Evolução dos seres vivos

• Substantivo feminino.
• 1.Deslocamento progressivo.
• 2.Série de movimentos concatenados e harmônicos.
• 3.Sucessão de acontecimentos em que cada um está condicionado
pelo(s) anterior(es).
• 4.Processo de transformação em que certas características ou
elementos simples ou indistintos se tornam aos poucos mais complexos
ou mais pronunciados; desenvolvimento.
• 5.Biol. Segundo o darwinismo (q.v.), processo que, ao longo de
sucessivas gerações, leva à diferenciação das espécies,
determinado por mutações genéticas e por seleção natural. [Plural.:
–ções.]
O que significa evolução?
(Dicionário Aurélio)

Evolução
• O que significa?
– Processo de transformações ao longo do
tempo.
– Nem sempre essas transformações são para
melhor.
– Ao longo do tempo, algumas coisas
aparecem e outras desaparecem.

Teorias científicas
• Uma teoria científica é sustentada por evidências obtidas por
meio de observações cuidadosas, registros, medições,
experimentos e também em outras teorias que já foram
aceitas pelos cientistas.
• As teorias científicas podem ser modificadas ou substituídas
por novas descobertas que as contrariem.

Método científico
• É um conjunto de regras básicas e etapas utilizadas
para produzir um conhecimento científico.
• Na maioria das ciências, isto consiste em juntar
evidências observáveis (fatos, provas, pistas, etc),
empíricas (isto é, a partir de experiências ou
observações) e mensuráveis (que se pode medir) e as
analisar com o uso da lógica.

Observação
• É a visualização de um fato ou fenômeno.
• Essa observação deve ser repetida várias vezes, buscando
obter o maior número possível de detalhes, sendo realizada,
portanto, com a maior precisão possível.

Formulação de perguntas
(problemas)
• Em que situações aparece um arco-íris?
• Como surge um arco-íris?
• O que é essa “fumaça” que sai da panela?
• Por que essa “fumaça” se forma quando
aquecemos água na panela?
• Do que é feita a ferrugem?
• De onde surge a ferrugem?

Elaboração de hipóteses
• Hipóteses são respostas provisórias para os
questionamentos que foram feitos ao se observar o
fenômeno natural ou fato.
• As hipóteses podem ser confirmadas ou negadas através de
experimentos ou de evidências (provas, pistas).
• Exemplo
– Pergunta: De onde surge a ferrugem?
– Hipótese 1: A ferrugem surge do contato do metal com o ar.
– Hipótese 2: A ferrugem é provocada por microrganismos que vivem
no ar.

Experimentação
• Por meio de experimentos é possível verificar se cada
hipótese é verdadeira ou não.
• Estes experimentos devem ser controlados e possíveis
de serem repetidos várias vezes, por diferentes pessoas
em diferentes locais.
• Exemplos
– Deixar vários tipos de metal (alumínio, ferro, cobre, etc)
entrarem em contato com bactérias presentes no ar atmosférico.
– Colocar metais em contato com o gás oxigênio da atmosfera,
sem a presença de microrganismos.

Teoria científica
• Os resultados dos experimentos nos permitem verificar se cada
hipótese levantada inicialmente é verdadeira ou não, isto é, se
responde corretamente à pergunta-problema ou não.
• Se a hipótese for confirmada, é possível formular uma teoria
científica que explique aquele fenômeno ou fato.
• A teoria científica é uma explicação mais completa formulada por
cientistas e capaz de explicar um fenômeno ou fato.
• As teorias científicas são apoiadas em evidências encontradas
(objetos, pistas, provas, fatos), observações cuidadosas, registros,
medições, experimentos e também em outras teorias que já foram
aceitas pelos cientistas.
• Se novas evidências que contrariem a teoria forem encontradas, a
teoria pode ser modificada ou até substituída por uma nova teoria.

Resumo sobre o método científico
• O cientista observa um fato e formula um problema.
• Pensa em uma hipótese para resolver o problema. A
hipótese é uma solução provisória que o cientista dá para o
problema.
• O cientista faz novas observações ou experimentos para
testar a hipótese. Para diminuir as chances de erro, ele
realiza, sempre que possível, um teste controlado: compara
duas situações quase idênticas, que se diferenciam em um
único fator.
• Finalmente, analisa os resultados do experimento e vê se a
sua hipótese se confirma. Nesse caso, elabora uma teoria
para explicar aquele fenômeno observado.

Explicações sobre a diversidade dos seres vivos
• Os cientistas, além de buscarem entender como surgiu a
vida na Terra, também tentavam responder à seguinte
questão: “por que há tanta diversidade de organismos no
mundo?”
• Até o início do século XIX, muitos cientistas pensavam que
as espécies permaneciam iguais ao longo do tempo, ou seja,
que os seres vivos se mantinham idênticos mesmo após
muitas e muitas gerações. A esse tipo de explicação
chamamos de fixismo. Os fixistas consideram que as
espécies, desde o seu aparecimento, são imutáveis, ou seja,
não sofrem modificações, não evoluem.
• Dentre as explicações fixistas podemos citar: a geração
espontânea (ou abiogênese), o catastrofismo e o
criacionismo.

• Após muitas evidências encontradas e experimentos
realizados, os cientistas concluíram que todo ser vivo se
origina de outro ser vivo. Sendo assim, todos os organismos
atuais descendem de um ancestral comum? As teorias sobre
a evolução dos seres vivos procuram explicar como isso
aconteceu.
Teorias sobre a evolução dos seres vivos

Teoria lamarckista da evolução dos seres vivos
• O naturalista francês Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) foi
um dos principais defensores da ideia de evolução biológica
e o primeiro a formular uma teoria consistente para explicá-la
(1809). Ele também observou que os seres vivos estão
adaptados ao ambiente, ou seja, apresentam características
que permitem sua sobrevivência nos locais onde vivem.

• Tem duas leis básicas: a lei do uso e desuso e a lei da
transmissão dos caracteres adquiridos.
• A lei do uso e desuso diz que os órgãos mais usados por um ser
vivo sobreviver em um ambiente (exemplo de uso) tendem a se
desenvolver mais – o que explicaria, por exemplo, por que um
morcego, que depende da audição para se orientar no voo, tem
orelhas grandes; por outro lado, órgãos pouco utilizados
(exemplo de desuso) se atrofiam e tendem a desaparecer – o
que explicaria a cegueira de animais que vivem em cavernas ou
em ambientes escuros.
• A lei da transmissão dos caracteres adquiridos diz que as
modificações desenvolvidas por um organismo para sobreviver
no ambiente, ou seja, os caracteres adquiridos, seriam
transmitidas aos descendentes. Assim, filhotes de morcego
tenderiam a nascer com as orelhas grandes que seus pais
desenvolveram pelo uso.
Teoria lamarckista ou lamarckismo

Teoria lamarckista ou lamarckismo
• De acordo com Lamarck, essa teoria explicaria como as espécies vivas se
modificam, evoluindo ao longo do tempo.
• Atualmente, a maioria das ideias de Lamarck não são mais aceitas, pois
existem evidências contrárias à teoria de Lamarck. Por exemplo, filhotes de
cães com caudas cortadas nascem com caudas de comprimento normal, o
que contraria a lei da transmissão dos caracteres adquiridos. Assim como
filhos de fisiculturistas não nascem com a musculatura desenvolvida.
• Apesar disso, o mérito de Lamarck foi admitir, em sua época, que os seres
vivos evoluem.

Teoria darwinista da evolução dos seres vivos
• Em 1831, o naturalista Charles Darwin (1809-1882), foi convidado a
participar de uma viagem de volta ao mundo – que durou cinco anos – a
bordo do navio inglês Beagle, com a missão de estudar a geologia, a
fauna e a flora dos locais visitados.
• Revendo o extenso material coletado e as observações que fez ao longo
da viagem e refletindo sobre suas leituras de geologia, Darwin estava
convencido de que a evolução biológica das espécies ocorria.
• Darwin leu o livro Ensaio sobre a população, de Thomas Malthus, que o
ajudou a criar o conceito-chave de sua teoria evolucionista, a ideia de
seleção natural.

Charles Darwin
(1809-1882)

Viagem do navio HMS Beagle
(27 de dezembro de 1831 a 2 de outubro de 1836)

Viagem do navio HMS Beagle
(27 de dezembro de 1831 a 2 de outubro de 1836)

• Finalmente, em 1859, Darwin publicou o seu livro:
A origem das espécies por meio da seleção natural.
Nesse livro, ele propunha uma nova teoria evolutiva, que
constitui a base de todas as modernas teorias
evolutivas.
Teoria darwinista da evolução dos seres vivos
(Darwinismo)

Evidências que sustentam a teoria da
evolução
• Fósseis
• Similaridades morfológicas (características físicas semelhantes
em espécies diferentes)
• Semelhanças embriológicas (os embriões dos animais são mais
parecidos entre si do que as formas adultas)
• Estruturas vestigiais (partes do corpo que não tem mais função, mas
são mantidas)
• Biogeografia (distribuição geográfica de animais e plantas)
• Evidências moleculares (quanto maior o parentesco entre dois
organismos, mais semelhantes são suas moléculas, seu material
genético)

Teoria da evolução por seleção natural
• Seleção natural é o conceito central na teoria da
evolução de Charles Darwin. Esta ideia considera quatro
características fundamentais de uma população (conjunto de
indivíduos da mesma espécie que vivem em um mesmo local):
– Variabilidade: os indivíduos não são idênticos, mas
apresentam pequenas variações entre si;
– Crescimento: uma população tende a crescer, pois os
organismos se reproduzem;
– Falta de recursos: se as populações crescem, em
algum momento poderão faltar recursos (alimento,
parceiros reprodutivos, espaço, etc);
– Competição: se faltarem recursos, os indivíduos
competirão entre si para garantir sua própria
sobrevivência e reprodução.

Variabilidade
Pardal (Passer domesticus)
Peixinho-dourado (Carassius auratus)

Crescimento da população

Falta de recursos
Espaço
Tempo 1 Tempo 2
Tempo 3

Competição

• Se os indivíduos de uma população não são iguais, alguns
deles podem ter características que os favoreçam na
competição por recursos. Por exemplo, em uma população
de peixes, indivíduos que tenham nadadeiras mais
desenvolvidas e nadarem melhor têm mais chances de
sobreviver e se reproduzir. Se os descendentes herdarem
dos pais as características favoráveis, ao longo das gerações,
essas características tendem a estar presentes na maioria
dos indivíduos.
Teoria da evolução por seleção natural

• Por outro lado, na população também pode haver indivíduos com
características desfavoráveis, isto é, que não contribuem para sua
sobrevivência. Por exemplo, peixes com nadadeiras menos
desenvolvidas, que nadem mais lentamente. Estes, provavelmente,
deixarão menos descendentes e, assim, as características desfavoráveis
tendem a desaparecer da população.
• Darwin deu o nome de seleção natural à sobrevivência e reprodução
diferencial dos indivíduos melhor adaptados de uma população em
detrimento dos menos adaptados.
• Segundo o conceito de seleção natural, é o ambiente que seleciona os
indivíduos melhor adaptados, com características vantajosas, que tendem
a sobreviver e perpetuar a espécie.
• A seleção natural é um dos fatores associados à evolução das espécies.
Teoria da evolução por seleção natural

Seleção natural
• Imagine que em um bando de ursos brancos do pólo norte
tenha nascido um urso com membros locomotores mais
musculosos, que o tornam mais rápido que os outros.
Dizemos que este urso é mais bem adaptado que os ursos
mais lentos. Tem mais chances de deixar filhotes que os
outros, e seus filhotes poderão herdar genes que o fazem ter
membros mais musculosos. Assim, serão também mais
rápidos nas caçadas e, da mesma forma, terão mais
chances de sobreviver. Um membro locomotor mais
musculoso é, portanto, uma adaptação, ou seja, uma
característica que facilita a sobrevivência do urso. Outras
adaptações são a pelagem grossa e branca.

• Como essas adaptações favorecem à sobrevivência e a reprodução, os
indivíduos que apresentam essas características tendem a ser mais
numerosos na população. Consequentemente, o número de
descendentes com essas características cresce ao longo do tempo.
Com outros indivíduos ocorre o contrário, e o número de seus
descendentes diminui.
• Todas essas novidades podem surgir por mutações, ou seja, por
mudanças nos genes contidos no DNA (material genético). As mutações
geram novos genes e, consequentemente, novas características.
Algumas delas aumentam a chance de um organismo sobreviver e
deixar mais filhos; outras podem prejudicá-lo de alguma forma e talvez
até impedí-lo de deixar descendentes; outras, por fim, podem não fazer
nenhuma diferença para a sobrevivência do organismo.
• A reprodução sexuada, por combinar genes maternos e paternos,
também produz combinações novas de genes e de características.
Portanto, é igualmente importante no processo de evolução.
Seleção natural

• O núcleo é o centro de controle da célula, onde há fios
microscópicos, os cromossomos.
• Um ser humano possui 46 cromossomos organizados
em pares (23), nos quais se encontra o DNA (ácido
desoxirribonucleico)
• O DNA é o material químico do qual é feito o gene,
contido no cromossomo
• O gene é a unidade básica da hereditariedade, pois é ele
que controla a produção de proteínas na célula
• As proteínas atuam nas características dos seres vivos:
cor dos olhos, cor da pele, tipo de nariz, etc.

DNA

Cromossomos

Célula e núcleo da célula
Cromossomo
DNA

Gene
Os genes são responsáveis por
diversas características de um ser vivo.

Genes e hereditariedade

Exemplo de seleção natural: os
tentilhões de Galápagos
• Em sua viagem, o Beagle esteve no arquipélago das ilhas Galápagos,
onde Darwin encontrou alguns dos exemplos mais importantes para a
fundamentação de sua teoria evolucionista.
• Nestas ilhas, havia diferentes espécies de tentilhão, ave que também
pode ser encontrada no continente. Estudando os tentilhões das ilhas,
Darwin concluiu que, no passado, teria existido um único tipo dessa ave,
que colonizou as ilhas.
• Ao longo das gerações, em cada ilha foram naturalmente selecionados
os indivíduos com bicos mais favoráveis à sobrevivência, isto é, bicos
mais adaptados ao tipo de alimento disponível. Ou seja, de uma única
espécie de tentilhão que vivia no continente, evoluíram diferentes
espécies da ave que vivem nas ilhas.

Exemplo de seleção natural: os
tentilhões de Galápagos

Resumo da teoria da evolução dos
seres vivos
• As espécies existentes hoje em dia não são as
mesmas de bilhões ou milhões de anos atrás.
• Evolução é o processo de transformação pelo
qual passam os seres vivos ao longo do tempo,
originando novas espécies.
• As características dos seres vivos são reguladas
pelo seu material genético (DNA).
• As alterações que podem ocorrer no material
genético são chamadas de mutações.

Resumo da teoria da evolução dos
seres vivos
• As mutações resultam, então, no surgimento de
características novas, que podem ser favoráveis
ou não para a adaptação dos organismos ao
ambiente em que vivem.
• Seleção natural: o ambiente “seleciona” os
indivíduos que possuem características
favoráveis (melhor adaptados) e tende a
eliminar quem tem características desfavoráveis
(pior adaptados).
• As características favoráveis podem ser
transmitidas aos descendentes, permitindo que
a espécie seja mais bem adaptada a um
determinado ambiente

Evidências que sustentam a teoria da
evolução: registro fóssil

Evidências que sustentam a teoria da
evolução: similaridades morfológicas
cavalo
zebra
jumento

Evidências que sustentam a teoria da
evolução: semelhanças embriológicas

• Estruturas vestigiais são remanescentes de estruturas
que tiveram função nos ancestrais, mas cuja utilização
foi reduzida por uma mudança na utilização de nichos
ecológicos (modos de vida).
Evidências que sustentam a teoria da
evolução: estruturas vestigiais

Evidências que sustentam a teoria da
evolução: estruturas vestigiais
Apêndice:
função original era
digerir celulose e
hoje protege
contra infecções
por bactérias
simbióticas que
ajudam na
digestão

Evidências que sustentam a teoria da
evolução: estruturas vestigiais
Espécies de peixes que vivem em
cavernas completamente escuras
têm olhos vestigiais, não
funcionais. Quando seus ancestrais
com visão acabaram vivendo em
cavernas, não havia mais nenhuma
seleção natural para manter a
função dos olhos desses peixes.
Então, peixes com visão melhor
não mais competiam com os de
pior visão. Hoje, esses peixes ainda
têm olhos – mas eles não são
funcionais e não é uma adaptação;
eles são apenas subprodutos da
história evolutiva desses peixes.

• A atual distribuição de animais e plantas se deve à
história de sua dispersão a partir de seus pontos de
origem. Quanto mais tempo os continentes tenham
estado isolados um do outro, mais diferentes são os
organismos que habitam cada região.
Evidências que sustentam a teoria da
evolução: biogeografia

O Aepycamelus ("camelo alto"), apelidado de camelo-girafa, foi um ancestral dos
atuais camelos que viveu nos Estados Unidos durante a época do Mioceno, há 10
milhões de anos. Chegava a 3 m de altura e pesava 570 kg.
Vivia em pequenos grupos, comendo as folhas mais altas das savanas, como as
girafas. Migrando para a Ásia e África, deu origem aos camelos e dromedários de
hoje. O Aepycamelus tinha cabeça pequena, pescoço e pernas longos, cauda curta e
pés "almofadados". Pode ter sido extinto com a mudança de temperatura no fim do
Mioceno.
Espécies: Aepycamelus alexandrae, A. bradyi, A. elrodi, A. giraffinus, A. latus,A.
major, A. priscus, A. proceras, A. robustus e A. stocki

Camelo moderno
Os camelos (Camelus) constituem um gênero de ungulados artiodáctilos (com um
par de dedos de apoio em cada pata) que contém duas espécies:
o dromedário (Camelus dromedarius), de uma corcova e o camelo-
bactriano (Camelus bactrianus), de dois sacos. Ambos são nativos de áreas secas
e desérticas da Ásia e Norte da África. Ambas as espécies são domesticadas, que
fornecem leite e carne, e são animais de tração. Os humanos
têm domesticados camelos há milhares de anos.

Lhamas
Alpacas
Guanaco
Vicunha

• Quanto mais próximo o parentesco evolutivo entre dois
organismos, mais semelhantes são as respectivas moléculas
como, por exemplo, seus materiais genéticos.
Evidências que sustentam a teoria da
evolução: evidências moleculares