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Evolução MÓDULO CNMT BIOLOGIA : Profs. Msc. Paulo Cesar de Souza Grillo
1. O que é a evolução? Evolução é o processo através no qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas.   2. Evidências da evolução A evolução tem suas bases fortemente corroboradas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou atuais.  2.1 Homologia e analogia Homologia: mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que essas estruturas podem ter ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum.
A analogia refere-se à semelhança morfológica entre estruturas, em função de adaptação à execução da mesma função.   Fig.1: Estruturas homólogas.
2.2 Órgãos vestigiais  :  órgãos reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum. 2.3 Embriologia comparada: À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individua-lizantes e as semelhanças diminuem, entretanto, quando mais diferentes são os organismos, menor é o período embrionário comum entre eles.   Fig. 2: embriologia comparada
2.4 Estudo dos fósseis: É considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveram em tempos remotos da Terra. Também são consideradas fósseis impressões deixadas por organismos que viveram em eras passadas.  A importância do estudo dos fósseis para a evolução está na possibilidade de conhecermos organismos que viveram na Terra em tempos remotos, sob condições ambientais distintas das encontradas atualmente, e que podem fornecer indícios de parentesco com as espécies atuais.
3. As Teorias evolutivas:   Várias teorias evolutivas surgiram, destacando-se , entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin. Atualmente, foi formulada a Teoria sintética da evolução, também denominada Neodarwinismo,  Fig.3: Caracterização de um fóssil
3.1 A teoria de Lamarck: Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.   Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes. Fig. 4: Lei do uso e desuso de Lamark.
3.2 A teoria de Darwin: os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados, deixando um número maior de descendentes. Os organismos mais bem adaptados são, portanto, selecionados para aquele ambiente. 3.3 A teoria sintética da evolução: considera, conforme Darwin já havia feito, a população como unidade evolutiva.
Onde: População pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo. Espécie: agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos.  A definição biológica de espécie só é valida para organismos com reprodução sexuada, pois nestes não existe um indivíduo igual ao outro .  No caso dos gêmeos univitelínicos, nestes podem ocorrer alterações somáticas devido á ação do meio.
3.3.1  A enorme diversidade de fenótipos em uma população é indicadora da variabilidade genética dessa população. F = G + A 3.3.2  A compeensão da variabilidade genética e fenotípica dos indivíduos de uma população é fundamental para o estudo dos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, a transformação estatística de populações, ou na freqüência dos genes dessa população,  ao longo do tempo.
Fig. 5: Era geológica
3.3.3   Os fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias  : a) Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população: mutação gênica, mutação cromossônica , recombinação;   b) Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida : seleção natural, migração e oscilação genética. A integração desses fatores associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de  isolamento reprodutivo , quando então, surgem novas espécies.
Fig.6: tronco evolutivo.
3.3.4  Mecanismos de especiação: são aqueles que determinam a formação de espécies novas. O mecanismo de especiação mais conhecido é o da especiação geográfica. 3.3.4.1  Barreiras Geográficas ou Ecológicas:  Uma determinada região pode sofrer alterações bruscas, tais como modificações climáticas ou eventos geológicos (terremotos , formações de montanhas etc). Tornando impossível  a existência dos indivíduos da população. Podendo ainda, reunir condições favoráveis à sobrevivência dos indivíduos que formavam a população inicial.
Fig. 7: teoria da Pangéia.
3.3.4.2  Os mecanismos de isolamento reprodutivo:  Populações reprodutivamente isoladas de outras passarão a Ter história evolutiva própria e independente de outras populações, não havendo troca de genes.  O isolamento reprodutivo explica não apenas a origem das espécies, mas também a enorme diversidade do mundo biológico. Isolamento reprodutivo não é sinônimo de esterilidade.  Duas espécies podem estar reprodutivamente isoladas devido a fatores etológicos ou ecológicos que impendem o fluxo gênico.
Os mecanismos de isoloamento reprodutivo podem ser classificados do seguinte modo:   mecanismos pré-copulatórios :  –  isolamento estacional;  –  isolamento de hábitat ou ecológico; –  isolamento etológico;  –  isolamento mecânico. b) mecanismos pós-copulatórios:  –  mortalidade gamética;  –  mortalidade do zigoto; –  inviabilidade do híbrido; –  esterilidade do híbrido. O isolamento reprodutivo total entre duas espécies deve-se, em geral, a vários fatores,  entretanto um pode ser mais efetivo.

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Evolução

  • 1. Evolução MÓDULO CNMT BIOLOGIA : Profs. Msc. Paulo Cesar de Souza Grillo
  • 2. 1. O que é a evolução? Evolução é o processo através no qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas.   2. Evidências da evolução A evolução tem suas bases fortemente corroboradas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou atuais. 2.1 Homologia e analogia Homologia: mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que essas estruturas podem ter ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum.
  • 3. A analogia refere-se à semelhança morfológica entre estruturas, em função de adaptação à execução da mesma função. Fig.1: Estruturas homólogas.
  • 4. 2.2 Órgãos vestigiais : órgãos reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum. 2.3 Embriologia comparada: À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individua-lizantes e as semelhanças diminuem, entretanto, quando mais diferentes são os organismos, menor é o período embrionário comum entre eles. Fig. 2: embriologia comparada
  • 5. 2.4 Estudo dos fósseis: É considerado fóssil qualquer indício da presença de organismos que viveram em tempos remotos da Terra. Também são consideradas fósseis impressões deixadas por organismos que viveram em eras passadas. A importância do estudo dos fósseis para a evolução está na possibilidade de conhecermos organismos que viveram na Terra em tempos remotos, sob condições ambientais distintas das encontradas atualmente, e que podem fornecer indícios de parentesco com as espécies atuais.
  • 6. 3. As Teorias evolutivas:   Várias teorias evolutivas surgiram, destacando-se , entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin. Atualmente, foi formulada a Teoria sintética da evolução, também denominada Neodarwinismo, Fig.3: Caracterização de um fóssil
  • 7. 3.1 A teoria de Lamarck: Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.   Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes. Fig. 4: Lei do uso e desuso de Lamark.
  • 8. 3.2 A teoria de Darwin: os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados, deixando um número maior de descendentes. Os organismos mais bem adaptados são, portanto, selecionados para aquele ambiente. 3.3 A teoria sintética da evolução: considera, conforme Darwin já havia feito, a população como unidade evolutiva.
  • 9. Onde: População pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo. Espécie: agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos. A definição biológica de espécie só é valida para organismos com reprodução sexuada, pois nestes não existe um indivíduo igual ao outro . No caso dos gêmeos univitelínicos, nestes podem ocorrer alterações somáticas devido á ação do meio.
  • 10. 3.3.1 A enorme diversidade de fenótipos em uma população é indicadora da variabilidade genética dessa população. F = G + A 3.3.2 A compeensão da variabilidade genética e fenotípica dos indivíduos de uma população é fundamental para o estudo dos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, a transformação estatística de populações, ou na freqüência dos genes dessa população, ao longo do tempo.
  • 11. Fig. 5: Era geológica
  • 12. 3.3.3 Os fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias : a) Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população: mutação gênica, mutação cromossônica , recombinação;   b) Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida : seleção natural, migração e oscilação genética. A integração desses fatores associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de isolamento reprodutivo , quando então, surgem novas espécies.
  • 14. 3.3.4 Mecanismos de especiação: são aqueles que determinam a formação de espécies novas. O mecanismo de especiação mais conhecido é o da especiação geográfica. 3.3.4.1 Barreiras Geográficas ou Ecológicas: Uma determinada região pode sofrer alterações bruscas, tais como modificações climáticas ou eventos geológicos (terremotos , formações de montanhas etc). Tornando impossível a existência dos indivíduos da população. Podendo ainda, reunir condições favoráveis à sobrevivência dos indivíduos que formavam a população inicial.
  • 15. Fig. 7: teoria da Pangéia.
  • 16. 3.3.4.2 Os mecanismos de isolamento reprodutivo: Populações reprodutivamente isoladas de outras passarão a Ter história evolutiva própria e independente de outras populações, não havendo troca de genes. O isolamento reprodutivo explica não apenas a origem das espécies, mas também a enorme diversidade do mundo biológico. Isolamento reprodutivo não é sinônimo de esterilidade. Duas espécies podem estar reprodutivamente isoladas devido a fatores etológicos ou ecológicos que impendem o fluxo gênico.
  • 17. Os mecanismos de isoloamento reprodutivo podem ser classificados do seguinte modo: mecanismos pré-copulatórios : – isolamento estacional; – isolamento de hábitat ou ecológico; – isolamento etológico; – isolamento mecânico. b) mecanismos pós-copulatórios: – mortalidade gamética; – mortalidade do zigoto; – inviabilidade do híbrido; – esterilidade do híbrido. O isolamento reprodutivo total entre duas espécies deve-se, em geral, a vários fatores, entretanto um pode ser mais efetivo.