Historia de evolução

Ecologia de Populações
Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
popecologia@hotmail.com

Pensamentos sobre a
Historia da Evolução e a
Paisagem Adaptativa

Teorias da Evolução

Origem Mitos /Cosmologias
– Grego – Prometeu
Exemplos ociedentais
– Genesis

Esquerda: Prometeu e Atena
Acima: Deus e Adão

Espécies Fixas
O fresco de Michelangelo no teto
a Capela Sistina

en.wikipedia.org/wiki/The_Creation_of_Adam

Desde a Era Clássica até bem depois do Renascença as espécies eram
consideradas como criações especiais, fixadas por eternidade.

A biogeografia e evolução pode ser traçada (como
quase todas as disciplinas) a Aristóteles….

No Século 3 antes
de Cristo,
Aristóteles sugeriu
um ponto de vista
de uma Terra
dinâmica para
explicar a variação
da vida no espaço e
no tempo.

Bishop James Usher
(1581-1656)

O estudo cuidadoso da cronologia da Bíblia, baseada na
genealogia, nós permite calcular a quantidade de
tempo desde a criação de Adão, e assim descobrir a
data da criação:
26 de outubro de 4004 BCE, 9:00 AM.
Anais do Velho e Novo Testamento (1650)

Athanasius Kircher (1602-1680)

Interpretação literal da
bíblia.
 Especialista na filosofia
natural.
A ciência reforçaria as
doutrinas cristãos.
 Cálculos detalhados para
elaborar um modelo da
arca de Noé.

Que tamanho tenderá a arca?... Devido ao
nosso conhecimento de mais espécies…

Ele tinha a premissa de que a arca deveria ser
suficientemente grande para albergar a
todos.

Os filósofos naturalistas do século XVII
tentaram provar a ocorrência do dilúvio
universal: Que evidencia existia do dilúvio
universal?

Robert Hooke Nicholas Steno

A origem do Homem e todos os
animais e plantas ocorreu a mesmo
tempo e a partir de um único centro de
origem…
“como e possível que nas ilhas Índias existe
animais que não tem em outra parte do Mundo? ”
1590 1675/
6
1700
José de Acosta Kircher

Dispersão a través de grandes distancias

Explorações
Aumento do número de espécies conhecidas (14000 )
Procura de princípios de ordem e regularidades. Elaboração de coleccões.
Classificação da diversidade. Que é a diversidade? Cómo se origina?

150 cuadrúpedos 450 mamíferos

1700 1750

Linne Buffon
o
Único centro Áreas de
de origem Endemismo
Dispersão Hipótese
“espécies” geológico-
fixas climática
Criação Origens
divina Múltiplas
Forma, Dispersão
função e limitada
lugar

Carlos Líneo (1707-1778)
Pai da taxonomia
Nasceu no 23 de maio de 1707 em
Stenbrohult, na província de
Småland no sul da Suécia.
Seu pai, Nils Ingemarsson Líneo,
foi um jardineiro exemplar e
também foi um pastor luterano,
Líneo foi a Holanda em 1735,
terminou seu grau em medicina
na Universidade de Harderwijk,
e depois se matriculou na
Universidade de Leiden para
mais estudos. No mesmo ano ele
publicou sua classificação dos
seres vivos: Systema Naturae.

Ararat

Lineu também tinha ideias sobre a biogeografia.
Ele achou que todas as formas de vida originaram nos vertentes de uma
“Montanha de Paraíso”, onde foram adaptados a um habitat particular nos
vertentes da montanha. Desde esse ponto, os organismos dispersaram para
ocupar os vários habitats da Terra.
Ele acreditou numa disseminação similar dos organismos após a parada da
arca de Noé.

Ele abandonou suas crenças da permanência de
espécies, e realizou que a hibridização
produziu novas espécies de plantas, e em
alguns casos de animais. Porém, para Líneo o
processo da geração de espécies não existia.
Mas, independente das espécies novas
originarias da primae speciei, a espécie
original do Jardim de Éden, ainda foram
partes do plano de Deus da criação, porque
sempre existiam.

Biogeografia e Evolução

Os primeiros biogeógrafos ou
“naturalistas”, coletaram
informação sobre a diversidade
e distribuição de seres vivos.
Estava ficando claro que um
esquema para a classificação era
necessário.
Estava ficando obvia que a
diversidade de seres vivos não
pode ser explicada em forma
bíblica.

Biogeografia e Evolução
O desenvolvimento da
biogeografia está ligado
ao desenvolvimento da
biologia evolutiva e
ecologia. O crescimento
dessas disciplinas, em
turno, era ligado a idade
da exploração europeu.
Apesar que a revolução
Darwiniana foi
significante ao estudo da
biogeografia, muitas
ideais principais foram
desenvolvidas antes de
Darwin.

No fim do século 18
Dois ideias fundamentais para a compreensão
de padrões de diversidade

“Centros de Origem” y dispersão
“Fatores ecológicos contribuem a explicar os padrões de distribuição”

Johann Reinhold Forster (1729-1798)
Concepção holística
Reconhecimento de
unidades biogeográficas
Explicação baseada em
princípios universais

Distribuição desigual do
calor calor sobre a
superfície terrestre
explica as diferencias
da diversidade entre os
trópicos regiões
temperadas e frias

Teoria do calor central: o planeta se esfriou de um estado de incandescência
e a distribuição desigual do calor sobre a Terra se refletia na natureza. O
calor tinha a capacidade (esotérica) de gerar a variedade.

Alexander von Humboldt (1769-1859)

Ele estudou as
distribuições das
plantas como disciplina
científica
Protocolos de análise e
medição.
Influenciado por George
Foster
Visão holística da natureza
e o Homem.
Gradientes altitudinais

Mudanças fisionômicos da
vegetação associada a
altitude, análogos aos que
ocorrem com a latitude.
Arranjos florais coerentes que
se substituíram no espaço
associados a mudanças
ambientais (gradientes)
As mudanças (da vegetação e o
clima) podem ser mapeadas
para observar regularidades
 revelam conhecimento
sobre ol significado da vida e
o cosmos


Os arranjos das
plantas estão
governados por
combinações de
fatores ambientais
mensuráveis
temperatura
distancia do mar
química das rocas
…A “Geografia Botânica” é uma Isóbaras e isotermas
ciência que considera a vegetação
sob as condições locais em climas limites físicos
diferentes …


El aspecto de cada país
varia de acordo a
natureza do solo, a
cobertura da
vegetação, a
orientação das
montanhas e os rios.

Humboldt enfatizou o papel das condições
ambientais atuais para a manutenção da
diversidade, deixando de lado o tema de como se
originou

Alexander Von Humboldt (1849) Aspects of Nature in
different lands and different climates with scientific
elucidations
…”La física terrestre têm seus elementos numéricos,
como também têm o sistema do Universo, o física
celestial, e por meio dos labores unificadas dos
viajantes botânicos, podemos esperar a arribar
gradualmente a um verdadeiro conhecimento das leis
que determinam a distribuição geográfica y climática
das formas vegetais… As leis numéricas das famílias
de plantas, os frequentes y fortes arranjos dos
números que expresan sus proporciones, onde as
espécies que constituem as famílias são de maior
parte diferentes, nos conduz a uma obscuridade
misteriosa, a qual envolve todo o que está conectado
com o ajuste de tipos orgânicos de espécies de plantas
e animais, ou com sua formação original ou criação.

As ideias de Humboldt e Foster se inseriam
no movimento cultural Frances e alemão do
século XVIII
Buffon: Regionalização da Terra
Humboldt, Foster: Fatores ambientais associados
Lamarck: transmutação dos organismos influenciada pelo ambiente.
Escola de Göttingen: geógrafos interessados na distribuição das
plantas a escala grande, e outros fenômenos antropológicos,
econômicos e sociais.
Ênfase na formação estadística, análise comparativo de estados
(estadista).
Os países são regiões naturais.
Goethe e William van Humboldt: procura das forças naturais
básicas que sob a superfície de fenômenos naturais e sociais.
Modelos unificadores para explicar fenômenos complexos.
Procura de “arquétipos” da natureza.

Viajes de exploração 1799-1804 junto ao
botânico Aimé Bonpland

Interesse na diversidade tropical
Medição de fatores ambientais
Mudanças associadas a gradientes de altitude
Composição química e atributos físicos da atmosfera

Erasmus Darwin (1731-1802)
Como naturalista, ele formulou
as primeiras teorias formais
sobre a evolução publicada
em Zoonomia, ou, The Laws
of Organic Life (1794-
1796).
Ele ainda apresentou suas
idéias da evolução em
verso, e em especial na
poema publicado após sua
morte: The Temple of
Nature.

Erasmus Darwin (1731-1802)
Ele não inventou a teoria da seleção
natural, ele discutiu suas idéias
que seu neto elaborou 60 anos
depois, como como a vida evoluiu
de um ancestral comum, formando
um “filamento vivo único".
Algumas de suas idéias sobre
como a evolução ocorre são
próximas a aquelas de Lamarck,
Erasmus Darwin ainda discursou
sobre como a competição e a
seleção sexual poderiam produzir
mudanças nas espécies: “No fim
desta batalha entre machos
aparenta ser que o animal mais
ativo e forte deve propagar a
espécie que depois precisa ser
melhorado".

Karl Ludwig Willdenow (1765-1812)

Botânico alemão.
Descreveu as províncias floris
ticas de Europa.
Ele sugeriu que muitos locais de
origem, tal vez as montanhas
que não foram inundados no
grande dilúvio. Após o dilúvio, a
vida disseminou desses locais
múltiplos.

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829)
As teorias científicas de Lamarck. eram
ignoradas ou atacadas durante sua vida.
Lamarck nunca ganhou o aceite e estima
de seus colegas Buffon e Cuvier, e ele
morreu na pobreza e obscuridade.
Atualmente o nome de Lamarck está
associado com a teoria desacreditada
da herança de atributos adquiridos."
Charles Darwin escreveu em 1861:
– Lamarck foi o primeiro para concluir
algo sobre a evolução, e atraiu muita
atenção. Esse naturalista publicou
suas idéias em 1801. . . Ele prestou o
serviço eminente de chamar a
atenção a probabilidade de todas as
mudanças no mundo inorgânico e
orgânico, resultaram de leis, e não
de milagres.

Lamarck publicou uma serie de
livros sobre a paleontologia e
zoologia de invertebrados.
Desses, Philosophie
zoologique, publicado em
1809, claramente afirma as
teorias de Lamarck sobre a
evolução

Natural History of
Invertebrate Animals (1815)

Após 1800, os cientistas
começaram a se indagar se uma
espécie poderia se mudar ou
transmutar.

Lamarck pensou que um animal
adquiriu um atributo durante sua
vida poderia repassar esse
atributo aos filhotes.

Assim Giraffa camelopardilis
conseguiu ter pescoços longos a
traves de gerações tentando
Jean Baptiste de Lamarck alcançar ramos mais altos.

Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829)

A evolução “Lamarckiana”: As espécies se evoluem pela
adaptação à seus ambientes.
“Primeira Lei”: O uso ou não de estruturas físicas pelos
animais causa aquelas estruturas se desenvolver ou se
atrofiar.
“Segunda Lei”: Essas mudanças estruturais são
herdadas.
Adaptação: Os animais individuais mudam suas formas
pelo uso ou não, em resposta as condições ambientais.
Suas proles herdam essas mudanças.

Jean-Baptiste Lamarck (1744-
1829)
As contribuições de Lamarck’ a teoria
evolutiva, seus trabalhos sobre os
invertebrados representam um bom
avanço das classificações
existentes; ele foi o primeiro de
separar os Crustácea, Arachnida, e
Anelídea do "Inseto." Sua
classificação dos moluscos foi um
avanço significativo; Lamarck
quebrou com a tradição ao retirar
os tunicados da Molusca. Lamarck
antecipou a teoria de células de
Schleiden e Schwann ao afirmar
que: . . . Nenhum corpo pode ter
vida se suas partes constituintes
não são tecidos celulares ou não são
formadas por tecidos celulares.

Georges-Louis Leclerc, Comte de
Buffon (1707-1788)
Não é qualquer pessoa que questiona dois
mil anos de dogma,mas Buffon fez 100
anos antes de Darwin, Buffon, em seu
livro: Historie Naturelle, uma
enciclopédia de 44 volumes que relatou
todo conhecido sobre o mundo natural,
enfrentou as similaridades entre o
Homem e os macacos e ainda falou
sobre um ancestral comum do Homem e
dos macacos.
Buffon acreditou na mudança orgânica,
mas não proporcionou um mecanismo
coerente das mudanças. Ele acreditou
que o ambiente atua diretamente sobre
os organismos por via de “partículas
orgânicas".

Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon
(1707-1788)
Ele estudou os mamíferos vivos e fosseis,e chegou a conclusões diferentes
das conclusões de Lineu. Ele levantou a hipótese que a vida originou numa
região no noroeste de Europa num um tempo mais antigo e depois migrou a
Mundo Novo e a hemiesfera sul, depois mudando no tempo..
“O Homem é uma produção celestial; Mas os animais em muitos respectivos são
criaturas da Terra. Aqueles de um continente não ocorrem em outro; ou, se existem
poucas esceções, os animais também sofrem tantas mudanças que agora quase não
podem ser reconhecidos.”

(1707-1788)
O ponto de vista de
Buffon da mudança
(degeneração) de
formas de vida com o
tempo, e sua crença
que as formas de
vida do Mundo Novo
eram inferiores
estimularam o
presidente Thomas
Jefferson contratar
por comissão a
expedição de Lewis
e Clark para levantar
as partes ocidentais As observações de Buffon resultaram no primeiro
do continente princípio da biogeografia, conhecida como a Lei de
americano. Buffon. Esse princípio afirma que regiões
ambientalmente similares mas isolados tem
assembleias distintas de mamíferos e aves.

(1707-1788)

Lineu acreditou que os
organismos
disseminaram desde o
Monte Ararat, ou outra
montanha de latitude
baixa após o grande
dilúvio.
Buffon acreditou que a
vida originou na norte da
Europa e depois
disseminou ao sul e até o
mundo novo.

Augustin P de Candolle (1778– 1840)
.
Residente em París, discípulo de
Lamarck
Compartlhou interesses con
Humboldt, Cuvier, Laplace
Société de Arcueil: ciência
experimental (física, química,
biologia)
Organização estrutural das plantas,
fito medicina, fisiologia
Viagens pela Francia e logo se
instala como professor da
Universidade de Genebra (Suiça)

Ensaio Elemental de botânica geográfica (1820)

.

Visão humboldtiana (padrões
globais)
Relaciones entre las floras a
escala global.
A distribuição das plantas
depende das condições
ambientais de cada lugar
“Luta pela existência” (competição
por água e luz)

.
Estudou fatores físicos que têm efeitos sobre
as plantas.
Estudou as “estações” (= habitats).
Estudou as “habitações” (=regiões)

Fundamentos epistemológicos e limites de trabalho
Estudou das estações escala local,
regularidades ou padrões
estadística
características associadas a cada região
Estudou as habitações filosófico,
origem das espécies?, problema insolúvel?

.
Fez comparações padronizadas de floras
distintas.
O que importa não é o número de espécies, mas
o grau de diferenciação entre os taxa.
Ênfase em espécies raras.
Floras que têm muitas espécies por gênero vs.
Floras que têm poucas espécies por gênero.
Floras insulares vs. floras continentais de áreas
similares.
Inventa a primeira índice da diversidade
Relação espécie/gênero

.

Retoma o interesse na
explicação de padrões.
Revaloriza o papel da
estatística para analise de
dados que podem revelar as
causas subjacentes aos
padrões observados

Geographie botanique raisonnée

Georges Cuvier (1769-1832)
Sozinho ele fundou a paleontologia de
vertebrados como uma ciência
O método comparativo da biologia de
organismos
Extinção de formas anteriores da vida
A insistência de Cuvier na integração
funcional dos organismos lhe levou
classificar os animais em quatro “ramos,"
ou embranchements: Vertebrata,
Articulata (artrópodes e os vermes
segmentados), Molusca (que na epoca era
todos os outros invertebrados moles
bilateralmente simétricas), e Radiata
(cnidários e equinodermos). Para Cuvier,
esses ramos eram fundamentalmente
distintos entre se e não podiam ser
conectados por qualquer transformação
evolutiva.

Georges Cuvier (1769-1832)
Discurso sobre os choques
revolucionários sobre a
superfície do globo, e sobre as
mudanças que produzirem o
reino animal (1825)

Os registros fosseis indicam que formas anteriores dos
animais foram extintas: dinossauros, mamutes, e outros.
Essas extinções resultaram de catástrofes
extraordinárias na historia geralmente uniforme do
globo.

William Smith
http://en.wikipedia.org/wiki/ http://en.wikipedia.org/wiki/Image: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Smith_fossils2.jpg
ImageWilliam_Smith.g.jpg Geological_map_of_Great_Britain.jpg

William Smith, seu mapa geológico e alguns de seus fósseis

No mesmo período, os geólogos como William Smith estavam
mapeando as rochas e os fosseis da Inglaterra. Ele e outros
demonstram que espécies diferentes existiram no passado que
atualmente não ocorrem.

Registro Fóssil

© NASA

origem bactéria Célula complexa Dinossauro Homem
O registro fóssil demonstra uma sequencia desde a bactéria simples a organismos
mais complexos no tempo e proporciona uma evidencia mais forte da evolução.

Thomas Malthus (1766-1834)
Malthus era um economista político que
lidou com o que ele achou foi o declínio
das condições de vida na Inglaterra
durante o século IXX.
Ele culpou esse declínio em três
elementos: A super-produção de filhos;
a incapacidade dos recursos crescem ao
mesmo ritmo do que a população
humano; e a falta de responsabilidade
das classes baixas.
O que chamou a atenção de Darwin no
Essay on the Principle of Population
(1798) foi a observação de Malthus que
na natureza as plantas e os animais
produzem mais proles do que podem
sobreviver, e que o Homem também é
capaz de reproduzir demais se não tem
controle

Thomas Malthus (1766-1834)
– “Em outubro de 1838, ou seja quinze meses após do
começo de minhas pesquisas sistemáticas, por
acaso estudei o texto de Malthus sobre
Populações, e preparado para apreciar a luta para a
existência que constate nas minhas observações
contínuas dos atributos de animais e plantas, pense
que sob essas circunstâncias as variações
favoráveis teriam tendência de serem preservadas,
e as variações não favoráveis seriam destruídas. O
resultado disso seria a formação de uma espécie
nova. Agora tinha uma teoria com que trabalhar".

Charles Darwin, de sua autobiografia. (1876)

Étienne Geoffroy St. Hilaire
(1772-1844)
St. Hilaire fez a pergunta: “A organização dos
animais vertebrados pode ser de um tipo
uniforme único?" Segundo Geoffroy a
resposta foi sim. Ele achou que todos os
vertebrados são modificações de um
arquétipo único, uma forma única.
Os órgãos vestigiais e as transformações
embrionias podem não servir qualquer
função, mas indicam uma derivação comum
de um animal do seu arquétipo.
Cuvier não concordou “Se existe similaridade
entre os órgãos dos peixes e aqueles das
outras classes de vertebrados, é somente
porque existe uma similaridade de suas
funções

Étienne Geoffroy St. Hilaire (1772-
1844)
St. Hilaire dedicou muito tempo em fazer
regras para decidir quando as estruturas
em dois organismos diferentes eram
variantes do mesmo tipo -- na
terminologia moderna, quando eram
homologas. Seus critérios eram as
conexões entre as partes: as estruturas
em organismos diferentes eram as
mesmas se suas partes eram conectadas
entre se no mesmo padrão
St. Hilaire não era um biólogo evolutivo, mas o
campo de estudo de Geoffroy era a
morfologia – o estudo de forma
simplesmente, e não a historia evolutiva
das formas. As formas arquetípicas da
“zoologia transcendental " de St. Hilaire
eram abstrações, não ancestrais fosseis; a
forma arqutípica compartilhada não
implicava um ancestral comum.

Étienne Geoffroy St. Hilaire (1772-
1844)
Como Charles Darwin descrever no seu livro
The Origin of Species: (1859)
– O que pode ser mais curioso do que a
mão do Homem, formada para agarrar,
que a perna de um toupeira para
escavar, a perna do cavalo, a nadadeira
do golfinho, e a asa do morcego,
devem ser construídos usando o
mesmo padrão, e deve incluir os
mesmos ossos, nas mesmas posições
relativas? St. Hilaire insistiu
fortemente na importância alta da
conexão relativa nos órgãos
homólogos: as partes podem mudar em
forma e tamanho, mas sempre ficam
conectados na mesma ordem.

Richard Owen (1804-1892)
Owen fez síntese das pesquisas francesas sobre
a anatomia, especialmente de Cuvier e
Geoffroy, com a anatomia transcendental
alemão. Ele inventou muitos termos usados
até hoje na anatomia e biologia evolutiva,
incluindo "homologia". Owen definiu a
homologia em 1843 como “o mesmo órgão em
animais diferentes sob uma variedade de
formas e funções." Como exemplo da
homologia: estruturas tão diferentes como a
asa de morcego e o nadador de uma foca, a
garra de um felino e a mão humana
demonstram um plano comum de estrutura,
com arranjos idênticos ou similares dos ossos
e músculos. Levando a homologia ao fim,
Owen raciocinou que deve existir um plano
estrutural básico comum para todos os
vertebrados, e também para cada classe de
vertebrados. Ele chamou esse plano o
arquétipo;


Arquétipo dos
Vertebrados de Owen

Owen não acreditou que seu arquétipo era parecido ao
ancestral dos vertebrados. Mas, o arquétipo
representou uma idéia da mente divina, que já sabia
de todas as modificações." Owen não aceitou bem a
teoria da evolução de Darwin pela seleção natural
quando Darwin publicou o Origin of Species em 1859.
Porém, suas declarações sobre a evolução eram
confusas e contraditórias; e mais tarde ele negou seu
validez e afirmou sua ignorância da evolução, mais
depois afirmou chegar a idéia quase dez anos antes
de Darwin.

Owen também era um taxonomista, que descreveu e
nomeou um número grande de vertebrados vivos e
fosseis. Um de seus últimos empregos era de protetor
do Zoológico de Londres, que implicou aque ele
precisava dissecar e preservar os animais dos
zoológicos que morreram presos. Isso lhe
proporcionou boas experiências com a anatomia dos
animais exóticos. (Também causou algumas
dificuldades domesticas, porque tinha que trabalhar
em casa. Sua mulher Caroline registrou em seu diário
como, num dia de verão, “a presença de uma porção de
um elefante morto no jardim“ cheirou tão ruim que ela
“ obrigou a R. para fumar cigarros a toda hora na
casa.")

Adam Sedgwick (1785-1873)
Sedgwick era uma das grandes
figuras durante a Idade
Heróica da geologia
As visões geológicas de Sedgwick
eram geralmente catastróficas
– ele acreditou que a historia da
Terra era marcada por uma
serie de eventos de cataclismos
que destruiu a maioria da vida
terrestre.
Ele definiu as eras geológicas
principais classificadas a base
das composições distintas de
fósseis

Adam Sedgwick (1785-1873)
Sedgwick acreditou na criação
divina da vida durante períodos
compridos de tempo, por “um
poder que não posso entender
ou imitar – mas no qual acredito,
devido o raciocino bom derivado
das harmonias da natureza.“
Sedgwick não acreditou que a
natureza amoral e materialista
aparente do mecanismo
proposto por Darwin, a seleção
natural, que ele achou era uma
degradação as aspirações
espirituais do Homem.

Charles Lyell (1797-1875)

Principios de Geología
Uniformitarismo. Os processos que
atuam hoje atuaram também no
passado. Adotou o enfoque
estadístico para inferir explicações
sobre os processos geológicos.

Charles Lyell
Pai da geologia
moderna

Charles Lyell (1797-
1875)
Princípios da Geologia (1830)
Elementos da Geologia (1838)
A Evidencia Geológica da
Antiguidade do Homem (1863)
Gradualismo: A formação das estruturas geológicas da
Terra ocorre por um processo lento e gradual, idêntico
ao que pode ser observado atualmente, como a erosão.
Isso implica que a Terra precisa ser muito mais antiga
que os Cristãos contemporâneos acreditam.

Charles Lyell (1797-1875)
Considerado o pai da geologia.
Encontrou evidencia do dinamismo da
superfície terrestre.
Desenvolveu a teoria de
uniformitarianismo, afirmando que os
processos que evidenciamos hoje
sobre a superfície da Terra sempre
estavam presentes.
Escreveu Principles of Geology.

Isso formou a contribuição dos
naturalistas britânicas.

Alexander von Humboldt (1759-1859

O aluno de Willdenow, , von
Humboldt é conhecido como o pai do
fitogeografia.
Von Humboldt concluiu que, dentro
de regiões, as plantas se distribuem
em faixas floris ticas ao subir as
montanhas tropicais.

Adolphe Brongniart (1801-1876)

O clima da Terra era muito
mutante e é possível usar os
fósseis para inferir climas
passados. Encontrou fosseis
de organismos adaptados a
climas tropicais no norte de
Europa.

Adolphe Brongniart (1801-1876)
Um paleobotânica do
século 19 que usou o
registro fóssil para
fazer inferências
respeito aos climas
antigos.
Ele encontrou fosseis
tropicais em áreas
temperadas. Ele
concluiu que a superfície
da Terra era alterada
pelo nascimento e erosão
das montanhas.

Sir Joseph Banks
Acompanhou o Capitão James Cook numa viagem ao redor do Mundo entre 1768
e 1771.
Coletou ~3600 espécimes vegetais, incluindo mais de 1000 desconhecidos a
ciência.
Afirmou e generalizou a Lei de Buffon

Johann Reinhold Forster (1729-1798)

Também navegou o globo com
Cook.
Desenvolveu uma das primeiras
descrições sistemáticas das
regiões bióticas da Terra.
Trabalhou para estender a Lei de
Buffon as plantas.
Observou a tendência da
diversidade vegetal diminuir do
equador aos polos.

Philip Lutley Sclater
O impacto de zoólogos começaram aumentar no século 19.

Philip Lutley Sclater era um ornitólogo
que descreveu mais der 1000 espécies de
aves. Suas obras tinham um impacto
grande sobre a zoogeografia.
Ele propus um esquema que dividiu a
Terra em regiões biogeográficas. Sua
obra proporciona a base das regiões
biogeográficas reconhecidas até hoje

Alfred Russel Wallace (1823-1913)

A personagem mais
significante na historia da
zoogeografia e na
biogeografia em geral

Wallace é geralmente
considerado como o pai da
zoogeografia
Codescobridor da Teoria de
Seleção Natural
Regionalização do globo

Wallace escreveu três dos livros mais significantes na historia da
ciência:
The Malay Archipelago (1869)
The Geographical Distribution of Animals (1876)
Island Life (1880)

Uma das primeiras contribuições de Wallace era o reconhecimento de
uma quebra distinta na composição da fauna entre as ilhas de Bali e
Lombok nas Índias de Leste.
Essa quebra é conhecida como a Linha de Wallace.


A amplitude geográfica
dos organismos também
nós informa de sua
evolução passada.

Os marsupiais atualmente
Distribuição atual dos marsupiais ocorrem nas Américas e
na Austrália.

Esse padrão demonstra
que os marsupiais
evoluíram antes da
separação dos
Período Jurássico há 160 milhões de anos continentes

Tradição de Darwin e Wallace para explicar as disjunções
geográficas baseadas no conceito de centro de origem e dispersão a
larga distancia.
Domina a conceição clássica “dispersalista” na biogeografia histórica
até quase a metade do século XX.

Teorias da Evolução
Darwin e Wallace, 1850
– A teoria de evolução afirma
que as espécies existentes de
plantas e animais evoluíram
durante milhões de anos de um
organismo simples.
– Darwin, On the origin of
species, 1859
– Influenciada pelo principio de
uniformitarianismo

Charles Darwin

Charles Darwin (1809-1882)

Responde ao problema
filosófico formulado por
Augustin P. de Candolle
(habitações)
A origem das espécies é por a
seleção natural
As similaridades entre as
biotas do hemisfério sul se
deve a herança.

Charles Darwin 1809-1882
Entre 1831 e 1836, o
jovem naturalista,
Charles Darwin viajou
pelo mundo no navio
HMS Beagle.

Ele ficou animado pela
diversidade grande da
vida e começou pensar
sobre como essa
diversidade se originou
Viagem do Beagle


The Beagle circumnavigated the globe on its five year voyage.

Charles Darwin
1809-1882
Darwin explicou a disseminação e o
isolamento eventual de espécies como
resultado de dispersão a grande
distancias.
Seus argumentos ameaçaram desbancar
as ideias de “equilíbrio ou estado estável”
que eram enraizadas na biogeografia

As ideias dos “dispersionistas” eram desafiados pelos “extensionistas”
do fim do século 19.
Tinham que propor uma variedade de pontes terrestres sumidas para
explicar as distribuições observadas dos organismos terrestres.
A conexão entre a America de Sul e África estava presente em todas
as pontes terrestres propostas.

The Voyage of the Beagle
(1845)
On the Origin of Species By
Means of Natural Selection,
or, the Preservation of
Favoured Races in the
Struggle for Life (1859)
The Descent of Man, and
Selection in Relation to Sex
(1871)
The Expression of the
Emotions in Man and Animals
(1872)

“A nenhum outro Homem foi
dado criar uma revolução do
pensamento humano tão
grande, tão penetrante, tão
de repente, e tão duradouro.
Darwin ensinou o Homem ver
todo sob uma luz nova, não
somente os mistérios da
natureza, grandes e
pequenas, mas também os
mistérios da existência e os
objetos inumeráveis de
pesquisa, mas também as
coisas comuns cotidianas."
The Times de Londres , 1909

Louis Agassiz (1807-1873)
Ele foi um dos “fundadoesr" da tradição
cientifica americana, Louis Agassiz
ainda fica como uma enigma histórica.
Um sistemático importante e
paleontólogo, um bom professor e um
promoter incansável da ciência na
America, foi um oponente vitalistico
da teoria de evolução de Darwin.
Filho de um pastor, Jean Louis Rodolphe
Agassiz nasceu no 28 de maio de 1807
no vilarejo de Montier, na parte que
francesa da Suíça.
Viajou a Paris em novembro de 1831 para
estudar anatomia comparativa sob a
orientação de Cuvier Em 1846,
Agassiz chegou aos Estados Unidos e
em 1848 aceitou vaga como professor
em Harvard.

Agassiz continuou com a teoria de catastrofismo de Cuvier
– a Terra era sujeita periodicamente a catástrofes
globais, após dos quais espécies novas de animais e
plantas aparecem. Os alunos de Cuvier sugeriam que o
Dilúvio Bíblico foi o último catástrofe. Agassiz trocou o
Dilúvio com glaciais
Agassiz acreditou que os glaciais eram formadas
instanteamente no mundo todo; ele chamou os glaciais
como “o arado grande de Deus," e tentou sem sucesso
de achar evidencia da glaciação no Brasil.


Louis Agassiz (1807-1873).
Agassiz acreditou que as
espécies eram imutáveis, e
também suas distribuições.
Mas, as ideias de Darwin
ganharam mais apoio e
eventualmente dominaram.

Os trabalhos de Agassiz sobre peixes vivos e fosseis e sobre glaciais
ainda são clássicos. Suas pesquisas sobre os glaciais revolucionaram
a geologia, e colocou outro prego no caixão do Dilúvio Bíblico como
uma hipótese científica séria. Ele treinou e influenciou uma geração
de zoólogos e paleontólogos americanos, incluindo Alpheus Hyatt,
William Healey Dall, David Starr Jordan, Nathaniel Shaler, e
Edward S. Morse. Ele deixou sua marca no desenvolvimento e a
prática da ciência americana, e popularizou a ciência. As pessoas
no mundo inteiro lerem seus textos, mandaram exemplares, e
pediram conselhos. Ao morrer em 14 de dezembro de 1873, ele foi
reconhecido como o maior cientista dos Estados Unidos.

Thomas Henry Huxley (1825-
1895)
Thomas Henry Huxley foi um dos
primeiros aderentes da teoria
da evolução pela seleção
natural de Darwin, e fez mais
do que qualquer pessoa para
acelerar seu aceito entre os
cientistas e o público geral.
Huxley foi um defensor
apaixonado da teoria de
Darwin – e ele fez com tanta
paixão que era conhecido
como o “buldogue de Darwin".

Thomas Henry Huxley (1825-1895)

– Terminei ontem seu livro . . . Desde que leu os ensaios de Von Baer
há nove anos no work sobre a Historia Natural que não tinha uma
impressão boa tão grande e agradeço para as idéias novas que você
me deu . . .
Em quanto a suas doutrinas estou preparado para sua defesa. . .
Por favor não se permita ficar doente pelo abuso considerável e com
uma representação errada a menos que eu erro em saber o que vai
chegar para você. . . E para as pessoas que vão xingar – você precisa
lembrar que alguns de seus amigos têm uma quantidade de combate
que (ainda que você não acredita) podem te defender --
Estou afilando minhas garras e bico para ficar pronto
Carta de T. H. Huxley a Charles Darwin, 23 de novembro de 1859, respeito
a Origin of Species


Mas, Huxley não seguiu cegamente a teoria de Darwin, e criticou a
teoria ainda na sua defesa. In particular, onde Darwin viu a evolução
como um processo contínua devagar, Huxley pensou que uma
linhagem em evolução podia fazer saltos rápidos.
Huxley explicitamente apresentou evidencia da evolução humana.
Ele é melhor conhecido pelo debate em junho de 1860, na reunião da
British Association em Oxford. Seu oponente, Arcebispo Samuel
Wilberforce, tinha treinamento do debate contra Huxley fornecido
por Richard Owen. Durante o debate, o Arcebispo Wilberforce
ridículo a evolução e perguntou a Huxley se ele foi descendente do
lado do avo ou vovô. Os contos que existem do que aconteceu em
seguida, mas aparentemente, Huxley falou “O Senhor lhe entregou a
meus mãos," e levantou para apresentar uma defesa brilhante da
teoria de Darwin, concluindo com o toco, “Preferia ser descendente
de dois macacos do que ser um Homem que tem medo da verdade."


As ideias de Darwin sobre
a Evolução por via da
Seleção Natural enfrentou
bastante controvérsia.

Um debate histórico em
1860 entre o Bispo
Wilberforce e o pitbull de
Darwin, Thomas Henry
Huxley.

Bispo Wilberforce versus T. H. Huxley

Os a favor da Evolução derem bem no debate, mas ainda poucos se
convenceram pelo ideia de Seleção Natural de Darwin

Joseph Dalton Hooker
Um dos lideres principais do campo
extensionista era Joseph Dalton Hooker.
Hooker era um grande amigo de Darwin
(atualmente chamado as vezes como o
duble do “buldogue de Darwin” como
resultado de sua defesa feroz da teoria da
evolução). Ele também era um botânico de
influencia, que viajou extensivamente e
coletava plantas do mundo inteiro.
Hooker acreditou que a dispersão a
distancias grandes era uma explicação não
suficiente da distribuição de muitos
organismos.
He escreveu que a evidencia apoiou…
Sem nenhuma evidencia de pontes
“a hipótese que todos sendo membros de terrestres que sumiram apareceu,
uma flora mais contínua anteriormente o movimento extensionista perdeu
…que disseminou sobre um pedaço de terra seu momentum.
maior e mais contínuo,…que depois foi
Mas as contribuições de Hooker a
fragmentado por causas geológicas e
biogeografia eram significantes.
climáticas.”

Ernst Haeckel (1834-1919)
Haeckel foi um dos muitos
pensadores que acreditou que
toda espécie é uma entidade
histórica (linhagens) mas não
compartilhou o interesse de
Darwin para a seleção natural
como o mecanismo principal da
geração da diversidade do
mundo biológico. Haeckel
acreditou que o ambiente age
diretamente sobre os
organismos, produzindo novas
raças (uma versão de
Lamarckismo).

Ernst Haeckel (1834-1919)
Melhor conhecida para sua afirmação
famosa de que a "ontogenia
recapitulata a filogenia", ele
também lançou muitas termos em
uso comum por biólogos atualmente,
como filo, filogenia, e ecologia.
Também,, Haeckel também afirmou
que a "política é biologia aplicada",
uma frase usado pelo Nazistas. O
partido Nazista usou não somente
as citações de Haeckel, mas também
sua justificação para or racismo,
nacionalismo e Darwinismo social.

Francis Galton 1822-1911
Ao mesmo tempo, Galton tinha interesse na
herança, e a publicação de Origin of
Species (1859) por Charles Darwin ganhou
o apoio imediatamente por Galton. Ficou
impressionado que a distinção fica nas
famílias, Galton realizou estudos
detalhados de famílias conspícuas da
capacidade herdada durante várias
gerações. Ele advogou a aplicação do
cruzamento científico nas populações
humanas. Esses estudos fazem a fundação
da ciência da eugenia (um termo que ele
inventou), ou melhoramento de raças, e
resultou na publicação de Hereditary
Genius (1869) e English Men of Science:
Their Nature and Nurture (1874).
Bioestatístico e correlação
Leis de Mendel

Gregor Mendel
Entre 1856 e 63, um monge, Gregor
Mendel, cultivou 29,000 pés de orvalhas
para pesquisar como a evolução funciona,
ou seja como os atributos são repassados
de geração em geração.

Descobriu os princípios básicas da
genética. Demonstrou como a prole
recebe as características de ambos os
país, mas somente a característica
dominante é expressada. O trabalho de
Mendel somente foi descoberto em 1900,
muitos anos depois de sua morte

Mendel e suas orvalhas

Os Biólogos Evolutivos
1800 1850

Fonte da
inspiração

Darwin

Malthus

Wallace

1800 1850 1900

Fonte da
inspiração

Darwin

Malthus Mendel

Wallace

1800 1850 1900 1950

Fonte da
inspiração

Fisher
Darwin

Malthus Haldane
Mendel

Wallace
Wright

1800 1850 1900 1950 2000

Fonte da
inspiração

Fisher
Darwin Dobzhansky

Malthus Haldane
Mendel

Mayr
Wallace
Wright

Século XX

MENDEL DARWIN e WALLACE

Genética de populações
Ecologia numérica 1920
Fisher – Wright – Haldane
Lotka – Volterra

Arrhenius

Elton e Clements

Síntese moderna Experimentação 1930

Mayr– Dobzhansky– Gausse
Huxley
Ecologia evolutiva 1950
Hutchinson - Lack

1960
Teoria do nicho e competição
MacArthur – Levins- Pianka

Século XX – Fetos biogeografia histórica
Biogeografia histórica: A biogeografia ecológica e
Origem da diversidade histórica começaram se
biológica. separar.
Relações biogeográficas entre
distintas áreas de A ecologia começa se
endemismo. colocar formalmente
Aparição do cladismo como uma ciência
(Sistemática filogenética –
Hennig) e a biogeografia
filogenética
Croizat “Espacio-Tiempo-
Forma” Panbiogeografía.

Hasta mediados del Siglo XIX

Ciências de padrões “Aritmética Botânica”
Procura de analogias Comparações a través de
proporciones
Comparações objetivas Representação
entre regiões proporcional de taxa em
regiões distintas
Dedução de “leis” Elaboração de tabelas
subjacentes comparativas
O interesse se focaliza na
descrição em vez da
explicação

Watson e Crick
A estrutura de
hélice dobro de
DNA foi descoberto
em 1953.

Isso explicou como a
informação genética
se transfere de uma
célula a outra célula
quase sem erro.
Watson e Crick e seu Replicação
modelo de DNA de DNA

Hugo de Vries (1848-1935)
Um botânico holandês que
propus a teoria de
mutação baseada em
experimentos com rosas.
Mas, a maioria das
mudanças observadas não
eram resultados de
mutações de genes, mas
de outros fenômenos
como mudanças de
cromossomas e
combinações não normais.
Independiente redescobriu
as Leis de Mendel

Julian Huxley
Ao começo do século XX, os cientistas
começaram tirar sentido de como a evolução
funciona.

Começando com a genética de Mendel, as
pesquisas demonstraram como as
características de uma população poderiam ser
selecionadas pelas pressões ambientais.

•Essa Síntese Moderna, como chamado por
Julian Huxley, devolveu a teoria da seleção
natural de Darwin’ ao centro da teoria
Julian Huxley e a evolutiva.
Sintese Moderna

en.wikipedia.org/wiki/Image:Hux-Oxon-72.jpg

Sir Ronald Fisher
Sir Ronald Aylmer Fisher (1890 -
1962) matemático e genecistia
inglês cujo texto, The
Genetical Theory of Natural
Selection (1930) provou que a
genética Mendeliana era um
mecanismo essencial da
evolução Darwiniana. Seu
trabalhou formou a base da
analise estatística de todos
experimentos subseqüentes nas
ciências da vida.

Sir Ronald Fisher
A herança de Fisher na biologia
evolutiva inclui:
Ele descreveu um processo da seleção
sexual sem controle para explicar os
atributos exagerados dos organismos.
Ele explicou por que as espécies
sexuais mantêm uma razão de
aproximadamente 50:50. • Ele
desenvolveu um modelo da evolução
adaptativa que descreve a relação
entre a forma de um atributo e seu
aptidão. • Ele propus que a evolução
acelerada tem vantagem na
reprodução sexual que contrapõe os
custos enormes do sexo.

John Burdon Sanderson Haldane
(1892 - 1964
John Burdon Sanderson Haldane (1892 - 1964) tinha
várias interesses na biologia. Começou
pesquisando os sistemas respiratórios, usando ele
mesmo nos experimentos. Depois pesquisou a
bioquímica e finalmente a genética.
A seguir algumas das contribuições principais a
biologia evolutiva:
Ele produziu modelos matemáticos da seleção natural
para prever as freqüências gênicas.
Ele descreveu um custo da seleção natural e
pesquisou os limites pode impor sobre a taxa da
evolução.
Ele sugeriu que a seleção pode manter um
polimorfismo se o heterozigótico é mais apto do
que o homozigóticos.
O trabalho de Haldane, junto com R.A. Fisher e
Sewall Wright, formaram a parte central da
formulação da síntese moderna.

John Burdon Sanderson Haldane
(1892 - 1964
Biston betularia é um exemplo
da ação da Seleção Natural
 descoberto por Haldane
Durante a Revolução Industrial
as árvores sobre quais a
mariposa pousava ficaram
cobertos em fuligem
 O fuligem selecionou contra o alelo de
cor claro na população (que tinha uma
camuflagem pobre contra os
Haldane e Biston betularia
predadores) e selecionou a favor do
alelo de cor mais obscuro.

Sewell Wright
Sewall Wright um geneticistica americano que
tomou o papel central na formulação da
(1889-19880
síntese moderna, junto com R.A. Fisher e
J.B.S Haldane.
Wright observou que os genes podem
desaparecer numa população pequena, não
devido a seleção mas por razões aleatórias -
a deriva genética.
Wright inventou o conceito de influência da
topografia adaptativa – uma gráfica do
aptidão média da população versus a
freqüência gênica.
Wright tentou um modelo compreensivo e real da
evolução, incluindo as interações complexas
entre genes, efeitos aleatórios, seleção
entre e dentro de populações, e a migração.
Wright tinha uma vida longa e publicou um texto
de 4 volumes (1968 - 1978) no fim da
carreira.

Theodosius Dobzhansky 1900 -
1975
As pesquisas de Dobzhansky sobre a genética de
populações serviram como base de sua
explicação de como a evolução de raças e
espécies acontece pela adaptação. Ele
descobriu que as espécies de sucesso tendem
possuir uma ampla variedade de genes que
apesar de ser não útil para o organismo no seu
ambiente atual, proporciona uma diversidade
genética. Essa diversidade permite a
adaptação de espécies as mudanças
ambientais.

Nas primeiras décadas
do século XX, os
paleontólogos
contribuíram muito a
nosso entendimento da
origem, dispersão, e
declínio de muitos
grupos taxonômicos.

Houve muito sobre os “centros de origem”, o local onde um grupo
taxonômico originou.

Quatro desenvolvimentos principais
revolucionaram a evolução, biogeografia e
ecologia no fim do século XX:
1. A aceitação da tectônica de placas.
2. O desenvolvimento de novas técnicas
filogenéticas.
3. Novas maneiras de conduzir pesquisa ecológica.
4. Pesquisas sobre os fatores que limitam as
distribuições das espécies.

A aceitação da tectônica de placas como um mecanismo da deriva
continental mudou completamente a maneira pela qual entendemos
as distribuições atuais das espécies.

O evento mais significante na biogeografia ecológica foi a
publicação da monografia da biogeografia insular por E.O. Wilson e
Robert MacArthur. Nessa obra seminal, eles propuseram teorias
para explicar como o número de espécies encontradas em ilhas.

O efeito de vários
eventos sobre a
biogeografia pode
ser apreciado ao
examinar o
número de
publicações com
relação ao timing
dos eventos.

Os botânicos
fizeram muito
contribuição a
biogeografia e
evolução.

Por que?

A ecologia é essencial
para entender a evolução
“Nada da biologia tem
sentido exceto a luz
da evolução”
(Dobzhansky, 1973)

“ Nada na evolução tem
sentido execta a luz
da ecologia ”
“A Ecologia proporciona
o palco no qual a peça
(Townsend, Harper e
evolutiva é Begon, 2000)
apresentada”

Evolução como Teoria e Fato

Uma confusão frequentemente
surge acerca se a Evolução é uma
teoria ou um fato.
Atualmente é ambos!

A teoria da evolução lida de como a
evolução ocorre. Nosso
entendimento desse processo
sempre está mudando.

A evolução é um fato e existe muitas
evidencias contundentes para sua
ocorrência.

Oposição
A pesar do consenso
científico da evolução,
alguns grupos religiosos
se opuseram ao
conceito.

Em 1925, o ensino da
evolução foi proibido no
estado de Tennessee,
USA, o que levou o
julgamento infamo do
macaco de Scopes
O julgamento de Scopes

Outras Teorias

O Criacionismo explica a diversidade biológica com referencia
ao ato divino da criação descrito em Genesis.
O Catastrofismo é uma versão modificada do Criacionismo, que
explica o registro fóssil por desastres globais que
extinguiram as espécies no registro fóssil que foram
substituídas por novas espécies criadas.
O Desenho inteligente afirma que a física moderna e a
cosmologia tem evidências de estruturas inteligentes do
universo e essa inteligência aparenta atuar pensando em nós
e que o universo inteiro demonstra evidencia de desenho.

Outras Teorias
Discussão: O criacionismo e a evolução
devem ter pesos iguais como disciplinas?
Não me seguem, acredito na
Criação Divina

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