EVOLUÇÃO BIOLÓGICA

CriacionismoMuitas vezes confundida com o Fixismo.

Teoria segundo a qual as espécies vegetais e animais

foram criadas independentemente umas das outras.

O Criacionismo apoia-se geralmente na interpretação

do primeiro capítulo da Bíblia, o livro do Genesis.

As espécies seriam, segundo esta teoria, unidades

imutáveis que, num mundo também ele estático,

surgiam independentemente umas das outras.

FixismoTeoria bem aceita no século XVIII, propunha na biologia que

todas as espécies foram criadas tal como são, e permaneceriam

assim, imutáveis, por toda sua existência, sem que jamais

ocorressem mudanças significativas na sua descendência.

Um dos maiores defensores do fixismo foi o naturalista francês

Georges Cuvier.

Esta teoria que surgiu durante o século XVIII e XIX teve um

grande apoio da Igreja.

Por essa razão é muitas vezes confundida pelo Criacionismo.

No entanto a Teoria Fixista não admite à partida que as espécies

tenham surgido por ação de uma entidade superior.

“Nada em Biologia faz sentido, senão à luz da

evolução.”

Theodosius Dobzhansky

Evolucionismo O pensamento transitou gradualmente

para uma visão evolucionista, isto é,

admite-se que as espécies se alteram de

forma longa e gradual ao longo do

tempo, originando outras espécies.

As espécies evoluem a partir de outras

espécies preexistentes.

Esta teoria teve um dos mais

importantes contributos na Geologia

Evolucionismo

O evolucionismo admite a

existência de mudanças

progressivas nos seres vivos a

partir de ancestrais comuns, e

são essas mudanças que, ao

longo do tempo geológico, vão

dar origem à diferentes espécies.

Principais teorias evolucionistas

Lamarckismo (Jean-Baptiste Antoine de Monet )

Cavaleiro de Lamarck

• Os seres mais simples surgiam

espontaneamente a partir da matéria bruta,

modificando-se ao longo das gerações.

• Os organismos não se extinguem, mas uma

espécie pode desaparecer em consequência de

sua transformação em outra.

Evolucionismo/

LAMARCKISMO

A primeira teoria explicativa sobre os

mecanismos de evolução, fundamentada, surge

em 1809 por Jean-Baptiste Pierre Antoine de

Monet, cavaleiro de Lamarck.

Por essa razão ficou conhecida como

Lamarckismo.

O Lamarckismo surgiu numa altura em que as

teorias fixistas eram ainda muito fortes, pelo

que nunca foi totalmente aceite, além de

apresentar ainda muitas falhas.

Lamarckismo

Foi a primeira teoria

explicativa coerente

evolucionista.

As ideias lamarckistas

resumiam-se a duas

ideias base:

Lei do uso e desuso;

Lei da herança dos

caracteres adquiridos.

Lamarckismo Adaptação

Segundo Lamarck, representa a

faculdade que os seres vivos

possuiriam de desenvolverem

características estruturais ou

funcionais que lhes permitissem

sobreviver e reproduzir-se num

determinado ambiente.

As modificações que levam à

adaptação são explicadas pela

Lei do Uso e do Desuso.

Lamarckismo

Por outras palavras o Lamarckismo

defendia que se um órgão fosse

muito utilizado então ele

desenvolver-se-ia, tornando-se

mais forte/vigoroso/maior

tamanho.

Caso contrário se um determinado

órgão não fosse usado ele

degenerava e desaparecia.

• Lei do uso ou desuso.

• Lei da herança (transmissão) dos caracteres

adquiridos.

“ Lamarck foi o primeiro a tirar conclusões

excitantes, que despertaram minha atenção.

Esse tão justamente celebrado naturalista foi

o primeiro a prestar o eminente serviço de

chamar a atenção sobre a possibilidade de

todas as mudanças do mundo orgânico, e

mesmo do inorgânico, serem resultado de leis

naturais, e não de interferências milagrosas.”

Charles Darwin

Darwinismo (Charles Robert Darwin)

Viagem de Darwin (1831-1836)

Darwinismo As teorias evolucionistas

sofreram novo impulso

quando em1831, Charles

Darwin, embarcou no

HMS Beagle.

Esta viagem que durou 4

anos e 9 meses, Darwin

recolheu informação que

fundamentaria a mais

importante teoria

evolucionista.

Darwinismo Ainda relacionado com dados geológicos,

Darwin observou inúmeros fósseis.

Observou nos Andes, a milhares de

metros de altitude, conchas de animais

marinhos.

Ao observar estes fósseis e de acordo com

os dados geológicos, Darwin pensou que

tal como a própria Terra sofreu mudanças

graduais e lentas, então talvez a Vida

poderia ter sofrido mudanças lentas e

graduais e, inicialmente, imperceptíveis,

mas que com o tempo acabariam por ter

significado.

Darwinismo Dados da Biogeografia

Darwin verificou que algumas

espécies assumem aspectos bastante

exóticos, bem como a constatação de

que a fauna e a flora diferem de

continente para continente e das

montanhas para os desertos.

Nas Galápagos, um arquipélago a

1000km da costa do Equador, Darwin

ficou particularmente interessado com

as tartarugas e os tentilhões.

Darwinismo

Darwin verificou que existem

sete variedades de tartarugas

gigantes nas ilhas Galápago.

Cada uma delas existe numa

ilha diferente, e apesar de

apresentarem diferenças, estes

animais são

extraordinariamente

semelhantes entre si, o que fez

Darwin pensar que tenham

tido uma origem comum.

A teoria de Darwin pode ser resumido nos seguintes pontos:

Os seres vivos, mesmo os da mesma espécie, apresentam variações entre

(variabilidade);

Em cada geração, uma determinada percentagem dos indivíduos é

naturalmente eliminada, porque se estabelece ente eles uma “luta pela

sobrevivência”, devido à competição por alimento, espaço…;

Sobrevivem os indivíduos que estiverem mais adaptados, a natureza permite

apenas a sobrevivência dos indivíduos mais aptos, ocorre assim uma selecção

natural (sobrevivência do mais apto);

Indivíduos mais aptos, vivem mais tempo e reproduzem-se mais,

transmitindo em maior quantidade as suas características, por sua vez os

menos aptos reproduzem-se menos.

Reprodução diferencial.

A acumulação das pequenas variações, determina, a longo prazo, a

transformação e o aparecimento de novas espécies.

• O Darwinismo pode ser enunciado em três

conclusões, apoiadas em quatro observações:

Observação 1 – As populações naturais tendem a

crescer rapidamente, pois o potencial

reprodutivo dos seres vivos é muito grande.

Observação 2 – O tamanho das populações

naturais mantém-se relativamente constante ao

longo do tempo, sendo limitado pelo ambiente.

Observação 3 – Os indivíduos de uma população

diferem quanto a diversas características,

inclusive aquelas que influem na capacidade

de explorar com sucesso os recursos naturais e

deixar descendentes.

Observação 4 – Grande parte das características

apresentadas por uma geração é herdada dos

pais.

Conclusão 1 – A cada geração morre grande

número de indivíduos, muitos sem deixar

descendentes.

Conclusão 2 – Os indivíduos que sobrevivem e

se reproduzem, a cada geração, são

preferencialmente os que apresentam

determinadas características, relacionadas com

a adaptação às condições ambientais (Seleção

Natural).

Conclusão 3 – Uma vez que, a cada geração,

sobrevivem os mais aptos, eles tendem a

transmitir aos descendentes as características

relacionadas a essa maior aptidão para

sobreviver, isto é, essa maior adaptação. Em

outras palavras, a seleção natural favorece, ao

longo das gerações sucessivas, a permanência

e o aprimoramento de características

relacionadas à adaptação.

Influências importantes

Thomas R. Malthus (1766 – 1834)

• “O poder da população é infinitamente maior

que o poder da terra de produzir os meios de

subsistência para o homem. A população, se

não encontra obstáculos, cresce de acordo

com uma progressão geométrica. Os meios de

subsistência aumentam de acordo com uma

progressão aritmética.”

Alfred Russel Wallace (1823 – 1913)

- Obteve as mesmas conclusões de Darwin (de

que as espécies se modificam por seleção

natural), estudando aves amazônicas e

asiáticas.

• Além das observações que culminaram na

teoria de Seleção Natural, Darwin observou

que:

• As espécies se modificam gradualmente, pelo

surgimento de novas características

(apomórficas), a partir de características

ancestrais (plesiomórficas).

• Novas espécies podem surgir, a partir de uma

espécie ancestral.

LAMARK X DARWIN

Lacuna da teoria

Por quê??

Neodarwinismo ou teoria

moderna da evolução ou teoria

sintética da evolução

NEODARWINISMO

Pontos básicos da teoria moderna:

a) As variações de uma espécie dependem de mutações.

b) As mutações ocorrem ao acaso.

c) A luta pela vida dá-se entre os indivíduos e o meio

ambiente.

d) Da luta pela vida, resulta a seleção natural dos mais

aptos ou adaptados às condições do meio.

e) O isolamento geográfico ou sexual impede que as

características do tipo novo misturem-se com as

características do tipo primitivo.

NeoDarwinismo (Teoria Sintética /Teoria

Moderna da Evolução)

- Baseado na reinterpretação do Darwinismo à

luz dos conceitos de genética sobre a

hereditariedade e a variabilidade

intraespecífica.

Princípio fundamental:

- A evolução pode ser explicada pelas mutações

e pela recombinação gênica, orientadas pela

seleção natural.

Tipos de seleção

. Estabilizadora – tipo de seleção em que os

indivíduos “médios” são favorecidos,

enquanto há uma seleção negativa para os

indivíduos que apresentam características

extremas.

Ex. – pressão arterial, biometria fetal,...

. Direcional – Quando ocorrem mudanças

ambientais e um fenótipo antes desfavorável

passa a ser favorecido, fala-se em seleção

direcional.

Ex. – Seleção de bactérias resistentes a

antibióticos, seleção de mariposas pós-

revolução industrial.

. Disruptiva (diversificadora) – favorece os

indivíduos portadores de características

extremas em uma curva normal, enquanto os

indivíduos “médios” levam desvantagem.

Ex. – plantas adaptadas / não adaptadas a solos

contaminados por metais pesados.

. Sexual - indivíduos com certas características

obtém parceiros mais facilmente

(ornamentais, comportamentais ou estar

relacionadas ao tamanho dos organismos);

. Artificial - é realizada intencionalmente por

criadores de animais e plantas ou ainda outros

seres vivos como protozoários ou bactérias

(manipulação), os quais selecionam indivíduos

com características desejáveis.

• Por quê os animais dotados dos melhores atributos relacionados à

seleção sexual, nem sempre são os que possuem maior sucesso

reprodutivo?

Especiação

1.° Uma população A vive em um ambiente homogêneo.

2.° Uma modificação ambiental provoca a migração da

população para ambientes diferentes. Assim, a população

A divide-se em A1 e A2, que migram para ambientes

diferentes.

3.° Isoladas geograficamente e submetidas a pressões

seletivas diferentes, tais populações passam a constituir

raças geográficas ou subespécies.

4.° Com o passar do tempo, aumenta a diferenciação

genética entre A1 e A2, provocando isolamento

reprodutivo.

5.° As raças A1 e A2 voltam a se reunir na mesma região,

mas, devido ao isolamento reprodutivo, elas não se

misturam. A1 e A2 são reconhecidas como espécies

distintas.

A formação das novas espécies

PROCESSO DE FORMAÇÃO DE NOVAS ESPÉCIES:

ISOLAMENTO GEOGRÁFICO + MUTAÇÕES + RECOMBINAÇÃO

GÊNICA + DERIVA GÊNICA + ISOLAMENTO REPRODUTIVO +

SELEÇÃO NATURAL = NOVAS ESPÉCIES.

Existe dois tipos:

•ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA – ACONTECE COM ISOLAMENTO

GEOGRÁFICO DA ESPÉCIE ANCESTRAL;

•ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA – OCORRE DIVERGÊNCIA

GENÉTICAS ENTRE INDIVÍDUOS QUE VIVEM EM UMA MESMA

ÁREA GEOGRÁFICA, SEM ISOLAMENTO GEOGRÁFICO.

PRINCIPAIS CONCEITOS

Isolamento geográfico — a separação física de

subpopulações de uma espécie. As barreiras que isolam as

subpopulações podem ser o rio que corta uma planície,

um vale que divida dois planaltos ou um braço de mar que

separe ilhas e continentes.

Diversificação gênica — a progressiva

diferenciação do conjunto gênico de

subpopulações isoladas. A diversificação gênica é

provocada por dois fatores: pelas mutações, que

introduzem alelos diferentes em cada uma das

subpopulações isoladas e pela seleção natural, que

pode preservar conjuntos de genes em uma das

subpopulações e eliminar conjuntos similares em

outra que vive em ambiente diverso.

Isolamento reprodutivo — resulta da incapacidade, total

ou parcial, de membros de duas subpopulações se

cruzarem, produzindo descendência fértil. Em geral,

depois de um longo período de isolamento geográfico, as

subpopulações se diferenciam tanto que perdem a

capacidade de cruzamento entre si, tornando-se

reprodutivamente isoladas.

MECANISMOS DE ISOLAMENTO REPRODUTIVO

1. Pré-zigóticos – Impedem o contato sexual entre as espécies, logo não

há união de gametas.

Habitacional – Espécies localizam-se em hábitats diferentes.

Sazonal – Espécies possuem períodos reprodutivos em diferentes

estações do ano.

Etológico – Diferenças de comportamento impedem os rituais de

acasalamento.

Mecânico – Diferenças estruturais nos órgãos reprodutores impedem a

fecundação.

2. Pós-zigóticos – O zigoto é formado, mas os híbridos perdem ou

reduzem a fertilidade ou viabilidade de seus descendentes.

Inviabilidade do híbrido – O híbrido é abortado ou nasce com

anomalias e morre.

Esterilidade do híbrido – O híbrido nasce estéril.

PROVAS DA EVOLUÇÃOEVIDÊNCIAS PALEONTOLÓGICAS – FÓSSEIS

EVIDÊNCIAS EMBRIOLÓGICAS – EMBRIÕES

EVIDÊNCIAS MOLECULARES – DNA

EVIDÊNCIAS ANATÔMICAS – Anatomia comparada entre as

espécies:

- Orgãos homólogos

- Orgãos análogos

- Orgãos vestigiais ou rudimentares

Os fósseis são prova da evolução

EVIDÊNCIAS PALEONTOLÓGICAS

• Registros fósseis: RESTOS E VESTÍGIOS

EVIDÊNCIAS EMBRIOLÓGICAS

“A ontogenia repete a filogenia.”

Ex.: citocromo c – Similares entre humanos e

outros animais:

Chimpanzé (igual) / alguns tipos de baleias

(diferem em 8 aminoácidos) / aves (diferem em

13 aminoácidos) / alguns peixes (diferem em

20 aminoácidos) / alguns fungos (diferem em

41 aminoácidos).

EVIDÊNCIAS MOLECULARES

EVIDÊNCIAS ANATÔMICAS

ÓRGÃOS VESTIGIAIS

Estruturas atrofiadas e sem função evidente

• Estruturas vestigiais

ANATOMIA COMPARADA

Adaptações evolutivas – São transformações involuntárias

em uma espécie, que resultam numa melhor adequação

morfológica, fisiológica, etc., para sobreviver numa dada

região.

Adaptação convergente – Ocorre em espécies diferentes,

não aparentadas, que evoluem para viver numa mesma

região. Desta forma, podem sofrer adaptações muito

semelhantes que as tornam, de certa forma, parecidas.

• Adaptabilidade dos organismos

• Semelhanças anatômicas / embriológicas

(homologia)

• Semelhanças funcionais (Analogia)

• A analogia pode ser o fator explicativo para a

convergência evolutiva (adaptativa).

Órgãos análogos = estruturas que

apareceram de forma independente

em diferentes grupos de

organismos.

Exemplo de Convergência

evolutiva

Convergência

Comparação entre os esqueletos dos

membros anteriores de alguns

vertebrados= órgãos homólogos

Mesma origem embrionária, Exemplo de Divergência

evolutiva

Adaptação divergente ou Irradiação adaptativa – As

adaptações divergentes são processos realizados por espécies

próximas que vivem em meios ambientes diferentes, o que leva à

formação de formas extremamente distintas.