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  1. 1. Prof.: Paulo Wendell
  2. 2. CONCEITO Processo pelo qual os seres vivos se diversificaram ao longo do tempo dando origem às espécies atuais ou já extintas, sendo consequência da adaptação destes ao ambiente onde vivem.
  3. 3. Idéia Fixista Admite que os seres vivos foram criados por Deus e que as espécies não se alteram ao longo do tempo Argumento contrário: fósseis Catastrofismo : os fósseis seriam restos alterados de espécies iguais às existentes mortos por grandes catástrofes (dilúvio).
  4. 4. Idéia Transformista Admite que as espécies se modificam ao longo do tempo, em resposta a diferentes pressões do meio ambiente. Os principais adeptos dessa idéia foram Lamarck (naturalista francês) e Darwin (naturalista inglês)
  5. 5. Lamarck Darwin
  6. 6. LAMARCKISMO (1809) As mudanças ocorridas no meio trazem a necessidade de adaptação, para isso os indivíduos sofreriam modificações para poderem sobreviverem às novas condições.
  7. 7. Lei do uso e desuso Um órgão muito utilizado tende a se desenvolver, enquanto um órgão pouco utilizado tende a se atrofiar. Lei da herança dos caracteres adquiridos Uma característica que um indivíduo adquire durante a vida pode ser transmitida aos seus descendentes.
  8. 8. Lei do uso e desuso Lei da herança dos caracteres adquiridos
  9. 9. Mudanças ambientais Necessidade de adaptação Modificações nos indivíduos EVOLUÇÃO DE LAMARCK “O meio provoca mudanças dirigidas nos indivíduos, visando a adaptação.”
  10. 10. DARWINISMO – SELEÇÃO NATURAL Viagem de cinco anos para as Américas e Oceania (1831 à 1835). Arquipélago de Galápagos * tentilhões semelhantes entre si, mas com forma de bicos diferentes devido ao tipo de alimento disponível em cada ilha.
  11. 11. Artigo de Thomas Malthus (1838) “A produção de alimentos cresce em progressão aritmética, enquanto a população aumenta em progressão geométrica”. “Num determinado momento a quantidade de alimentos tornar-se-ia um fator limitante para o crescimento da população, levando a uma luta pela vida, com a sobrevivência dos mais fortes”.
  12. 12. Princípios da Seleção Natural (1859) -Toda população tende a crescer em progressão geométrica. -As populações mantêm-se constantes ao longo do tempo, devido ao alto índice de mortalidade. -Os indivíduos de uma população apresentam variabilidade de características. -Os indivíduos com características vantajosas tendem a sobreviver e se reproduzir, transmitindo suas características aos seus descendentes.
  13. 13. EVOLUÇÃO DE DARWIN “ O meio seleciona características casuais dos seres vivos, visando a adaptação da população”. Mudanças ambientais Variabilidade Seleção de características vantajosas *Falha de Darwin – explicar a origem da variabilidade entre os indivíduos
  14. 14. Lamarck x Darwin - Pescoço das girafas Visão lamarckista Girafas com pescoço curto Alteração ambiental – diminuição da vegetação rasteira Esforço de esticar o pescoço para alcançar os brotos das árvores – desenvolvimento do pescoço Descendentes com pescoço longo
  15. 15. Visão darwinista Girafas com pescoços de vários comprimentos Alteração ambiental – diminuição da vegetação rasteira Mortalidade das girafas de pescoço curto e sobrevivência das girafas de pescoço longo Reprodução das girafas de pescoço longo e descendentes com pescoço longo
  16. 16. Pavo cristatus, o pavão, é nativo do sul da Ásia e mede cerca de 80 cm de altura. Essa espécie tem um ritual de corte em que o macho exibe para a fêmea sua cauda vistosa e colorida. A exuberância das penas indica tanto a saúde do macho quanto sua boa constituição genética, características que a fêmea leva em conta para aceitá-lo como pai de sua futura prole. Esse é um exemplo do que Darwin chamou de seleção sexual. Seleção Sexual
  17. 17. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO FÓSSEIS (do latim fossilis, tirado da terra) São restos ou vestígios de seres vivos que viveram em outras épocas Permite estabelecer ligações entre diferentes grupos de seres vivos, e sequências no processo evolutivo
  18. 18. A r c h a e o p t e r y x
  19. 19. O documentário fóssil mostra que os Trilobitas, incluídos entre os primeiros artrópodes, constituíram o grupo de animais primitivos mais bem– sucedido, colonizando amplamente os oceanos durante mais de 270 milhões de anos.
  20. 20. Processo de Fossilização Fossilização: Processo de formação de um fóssil, ocorre apenas em condições extremamente favoráveis: •Quando o vestígio ou resto do cadáver é rapidamente sepultado por sedimentos como areia, argila, argilito... •Geralmente ocorre em ambientes alagados. •Ocorre a formação de camadas de rochas sedimentares.
  21. 21. Processo de Fossilização
  22. 22. Tipos de Fossilização
  23. 23. Fóssil Molde e Contramolde • Fóssil molde: forma-se quando os restos soterrados do organismo depois de deixar sua impressão gravada na rocha, desaparecem completamente. • Fóssil contramolde: ocorre quando o molde deixado por um organismo na rocha é preenchido por outros minerais, que se solidificam formando uma cópia tridimensional do organismo.
  24. 24. Fóssil Molde e Contramolde
  25. 25. Permineralização ou Petrificação Processo em que o toda matéria orgânica do organismo é gradativamente substituída por minerais trazidos pela água.
  26. 26. Âmbar Fóssil Âmbar fóssil: resina vegetal fossilizada capaz de preservar pequenos artrópodes, preservando-os completamente. Sabe-se que as árvores (principalmente os pinheiros) cuja resina se transformou em âmbar viveram em regiões de clima temperado. Nas zonas cujo clima era tropical, o âmbar foi formado por plantas leguminosas.
  27. 27. Determinando a Idade dos Fósseis
  28. 28. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa •Desenvolvida pelo geólogo inglês William Smith (1769 – 1839). •Baseia-se no princípio de que as rochas sedimentares se formaram a partir da deposição de sedimentos. •As rochas em camadas mais inferiores seriam as mais antigas. •Indica apenas quais seriam as rochas mais antigas.
  29. 29. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa •Baseia-se na utilização de elementos paleontológicos, fósseis presentes nas camadas de rochas sedimentares (Fósseis Guia). •Fóssil guia ou fóssil índice: são táxons que apresentam uma larga distribuição geográfica em um curto espaço de tempo entre seu aparecimento e sua extinção, com ampla distribuição geográfica.
  30. 30. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa
  31. 31. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa Datação Relativa
  32. 32. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa (Fósseis índice) •Trilobites (artrópodes marinhos) – São muito úteis para a biostratigrafia (datação) de estratos geológicos marinhos do Paleozóico.
  33. 33. Determinando a Idade dos Fósseis •Amonites (moluscos cefalópodes) - Muito úteis para a biostratigrafia de camadas geológicas marinhas do Mesozóico, especialmente do Jurássico e do Cretáceo (extinção K- T).
  34. 34. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Relativa (Fósseis índice) •Archaeocyatha (arqueociatos) são animais conhecidos apenas em registro fóssil do Câmbrico, de modo de vida colonial ou solitário e suportados por um esqueleto interno de natureza carbonatada.
  35. 35. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Radio métrica •Baseia-se nos conhecimentos sobre os isótopos radioativos de certos elementos químicos. •Decaimento radioativo: transformação de um elemento químico em outro isótopo ou em outro elemento químico. •Exemplo: Isótopo ¹²C (6P + 6N) comum na natureza, uma porcentagem desse átomos de carbono encontra-se na forma de isótopo ¹⁴C (6P + 8N). Com o tempo um Nêutron transforma-se em Próton, e o elemento decai para ¹⁴N (7P + 7N). •Meia vida: em 5.730 anos metade dos átomos uma amostra contendo ¹⁴C decai p ¹⁴N ara ¹⁴N.
  36. 36. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Radio métrica
  37. 37. Determinando a Idade dos Fósseis Datação Radio métrica •Decaimento radioativo de alguns isótopos •Carbonos-14: 5.730 anos decai para Nitrogênio-14. •Potássio-40: 1,26 bilhão de anos decai para argônio-40. •Urânio-235: 704 milhões de anos decai para chumbo-207. •Alumínio-26: 740 anos decai para magnésio-26.
  38. 38. ANATOMIA COMPARADA • Órgãos homólogos: São estruturas que se desenvolvem de modo semelhante em embriões de diferentes espécies, possuem a mesma origem embrionária, mas podem ter funções diferentes • Ex.: Asa de morcego, nadadeira de baleia, pata do cavalo, braço do homem Órgãos Homólogos
  39. 39. Órgãos homólogos
  40. 40. Órgãos homólogos
  41. 41. Órgãos Análogos • São estruturas corporais presentes em diferentes espécies que desempenham funções semelhantes, porém, apresentam origem embrionária diferente. • Ex.: asa de ave e asa e insetos. ANATOMIA COMPARADA
  42. 42. Órgãos atrofiados e sem função em determinados organismos, mas que correspondem a órgãos desenvolvidos e funcionais em outros organismos Ex: apêndice vermiforme, membrana semilunar ANATOMIA COMPARADA Órgãos vestigiais
  43. 43. Divergência adaptativa (Irradiação) • Divergência evolutiva: Ocorre quando indivíduos com alto grau de parentesco apresentam diversificação de estruturas homólogas por explorarem ambientes diferentes, tais estruturas são adaptadas ao modo de vida do organismo.
  44. 44. Convergência adaptativa • Ocorre quando indivíduos com pouco grau de parentesco apresentam estruturas (órgãos análogos) ou forma corporal semelhantes, constituindo adaptações a modos de vida semelhante por explorarem o mesmo ambiente.
  45. 45. Teoria Sintética da Evolução (Neodarwinismo) • Teoria sintética da evolução: consiste na incorporação da genética ao conceito de seleção natural, ponto central do darwinismo. • A Teoria sintética da evolução considera três fatores evolutivos principais: I. mutação gênica. II. recombinação gênica. III. seleção natural.
  46. 46. Teoria Sintética da Evolução (Neodarwinismo) • Mutação Gênica: são alterações na sequência de bases nitrogenadas do DNA que originam novas (alelos) versões de um gene. • Novos genes quando vantajosos, tendem a permanecer na população e ter sua frequência aumentada por ação da seleção natural. • Mutações espontâneas: são mutações que ocorrem espontaneamente pela própria dinâmica do DNA, sendo responsável por mudar temporariamente uma base nitrogenada em outra, fato que pode gerar erros na duplicação do DNA. Mutação Gênica
  47. 47. • Substituição de um par de bases Nitrogenadas; • Deleção de uma base nitrogenada; • Adição de uma base Nitrogenada. • Fenilcetonúria, • Hipotireoidismo congênito; • Hemoglobinopatias (Ex.: anemia falciforme); • fibrose cística.
  48. 48. Mutação Cromossômica
  49. 49. Teoria Sintética da Evolução (Neodarwinismo) • Recombinação Gênica: é a mistura de genes que ocorre na reprodução sexuada, onde há o rearranjo dos genes provenientes do genitores (pai e mãe). • Pode ocorrer por dois processos: I. Permutação ou crossing-over: troca de parte dos cromossomos entre si. II. Segregação independente dos cromossomos: os cromossomos homólogos originalmente dos pais combinam-se livremente, os gametas podem conter apenas cromossomos maternos, apenas paternos ou mistura entre os dois. Combinações possíveis são dadas pela expressão: 2ⁿ, onde n= número de cromossomos da espécie. Exemplo: na espécie humana: n=23, uma pessoa pode produzir 2²³ (8.388.608) tipos de gametas diferentes. Recombinação Gênica
  50. 50. Teoria Sintética da Evolução (Neodarwinismo) Recombinação Gênica
  51. 51. Teoria Sintética da Evolução (Neodarwinismo) • Seleção Natural: “Luta pela sobrevivência”. • Os organismos mais aptos a enfrentar as adversidades propostas pelo ambiente, possuem maior chance de sobreviver. • Os organismos competem por: I. Animais competem por alimento. II. Presas tentam sobreviver a ataques de predadores. III. Machos competem pelo direito de acasalar. IV. Plantas competem por umidade do solo, nutrientes e luz solar. Seleção Natural
  52. 52. Especiação No século XVIII, o botânico sueco Carolus Linnaeus, empregou pioneiramente o termo “espécie” para indicar cada conjunto de seres vivos em que os indivíduos apresentam grandes semelhanças físicas, com um padrão morfológico comum e típico do grupo. (1707 – 1778)
  53. 53. (1904 – 2005) O zoólogo Ernst Mayr propôs uma definição de espécie que utilizada até hoje. Para ele, espécie é um grupo de populações cujos indivíduos são capazes de cruzar entre si e produzir descendentes férteis, em condições naturais, estando reprodutivamente isolados de indivíduos de outras espécies.
  54. 54. Diversificação da Vida: Anagênese e Cladogênese. Anagênese: Evolução adaptativa dentro de uma mesma linhagem, ou seja, é transformação evolutiva de uma linhagem de seres vivos ao longo do tempo. Cladogênese: Evento evolutivo que resulta na divisão de uma linhagem em duas linhagens ou espécies distintas.
  55. 55. Especiação – Formação de Novas espécies de seres vivos De acordo com a linha de pensamento predominante atualmente, as espécies surgem normalmente por cladogênese, que tem início com a diversificação de populações de uma espécie ancestral, as quais se mantêm isoladas no território, o que se denomina Isolamento Geográfico.
  56. 56. Isolamento geográficoIsolamento geográfico é o termo que designa as barreiras que interrompem o Fluxo Gênico entre populações.
  57. 57. O isolamento geográfico bloqueia o fluxo dos genes entre as populações e permite a diferenciação gênica. Pressões seletivas diversificadas acentuam as diferenças. O último passo é o desenvolvimento do isolamento reprodutivo, que bloqueia biologicamente a troca de genes
  58. 58. Isolamento Reprodutivo Isolamento por Hábitat – Ocorre quando membros de duas espécies não se cruzam simplesmente porque vivem em hábitats diferentes. Leões - Savanas Tigre - Florestas
  59. 59. Ligre, híbrido obtido pelo cruzamento em cativeiro entre um leão e uma tigresa. Esse animal geralmente é estéril e pode chegar a 4m de comprimento
  60. 60. Cruzamento entre a Égua (Equus caballus) e o Jumento (Equus africanus asinus), em que é gerada a Mula (quando fêmea) ou o Muar ou Burro (quando macho), um híbrido estéril.
  61. 61. Isolamento Sazonal – Ocorre quando os membros de duas espécies não se cruzam porque seus períodos de reprodução não coincidem. Isolamento Reprodutivo Há espécies de aves que habitam a mesma região, mas não se acasalam porque seus períodos de reprodução ocorrem em épocas diferentes. O mesmo acontece com certas espécies de plantas cujas flores amadurecem em épocas diferentes do ano.
  62. 62. Isolamento etológico – Ocorre quando os membros de duas espécies animais não se acasalam porque seus comportamentos de corte nupcial são diferentes e incompatíveis. A fêmea só aceita o macho depois de um comportamento típico da espécie. Isolamento Reprodutivo
  63. 63. Adaptação e Evolução • Adaptação: é a capacidade que todo ser vivo tem de se ajustar ao ambiente, ou seja, de se adequar a uma alteração ambiental. • A adaptação pode ser focada em dois níveis: • No individuo: a adaptação consiste no ajustamento individual a determinada mudança ambiental (homeostase). • Na população: recebe o nome de adaptação evolutiva, é o processo em que uma população se ajusta ao ambiente ao longo de sucessivas gerações como resultado da seleção natural.
  64. 64. Melanismo industrial • Refere-se a substituição das mariposas (Biston • betularia) de coloração clara por mariposas de • coloração escura na região industrial de • Manchester. Antes da revolução industrial: •Pouca poluição atmosférica; •Grande quantidade de líquens nas árvores; •Maior frequência de mariposas claras.
  65. 65. Após a revolução industrial: Grande quantidade de poluição atmosférica; Diminuição da quantidade de líquens nas Árvores; Maior frequência de mariposas escuras. • A alteração na população de mariposas deve- se a atividade predatória diferencial dos pássaros. Melanismo industrial
  66. 66. Depois da R.I. Antes da R.I. Melanismo industrial
  67. 67. Coloração de Aviso Ascoreseaformasãosinaisdealertaparaqueopredadorseafaste porqueoorganismonãoépalatávelouéindesejável. Potencial de toxidade.
  68. 68. Camuflagem
  69. 69. Ourutauéumaavequeficahorasparalisada emtroncosdeárvores.Assim,passa despercebidaporseuspredadores.
  70. 70. Obicho-pauimitagalhodeárvore
  71. 71. Mimetismo
  72. 72. Limenitis archippus
  73. 73. Mimetismo agressivo Mimetismo agressivo – Tem como alvo a presa do mímico. Organismos perigosos que se imitam situações inofensivas, como as aranhas do gênero Myrmarachne, Família Salticidae, que se disfarçam de formigas. Myrmarachne plataleoides
  74. 74. Mimetismo defensivo Mimetismo defensivo – Tem como alvo os predadores do mímico. Quando um organismo (perigoso ou não) mimetiza outro organismo perigoso. Como o mimetismo batesiano, onde uma espécie inofensiva mimetiza uma espécie perigosa.
  75. 75. Acobra-coralverdadeiraaesquerdaeafalsaadireita.Acoralfalsaenganaosseusinimigosaose parecercomaespécievenenosa
  76. 76. Mimetismo reprodutivo Ophrys insectifera - Espécie de orquídea que depende da polinização de machos de moscas e abelhas que a confundem com a fêmea.Muito comum em plantas, que mimetizam a fêmea de algumas espécies de inseto e se beneficiam da tentativa de cópula do macho para sua polinização.

Notas do Editor

  • 3°A, B, C

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