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1. EVOLUCIONISMO
Definição e conceito de evolucionismo
Evolucionismo, ou filogenia, é o...
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Embriologia comparada
A Embriologia comparada também contribui
para o reforço das idéias sobre o transfor...
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Um dos exemplos clássicos de evolução, cita-
do por Lamarck é a explicação do porquê das girafas
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  1. 1. BIOLOGIA Editora Exato 20 EVOLUÇÃO 1. EVOLUCIONISMO Definição e conceito de evolucionismo Evolucionismo, ou filogenia, é o ramo da Bio- logia que se ocupa do estudo da origem das espécies. A filogenia explica as transformações que os seres vivos sofreram através dos tempos. Importância do evolucionismo 1. A teoria evolucionista é básica para o entendi- mento da classificação dos animais e dos vege- tais (Taxionomia). 2. O evolucionismo é fundamental para compre- ender a diferenciação celular (Citologia) e a classificação dos tecidos. 3. A filogenia informa-nos, através dos fósseis a- nimais e vegetais, qual era o relacionamento dos seres vivos com o ambiente (Ecologia, em eras anteriores à nossa). 4. A evolução mantém relações também com a genética, pois, para entendermos fenômenos como: mutação, seleção natural, oscilação ge- nética, não necessitamos conhecer apenas o mecanismo pelo qual ocorrem, mas sim, a im- portância deles na transformação do planeta Terra nos seus 4,5 bilhões de anos de idade. Em resumo: na genética, você estudará “como” ocorrem estes fenômenos; na filogenia, você vai aprender a importância do fenômeno, no contexto geral da Biologia. 2. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO Existem diversas evidências favoráveis à idéia de que os organismos vivos descendem de outros or- ganismos mais simples. A seguir, destacaremos as principais evidências evolutivas. Anatomia comparada Foram em grande parte comparações anatômi- cas entre diversas espécies animais que serviram no início para reforçar as idéias transformistas. No co- meço, as comparações tinham finalidade apenas ta- xonômica, isto é, de classificação. Lembre-se de que os primeiros sistemas taxonômicos levaram em con- sideração somente as diferenças anatômicas entre os organismos. Essas comparações, porém, logo revela- ram certas semelhanças entre animais aparentemente muito diferentes; o estudo do esqueleto de dois ma- míferos, o cavalo e o homem, revelou uma “constru- ção” seguindo um mesmo plano básico: em ambos existe um eixo ósseo - a coluna vertebral - que termi- na por um crânio. Nesse eixo, prendem-se arcos ós- seos, que sustentam os membros. Dizemos que os membros desses organismos são estruturas homólogas. A homologia sempre im- plica origem igual, podendo a função ser diferente. Ao contrário, para estruturas de mesma função, po- rém de origem diferente, falamos em analogia. As a- sas de um pássaro e de uma borboleta são análogas por terem o mesmo papel, porém são construídas se- gundo planos diferentes (falta de ossos na asa da bor- boleta, por exemplo). Ora, semelhança sugere parentesco. O fato de todos os mamíferos serem construídos segundo um plano básico comum sugere que todos provêm de um ancestral comum. As pe- quenas variações na descendência desse ancestral po- deriam ter-se acentuado com o tempo, a ponto de aparecerem espécies diferentes. asa de inseto asa de ave nervuras quitina ossos penas Estruturas análogas homem cão ave baleia Estruturas homólogas Fósseis Um outro enfoque, que muito favoreceu as i- déias transformistas, foi dado pela descoberta e estu- do cada vez mais detalhado dos fósseis. A seqüência de fósseis nas diversas camadas de rochas mostram, das mais antigas às mais recen- tes, uma composição bem diferenciada, havendo um aumento gradativo em complexidade e diversidade. Em rochas muito antigas, não eram vistos fósseis de organismos atuais, o que sugeria que eles tivessem surgido mais tarde. Em segundo lugar, muitos fósseis encontrados pertenciam a espécies extintas, não mais encontradas hoje. Se o conceito de fixismo fosse vá- lido, fósseis de camadas diferentes deveriam ser os mesmos, não importando a época em que haviam morrido não haveria justificativa para essa mudança gradual nas espécies de épocas diferentes.
  2. 2. Editora Exato 21 Embriologia comparada A Embriologia comparada também contribui para o reforço das idéias sobre o transformismo. O estudo de embriões de diversas espécies mostra mui- tas estruturas comuns. Geralmente, quanto mais pre- coce a fase embrionária, mais parecidos são os embriões, mesmo de grupos diferentes. Muitas vezes, um embrião mostra, numa determinada fase de seu desenvolvimento, estruturas que não possui na fase adulta. Os embriões de todos os Cordados, sejam eles aquáticos ou terrestres, exibem fendas ou sulcos na faringe. Estas, nos protocordados, peixes e anfíbios, originam brânquias funcionais, o que não ocorre nos Cordados terrestres. Essas e outras estruturas, como a notocorda, que não persiste na maioria dos Cordados adultos, são seguramente provas do parentesco entre eles. peixe lagarto homem Desenvolvimento embrionário de vertebrados A B C A figura acima mostra os estágios no desen- volvimento embrionário de alguns vertebrados. Repa- re que as primeiras etapas são bem semelhantes, diferenciando-se cada vez mais, nas etapas seguintes. O rim do mamífero, antes de adquirir a forma definitiva, primeiro se assemelha a um rim de peixe e, em seguida, a um de anfíbio. O coração tem, inici- almente, duas câmaras, como no peixe; posteriormen- te três, como no anfíbio; e, finalmente, quatro. Embriões de cobra mostram apêndices que não per- sistem no adulto. Bioquímica Muitas características fisiológicas e bioquí- micas dos seres vivos podem ser utilizadas para apoi- ar a teoria evolucionista. Comecemos com a estrutura geral das células e, principalmente, com a informação hereditária que está contida no DNA. O ácido deso- xirribonucléico possui um código de quatro unidades fundamentais, que são as iniciais de suas bases nitro- genadas (A, T, C e G); a seqüência dessas bases é o que determina a informação genética. O código gené- tico básico de uma bactéria é similar ao de uma célu- la humana ou de qualquer outro ser vivo. Os arranjos das bases e a quantidade e diversidade de DNA vari- am de acordo com a espécie considerada. O fato de o código genético básico ser igual para todos os seres vivos apóia a idéia de uma origem comum e de um processo evolutivo de diversificação. De maneira geral, quanto mais recente for a ancestralidade comum entre dois organismos distin- tos, maior deverá ser a equivalência bioquímica entre eles. Órgãos vestigiais Muitos animais têm órgãos reduzidos e que não funcionam chamados vestigiais. Admite-se que esses órgãos chegaram a funcionar e foram necessá- rios em determinada fase da evolução da espécie, mas, por algum motivo, perderam sua importância. No homem, um exemplo característico de ór- gão vestigial é o apêndice vermiforme, estrutura que não funciona, ligada ao ceco, parte inicial do intesti- no grosso. Mamíferos carnívoros, como o gato, são desprovidos desse órgão vestigial; o coelho, mamífe- ro herbívoro, tem um apêndice longo e que funciona ligado ao ceco volumoso. 3. TEORIAS EVOLUCIONISTAS As idéias de Lamarck Segundo Lamarck, as características que um organismo adquire através de influências ambientais podem ser transmitidas aos seus descendentes, tendo origem, assim, novos tipos ou novas espécies. Jean Baptiste Lamarck foi o primeiro a tentar explicar o mecanismo através do qual os seres vivos evoluem. Suas idéias foram expostas na “Philosophie Zoologique”, em 1809. Lamarck sabia que os fatores ambientais podem modificar os indivíduos. A expo- sição prolongada ao sol torna nossa pele mais more- na; fatores nutricionais podem interferir no crescimento e no aspecto final de um adulto. Por ou- tro lado, Lamarck sabia que a utilização constante de certos órgãos, como os músculos, podem fazê-los crescer; inversamente, a não utilização de certos ór- gãos, tenderia a fazê-los regredir (lei do uso e desu- so). Todas essas idéias são coerentes quando apli- cadas ao indivíduo. Lamarck, porém, acreditava que essas características adquiridas pudessem ser trans- mitidas à prole. Assim, os filhos de um homem mo- reno pela exposição ao sol, nasceriam com a pele mais escura; o filho de um homem com músculos de- senvolvidos adquiriria, por sua vez, melhor estrutura muscular. Nesse ponto, Lamarck estava totalmente errado. O meio ambiente, de fato, provoca mudanças de fenótipo nos organismos; porém, foi comprovado experimentalmente, no começo do século, que as mudanças adquiridas não passam à prole.
  3. 3. Editora Exato 22 Um dos exemplos clássicos de evolução, cita- do por Lamarck é a explicação do porquê das girafas terem um longo pescoço. Observando os hábitos alimentares desse ani- mal, verificamos que ele come folhas de árvores. Se- gundo Lamarck, a girafa teria evoluído de ancestrais de pescoço curto. Por necessidade de alcançar as fo- lhas mais altas das árvores, os supostos ancestrais e- ram obrigados a esticar o pescoço, que se desenvolveu gradativamente, alcançando o tamanho atual. A teoria de Lamarck, apesar de explicar de maneira simples a evolução, não foi aceita e, hoje, sabe-se estar errada. Entretanto, mesmo que a sua te- oria evolucionista seja falsa, para Lamarck, ficou o mérito de ter sido um dos primeiros pensadores a de- senvolver o conceito da adaptação dos organismos às condições ambientais para sobreviverem (lei do uso e do desuso). Portanto, a teoria de Lamarck acerca da evolu- ção baseava-se em dois pontos fundamentais: Lei do uso e do desuso. Lei da herança dos caracteres adquiridos. girafa ancestral tempo girafa atual “O ambiente afeta a organização dos animais, o que significa que, quando o ambiente se torna mui- to diferente, produz no decurso do tempo as corres- pondentes modificações na forma e na organização dos animais. Em primeiro lugar, inúmeros fatos co- nhecidos provam que o emprego contínuo em um ór- gão concorre para o seu desenvolvimento, deteriora-o gradualmente e acaba por fazê-lo desaparecer...” Tudo o que a natureza fez os indivíduos adqui- rirem ou perderem pela influência das circunstâncias a que estão expostos, há muito tempo, é conservado nos novos indivíduos que provêm, por reprodução, desse indivíduo.” Lamarck, 1809. O modelo explicativo de Lamarck foi muito contestado porque: Trata-se de uma explicação que dá à evolu- ção uma intenção ou objetivo, ocorrendo al- terações como resultado das espécies procurando o “melhor”. A herança dos caracteres adquiridos não se verifica experimentalmente. Weissman, em 1880, desenvolveu uma experiência, duran- te a qual cortou caudas com o comprimento normal (11 a 12 mm.) Repetiu este proce- dimento ao longo de 22 gerações, tendo ob- tido sempre descendentes com caudas normais. Lamarck desenvolveu trabalhos notáveis na observação de animais e plantas, mas a sua teoria da evolução foi considerada como “uma série de argu- mentos lógicos, sem apoio experimental”. Os ataques ferozes de Cuvier acabaram por convencer os con- temporâneos da incapacidade científica de Lamarck: “A teoria da evolução de Monsieur de Lamarck pas- sará à História como um modelo sem sentido.” Mas ficou na História por ter fornecido a primeira expli- cação para a evolução das espécies e ter reconhecido que a evolução envolve interações entre os organis- mos e o seu ambiente. A fragilidade dos argumentos utilizados por Lamarck e a enorme influência de Cuvier mantive- ram, até cerca de 1850, o fixismo como explicação dominante para a origem das espécies. Atualmente, embora se reconheça que o uso, ou o desuso, de determinados órgãos afeta o seu de- senvolvimento, sabe-se que essas características não são transmitidas à prole. A teoria da evolução de Darwin Darwinismo Charles Darwin (1809-1882), pertencente a uma abastada família inglesa, cresceu com as transforma- ções sociais e culturais do século XIX, onde se tinha instalado uma visão transformista da vida. A comu- nidade científica e o público estavam, de um modo geral, preparados para aceitar uma teoria evolucionis- ta devidamente fundamentada. As idéias de Darwin basearam-se num conjun- to de dados e informações, recolhidos ao longo de mais de 20 anos, dos quais podem destacar-se os ob- tidos durante uma viagem à volta do mundo. A teoria de Darwin pode ser entendida a partir da análise dos seguintes argumentos: 1. Os organismos vivos produzem muitas células re- produtoras. 2. No entanto, o número de indivíduos de uma espé- cie permanece constante. 3. Há, portanto, uma grande taxa de mortalidade, pois nascem muitos filhos e poucos sobrevivem. 4. Os indivíduos de uma espécie apresentam varia- ções em todos os seus caracteres. 5. Algumas destas variações podem conceder ao in- divíduo maiores chances de sobrevivência na competição com os outros que não as apresentam. Portanto, os indivíduos com essas variações adap- tativas têm maiores chances de procriar em tais condições ambientais.
  4. 4. Editora Exato 23 6. A transmissão de características hereditárias de pais para filhos é um fato. 7. Os descendentes dos indivíduos com as variações vantajosas podem herdá-las de seus pais. Este fe- nômeno pode modificar, gradualmente, a espécie. Em resumo, na luta pela sobrevivência, os indiví- duos portadores de variações (características) adapta- tivas às condições ambientais levam vantagem competitiva sobre os indivíduos que não as possuem. Os adaptados deixam mais descendentes e os não a- daptados são eliminados. A essa eliminação diferen- ciada dos indivíduos de uma espécie, Darwin denominou esse fenômeno de seleção natural. A se- leção natural, atuando continuamente sobre uma es- pécie, pode modificá-la gradualmente, a ponto de originar uma nova espécie. Inúmeras críticas à teoria de Darwin surgiram em sua época. Os conservadores não suportavam a idéia de que o homem viesse de um animal primitivo e in- ventaram que Darwin havia dito que o homem veio do macaco. Essa afirmação não se fundamentava, pois, na realidade, Darwin apenas disse que o homem e o macaco vieram de um ancestral comum. Sistematizando o conteúdo da teoria de Dar- win, pode-se estabelecer o seguinte raciocínio: Os seres vivos, mesmo os da mesma espé- cie, apresentam variações entre si. As populações têm tendência para crescer em progressão geométrica. No entanto, o número de indivíduos de uma espécie geralmente não se altera muito de geração em geração. Em cada geração, uma boa parte dos indi- víduos é naturalmente eliminada, porque se estabelece entre eles uma “luta pela sobre- vivência”, devido à competição pelo ali- mento, refúgio, espaço e fuga dos predadores. Nesta luta, sobrevivem os que estiverem melhor adaptados, isto é, os que possuírem as características que lhes conferem qual- quer vantagem em relação aos restantes, que, ao longo do tempo, serão eliminados progressivamente. Existe, pois, uma seleção natural, processo que ocorre na Natureza e pelo qual só os indivíduos mais bem adap- tados relativamente a determinadas condi- ções do ambiente sobrevivem – “sobrevivência do mais apto”. Os indivíduos mais bem adaptados transmi- tem essas características à descendência. A acumulação das pequenas variações deter- mina, a longo prazo, a transformação e o aparecimento de novas espécies. Os conceitos de homologia e analogia permi- tem compreender os processos de convergência adap- tativa e irradiação adaptativa, fundamentais no mecanismo evolutivo. A convergência adaptativa ocorre quando es- pécies diferentes se adaptam às mesmas condições ambientais e sofrem as mesmas pressões evolutivas, o que leva à seleção de órgãos análogos. Assim, mesmo que as espécies não tenham ligações próxi- mas de parentesco, podem apresentar estruturas com funções semelhantes. ictiossauro golfinho Convergência adaptativa: mesma forma básica em organismo distinto tubarão ESTUDO DIRIGIDO 1 Defina Evolucionismo. 2 Cite as possíveis evidências evolutivas. 3 Quais os pontos fundamentais da Teoria de La- marck? 4 Defina seleção natural. EXERCÍCIOS 1 (MACKENZIE-SP)”... Devido a esta luta, as variações, por mais fracas que sejam e seja qual for a causa do onde provenham, tendem a preser- var os indivíduos de uma espécie e transmitem-se comumente à descendência logo que sejam úteis a esses indivíduos nas suas relações, por demais complexas, com os outros seres organizados e com as condições físicas da vida...” O texto aci- ma aplica-se a uma das teorias da evolução. A au-
  5. 5. Editora Exato 24 toria da teoria que se adapta ao texto pode ser a- tribuída a: a) Muller. d) Darwin. b) Mendel. e) Hardy-Weinberg. c) Lamarck. 2 (U.F.RS) Charles Darwin estruturou sua teoria da evolução baseado na idéia de que, na competi- ção pela vida, sobreviveriam os mais aptos. Esse processo denominava-se: a) Deriva gênica. b) Seleção natural. c) Miscigeção racial. d) Migração diferencial. e) Mutação. 3 (UNIMEP-SP) Pela teoria de Darwin, a seleção natural leva em conta principalmente: a) a lei de desuso. b) o aumento da população em progressão geo- métrica. c) as mutações. d) a sobrevivência dos indivíduos mais bem dota- dos com relação à adaptação ao ambiente em que vivem. e) a herança dos caracteres adquiridos. 4 (F.OBJETIVO-SP) O principal ponto positivo do Darwinismo foi: a) a descoberta das mutações. b) o estabelecimento da lei do uso e do desuso. c) a descoberta da origem das variações. d) o conceito de seleção natural. e) a determinação da imutabilidade das espécies. 5 (F.OBJETIVO-SP) “Todo órgão que funciona excessivamente se hipertrofia e todos órgão que entra em desuso atrofia, sendo tais alterações transmitidas aos descendentes.” Nessa idéia ba- seia-se a teoria evolucionista emitida por: a) Mendel. b) Lamarck. c) Darwin. d) Pasteur. e) Malthus. 6 A baleia assemelha-se mais aos peixes do que aos demais mamíferos, em virtude de: a) analogia de órgãos. b) homologia de órgãos. c) convergência adaptativa. d) divergência adaptativa. 7 Lamarck (1744-1829) foi um dos únicos a pro- por, antes de Darwin, uma hipótese bem elabora- da para explicar a evolução. Analise as três afirmações abaixo, verificando a(s) que poderi- a(m) ser atribuída(s) a Lamarck: I – A falta de uso de um órgão provoca a sua a- trofia e, conseqüentemente, o seu desapareci- mento. II – Na luta pela vida, os jovens não-adaptados são eliminados, perpetuando-se o mais forte. III – Os caracteres adquiridos podem ser transmi- tidos de uma geração a outra. Marque a opção CORRETA: a) Somente I. b) Somente II. c) Somente I e II. d) Somente I e III. 8 (OSEC – SP) “Seus ancestrais eram animais de 4 patas como os demais répteis. Uma a se mover deslizando pelo solo e esticando o corpo para a- travessar passagens estreitas. Nessas condições, as patas deixaram de ter utilidade e passaram até a prejudicar o deslizamento. As patas, pela falta do uso, foram se atrofiando e, após um longo tempo, desapareceram por completo”. Este texto exemplifica a teoria denominada: a) Seleção natural. b) Fixismo. c) Lamarckismo. d) Darwinismo. 9 Em relação à evolução biológica: I – A girafa teria evoluído de ancestrais de pesco- ço curto, o qual se desenvolveu gradativamente pelo esforço do animal para alcançar as folhas mais altas. II – Os ancestrais da girafa apresentam pescoços de comprimentos variáveis. Após várias gera- ções, o grupo mostrou um aumento no núme- ros de indivíduos com o pescoço mais comprido devido à seleção natural. III – Os indivíduos mais adaptados deixam um número maior de descendentes em relação aos não adaptados. IV – As características que se desenvolvem pelo uso são transmitidas de geração a geração. Assinale: a) Se I e II estiverem de acordo com Lamarck e III e IV, com Darwin. b) Se I e IV estiverem de acordo com Darwin e II e III, com Lamarck. c) Se I, II, III e IV estiverem de acordo com Dar- win. d) Se I e IV estiverem de acordo com Lamarck e II e III, com Darwin.
  6. 6. Editora Exato 25 10 (UFBA) - Para Darwin, “seleção natural” é: a) o desenvolvimento de estruturas necessárias à adaptação ao meio e a atrofia das desnecessá- rias. b) a preservação dos indivíduos com variações favoráveis à sobrevivência em determinado ambiente e a eliminação dos que apresentam variações desfavoráveis. c) a manutenção das espécies animais e vegetais mais úteis ao ser humano e o extermínio das que lhe são inúteis. d) o aumento do número de indivíduos mais vo- lumosos e a diminuição dos de menor porte. GABARITO Estudo Dirigido 1 É o ramo da Biologia que se ocupa do estudo da origem das espécies. A filogenia explica as trans- formações que os seres vivos sofreram através dos tempos. 2 Anatomia comparada; fósseis; embriologia com- parada; bioquímica; órgãos vestigiais. 3 Lei do uso e do desuso; Lei da herança dos carac- teres adquiridos. 4 Na luta pela sobrevivência, os indivíduos porta- dores de variações (características) adaptativas às condições ambientais levam vantagem competiti- va sobre os indivíduos que não as possuem. Os adaptados deixam mais descendentes e os não adaptados são eliminados. A essa eliminação di- ferenciada dos indivíduos de uma espécie. Exercícios 1 D 2 B 3 D 4 D 5 B 6 C 7 D 8 C 9 D 10 B

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