COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.

TERRA BOA - PARANÁ

Professora Leonilda Brandão da Silva

E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com

http://professoraleonilda.wordpress.com/

CAPÍTULO 9 – p. 124

É a + aceita atualmente, o que não quer dizer que ela não possa ser melhorada.

CAPÍTULO 9 – p. 124

Leitura do texto introdutório

PROBLEMATIZAÇÃO

•Como você explicaria as diferenças entre indivíduos de uma mesma espécie?

•Quais as fontes da variabilidade genética?

•Será que a seleção natural se aplica também aos seres humanos?

UM POUCO DE HISTÓRIA

•Darwin não soube explicar:

– como elas apareciam (ignorava as mutações).

–nem como as variações podiam ser transmitidas aos descendentes (ignorava as leis de Mendel).

•Nas 1as década do séc. XX, porém houve uma síntese entre o darwinismo, as leis de Mendel e o que se descobrira a respeito das mutações – teoria sintética da evolução.

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Seres Vivos Variabilidade Adaptação

Mutações Seleção Natural

A descoberta dos genes e das mutações • Em 1900 as leis de Mendel foram redescobertas por Cor-

rens, Tschermark e De Vries. • Com isso eliminava as objeções a Darwin. • Mendel demonstrou que os ‘fatores’ responsáveis pela

hereditariedade separam-se de forma independente na formação dos gametas.

• De Vries foi o 1º a utilizar a palavra ‘mutações’, entretan-to foram os trabalhos de Morgan, a partir de 1909, que introduziram a expressão “alteração genética”.

• Posteriormente, com a elaboração de um modelo de ge-ne que corresponde a um trecho da molécula de DNA, a mutação pôde ser explicada como uma alteração na se-quência de bases nitrogenadas. Assim, a mutação mos-trou-se com matéria-prima para a seleção natural, origi-nando novos alelos e produzindo variações fenotípicas.

A TEORIA ATUAL

•A teoria sintética foi desenvolvida a partir da década de 1930 com base em contribuições de vários cientistas de vários países.

•Essa teoria analisa os fatores que alteram a fre-quência dos genes nas populações, como: –a mutação –a seleção natural –a migração seguida de isolamento

geográfico e isolamento reprodutivo e –a deriva genética (mudança ao acaso na frequência dos genes).

VARIEDADE GENÉTICA: MUTAÇÕES E REPRODUÇÃO SEXUADA

•Uma mutação podem ser provocadas por diver-sos fatores, como:

– defeito no mecanismo de duplicação DNA;

– fatores ambientais (raios ultravioletas, radioativi-dade);

– certos vírus;

– pela ação de produtos químicos (benzimidazol, ácido nitroso, hidrazina e gás mostarda).

•Embora existam enzimas p/ corrigir esses erros ou reparar os estragos, nem sempre isso ocorre.

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MUTAÇÃO e EVOLUÇÃO

• Chamamos de MUTAÇÃO a mudança na sequência de bases do DNA. Ela pode ser suficiente para pro-vocar o aparecimento de uma nova característica.

• Isso ocorre porque , se alterarmos a sequência de bases do DNA, poderemos alterar a sequência de aa. da proteína, o q poderá modificar suas propriedades.

• Quando isso ocorre nas células somáticas, as muta-ções não causam nenhum efeito evolutivo, pois não são transmitidas aos descendentes.

• Ocorrendo nas células germinativas, podem passar às gerações seguintes e gerar novas características.

• As mutações são um acontecimento raro, portanto, em princípio sua frequência é muito baixa na popu-lação.

• Elas ocorrem ao acaso.

• Por exemplo, se um organismo vive em um lugar frio, esse ambiente não favorece o aparecimento de mu-tações que aumentem a defesa contra o frio.

• Diversas mutações podem ocorrer, se por acaso, a-parecer uma favorável, esta será selecionada e, com isso, o nº de indivíduos portadores dessa mutação aumentará com o tempo.

• Como a população está normalmente adaptada ao seu ambiente, é mais provável que que a mutação seja neutra ou desvantajosa.

O ACASO DAS MUTAÇÕES • O conhecimento + recente sobre o mecanismo do có-digo genético veio comprovar que as mutações ocor-rem ao acaso.

• A mutação ocorre independentemente de seu valor adaptativo. A chance de uma mutação aparecer não é afetada pela vantagem que ela pode conferir ao seu portador.

• Mas se por acaso aparecer alguma mutação favorá-vel ela será selecionada positivamente e o nº de indi-víduos com a mutação aumentará com o tempo.

• Ao contrário da mutação, a seleção natural não é um processo aleatório; não é por acaso que os insetos resistentes a inseticidas aumentam de no em ambi-entes c/ esses produtos. Por isso não podemos dizer que a EVOLUÇÃO como um todo ocorre ao acaso.

• Na reprodução assexuada, os filhos são iguais aos pais. As únicas modificações resultam de mutações ocasionais.

• Na reprodução sexuada, a meiose produz grande va-riedade de gametas, que, por fecundação podem ori-ginar muitos filhos geneticamente diferentes.

• Isso acontece devido ao arranjo, ao acaso, dos cro-mossomos paternos e maternos e devido à permu-tação (troca de pedaços entre cromossomo fazendo surgir novas combinações genéticas).

REPRODUÇÃO SEXUADA

• No caso da espécie humana, mesmo que não hou-vesse permutação, seria possível a formação de 8.388.608 gametas diferentes (223) a partir dos 23 cromossomos. Os genes que condicionam as ca-racterísticas do pai e da mãe são recombinados em infinitas possibilidades e produzem grande varie-dade de indivíduos, ou seja, grande diversidade ge-nética

• Desse modo, embora a reprodução sexuada não crie novos alelos (só a mutação faz isso), ela promove recombinações, aumentando a variedade genética, condição necessária p/ a evolução.

• Sem variedade genética não pode haver seleção natural nem evolução.

Para calcular o número de gametas diferentes que um indivíduo pode formar é só usar a seguinte fórmula:2n em que n é o nº de pares de cromossomos presentes na espécie. Se fizéssemos o cálculo para a espécie humana, seria 223 = 8.388.608 gametas diferentes.

Leitura do texto:

Vantagens da reprodução sexuada

p. 128

SELEÇÃO NATURAL – p. 128

• A 1a parte do processo da evolução (variedade gené-

tica) ocorre ao acaso.

• A 2a (seleção natural) não ocorre ao acaso, sendo

influenciada pelo ambiente. Podemos dizer que os:

–genes podem sofrer mutações aleatórias;

–os indivíduos são selecionados em função de suas

vantagens adaptativas, as populações evoluem.

• O processo de seleção natural é + facilmente obser-

vado em populações que se reproduzem de forma

rápida, como bactérias e insetos. Vejamos alguns

exemplos de seleção natural.

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A resistência de insetos aos inseticidas • Em uma população de insetos, a alta taxa de reprodução

sexuada fornece populações variadas. • Qdo. essa população é submetida a determinado insetici-

da por um período prolongado, os indivíduos sensíveis morrem e os mutantes resistentes sobrevivem.

• Gradativamente, diminui a qtde. de sensíveis e aumenta a de resistentes.

• No início, os mutantes são raros, qdo. o inseticida aparece eles passam a ter + possibilidade de sobreviver e se repro-duzir. Por isso a frequência dos resistentes aumenta aos poucos.

• É importante ressaltar que a mutação resistente ao inse-ticida não foi provocada pelo produto. Ela já existia em baixa frequência a ação do inseticida consistiu em sele-cioná-la + e espalhá-la na população.

A resistência de bactérias aos antibióticos

•Com bactérias e antibióticos ocorre um fenô-meno ≈ ao dos insetos.

•Eventualmente aparece, por mutação, um gene que confere resistência ao antibiótico.

•Se não houver antibiótico no meio, a caracte-rística não é vantajosa. Esse indivíduo é menos adaptado e pode perder-se por seleção natural.

•Entretanto, a presença do antibiótico pode alte-rar essa situação: as sensíveis morrem e as re-sistentes sobrevivem e aumentam de no.

O BICO DOS TENTILHÕES

• De 1975 a 1977, a ilha Dafner (Galápagos) passou por um período de seca muito forte, o que provocou uma redução no no de sementes.

• As plantas que sobreviveram a seca tinham semen-tes grandes, sendo assim os pássaros de bicos pe-quenos não conseguiam consumir (grande mortali-dade).

• Comparando o tamanho do bico dos pássaros antes da seca e depois, os cientistas constataram que, na média, ele aumentou.

Leitura do texto:

A evolução da AIDS

pág. 130

SELEÇÃO NATURAL NA SP HUMANA

• Em certas regiões da África, a frequência de alelos que causa a anemia falciforme tornou-se muito alta.

• Homozigotos (aa) para a doença apresentam proble-mas sérios que podem ser fatais.

• Heterizogotos (Aa) ou não têm a doença ou têm uma forma + branda, que não prejudica a sobrevivência.

• Os heterozigotos são resistentes à malária.

• Assim, os heterozigotos para anemia falciforme têm vantagem adaptativa sobre:

−as pessoas saudáveis, pois estes po- dem contrair a malária e morrer;

−sobre os homozigotos, pois estes morrem cedo de anemia.

• Nessa doença a troca de uma base do DNA provoca a troca do aa. glutamina pela valina na hemoglobina.

• Com isso, as mol. de hemoglobina se agrupam e alte-ram a forma da hemácia, q adquire a forma de foice. Essas hemácias podem agrupar e bloquear vasos sanguíneos, diminuindo a oxigenação dos tecidos e até levar à morte.

Anemia falciforme no ser humano.

SELEÇÃO SEXUAL

• É o processo pelo qual certas características sexuais

são selecionadas e se espalham na população, pois ajudam o indivíduo a conseguir parceiro sexual.

• Em certas sp os machos lutam entre si para conseguir a fêmea: são favorecidas características como: força física, chifres, garras,. Outras ssp é a fêmea que esco-lhe o macho mais atraente: ex. pavão, ela escolhe cau-da + vistosa, etc. A cauda do pavão, o colorido das pe-nas de pássaros ou das escamas de peixes, funcionam como um sinal de que o animal é saudável.

• Nesse caso a fêmea escolhe justamente os animais saudáveis para ter filhos, que herdarão as características respon- sáveis pelo sucesso dos pais.

As limitações da seleção natural – p. 133 • Em certos momentos da história da Terra ocorreu a extinção

de grande nº de ssp – em curto intervalo de tempo. São as chamadas “extinções em massa”, provocadas por ex. por grandes mudanças climáticas ou ainda quedas de asteroi-des, entre outros fatores.

• Muitas características se originaram da herança de antepas-sados. Por ex., o fato de uma baleia ter pulmões em vez de brânquias é explicado pelo fato dela ter evoluído de um ma-mífero terrestre.

• Na realidade todas as formas atuais de vida surgiram depois de um longo processo de evolução, que produziu organis-mos capazes de sobreviver em determinado ambiente e dei-xar descendentes.

• A história evolutiva das ssp deve ser vista como uma árvo-re. Na ponta de cada ramo estão as ssp atuais. Abaixo estão os ancestrais, que não existem mais e originaram os atuais.

Melanismo Industrial

A história das mariposas: críticas e réplicas

•A história das mariposas de Manchester, na Inglaterra, é um exemplo utilizado para explicar a evolução por sele-ção natural.

•Há 2 variedades de mariposas: cinza-clara e + escura. •Antes da industrialização, 1850, as mariposas claras e-

ram + comuns em Manchester. Após a Revolução, 1900, a variedade escura passou a ser dominante.

•Em 1950, o geneticista Kettlewell, realizou vários experi-mentos e concluiu q na região não poluída, os pássaros localizavam e comiam c/ + facilidade as escuras, pois as claras ficavam camufladas nos troncos cobertos de liquens.

•A poluição destruiu os liquens e escureceu os troncos. Com isso, as formas escuras ficaram + camufladas e protegidas dos pássaros – ao contrário das claras – aumentaram de número.

Antes da industrialização

Depois da industrialização

Assim, um indivíduo menos adaptado em um ambiente pode vir a ser o mais

adaptado caso haja uma mudança ambiental.

Antes da industrialização Depois da industrialização

CAMUFLAGEM

•Alguns animais têm a capacidade de se ca-muflarem c/ o meio em que vivem p/ tirar alguma vantagem.

•A camuflagem pode ser útil tanto ao preda-dor, quando deseja atacar uma presa sem que esta o veja, ou para a presa, que pode se esconder mais facilmente de seu pre-dador.

CAMUFLAGEM

CAMUFLAGEM

CAMUFLAGEM

CAMUFLAGEM

CAMUFLAGEM

CAMUFLAGEM

MIMETISMO

• Semelhante à camuflagem, só que ao invés de se parecerem com o meio, os animais que

praticam o mimetismo tentam se parecer com outros animais, com

intuito de parecer quem não é.

Verdadeira Monarca amarga:

Danaus plexippus

Falsa monarca Falsa monarca

Cobra coral verdadeira Falsa cobra coral

ATIVIDADES

Aplique seus conhecimentos

1 a 18 (exceto 7) – pág. 135 a 139