ser explicados pela ocorrência, respectivamente, de: a) especiação e ortogênese. c) mutação e seleção natural. oscilação genética e epigênese. d) variação hereditária e isolamento ecológico. (PUC-Campinas) O tamanho de algumas populações pode ser drasticamente reduzido após um desastre ecológico. Às vezes, porém, tais populações voltam a crescer, mas passam a apresentar frequências gênicas bem diferentes das populações originais. Esse tipo de alteração nas frequências gênicas deve-se:

13 a) c) d) às migrações. à seleção natural. às mutações gênicas. à oscilação genética. e) ao isolamento geográfico. 7. (PUC-Minas) Leia as afirmativas a seguir: I. As mutações são causadoras de variabilidade nas espécies. II. Indivíduos com características que os tornam mais adaptados a um determinado ambiente são preservados pela seleção natural. III. Quando o ambiente se modifica, modifica-se também a ação da seleção natural. A afirmativa está correta em: a) I, II e III. I e II, apenas. c) II e III, apenas. d) II, apenas. e) III, apenas. 8. (Unirio) Complementando as ideias básicas de Darwin, a teoria Moderna da Evolução considera que: a) os pioneiros da evolução biológica vieram do es- paço. a recombinação gênica aumenta a variabilidade. c) a espécie humana originou-se a partir dos macacos atuais. d) toda característica adquirida torna-se hereditária. e) toda a vida na terra se formou na argila. 9. (UERJ) Alterações climáticas, como as provocadas pelo El Niño, mudam as condições de vida, antecipando floradas, estimulando a reprodução de diferentes espécies etc. Segundo a teoria Sintética, o conceito que explica a interferência dessas alterações no processo evolutivo é: a) mutação. uso e desuso. c) seleção natural. d) caráter adquirido. 10. (PUC-SP) O gráfico abaixo refere-se à porcentagem da forma escura ou melânica da mariposa Biston betularia, durante várias décadas, numa área de grande desenvolvimento industrial. 11. Até aproximadamente 1930, a área era dominada pela forma clara da mariposa e, a partir desse período, sua população começou a declinar. Porcentagem de mariposas melânicas Tempo A partir da análise do gráfico e das informações contidas no trecho anterior, assinale a alternativa incorreta: a) a expansão de indústrias favoreceu o aumento po- pulacional da forma melânica. com o desenvolvimento industrial, a seleção natural passou a desfavorecer a forma clara. c) o gene que determina a forma melânica passou, por volta de 1930, a apresentar vantagem seletiva sobre o gene que determina a coloração clara. d) o declínio da população de mariposas claras, por volta de 1930, deveu-se ao fato de a poluição tê-las tornado alvo mais fácil dos predadores do que as mariposas melânicas. e) a expansão da população de mariposas melânicas não tem relação com a mudança ambiental, sendo devido à dominância do gene que determina a forma melânica sobre o gene que determina a forma clara. (UFRRJ) Áreas com alta incidência de malária: 85% de indivíduos siclêmicos 15% de indivíduos normais Áreas com baixa incidência de malária: 40% de indivíduos siclêmicos 60% de indivíduos normais Observando os dados anteriores, pode-se afirmar que as diferenças entre as porcentagens de indivíduos que possuem anemia falciforme, decorre da: a) irradiação adaptativa. c) d) seleção natural. convergência adaptativa. seleção artificial. sobreposição de nicho. e) 9

14 (UFMG) Observe estas figuras: Nessas figuras, estão representadas sucessivas gerações de grilos. Considerando-se as mudanças que se podem observar na frequência fenotípica dos indivíduos dessa população, é possível afirmar que: a) a estação climática passou de seca a chuvosa. o processo reprodutivo dos grilos está se caracte- rizando por isolamento. c) os grilos estão sofrendo mutações em resposta ao tipo de ambiente. d) os grilos verdes possuem maior potencial reprodutivo. 13. (Unesp) Correlacione os fenômenos enumerados com os algarismos arábicos 1, 2, 3 e 4 às definições ou aos conceitos, expressos nas afirmativas de I a IV. 1. Evolução 2. Mutação 3. Adaptação 4. Especiação I. Modificações nas frequências gênicas das populações através do tempo, orientadas pela seleção natural. II. Modificação ao acaso nos genes ou cromossomos, acarretando variação genética. III. Modificações de estruturas e funções em um grupo, que favorecem sua sobrevivência. IV. Determinada pelo isolamento reprodutivo, que pode ter como causa o isolamento geográfico. A alternativa correta é: a) I 4; II 2; III 3, IV 1. I 3; II 1; III 2, IV 4. c) I 2; II 3; III 4, IV 1. d) I 1; II 2, III 3, IV 4. e) I 1; II 3, III 4; IV (Unifesp) Considere as quatro afirmações seguintes. I. As mutações são alterações que ocorrem nos organismos sempre que o ambiente se torna desfavorável. II. A seleção natural privilegia características determinadas por genes dominantes. III. As migrações e as modificações ambientais são fatores que alteram as frequências genéticas das populações. IV. A recombinação genética amplia a variabilidade existente em uma população de reprodução sexuada. Das afirmações apresentadas, são corretas: a) I e III. I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. 15. (Fuvest) Os dois processos que ocorrem na meiose, responsáveis pela variabilidade genética dos organismos que se reproduzem sexuadamente, são: a) duplicação dos cromossomos e pareamento dos cromossomos homólogos. segregação independente dos pares de cromos- somos homólogos e permutação entre os cromossomos homólogos. c) separação da dupla-hélice da molécula de DNA e replicação de cada umas das fitas. d) duplicação dos cromossomos e segregação inde- pendente dos pares de cromossomos homólogos. e) replicação da dupla-hélice da molécula de DNA e permutação entre os cromossomos homólogos. 16. (Unesp) Na época de Darwin, as Ilhas Galápagos abrigavam uma grande variedade de espécies de pássaros, hoje conhecidos como Tentilhões de Darwin, semelhantes entre si quanto à estrutura geral do corpo, mas diferentes quanto ao bico, adaptados a diferentes tipos de alimentos. Essas espécies diferentes originaram-se de uma população ancestral através de um processo conhecido por: 17. a) c) d) seleção natural. evolução convergente. convergência adaptativa. coevolução. e) oscilação genética. (Unirio) Encontram-se a seguir etapas de um processo de especiação. I. Quando a temperatura da região se eleva, duas populações se isolam nas encostas de montanhas diferentes. II. Uma espécie de pássaro, adaptada ao frio, habita todo um vale.

15 III. As diferenças genéticas acumuladas durante o período de isolamento não permitem que os membros das duas populações se cruzem. IV. Após milhares de anos, a temperatura volta a baixar e as duas populações espalham-se pelo vale. A sequência lógica dessas etapas é: a) I, II, III, IV. II, I, III, IV. c) II, I, IV, III. d) II, III, IV, I. e) IV, III, II, I. 18. (PUC-SP) Duas populações de pássaros morfologicamente semelhantes e designadas por A e B, vivem em ecossistemas diferentes. Na área de transição entre esses ecossistemas pode, ocasionalmente, ocorrer cruzamento entre membros das populações A e B com descendentes férteis. A partir da análise dessa situação, um estudante aventou as seguintes hipóteses: I. As populações A e B podem ser subespécies ou raças de uma mesma espécie. II. As populações A e B podem estar em fase de especiação. III. O DNA das populações A e B apresenta grande semelhança quanto às sequências de bases nitrogenadas. Pode-se considerar: a) apenas I viável. c) d) apenas II viável. apenas III viável. II e III viáveis. e) I, II e III viáveis. 19. (PUC-Campinas) Uma população foi subdividida em duas por uma barreira geográfica. Após um longo tempo, essa barreira desaparece e as populações entram em contato. Para que tenha havido especiação, é fundamental que tenha ocorrido: a) c) d) variabilidade genética. oscilação genética. mutação cromossômica. isolamento reprodutivo. e) alteração fenotípica. 20. (PUC-Campinas) Duas espécies simpátricas de patos de água doce, apesar de nidificarem lado a lado, não se cruzam pois respondem a estímulos sensoriais diferentes. O mecanismo que promove o isolamento reprodutivo dessas espécies é do tipo: a) c) d) etológico. ecológico. mecânico. gamético. e) estacional. 21. (Unirio) O processo de evolução requer condições que produzam modificações na frequência de um determinado alelo gênico. Dentre os fatores que podem alterar essa frequência encontram-se: I. mutação. II. migração. III. seleção. IV. recombinação. Os fatores que introduzem novos alelos na população são: a) I e II, apenas. c) d) I e IV, apenas. II e III, apenas. II e IV, apenas. e) III e IV, apenas. 22. (Unesp) Os diagramas representam os caminhos evolutivos a partir de duas espécies hipotéticas (X e J), onde as setas indicam o sentido da evolução ao longo do tempo. Z T S Q M N L J W R H J X X Analise os diagramas e indique a espécie que, provavelmente, venha por muito tempo apresentando um alto grau de adaptação ao seu ambiente: a) X. R. c) N. d) M. e) J. (PUC-Rio) Leia as afirmativas abaixo, com relação à evolução dos seres vivos: 23. J J 11

16 12 I. O mecanismo da evolução caracteriza-se basicamente por uma mudança na frequência de certos genes na população, causada por mutação, seleção natural, isolamento geográfico e reprodutivo ou deriva genética. II. Quando, por meio do isolamento geográfico, uma população se torna diferente da população original e atinge um isolamento reprodutivo, dizemos que surgiu uma nova espécie. III. A mutação é uma alteração na sequência de bases do DNA, podendo ser espontânea ou provocada por agentes ambientais. Somente as mutações que ocorrem nas células reprodutoras têm importância evolutiva. IV. Segundo Darwin, mediante a seleção natural, as espécies serão representadas por indivíduos cada vez mais adaptados ao ambiente em que vivem. Dessas afirmativas, admitem-se como verdadeiras as indicadas na opção: a) Afirmativas I, II, III e IV. c) d) Apenas I, II e IV. Apenas II e III. Apenas I, II e III. e) Apenas I, III e IV. 24. (UFF) Sobre o conceito de especiação, é incorreto afirmar que: a) as espécies de tentilhões descobertas por Darwin nas Ilhas Galápagos surgiram por especiação simpátrica a especiação alopátrica envolve isolamento geo- gráfico, diversificação gênica e isolamento reprodutivo. c) todos os indivíduos pertencentes à mesma espécie compartilham de um patrimônio gênico característico e, por isso, possuem um conjunto básico de características morfológicas e funcionais. d) a especiação alopátrica ocorre quando uma popu- lação torna-se geograficamente separada do restante da espécie e subsequentemente evolui por seleção natural ou deriva gênica. e) a especiação pode ocorrer após um longo período de separação geográfica de duas populações da mesma espécie. 25. (UFV) O esquema filogenético, representado a seguir, foi elaborado comparando-se a sequência de aminoácidos de proteína do cristalino de diferentes grupos de animais. Considerando a filogenia esquematizada com base na evolução molecular dessa proteína, assinale a alternativa incorreta: a) os répteis são parentes mais próximos de aves que de mamíferos. os crocodilianos são parentes mais próximos de aves que de quelônios. c) os esquamatas têm ancestral comum com crocodi- lianos e aves. d) os anfíbios têm ancestral comum com todos os ou- tros vertebrados. e) os marsupiais são parentes mais próximos de aves que de placentários. 26. (PUC-SP) Uma barreira geográfica separou a população A em dois grupos designados por A1 e A2. Com o decorrer do tempo A1 e A2 foram se diferenciando e deram origem, respectivamente, a duas populações designadas por B1 e B2. Indivíduos de B1 e B2 foram levados para laboratório e, cruzados, produziram todos os descendentes estéreis e com sérios problemas genéticos. Com relação à descrição acima, foram aventadas as seguintes hipóteses: I. A1 e A2 podem ter passado por estágios em que deram origem a subespécies. II. B1 e B2 podem ser duas espécies distintas. III. As proteínas produzidas por indivíduos das populações A1 e A2 devem apresentar maior semelhança entre si do que as produzidas por B1 e B2. Pode-se considerar: a) apenas I e II viáveis. c) d) apenas I e III viáveis. apenas II e III viáveis. I, II e III viáveis. apenas uma delas viável. e)

17 27. (PUC-Minas) Recentes análises do DNA de chimpanzés permitiram concluir que o homem é mais aparentado com eles do que com qualquer outro primata. Isso permite concluir que: a) c) d) o chimpanzé é ancestral do homem. o chimpanzé e o homem têm um ancestral comum. o homem e o chimpanzé são ancestrais dos gorilas. a evolução do homem não foi gradual. e) os chimpanzés são tão inteligentes quanto o ho- mem. 28. (Fuvest) Pesquisadores descobriram na Etiópia fósseis que parecem ser do mais antigo ancestral da humanidade. Como a idade desses fósseis foi estimada entre 5,2 e 5,8 milhões de anos, pode-se dizer que esses nossos ancestrais viveram: a) em época anterior ao aparecimento dos anfíbios e dos dinossauros. na mesma época que os dinossauros e antes do aparecimento dos anfíbios. c) na mesma época que os dinossauros e após o apa- recimento dos anfíbios. d) em época posterior ao desaparecimento dos dinos- sauros, mas antes do surgimento dos anfíbios. e) em época posterior ao surgimento dos anfíbios e ao desaparecimento dos dinossauros. 29. (Unesp) Considere o processo evolutivo do ser humano e assinale a alternativa que corresponde à hipótese, hoje mais aceita, sobre a relação entre as mudanças de hábitos alimentares e o tamanho dos dentes no Homo sapiens. a) Os dentes menores foram selecionados de acordo com a mudança alimentar, de herbívoro para carnívoro. Não é possível estabelecer nenhuma relação, pois, ao adquirir a postura ereta, mãos e braços ficaram livres para lutar, diminuindo a importância da mandíbula e dos dentes. c) O uso do fogo para cozinhar alimentos, tornando- os mais moles, contribuiu para diminuir o tamanho dos dentes. d) O uso do fogo não foi importante, pois o homem conseguiu moldar as formas dos dentes de acordo com o consumo de alimentos de baixa caloria. e) O uso do fogo foi importante para diminuir o ta- manho dos dentes e facilitar as mordidas durante as lutas. 30. (Mackenzie) Na figura anterior, que mostra a filogenia de alguns grupos de primatas, incluindo o homem, é incorreto afirmar que: a) os quatro grupos tiveram um ancestral comum. o homem evoluiu a partir do chimpanzé. c) o chimpanzé é mais próximo (evolutivamente) do homem do que o gorila. d) o chimpanzé é mais próximo (evolutivamente) do homem do que do orangotango. e) o gorila é mais próximo (evolutivamente) do oran- gotango do que o chimpanzé. 31. (Mackenzie) A respeito da história evolutiva do homem e do macaco, considere as afirmações: I. O homem evoluiu a partir do macaco. II. Homem e macaco são aparentados em nível de ordem. III. Homem e macaco descenderam de um mesmo ancestral. Assinale: a) se somente I for correta. se somente II for correta. c) se somente III for correta. d) se somente I e II forem corretas. e) se somente II e III forem corretas. 32. (UFRRJ) Leia os quadrinhos a seguir: Lugar estranho... Tenha cuidado onde pisa... Ou com quem pisa em você... Os quadrinhos acima apresentam uma incoerência sob o ponto de vista da evolução, que é o fato de: 13

18 14 a) homens e dinossauros não terem convivido, pois estavam isolados geograficamente graças à divisão da Pangeia. homens e dinossauros não terem convivido, pois estavam separados pelo tempo: o primeiro pertence à Era Cenozoica e o outro à Era Mesozoica. c) homens e dinossauros não se predavam, mas os di- nossauros predavam outros de espécies diferentes. d) os dinossauros terem se extinguido por causa das variações ambientais causadas pelo homem. e) que os dinossauros não fugiam do homem, pelo contrário, caçavam-no. 33. (Enem) O assunto na aula de Biologia era a evolução do homem. Foi apresentada aos alunos uma árvore filogenética, igual à mostrada na ilustração, que relacionava primatas atuais e seus ancestrais. milhões de anos Australopithecus Ramapithecus Dryopithecus Mamíforos insetívoros Árvore filogenética provável dos antropoides. Legenda da ilustração: 1 Símios do Novo Mundo 2 Símios do Velho Mundo 3 Gibão 4 Orangotango 5 Gorila 6 Chimpanzé 7 Homem I Hilobatídeos II Pongídeos III Hominídeos Após observar o material fornecido pelo professor, os alunos emitiram várias opiniões, a saber: I. Os macacos antropoides (orangotango, gorila e chimpanzé e gibão) surgiram na Terra mais ou menos contemporaneamente ao homem. II. Alguns homens primitivos, hoje extintos, descendem dos macacos antropoides. III. Na história evolutiva, os homens e os macacos antropoides tiveram um ancestral comum. IV. Não existe relação de parentesco genético entre macacos antropoides e homens. Analisando a árvore filogenética, você pode concluir que: a) todas as afirmativas estão corretas. c) d) apenas as afirmativas I e III estão corretas. apenas as afirmativas II e IV estão corretas. apenas a afirmativa II está correta. e) apenas a afirmativa IV está correta. 34. (UFES) Ao longo do processo evolutivo do homem, várias mudanças adaptativas ocorreram. As afirmativas a seguir se referem a algumas delas. Assinale a incorreta: a) a adoção da postura ereta e o aperfeiçoamento das mãos possibilitaram o uso regular de instrumentos para obtenção de alimentos. as modificações nos dentes, na arcada dentária e nos hábitos alimentares contribuíram para o aumento da capacidade de adaptação. c) a postura bípede foi decorrente de um aumento do cérebro e da inteligência, acompanhado de alterações no esqueleto. d) as alterações no ritmo do desenvolvimento dos hu- manos resultaram na necessidade de um período mais prolongado de cuidados maternais. e) o aumento da capacidade craniana e o desenvol- vimento dos centros da inteligência propiciaram um aumento na capacidade de comunicação e de comportamento comunitário organizado. 35. (Enem) Os progressos da medicina condicionaram a sobrevivência de número cada vez maior de indivíduos com constituições genéticas que só permitem o bemestar quando seus efeitos são devidamente controlados através de drogas ou procedimentos terapêuticos. São exemplos os diabéticos e os hemofílicos, que só sobrevivem e levam vida relativamente normal ao receberem suplementação de insulina ou do fator VIII da coagulação sanguínea. (SALZANO, M. Francisco. Ciência Hoje. SBPC, 1996.) Essas afirmações apontam para aspectos importantes que podem ser relacionados à evolução humana. Pode-se afirmar que, nos termos do texto:

19 a) os avanços da medicina minimizam os efeitos da seleção natural sobre as populações. os usos da insulina e do fator VIII da coagulação sanguínea funcionam como agentes modificadores do genoma humano. c) as drogas medicamentosas impedem a transferên- cia do material genético defeituoso ao longo das gerações. d) os procedimentos terapêuticos normalizam o genó- tipo dos hemofílicos e diabéticos. e) as intervenções realizadas pela medicina interrom- pem a evolução biológica do ser humano. 36. (UFG) O processo evolutivo da espécie humana não é totalmente conhecido pela ciência, porém sabe-se que o Homo sapiens: (( )viveu numa atmosfera primitiva rica em metano, submetida a altas temperaturas e com muitas descargas elétricas. (( ) tem sua origem explicada pela teoria da geração espontânea ou abiogênese. (( ) é um ser eucarionte, heterótrofo, com digestão extra celular e circulação dupla, completa e fechada. (( ) possui capacidade diferente de se adaptar às condições impostas pelo ambiente (01) teoria de Darwin, segundo a qual as características adquiridas seriam transmitidas aos descendentes, estava correta. (02) as características adquiridas não são hereditárias. (04) alterações em células somáticas não alteram as informações genéticas contidas nas células germinativas. (08) as duas leis básicas da teoria de Lamarck sobre a evolução das espécies, ou seja, a Lei do Uso e do Desuso e a Lei da Transmissão das características adquiridas estavam erradas. Soma ( ) (Fuvest) Explique, de acordo com a teoria Sintética da Evolução, as adaptações mencionadas nos textos a seguir: a) Durante o longo inverno da região ártica, a pluma- gem de certas aves e a pelagem de certos mamíferos tornam-se brancas, voltando a adquirir coloração escura no início da primavera. Algumas espécies de anfíbio e de inseto apresen- tam cores e desenhos marcantes que, ao invés de escondê-las, as destacam do ambiente e chamam a atenção de possíveis predadores. (Fuvest) O desenvolvimento da genética, a partir da redescoberta das leis de Mendel, em 1900, permitiu a reinterpretação da teoria da Evolução de Darwin. Assim, na década de 1940, formulou-se a teoria Sintética da Evolução (Unicamp) Escolha a frase que corresponde ao conceito atual de evolução e dê, para cada uma das outras duas, a razão de não a ter escolhido: I. A evolução resulta da modificação das populações e não dos indivíduos. II. A evolução ocorrerá tanto mais rapidamente quanto mais os indivíduos se modificarem para se adaptar ao ambiente. III. Os indivíduos que vencem a luta pela sobrevivência são os que determinam o rumo da evolução, não importando se produzem descendentes e quantos eles são. (UFPR) Uma importante teoria evolutiva foi criticada com base em experimentos como os realizados por August Weissman (1870), nos quais se cortavam caudas de ratos por gerações sucessivas e ainda assim esses ratos continuavam gerando descendentes com caudas intactas e normais. A partir desses experimentos, é correto afirmar que: 5. A gera gera recombinação gênica atuando sobre Variabilidade...promove B Adaptação Interprete o diagrama acima, de acordo com essa teoria. a) Que fator evolutivo está representado pela letra A? Que mecanismos produzem recombinação gênica? c) Que fator evolutivo está representado pela letra B? (Unicamp) Aves que não voam são nativas da África (avestruzes), América do Sul (emas), Austrália (emus e casuares) e Nova Zelândia (kiwi). 15

20 a) Considerando que essas aves têm um ancestral comum, como se pode explicar a distribuição atual pelos diferentes continentes? Que processos provocaram a diferenciação dos animais dessas regiões? (UFF) Um fazendeiro semeou trevos de variedade alta em uma área cercada. Após a semeadura reservou metade dessa área para pasto de gado (área A), ficando a outra metade isolada (área B). Três anos depois, um botânico removeu amostras de trevos de área A e B, transplantando-as em um jardim experimental. Após algum tempo, o botânico observou diferença no desenvolvimento das amostras transplantadas: grande proporção das retiradas da área A era de planta rasteira, enquanto das retiradas da área B, era de planta alta e vigorosa. a) Assinale, nos parênteses correspondentes, toda al- ternativa que menciona um fator determinante da diferença observada pelo botânico. (( ) Ocorreu uma adaptação dos trevos ao local em que foram semeados. (( ) Ocorreu o favorecimento de alguns genótipos em relação a outros. (( ) Ocorreu a predominância de indivíduos com fenótipos que aumentavam sua sobrevivência. Explique cada escolha feita no item anterior. (UFSC) Modernamente, o mutacionismo sofreu alguns acréscimos, foi aperfeiçoado em certo detalhes e se constituiu na nova teoria Sintética da Evolução, que é a teoria da atualidade para explicar como as espécies se transformaram no tempo e originaram a imensa variedade dos seres que hoje conhecemos. (SOARES, José L. Biologia. 1997, p Volume único.) Com relação à teoria Sintética da Evolução, é correto afirmar que: (( ) considera a seleção natural como fonte de variabilidade genética. (( ) os primeiros seres vivos surgiram por geração espontânea. (( ) o isolamento (geográfico e sexual) é um fator importante para a evolução. (( ) a seleção natural não preserva necessariamente os mais aptos. (( ) as mutações adaptativas ocorrem ao acaso, não admitindo a procura intencional da evolução (UFPR) Nos estudos antropogenéticos que vêm sendo realizados por Petzl-Erler, do Departamento de Genética da UFPR, e colaboradores, em populações indígenas Caingangue e Guarani, tem-se observado a predominância da endogamia nesses grupos ameríndios do Sul do Brasil. Além disso, certos genes investigados apresentam um polimorfismo discreto (apenas três alelos), talvez consequência de um ou mais fatores, como baixo grau de miscigenação, pequena população fundadora, deriva genética ou alguma vantagem seletiva dos alelos presentes nas populações consideradas. (Entende-se por população fundadora aquela que origina uma nova população e que, por ser geralmente pequena, tem sua variabilidade genética diminuída.) Com relação aos termos destacados no texto acima, é correto afirmar: (( )endogamia é uma situação em que os casamentos acontecem entre indivíduos consanguíneos ou geneticamente aparentados. (( )a consequência biológica dos casamentos endogâmicos é o aumento na proporção de genótipos e caracteres heterozigóticos na descendência. (( )entende-se por polimorfismo a ocorrência de fenótipos distintos numa população intercruzante, resultado de alelos diferentes cuja frequência nunca ultrapassa 99%. (( )a deriva genética reduz a variabilidade genética nas pequenas populações, devido a flutuações aleatórias na frequência de alelos, independentemente de seu valor adaptativo. (( )a seleção natural tende a não manter os alelos que conferem melhor adaptação ao meio. (Fuvest) Em consequência do aparecimento de uma barreira geográfica, duas populações de uma mesma espécie ficaram isoladas por milhares de anos, tornandose morfologicamente distintas uma da outra. a) Como se explica o fato de as duas populações te- rem se tornado morfologicamente distintas no decorrer do tempo? Cite as duas situações que podem ocorrer, no caso de as populações voltarem a entrar em contato pelo desaparecimento da barreira geográfica. Em que situação se considera que houve especiação? 10. (Unifesp) A banana que utilizamos na alimentação tem origem por partenocarpia, fenômeno em que os frutos são formados sem que tenha ocorrido fecundação. Existem, porém, bananas selvagens que se originam por fecundação cruzada.

21 a) Uma pessoa perceberia alguma diferença ao comer uma banana partenocárpica e uma banana originada por fecundação cruzada? Justifique. Qual dos dois tipos de bananeira teria maior sucesso na colonização de um novo ambiente? Justifique. 11. (UERJ) Foram introduzidas em dois frascos, que contêm um mesmo meio de cultura, quantidades idênticas de um tipo de bactéria. Após algum tempo de incubação, adicionou-se, a apenas um dos frascos, um antibiótico estável, de uso frequente na clínica e cuja concentração não se modificou durante todo o experimento. O gráfico abaixo representa a variação do número de bactérias vivas no meio de cultura, em função do tempo de crescimento bacteriano em cada frasco. 13. Quem foi August Weismann? 14. (UFRJ) O I.V. é um indicador da variedade de formas e tamanhos dos bicos de grupos de espécies de aves. Quanto maior o I.V. de um grupo de espécies, maior a variedade dos bicos. O gráfico a seguir relaciona o I.V. das espécies de aves de duas regiões (A e B) à porcentagem de espécies de cada região que migra para outros locais do planeta durante a época de reprodução e criação dos filhotes. Número de bactérias/ml Porcentagem das espécies que migram 12. Tempo A observação do gráfico permite concluir que, no frasco em que se adicionou o antibiótico, ocorreu uma grande diminuição no número de bactérias. Utilizando a teoria da Seleção Natural, explique o fato de essa população ter voltado a crescer, após a diminuição observada. (UFRJ) O gráfico representa a taxa de pares de alelos em heterozigose em três espécies diferentes de animais. Índice de variação (I.V.) Identifique a região em que há uma menor variedade de bicos e explique de que forma o padrão de migração dessas aves favorece a sobrevivência de seus filhotes. 15. (Unesp) Considere os esquemas 1 e 2 a seguir, representativos das populações A e B em dois momentos diferentes. Qual das três espécies terá menor probabilidade de sobreviver se o ambiente em que vive for alterado? Justifique sua resposta. Em um primeiro momento, a situação seria como representado em 1, após um determinado período de tempo, a representação seria com mostra o esquema 2. Compare os dois esquemas e responda: a) O que representa a região hachurada no esquema 1? O que poderia ter ocorrido com os indivíduos cor- respondentes a essa região, no esquema 2? 17

22 (Fuvest) Entre os cães domésticos encontramos uma grande diversidade morfológica (Fox, São Bernardo, Dobermann, Poodle e muitos outros). Já entre os cães selvagens (cachorro-do-mato, lobo-guará), a diversidade é muito menor. a) Como se explica, em termos evolutivos, essa dife- rença? Que nível taxonômico atribuímos à grande diversi- dade encontrada dentro de cada grupo de animais domésticos? Por quê? c) Por que os cães vira-latas são, em média, mais re- sistentes a doenças que os cães com pedigree? 17. (Unicamp) Em um arquipélago oceânico, todas as ilhas são habitadas por aves de um mesmo gênero. Cada ilha possui uma única espécie desse gênero e as diferenças morfológicas principais entre elas são o tamanho e o formato do bico. a) Qual foi a primeira etapa desse processo de espe- ciação? Que pressão seletiva deve ter determinado a pre- sença de aves com bicos diferentes em diferentes ilhas? c) Qual seria o procedimento para confirmar que as aves encontradas nas diferentes ilhas são de fato espécies diferentes? 18. (Fuvest) É comum o cruzamento entre jumento e égua para se obter o híbrido conhecido como burro. Este, apesar de seu vigor físico, é estéril. a) Sabendo-se que o número diploide de cromosso- mos do jumento é 62 e o da égua 64, quantos cromossomos devem estar presentes em cada célula somática do burro? Com base no conceito biológico de espécie, o ju- mento e a égua pertencem à mesma espécie? Por quê? 19. (UFRRJ) 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. a) Se fosse possível o encontro do urso castanho com o urso polar, um suposto acasalamento resultaria em reprodução? Justifique. Explique por que ocorreu a diferenciação entre es- ses animais? 20. (Fuvest) Os fatos a seguir estão relacionados ao processo de formação de duas espécies a partir de uma ancestral: I. Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações. II. Estabelecimento de isolamento reprodutivo. III. Aparecimento de barreira geográfica. a) Qual é a sequência em que os fatos anteriores acontecem na formação das duas espécies? Que mecanismos são responsáveis pelas diferen- ças genéticas entre as populações? c) Qual é a importância do isolamento reprodutivo no processo de especiação? 21. (UnB) Um geneticista usou duas linhagens de milho, cada uma das quais reconhecível facilmente por ser homozigota quanto a um gene recessivo. As duas populações foram plantadas no mesmo campo, selecionando-se, para plantio, em cada geração subsequente, as sementes resultantes do intercruzamento e que estivessem nas espigas que revelassem a menor taxa de intercruzamento. Em uma das populações, a frequência inicial de intercruzamento foi de 35,8% e, nas gerações subsequentes, ela baixou da seguinte forma: 24,9%, 14,0%, 10,3%, 9,2%, 4,9%. Na outra população, os valores correspondentes foram os seguintes: 46,7%, 30,6%, 35,1%, 9,3%, 10,6% e 3,4%. (FREIRE-MAIA, Newton. Teoria da Evolução: de Darwin à teoria sintética. Belo Horizonte: Itatiaia; São Paulo: EDUSP, Adaptado.) Com referência às informações e ao tema apresentados no texto, julgue os itens a seguir: (( )o trecho sementes resultantes do intercruzamento (ref. 1) refere-se ao fato de o experimento envolver populações de espécies diferentes de milho plantadas no mesmo campo. (( )o experimento descrito consistia em escolher espigas que tivessem sementes formadas pelo intercruzamento das duas populações, mas que tivessem sido polinizadas, majoritariamente, por flores de sua própria população. (( )as espigas que tinham maior quantidade de intercruzamento mantinham-se facilmente reconhecíveis por serem homozigotas recessivas. (( )o experimento mostrou que a frequência de intercruzamento estava decrescendo, pois, na primeira geração, foi de 35,8% em uma população e de 46,7% na outra, e, na quarta geração, foi, respectivamente, de 10,3% e 9,3%. (( )o procedimento descrito no texto pode levar, com o passar das gerações, ao isolamento reprodutivo das populações.

23 22. (UFV) O processo de especiação dos seres vivos é acompanhado, ao longo do tempo, por modificações das frequências gênicas de suas populações. a) Basicamente, como a seleção natural interfere nes- sas modificações? Além dos mecanismos da seleção natural, Cite dois exemplos, reconhecidos evolutivamente, de fatores que interferem nessas modificações. 23. (UFPR) O geneticista Jeremy Rifkin, em publicação recente, faz reflexões sobre o impacto das novas tecnologias e avanços da engenharia genética em nossas vidas. No que se refere à transferência de genes entre espécies diferentes, sugere que certos conceitos sejam repensados: Uma espécie biológica [...] deve ser vista como um depósito de genes que são potencialmente transferíveis. Uma espécie não é meramente um volume de capa dura da biblioteca da natureza. Ela também é um livro de folhas soltas cujas páginas individuais, os genes, podem estar disponíveis para uma transferência seletiva e modificação de outras espécies. (RIFKIN, J. O Século da Biotecnologia. São Paulo: Makron Books do Brasil, p. 36.) Considerando o ponto de vista do autor, identifique nas alternativas abaixo o que é atualmente aceito como correto sobre espécie e especiação. (( ) Populações de uma mesma espécie, geograficamente isoladas, sofrem as mesmas mutações e processos de seleção natural, o que lhes permite ajustar-se às circunstâncias de cada ambiente. (( ) A condição inicial para que haja a formação de raças é a seleção natural. (( ) O isolamento geográfico é uma das condições para que haja especiação. (( ) As diferenças genéticas entre duas populações de uma mesma espécie, quando isoladas geograficamente, tendem a se acentuar. (( ) Membros de uma mesma espécie intercruzam-se livremente, dando origem a descendentes férteis. 24. (Fuvest) Em consequência do aparecimento de uma barreira geográfica, duas populações de uma mesma espécie ficaram isoladas por milhares de anos, tornandose morfologicamente distintas uma da outra. a) Como se explica o fato de as duas populações te- rem se tornado morfologicamente distintas no decorrer do tempo? Cite as duas situações que podem ocorrer, no caso de as populações voltarem a entrar em contato pelo desaparecimento da barreira geográfica. Em que situação se considera que houve especiação? 25. (Unesp) As populações A, B, C e D vivem em quatro regiões geográficas diferentes. Quando os indivíduos dessas populações foram colocados juntos, cruzaram-se e os resultados obtidos foram os seguintes: Cruzamentos A X B A X D B X C B X D C X D Descendentes férteis férteis estéreis férteis estéreis a) O que se pode concluir do fato de os cruzamentos A B, A D e B D terem produzido descendentes férteis? Que fator inicial poderia ter dado origem às populações A, B, C e D? Que nome se dá às espécies diferentes que vivem numa mesma região geográfica? Indique um exemplo de animais vertebrados que, quando cruzados entre si, produzem descendentes estéreis. 26. (UFRJ) Alguns anfíbios possuem venenos que têm por base compostos químicos alcalóides. Os alcaloides obtidos a partir dessas espécies vêm sendo utilizados em pesquisas biomédicas, por causa de suas propriedades farmacológicas. Os cientistas acreditam que o conhecimento das relações evolutivas (filogenéticas) dos anfíbios pode auxiliar na escolha das espécies a serem estudadas na busca de novos alcaloides. A figura a seguir mostra as relações evolutivas entre cinco espécies de anfíbios. As espécies Phyllobates terribilis e Epipedobates tricolor apresentam alcalóides, enquanto a espécie Rana palmipes não possui esse tipo de substância. Espécie A Rana palmipes Epipedobates tricolor Phillobates terribilis Identifique qual das duas espécies, A ou B, deveria ser estudada primeiro pelos cientistas na busca por alcaloides de interesse farmacológico. Justifique sua resposta. 27. Um dos processos de especiação é a barreira geográfica, onde alguma alteração física do meio ambiente provoca a separação das espécies. 19

24 20 No final de 2004 ocorreu um fenômeno denominado de tsunami que provocou a separação de várias ilhas na Ásia, o que poderíamos considerar como um exemplo de isolamento geográfico. O que provocou o tsunami? 28. (Unicamp) O mapa a seguir mostra os países que reúnem em seus territórios 70% das espécies vegetais e animais existentes sobre a Terra. A maioria dos países que apresenta megadiversidade está localizada nas regiões tropicais. a) Que bioma é comum à maioria dos países tropicais? A diversidade gera diversidade. Por que essa fra- se pode ser aplicada à grande biodiversidade das regiões tropicais? c) Explique por que Madagáscar, Indonésia e Filipinas apresentam, além de grande biodiversidade, um elevado número de espécies que ocorrem apenas nesses locais. 29. (UFPE) Em relação à evolução do homem, avalie as seguintes proposições. (( )O gênero Homo tem como ancestrais os australopitecos. (( ) Os primeiros homens anatomicamente idênticos ao homem atual, provavelmente, surgiram há mais de anos. (( ) Todos os fósseis atribuídos a ancestrais do homem são de gêneros diferentes. (( ) O desenvolvimento da capacidade de comunicação propiciou a evolução cultural. (( ) Homo sapiens se relaciona estreitamente com chimpanzés e gorilas. 30. (UFPR) Hitler mentiu aos alemães. Não há raças puras. Todas as raças são heterogêneas pela própria dinâmica do mecanismo hereditário e pelas miscigenações sucessivas sofridas durante séculos e milênios. Só há uma humanidade. (FREIRE-MAIA, Newton. Brasil: laboratório racial. 2. ed. Vozes, p. 29.) Com essa afirmativa, o geneticista Dr. Newton Freire- Maia queria dizer que: (01) na prática não há raças puras por não existirem populações totalmente homozigotas. (02) são as características culturais, como língua, religião e tecnologia, que definem o homem como espécie. (04) todas as populações humanas são capazes de miscigenação e pertencem atualmente a uma única espécie: Homo sapiens. (08) admitindo-se que não há raças puras, pode-se definir raça como uma população mais ou menos isolada que difere de outras populações da mesma espécie pela frequência de características hereditárias. Soma ( ) 31. (UnB) Nos últimos anos, os Bálcãs têm sido agitados por uma série de conflitos étnicos, dos quais o mais recente foi a guerra no Kosovo. Os conflitos chamam a atenção, entre tantos outros aspectos, para a questão das etnias humanas. Julgue os itens a seguir, relacionados a conceitos de evolução e genética de populações. (( )Antes dos atuais conflitos, na década de 1980, a distribuição de genes na população da Iugoslávia seguia o equilíbrio de Hardy-Weinberg. (( )Além do isolamento geográfico, aspectos culturais como os costumes e a religião influem na evolução das etnias humanas. (( )Os Bálcãs exemplificam bem que a migração aumenta a variabilidade genética. (( )É provável que a frequência de heterozigose seja semelhante na população brasileira e na população sérvia. 32. (UFPR) Admite-se que, há cerca de 5 milhões de anos, a linha evolutiva da qual se originou a espécie humana separou-se da dos demais macacos (chimpanzés e gorilas). A revista Veja de 17/07/2002 comenta que nos limites do deserto do Saara foi descoberto um hominídeo com cerca de 7 milhões de anos. Tal achado fóssil desloca para trás essa divergência evolutiva em cerca de, pelo menos, 1 milhão de anos. Surpreende também por revelar que o crânio desse hominídeo, batizado como Sahelanthropus tchadensis, apresenta características quase idênticas às dos chimpanzés no formato e no tamanho (parte posterior), associadas com características só encontradas em ancestrais humanos mais recentes, tais como no Homo habilis, os quais apresentam menor projeção da mandíbula e sobrolhos bem marcados. Esses estudos permitem reavaliar e entender melhor certos ramos da evolução humana repensando o raciocínio básico sobre a evolução das espécies, que interpreta que fósseis recentes refletem também estágios evolutivos mais recentes.

25 Sobre o tema, assinale a(s) alternativa(s) correta(s): a) o Homo habilis, que surgiu de uma espécie de Australopithecus, viveu na África por mais de 500 mil anos e foi o primeiro hominídeo a usar instrumentos para fins específicos. os Australopithecus, que viveram na África entre 3,8 e 3,5 milhões de anos atrás, encontram-se extintos. c) as espécies Afarensis, Africanus e Robustus pertencem ao gênero Homo. d) os Australopithecus viviam nas savanas africanas, exibiam posição ereta e possuíam cérebro pouco maior que o dos chimpanzés. e) acredita-se que os primeiros seres humanos Homo sapiens surgiram há pouco mais de 100 mil anos, a partir de um grupo populacional de Homo erectus. 33. (PUC-Minas) Chimpanzé também é gente diz estudo. Alguns cientistas dos EUA afirmam que os chimpanzés (Pan troglodites) são geneticamente tão parecidos com os homens que deveriam ser incluídos no gênero Homo, que até o momento tem o Homo sapiens como único representante vivo. A ideia surgiu pela primeira vez em 1998, quando a análise de sequências de DNA de humanos e de chimpanzés revelou 98,4% de identidade. Mais recentemente, a comparação da sequência de DNA de 97 genes comuns de humanos e de chimpanzés revelou 99,4% de identidade entre os genes humanos e de chimpanzés. A diferença nos percentuais de identidade dos dois estudos se deve ao fato de que em 1998 foi estudado o DNA não-codificante, que não faz parte das sequências que podem ser transcritas e traduzidas. Na realidade, biologicamente não somos tão diferentes dos chimpanzés como muitos crêem. Estudar estes 0,6% de diferenças pode contribuir para entendermos como, nos 6 milhões de anos que separam a evolução do homem e do chimpanzé de um ancestral comum, apenas um deles desenvolve a capacidade de compor música, de construir prédios e de fazer pesquisa científica. (Folha de S.Paulo, 21 mai ) Tendo em vista o texto apresentado, assinale a afirmativa correta: a) as espécies Homo sapiens e Pan troglodites surgiram há 6 milhões de anos. 99,4% dos genes apresentam a mesma sequência de DNA. c) sequências de DNA que podem ser expressas como proteínas apresentaram maiores semelhanças que as sequências não codificadoras. d) os 97 genes comuns são os responsáveis pela dife- renças entres seres humanos e chimpanzés. 34. Nos últimos anos, os Bálcãs têm sido agitados por uma série de conflitos étnicos, dos quais o mais recente foi a guerra no Kosovo. Essa guerra começou com o fim da União Soviética, onde os vários países da extinta URSS começaram o seu processo de independência política. Qual foi a origem da guerra no Kosovo? 35. (PUC-RS) Registros, encontrados na África, de ossadas fósseis de Australopithecus (do latim australos = do sul + pithecus = macaco) são evidências de que o homem teve sua origem evolutiva nesse continente. A teoria da origem africana propõe que o ser humano moderno (Homo sapiens) surgiu há cerca de 130 mil anos na África e dispersou-se por outros continentes há cerca de mil anos. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) Australopithecus anamensis Australopithecus afarensis Australopithecus boisei Australopithecus robustus Australopithecus garhi Homo habilis Homo sapiens 8) 21

26 Evidências científicas indicam atualmente a árvore filogenética da linhagem do homem moderno conforme a representação acima, na qual o número 7 corresponde à espécie: a) Homo neanderthalensis. c) d) e) Australopithecus habilis. Australopithecus erectus. Australopithecus sapiens. Homo erectus. 22

27 18. E 19. D C D B C B D A B C E B A D E B A B A A E A A E D B E C B E B B C A F, F, V, V

28 A frase I está de acordo com o conceito moderno de evolução biológica. Na frase II aparece a ideia lamarckista de que os seres se modificam para se adaptar às condições ambientais. A frase III também não está de acordo, pois preconiza que qualquer ser vivo que vença a luta pela sobrevivência poderia produzir descendência = 14 a) Aves e mamíferos geneticamente capazes de trocar, respectivamente, penas e pelos, tem maiores chances de sobrevivência em ambientes onde ocorrem grandes contrastes entre as estações primaveril e invernal. Cores e desenhos marcantes podem servir de advertência aos predadores, pois indicam que a possível presa possui sabor desagradável ou veneno. É característica favorável, pois pode garantir a sobrevivência dos anfíbios e insetos que apresentam tais características. a) A representa mutações. Crossing-over e segregação cromossômica na meiose. c) B representa a seleção natural. a) Teoria da Deriva Continental. Isolamento geográfico, seleção natural e isolamen- to reprodutivo (especiação). a) (x) Ocorreu uma adaptação dos trevos ao local em que foram semeados. (x) Ocorreu o favorecimento de alguns genótipos em relação a outros. (x) Ocorreu a predominância de indivíduos com fenótipos que aumentavam sua sobrevivência. A diferença entre os dois grupos de plantas obser- vados pelo botânico em seu jardim experimental indica a ocorrência de seleção no grupo A. Isso contribuiu para a adaptação das plantas ao meio ambiente (área em que o gado pastava), favoreceu alguns genótipos e promoveu o predomínio de fenótipos (plantas rasteiras) que aumentaram a sobrevivência da espécie (trevos). F, F, V, F, V V, F, V, V, F 9. a) A seleção natural diferencial, ocorrida durante milha- res de anos, resultou nas diferenças morfológicas observadas nas populações isoladas geograficamente. As populações formarão raças geográficas de uma mesma espécie caso as diferenças resultantes da seleção natural não impeçam o livre cruzamento e a produção de descendência fértil. Ao contrário, se for interrompido o fluxo gênico entre os indivíduos das populações, devido aos mecanismos que levam ao isolamento reprodutivo, pode-se considerar que houve especiação. 10. a) A banana produzida por partenocarpia não apre- senta sementes, pois seus óvulos não foram fecundados. As bananas selvagens possuem sementes, já que seus óvulos foram fecundados. A bananeira produtora de sementes apresenta maior variabilidade genética, estando, por esse motivo, mais capacitada para se adaptar às mudanças ambientais. 11. Ao acrescentar-se o antibiótico, as bactérias sensíveis foram eliminadas. Os micro-organismos geneticamente resistentes, que haviam em pequeno número, foram selecionados e cresceram normalmente. 12. Os chitas ou guepardos, pois sua baixa heterozigose indica reduzida variabilidade genética. Essa reduzida variabilidade pode dificultar a adaptação a um novo ambiente. 13. Friedrich August Weismann ( ) foi um biólogo alemão, considerado o segundo teórico evolucionista mais importante (depois de Darwin). Entre outras contribuições, demonstrou que características adquiridas não são herdadas e propôs a teoria do Plasma Germinativo. 14. Região A. A forma e o tamanho dos bicos das aves estão relacionados ao tipo de alimentação. Aves com bicos semelhantes tendem a competir por alimento. A migração de várias espécies reduz a competição na época da reprodução, quando a demanda por alimento é maior. 15. a) Sobreposição de nichos ecológicos, implicando em competição entre as duas populações pelos recursos do meio. Eliminação ou ocupação de nicho ecológico distinto. 16. a) Os cães domésticos passam por uma seleção artifi- cial, enquanto os selvagens são naturalmente selecionados pelo meio.

29 Raças ou subespécies, porque podem produzir descendência fértil. c) Os vira-latas apresentam maior variabilidade e re- sistência porque se cruzam ao acaso. a) Isolamento geográfico. Tipo de alimento disponível em cada ilha. c) Cruzamentos e análise da descendência. Se não produzem descendentes ou estes são estéreis ou inviáveis já ocorreu o isolamento reprodutivo que determina a formação de espécies diferentes. a) 63 cromossomos. Não. Os ancestrais do burro já se encontram em isolamento reprodutivo, pois produzem descendência estéril. a) Não. Os ursos castanhos e polares pertencem a espécies e a gêneros diferentes, o que impossibilita um acasalamento com reprodução. Essa diferenciação é consequência de um longo iso- lamento geográfico ocorrido há milhares de anos. a) A sequência de fatos é: III, I e II. As diferenças genéticas observadas são o resulta- do de mutações, recombinações gênicas, combinações cromossômicas na formação de gametas e da fecundação, característica da reprodução sexuada. A seleção natural é a responsável pela fixação das características adaptativas. c) O isolamento reprodutivo impede o fluxo gênico entre os indivíduos das populações que, então, passam a constituir espécies diferentes. F, V, F, V, V a) A seleção natural escolhe os organismos mais adaptados em determinado ambiente. Mutações, recombinações gênicas, oscilação ge- nética e isolamento reprodutivo. F, F, V, V, V a) A seleção natural diferencial, ocorrida durante milha- res de anos, resultou nas diferenças morfológicas observadas nas populações isoladas geograficamente. As populações formarão raças geográficas de uma mesma espécie caso as diferenças resultantes da seleção natural não impeçam o livre cruzamento e a produção de descendência fértil. Ao contrário, se for interrompido o fluxo gênico entre os indivíduos das populações, devido aos mecanismos que levam ao isolamento reprodutivo, pode-se considerar que houve especiação. 25. a) Os cruzamentos citados produziram descendentes férteis, pois as populações A, B e D pertencem à mesma espécie. O fator inicial que originou as populações A, B, C e D foi o isolamento geográfico. Espécies diferentes que habitam a mesma região geográfica são denominadas simpátricas. O cruzamento entre o jumento e a égua produz a mula, animal vigoroso, porém estéril. 26. Espécie B. As espécies P. terribilis e E. tricolor são evolutivamente mais próximas entre si, isto é, possuem um ancestral comum que não é compartilhado com R. palmipes (espécie que não apresenta veneno) nem com a espécie A. A característica de interesse (presença de veneno) compartilhada pelas duas primeiras espécies pode ter surgido em seu ancestral comum mais próximo. Nesse caso, é provável que todos os descendentes desse mesmo ancestral compartilhem tal característica, incluindo, assim, a espécie B. 27. Movimento de placas tectônicas, resultando em um (mini) maremoto no Oceano Índico. 28. a) Floresta pluvial tropical. Nas florestas tropicais, a grande diversidade de condições abióticas, tais como temperatura, umidade, luminosidade, relevo etc., aliada à existência de grande diversidade de espécies, força a especialização de indivíduos em termos de nicho, gerando mais espécies. c) Ilhas se constituem em ambientes propícios para a evolução de espécies exclusivas, pois estão isoladas geograficamente dos continentes V, F, F, V, F = 13 F, V, F, F V, V, F, V, V C 34. A fragmentação da Iugoslávia, que devido à diversidade étnica só se mantinha unida pelo regime. 35. E 25

30 26

31 27