SETOR A
Aulas 1 e 2
Quitéria Paravidino
 Evolução biológica é o conjunto de mudanças
hereditárias, que ocorrem nas populações dos
seres vivos ao longo do tempo.
 “Nada em Biologia faz sentido exceto à luz da
evolução.”
Theodosius Dobzhansky (1900-1975)
Os seres vivos da Terra atual estão
adaptados ao meio em que vivem.
Existência de um ajuste entre
seres vivos e o ambiente.
 Ideia dominante no ocidente até meados do
séc. XVIII.
 Seres vivos: fixos e imutáveis.
 Mundo estático e as espécies surgiram
independentemente umas das outras.
 Para os criacionistas, as espécies foram
originadas por criação divina e, como tal,
são perfeitas e estáveis, mantendo-se fixas
ao longo dos tempos.
 Os seres vivos são imutáveis?
 Questionamento da imutabilidade das
espécies – a partir do séc. XVII.
Charles Lyell (séc. XVIII)- o planeta é mais
antigo do que se imaginava.
Descoberta dos fósseis
Possibilidade de
mudanças nos seres
vivos ao longo do
tempo.
Conceito de evolução.
Século XIX
 Questionamento ao fixismo (séc.XVIII).
 As espécies poderiam se transformar ao longo do tempo.
 Espécies semelhantes poderiam ter um ancestral comum.
 Johann Wolfgang von Goethe (1749 – 1832)
 Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon
(1701 – 1788)
 Erasmus Darwin (1731 – 1802)
As ideias transformistas permitiram, no
século XIX, o desenvolvimento das teorias
evolucionistas.
Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829)
 Em 1809, em sua obra
intitulada Philosophie
Zoologique (Filosofia
Zoológica).
 As formas de vida
progridem, por
transformação gradual,
em direção a uma
maior complexidade e
perfeição.
Princípios fundamentais:
 Lei do uso e do 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 herança dos caracteres adquiridos:
alterações provocadas em determinadas
características do organismo, pelo uso e
desuso, são transmitidas aos descendentes.
Modificações
ambientais
Necessidade
de adaptação
Novos
comportamentos
Uso ou desuso
de órgãos
Modificações
no organismo
Transmissão das
características
adquiridas aos
descendentes
Adaptação das
espécies ao
longo do tempo
LAMARCK AMBIENTE: causa
das transformações
 PONTOS POSITIVOS
 Importância da adaptação.
 Modificações constantes ao longo do tempo.
 PONTOS NEGATIVOS
 Evolução associada à melhora e progresso.
 Herança das características adquiridas.
Charles Robert
Darwin
(1809-1882)
 Avô paterno: Erasmus
Darwin – médico e
evolucionista.
 Pai: Robert Darwin –
médico.
 Iniciou e não concluiu a
faculdade de Medicina.
 Estudou Teologia em
Cambridge.
 Cientista e naturalista.
 Há variações entre indivíduos da mesma espécie.
 Modificações casuais, nascem com o indivíduo e
podem ser hereditárias.
 Há uma contínua luta pela vida.
 Há variações que permitem melhor adaptação.
 Maiores chances de sobreviver, reproduzir e
deixar descendentes.
 Sobrevivência dos mais aptos (seleção natural).
SELEÇÃO NATURAL
Atuando sobre
VARIABILIDADE
Possibilita
ADAPTAÇÃO
Melanismo Industrial
DARWIN
AMBIENTE:
seleciona as
transformações
 PONTOS POSITIVOS
 A evolução é lenta, gradual e permanente,
visando à adaptação.
 Processo evolutivo: manutenção das
variações favoráveis pela seleção natural.
 Progressiva diversificação a partir dos
ancestrais.
 PONTO NEGATIVO
 Explicação não satisfatória sobre a origem e a
transmissão das variações.
A evolução é um fato
 Evolução biológica compreende a modificação
sofrida por populações de organismos através do
tempo, tempo este que ultrapassa o período de
vida de uma única geração (Futuyma, 1993 apud
Carvalho, 2004).
 Ideia amplamente aceita na atualidade.
 As mudanças: pequenas, sutis e muito lentas – não
percebidas.
 A soma = diferenças significativas  centenas de
milhares de anos.
Genética e Evolução ampliando a
compreensão da natureza.
A variabilidade é determinada por:
 MEIOSE: processo de formação dos gametas,
onde ocorre a recombinação genética
(separação dos cromossomos homólogos e
crossing-over).
 FECUNDAÇÃO: onde ocorre a transmissão das
características hereditárias e combinação de
genes de indivíduos diferentes.
 MUTAÇÕES: modificações casuais do material
genético podendo ocasionar o aparecimento de
novos genes.
MUTAÇÃO
RECOMBINAÇÃO
GÊNICA
VARIABILIDADE
Gera
Gera
SELEÇÃO NATURAL
Atuando
sobre
ADAPTAÇÃO
MUTAÇÃO NOVOS GENES
RECOMBINAÇÃO GÊNICA
NOVAS COMBINAÇÕES
COM GENES PRÉ-
EXISTENTES.
Tipos de seleção natural
Seleção
direcional Seleção disruptiva
Seleção
estabilizadora
Resistência de insetos a inseticidas
Aumento cronológico no número de espécies de insetos e ácaros
resistentes a pelo menos uma classe de pesticida.
Resistência de bactérias a antibióticos
Klebsiella pneumoniae
Carbapenemase (KPC)
 Ação do acaso na manutenção de determinadas
características.
 Uma população bem-sucedida pode ser
eliminada em decorrência de eventos climáticos,
catástrofes naturais ou desastres ecológicos.
 Importante em populações pequenas.
População
original
Imigrantes
Algumas gerações mais
tarde
Novos genes
Aumento da
variabilidade genética
 Especiação é o nome dado ao processo de
surgimento de novas espécies a partir de uma
espécie ancestral.
 Importância: Todas as espécies de seres vivos
que conhecemos hoje foram geradas pelos
processos de especiação.
“Se me mostrarem um único ser vivo que não
tenha ancestral, minha teoria poderá ser
enterrada.”
Charles Darwin (1809-1882)
Introdução
Conceito de espécie
 Espécie é um grupo de indivíduos
semelhantes, com capacidade real ou
potencial de intercruzamento, resultando na
formação de descendentes férteis.
 Os seres de uma espécie são
reprodutivamente isolados.
 Unidade que se mantém através da
reprodução de seus membros.
 Na especiação
alopátrica
(cladogênese), as
espécies formam-se
a partir de grupos
que se isolam
geograficamente da
população original e
se adaptam em
diferentes regiões.
Especiação Alopátrica
Um grupo habita uma região. Barreira geográfica intransponível.
Isolamento geográfico.
Diferenças acentuadas pelas
mutações e seleção natural
diferencial.
A barreira geográfica é desfeita e
os descendentes dos grupos
originais se reúnem.
A barreira geográfica é desfeita e os
descendentes dos grupos originais se
reúnem.
Se houver cruzamento e
produzirem descendentes férteis,
ainda são da mesma espécie.
São raças ou variedades.
São espécies diferentes.
O caso das gaivotas
Os corvos formaram 2 subespécies
Os tipos de isolamento reprodutivo
 O isolamento reprodutivo corresponde a um
mecanismo que bloqueia a troca de genes
entre as populações das diferentes espécies
existentes na natureza.
Mecanismos pré-zigóticos
Sem fecundação
Incompatibilidade
Anatômica Estacional Comportamental Ambiental
Mecanismos pós-zigóticos
Com fecundação
Formação de híbrido
Inviável Estéril Esterilidade e
fraqueza da
geração F2
Irradiação adaptativa
 Uma população ou espécie é capaz de se
dispersar para áreas diferentes a que vivem
a princípio - dispersão ecológica.
 Nesse cenário, uma única espécie pode dar
origem a uma grande variedade de formas,
cada uma adaptada a explorar certo
conjunto de condições ambientais (nicho
ecológico).
 Para essa diversificação de formas
originadas a partir de uma espécie
chamamos de irradiação adaptativa.
 Como diferentes ambientes exercem
diferentes pressões seletivas, logo teremos
uma diversificação das espécies em regiões
diferentes.
 Com o tempo, cada população tende a se
adaptar cada vez melhor a seu ambiente
específico, divergindo crescentemente do
ancestral original (Divergência adaptativa).
 Ancestral comum.
 Barreira física.
 Ambientes diferentes (pressões seletivas
diferentes).
 Espécies com semelhanças internas.
 Órgãos homólogos
 Apresentam o mesmo plano
anatômico-estrutural e a mesma
origem embriológica, podem ou não
desempenhar a mesma função.
 Traduzem a existência de um
ancestral comum que, sujeito a
pressões seletivas diferentes, evolui
de forma a originar diversidade de
indivíduos/grupos – evolução
divergente .
 Na especiação simpátrica
(anagênese) ocorre a
formação de novas
espécies no mesmo
ambiente.
 Explorar novo nicho
ecológico.
 Seleção natural a favor
de certas características.
 Isolamento reprodutivo.
Especiação Simpátrica
TIPOS DE
ESPECIAÇÃO
ALOPÁTRICA
Com
isolamento
geográfico
SIMPÁTRICA
Sem
isolamento
geográfico
TIPOS DE ESPÉCIES
SIMPÁTRICAS
Siriema
Lobo-guará
Sussuarana
ALOPÁTRICAS
Capivara
Pinguim
Girafa
Convergência adaptativa
 Diferentes seres vivos podem viver em um
mesmo ambiente e são submetidos a
pressões seletivas similares.
 Com o tempo, formam-se espécies que
apresentam semelhanças externas, mas não
têm parentesco evolutivo recente.
• Ancestrais diferentes
• Mesmo ambiente (mesma pressão seletiva)
•Espécies com semelhanças externas
 Órgãos análogos
 Não apresentam o mesmo plano
estrutural nem a mesma origem
embriológica, mas desempenham a
mesma função.
 Realçam que pressões seletivas
idênticas favorecem, a partir de
estruturas anatomicamente diferentes,
a aquisição de formas semelhantes
para desempenho das mesmas
funções – evolução convergente.
Evolução biológica.1
Evolução biológica.1
Evolução biológica.1
Evolução biológica.1
Evolução biológica.1
Evolução biológica.1

Evolução biológica.1

  • 1.
    SETOR A Aulas 1e 2 Quitéria Paravidino
  • 2.
     Evolução biológicaé o conjunto de mudanças hereditárias, que ocorrem nas populações dos seres vivos ao longo do tempo.  “Nada em Biologia faz sentido exceto à luz da evolução.” Theodosius Dobzhansky (1900-1975)
  • 3.
    Os seres vivosda Terra atual estão adaptados ao meio em que vivem. Existência de um ajuste entre seres vivos e o ambiente.
  • 7.
     Ideia dominanteno ocidente até meados do séc. XVIII.  Seres vivos: fixos e imutáveis.  Mundo estático e as espécies surgiram independentemente umas das outras.  Para os criacionistas, as espécies foram originadas por criação divina e, como tal, são perfeitas e estáveis, mantendo-se fixas ao longo dos tempos.  Os seres vivos são imutáveis?
  • 9.
     Questionamento daimutabilidade das espécies – a partir do séc. XVII. Charles Lyell (séc. XVIII)- o planeta é mais antigo do que se imaginava.
  • 10.
    Descoberta dos fósseis Possibilidadede mudanças nos seres vivos ao longo do tempo. Conceito de evolução. Século XIX
  • 11.
     Questionamento aofixismo (séc.XVIII).  As espécies poderiam se transformar ao longo do tempo.  Espécies semelhantes poderiam ter um ancestral comum.
  • 12.
     Johann Wolfgangvon Goethe (1749 – 1832)  Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (1701 – 1788)  Erasmus Darwin (1731 – 1802) As ideias transformistas permitiram, no século XIX, o desenvolvimento das teorias evolucionistas.
  • 13.
    Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829)  Em1809, em sua obra intitulada Philosophie Zoologique (Filosofia Zoológica).  As formas de vida progridem, por transformação gradual, em direção a uma maior complexidade e perfeição.
  • 14.
    Princípios fundamentais:  Leido uso e do 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 herança dos caracteres adquiridos: alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes.
  • 15.
    Modificações ambientais Necessidade de adaptação Novos comportamentos Uso oudesuso de órgãos Modificações no organismo Transmissão das características adquiridas aos descendentes Adaptação das espécies ao longo do tempo
  • 16.
  • 17.
     PONTOS POSITIVOS Importância da adaptação.  Modificações constantes ao longo do tempo.  PONTOS NEGATIVOS  Evolução associada à melhora e progresso.  Herança das características adquiridas.
  • 19.
    Charles Robert Darwin (1809-1882)  Avôpaterno: Erasmus Darwin – médico e evolucionista.  Pai: Robert Darwin – médico.  Iniciou e não concluiu a faculdade de Medicina.  Estudou Teologia em Cambridge.  Cientista e naturalista.
  • 21.
     Há variaçõesentre indivíduos da mesma espécie.  Modificações casuais, nascem com o indivíduo e podem ser hereditárias.  Há uma contínua luta pela vida.  Há variações que permitem melhor adaptação.  Maiores chances de sobreviver, reproduzir e deixar descendentes.  Sobrevivência dos mais aptos (seleção natural).
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
     PONTOS POSITIVOS A evolução é lenta, gradual e permanente, visando à adaptação.  Processo evolutivo: manutenção das variações favoráveis pela seleção natural.  Progressiva diversificação a partir dos ancestrais.  PONTO NEGATIVO  Explicação não satisfatória sobre a origem e a transmissão das variações.
  • 27.
    A evolução éum fato  Evolução biológica compreende a modificação sofrida por populações de organismos através do tempo, tempo este que ultrapassa o período de vida de uma única geração (Futuyma, 1993 apud Carvalho, 2004).  Ideia amplamente aceita na atualidade.  As mudanças: pequenas, sutis e muito lentas – não percebidas.  A soma = diferenças significativas  centenas de milhares de anos.
  • 28.
    Genética e Evoluçãoampliando a compreensão da natureza.
  • 29.
    A variabilidade édeterminada por:  MEIOSE: processo de formação dos gametas, onde ocorre a recombinação genética (separação dos cromossomos homólogos e crossing-over).  FECUNDAÇÃO: onde ocorre a transmissão das características hereditárias e combinação de genes de indivíduos diferentes.  MUTAÇÕES: modificações casuais do material genético podendo ocasionar o aparecimento de novos genes.
  • 30.
  • 31.
    MUTAÇÃO NOVOS GENES RECOMBINAÇÃOGÊNICA NOVAS COMBINAÇÕES COM GENES PRÉ- EXISTENTES.
  • 33.
    Tipos de seleçãonatural Seleção direcional Seleção disruptiva Seleção estabilizadora
  • 34.
    Resistência de insetosa inseticidas Aumento cronológico no número de espécies de insetos e ácaros resistentes a pelo menos uma classe de pesticida.
  • 35.
    Resistência de bactériasa antibióticos Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC)
  • 36.
     Ação doacaso na manutenção de determinadas características.  Uma população bem-sucedida pode ser eliminada em decorrência de eventos climáticos, catástrofes naturais ou desastres ecológicos.  Importante em populações pequenas.
  • 38.
  • 40.
     Especiação éo nome dado ao processo de surgimento de novas espécies a partir de uma espécie ancestral.  Importância: Todas as espécies de seres vivos que conhecemos hoje foram geradas pelos processos de especiação. “Se me mostrarem um único ser vivo que não tenha ancestral, minha teoria poderá ser enterrada.” Charles Darwin (1809-1882) Introdução
  • 41.
    Conceito de espécie Espécie é um grupo de indivíduos semelhantes, com capacidade real ou potencial de intercruzamento, resultando na formação de descendentes férteis.  Os seres de uma espécie são reprodutivamente isolados.  Unidade que se mantém através da reprodução de seus membros.
  • 42.
     Na especiação alopátrica (cladogênese),as espécies formam-se a partir de grupos que se isolam geograficamente da população original e se adaptam em diferentes regiões. Especiação Alopátrica
  • 43.
    Um grupo habitauma região. Barreira geográfica intransponível. Isolamento geográfico. Diferenças acentuadas pelas mutações e seleção natural diferencial. A barreira geográfica é desfeita e os descendentes dos grupos originais se reúnem.
  • 44.
    A barreira geográficaé desfeita e os descendentes dos grupos originais se reúnem. Se houver cruzamento e produzirem descendentes férteis, ainda são da mesma espécie. São raças ou variedades. São espécies diferentes.
  • 46.
    O caso dasgaivotas
  • 47.
    Os corvos formaram2 subespécies
  • 48.
    Os tipos deisolamento reprodutivo  O isolamento reprodutivo corresponde a um mecanismo que bloqueia a troca de genes entre as populações das diferentes espécies existentes na natureza.
  • 49.
  • 50.
    Mecanismos pós-zigóticos Com fecundação Formaçãode híbrido Inviável Estéril Esterilidade e fraqueza da geração F2
  • 51.
    Irradiação adaptativa  Umapopulação ou espécie é capaz de se dispersar para áreas diferentes a que vivem a princípio - dispersão ecológica.  Nesse cenário, uma única espécie pode dar origem a uma grande variedade de formas, cada uma adaptada a explorar certo conjunto de condições ambientais (nicho ecológico).  Para essa diversificação de formas originadas a partir de uma espécie chamamos de irradiação adaptativa.
  • 52.
     Como diferentesambientes exercem diferentes pressões seletivas, logo teremos uma diversificação das espécies em regiões diferentes.  Com o tempo, cada população tende a se adaptar cada vez melhor a seu ambiente específico, divergindo crescentemente do ancestral original (Divergência adaptativa).
  • 53.
     Ancestral comum. Barreira física.  Ambientes diferentes (pressões seletivas diferentes).  Espécies com semelhanças internas.
  • 54.
     Órgãos homólogos Apresentam o mesmo plano anatômico-estrutural e a mesma origem embriológica, podem ou não desempenhar a mesma função.  Traduzem a existência de um ancestral comum que, sujeito a pressões seletivas diferentes, evolui de forma a originar diversidade de indivíduos/grupos – evolução divergente .
  • 56.
     Na especiaçãosimpátrica (anagênese) ocorre a formação de novas espécies no mesmo ambiente.  Explorar novo nicho ecológico.  Seleção natural a favor de certas características.  Isolamento reprodutivo. Especiação Simpátrica
  • 57.
  • 58.
  • 59.
    Convergência adaptativa  Diferentesseres vivos podem viver em um mesmo ambiente e são submetidos a pressões seletivas similares.  Com o tempo, formam-se espécies que apresentam semelhanças externas, mas não têm parentesco evolutivo recente.
  • 60.
    • Ancestrais diferentes •Mesmo ambiente (mesma pressão seletiva) •Espécies com semelhanças externas
  • 61.
     Órgãos análogos Não apresentam o mesmo plano estrutural nem a mesma origem embriológica, mas desempenham a mesma função.  Realçam que pressões seletivas idênticas favorecem, a partir de estruturas anatomicamente diferentes, a aquisição de formas semelhantes para desempenho das mesmas funções – evolução convergente.