ORIENTAÇÕES RESUMO TEÓRICO EXERCÍCIOS RESOLVIDOS. BIOLOGIA II Prof.: Vinícius (Minguado) LISTA 2 EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

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1 BIOLOGIA II Prof.: Vinícius (Minguado) LISTA 2 EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO ORIENTAÇÕES Esta lista contém exercícios sobre fatos que sustentam a ideia da evolução dos seres vivos. Resolva as questões com foco e atenção, lembrando de treinar a escrita da resposta no caso das dissertativas. Bons estudos! =D RESUMO TEÓRICO Existem várias evidências que sustentam a ideia da evolução dos seres vivos. FÓSSEIS O estudo dos fósseis constitui uma importante evidência do processo evolutivo porque estes: Mostram as modificações dos organismos ao longo das eras geológicas; Podem apresentar formas de transição (ancestrais comuns), as quais poderiam explicar o surgimento de duas espécies diferentes; Permitem estabelecer relações de parentesco entre os seres vivos. Vale lembrar que a fossilização não é um processo que ocorre facilmente e, geralmente, acontece apenas com as partes rígidas do corpo (ossos, por exemplo). Além disso, os fósseis apresentam informações pontuais sobre o processo evolutivo. HOMOLOGIA E ANALOGIA Estruturas homólogas: são estruturas que possuem origem embrionária semelhante e podem desempenhar funções parecidas ou diferentes. Está relacionada à evolução divergente (ou irradiação adaptativa). Observe a figura abaixo: Estruturas análogas: são estruturas que possuem uma mesma função, porém têm origem embrionária distinta. Estão relacionadas à evolução convergente (ou convergência adaptativa). Oserve a figua abaixo: ÓRGÃO VESTIGIAIS (exemplo de evolução convergente) São estruturas pouco desenvolvidas, atrofiadas, e sem função evidente no organismo. Exemplo: apêndice cecal do intestino humano. EVIDÊNCIAS MOLECULARES Pode-se determinar o grau de parentesco entre duas espécies por meio da comparação de moléculas de DNA. Também podem-se comparar as proteínas dessas espécies. TEORIA DA ENDOSSIMBIOSE Propõe que organelas como a mitocôndria e o cloropasto foram originados se uma relação simbiótica entre organismos. Veja o exercício resolvido 2. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. (UEL 2011) Atletas utilizam seus membros anteriores para a realização de lançamentos. As figuras 13, 14 e 15 representam membros anteriores de diferentes espécies animais. (exemplo de irradiação adaptativa nos mamíferos) De acordo com as figuras e os conhecimentos sobre características evolutivas dos animais, considere as afirmativas a seguir. I. Por terem funções distintas, os membros anteriores de humanos e de aves apresentam esqueletos com estrutura diferente. II. Os membros anteriores de morcegos e de humanos são estruturas que surgiram de forma independente, com origem embrionária diferente. III. As estruturas ósseas das asas de morcegos e de aves são homólogas, pois são derivadas de um ancestral comum. IV. No processo de adaptação para o voo, asas de aves e de morcegos evoluíram independentemente, fenômeno conhecido como evolução convergente. CASD Vestibulares BIO II 1

2 Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas II e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. Resolução: I. INCORRETO - Apesar de terem funções distintas, os membros anteriores de humanos e aves apresentam esqueletos com o mesmo plano estrutural. II. INCORRETO - Os membros anteriores de morcegos e humanos são estruturas que se desenvolveram de modo semelhante e apresentam as mesmas origens embrionárias. III. CORRETO - As estruturas ósseas que suportam as asas de morcegos e de aves são homólogas, pois são derivadas de um ancestral comum de quatro membros, ou seja, possuem a mesma origem embrionária. IV. CORRETO - As asas, uma adaptação para o voo, evoluíram de forma independente em aves e morcegos, fenômeno conhecido como evolução convergente. Alternativa C. 2. (UEG 2010) A figura a seguir representa as relações evolutivas entre os grupos de seres vivos. Com base na análise da figura, responda ao que se pede: a) A endossimbiose foi um processo importante na história de vida dos organismos eucarióticos multicelulares. Explique a teoria da endossimbiose. b) Qual a diferença exclusiva é ressaltada ao se comparar cloroplastos e mitocôndrias com as demais organelas citoplasmáticas na evolução dos organismos? Resolução: a) A teoria da endossimbiose, também conhecida como hipótese simbiogênica, propõe que tanto mitocôndrias como plastos descendem de bactérias primitivas que, num passado distante, associaram-se simbioticamente às primitivas células eucarióticas. Segundo essa teoria, as primeiras células eucarióticas adquiriram capacidade de respirar gás oxigênio quando passaram a abrigar, em seu citoplasma, células procarióticas respiratórias. Estabeleceu-se, então, uma troca de benefícios entre esses seres: a célula eucariótica garantia abrigo e alimento à célula procariótica e essa lhe fornecia energia, obtida por meio da respiração aeróbica. A associação, segundo a teoria, foi tão bem sucedida que se tornou permanente e os inquilinos procarióticos se transformaram em organelas respiratórias (mitocôndrias). A história dos cloroplastos é bem parecida com a das mitocôndrias. De acordo com a hipótese simbiogênica, os plastos teriam surgido pela associação entre primitivas células eucarióticas (que já haviam se associado anteriormente às mitocôndrias) e bactérias fotossintetizantes. b) As mitocôndrias e cloroplastos, diferentemente das demais organelas citoplasmáticas, possuem seu próprio DNA, sintetizam algumas de suas próprias proteínas e são capazes de se autoduplicar. Características que poderiam ser explicadas a partir da teoria da endossimbiose. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (UFTM 2012) Analise uma das hipóteses sobre a origem da espécie humana. A partir das informações contidas na representação, pode-se afirmar que a espécie a) humana surgiu na África, a partir de linhagens de Homo ergaster. b) Homo ergaster migrou para a Europa para originar a espécie Homo neanderthalensis. c) Homo erectus deu origem à espécie humana. d) Homo neanderthalensis conviveu em algum momento com a espécie Homo rudolfensis. e) humana e a Homo ergaster não apresentam grau de parentesco evolutivo. 2. (Unesp 2011) Há cerca de anos, duas espécies do gênero Homo conviveram na área que hoje corresponde à Europa: H. sapiens e H. neanderthalensis. Há cerca de anos, os neandertais se extinguiram, e tornamo-nos a única espécie do gênero. No início de 2010, pesquisadores alemães anunciaram que, a partir de DNA extraído de ossos fossilizados, foi possível sequenciar cerca de 60% do genoma do neandertal. Ao comparar essas sequências com as sequências de populações modernas do H. sapiens, os pesquisadores concluíram que de 1 a 4% do genoma dos europeus e asiáticos é constituído por DNA de neandertais. Contudo, no genoma de populações africanas não há traços de DNA neandertal. Isto significa que: a) os H. sapiens, que teriam migrado da Europa e Ásia para a África, lá chegando entrecruzaram com os H. neanderthalensis. b) os H. sapiens, que teriam migrado da África para a Europa, lá chegando entrecruzaram com os H. neanderthalensis. c) o H. sapiens e o H. neanderthalensis não têm um ancestral em comum. d) a origem do H. sapiens foi na Europa, e não na África, como se pensava. e) a espécie H. sapiens surgiu independentemente na África, na Ásia e na Europa. 2 Frente Ii CASD Vestibulares

3 3. (UnB 2011) Um aspecto controverso sobre a organização da vida em seres complexos se encontra nas teorias sobre a evolução das células eucarióticas. Uma das possibilidades levantadas é que a célula eucariótica se teria originado a partir de um tipo curioso de procarionte que respondia a campos magnéticos as magnetobactérias. Daí a hipótese da necessidade de um campo magnético para a evolução da vida complexa. As magnetobactérias têm uma configuração que lhes confere um momento magnético permanente, o que permite que elas se alinhem ao campo magnético terrestre. Tal propriedade, conhecida como magnetotaxia, é observada em muitas espécies de bactérias modernas. A magnetotaxia permite que tais seres, utilizando-se de flagelos para locomoção, se difundam de maneira organizada, o que lhes fornece a possibilidade de migrarem para ambientes quimicamente mais propícios ao longo das linhas do campo geomagnético. Uma das pistas de que a vida complexa pode ter sido originada de magnetobactérias é a observação da utilização do campo magnético como mecanismo adaptativo por organismos multicelulares procariontes. Assinale a opção que melhor ilustra a evolução de célulasque constituem ou formam organismos eucariontes fotossintetizantes. 4. (Unesp 2010) No filme Avatar, de James Cameron (20th Century Fox, 2009), os nativos de Pandora, chamados Na Vi, são indivíduos com 3 metros de altura, pele azulada, feições felinas e cauda que lhes facilita o deslocar por entre os galhos das árvores. Muito embora se trate de uma obra de ficção, na aula de biologia os Na Vi foram lembrados. Se esses indivíduos fossem uma espécie real, sem parentesco próximo com as espécies da Terra, e considerando que teriam evoluído em um ambiente com pressões seletivas semelhantes às da Terra, a cauda dos Na Vi, em relação à cauda dos macacos, seria um exemplo representativo de estruturas a) homólogas, resultantes de um processo de divergência adaptativa. b) homólogas, resultantes de um processo de convergência adaptativa. c) análogas, resultantes de um processo de divergência adaptativa. d) análogas, resultantes de um processo de convergência adaptativa. e) vestigiais, resultantes de terem sido herdadas de um ancestral comum, a partir do qual a cauda se modificou 5. (UEPG 2010) Há um número muito grande de fatos que comprovam que a evolução realmente ocorreu e continua ocorrendo. Sobre tal assunto, assinale o que for correto. 01) Semelhança quase sempre sugere parentesco. Foi observando essa constante que o estudo intensivo da anatomia comparada acabou por reforçar a idéia da evolução. 02) Órgãos que possuem a mesma origem evolutiva, embora suas funções sejam diferentes, são denominados homólogos. É o caso do esqueleto dos membros anteriores dos vertebrados. 04) A embriologia comparada evidencia a evolução quando se estudam embriões e percebe-se que quanto mais precoce a fase embrionária observada, mais parecidos são os embriões de grupos diferentes dentro de uma mesma classificação. 08) Nas últimas décadas foram desenvolvidas algumas técnicas bioquímicas que permitem o estudo da evolução. Todos os métodos baseiam-se na idéia de que espécies muito próximas evolutivamente, que descendem de um ancestral comum, têm maior semelhança na sua composição química do que espécies mais distantes. 16) Quanto maior a semelhança entre DNAs de espécies cujo parentesco evolutivo se quer determinar, mais relacionadas estarão as espécies. Um dos métodos mais simples de fazer essa comparação consiste em hibridizar, em tubos de ensaio, as fitas isoladas de seus DNAs. Determina-se em que medida houve pareamento entre os DNAs diferentes. Quanto maior a taxa de pareamento, maior a semelhança entre as sequências do DNA e mais próximas portanto estarão as espécies em termos evolutivos. CASD Vestibulares Frente II 3

4 6. (Udesc 2011) Nos estudos de evolução no reino animal, é frequente o uso dos termos análogo e homólogo. Analise as proposições abaixo, de acordo com estes estudos. I. Análogas têm estruturas de mesma função, mas de diferente origem. II. Análogas têm estruturas de mesma origem, mas de diferente função. III. Homólogas têm apenas estruturas de mesma função e origem. IV. Homólogas têm estruturas de mesma função, mas de diferente origem. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. c) Somente a afirmativa I é verdadeira. d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. e) Somente a afirmativa II é verdadeira. 7. (UFRN 2012) A comparação do padrão morfológico dos organismos possibilita a determinação do perfil evolutivo dos grupos. Nesse contexto, considere a imagem e responda as questões: a) Como é chamado esse tipo de padrão morfológico? b) O que esse padrão indica em termos evolutivos? c) A asa de um morcego e a asa de um inseto apresentam esse mesmo padrão morfológico? Por quê? 8. (UFTM 2012) O desenho ilustra, em suas extremidades, chimpanzé e ser humano, ambos mamíferos primatas. Ele busca representar a evolução humana a partir da mudança de características morfológicas ao longo do tempo. Porém, tal representação é considerada incorreta, considerando as atuais premissas sobre evolução biológica e seus mecanismos. a) Explique por que o desenho é considerado incorreto pelo atual ponto de vista evolutivo. b)cite duas características morfológicas compartilhadas por chimpanzés e seres humanos. 9. (UFMG 2011) A paleontologia vem contribuindo para o entendimento da evolução dos seres vivos, inclusive do homem. 1. O estudo de fósseis crânio, pelve e fêmur de hominídeos, por exemplo oferece várias informações importantes. CITE uma informação comportamental dos ancestrais do ser humano que pode ser revelada pelo estudo da: Mandíbula: Pelve: 2. Mais recentemente, técnicas de Biologia Molecular têm permitido o estudo de processos evolutivos a partir da análise do DNA de fósseis e de populações modernas. A) Alguns estudos tentam reconstruir a história da evolução humana pela análise de marcadores moleculares. Um desses marcadores é o cromossomo Y, que permite conhecer a ancestralidade paterna a partir de pequenas diferenças nas sequências de nucleotídeos. Com base nessas informações e considerando outros conhecimentos sobre o assunto, CITE um marcador que pode ser utilizado para se estudar a ancestralidade materna. JUSTIFIQUE sua resposta. Marcador: Justificativa: B) Em 2010, cientistas anunciaram o sequenciamento parcial do genoma do homem de Neandertal, espécie humanóide que coexistiu com o moderno Homo sapiens na pré-história, durante milhares de anos. A partir desse estudo, revelou-se que as atuais populações humanas, exceto as da África, têm de 1% a 4% de DNA herdado do Neandertal. EXPLIQUE o que sugerem esses dados. 4 Frente Ii CASD Vestibulares

5 10. (UFBA 2011) É engraçado pensar em um tordo empoleirado nas costas de um Velociraptor ou um pato nadando ao lado de um Spinosaurus. (DYKE,2010, p. 59). A ilustração apresenta duas concepções sobre a origem das aves modernas, considerando um período específico na história da evolução da vida na Terra. 1. [A] RESOLUÇÕES E GABARITOS 2. [B] Admitindo-se como correta a hipótese de que o Homo sapiens 2. migrou da África para a Europa, onde supostamente teria cruzado com o Homo neanderthalensis, então é plausível que se identifique material genético de H. neanderthalensis no genoma do H. sapiens. 3. [C] Trata-se da Teoria Endossimbiótica. 4. [D] 5. [ = 31] 6. [C] A partir da análise das informações, associada aos conhecimentos sobre evolução: a) identifique, entre os grupos atuais ilustrados, aquele que divergiu mais recentemente. b) destaque a evidência científica que sustenta a ideia de que dinossauros e aves habitaram a Terra em um mesmo período. 11. (UERJ 2008) A lisozima, enzima com atividade bactericida, é encontrada em fluidos corporais humanos como saliva, soro sangüíneo, lágrima e leite. O boi e o lêmure, animais não aparentados, secretam essa enzima em seus estômagos. A tabela abaixo mostra as modificações ocorridas na estrutura primária da lisozima desses dois animais, em relação à humana. Essas modificações, não encontradas em nenhum ancestral comum ao boi e ao lêmure, permitiram à lisozima desempenhar sua função em um ambiente acidificado. Cite e defina o tipo de evolução que explica a semelhança na estrutura primária da lisozima do boi e do lêmure. 7. a) Homologia, isto é, tratam-se de estruturas homólogas. b) A homologia entre estruturas de organismos diferentes sugere que eles se originaram de um grupo ancestral comum e têm a mesma origem embriológica. c) Não. Porque as asas dos insetos e das aves são estruturas diferentes quanto à origem embriológica, embora ambas estejam adaptadas à execução de uma mesma função, o voo, sendo, portanto, estruturas análogas. 8. a) O desenho é considerado incorreto porque os chimpanzés não originaram os homens. Símios (chimpanzés) e humanos compartilham um ancestral comum. b) Os chimpanzés e os seres humanos compartilham, entre outras características morfológicas, o córtex cerebral com circunvoluções (cérebro girencéfalo) e coração com quatro cavidades sendo que a curva da aorta, ao sair do coração, é para a esquerda. 9. 1) Mandíbula: hábitos alimentares. Pelve:modo de locomoção; postura ereta. 2) A) Marcador: DNA mitocodrial. Justificativa: o DNA mitocondrial é passado apenas da mãe para os seus descendentes. B) O Homem de Neandertal se originou de um ramo migratório do grupo ancestral do homem moderno posteriormente à saída deste do continente africano, de tal forma que não houve miscigenação com os indivíduos desse continente. 10. a) O grupo que divergiu mais recentemente é o Neoaves, indicado na ilustração como o último ramo partindo do tronco comum. b) Registros fósseis de aves (Neornites) datados de mais de 65 milhões de anos atrás constatam a contemporaneidade dos grupos citados. 11. Convergência evolutiva ou convergência adaptativa. Evolução de uma característica semelhante em duas ou mais espécies, de modo independente, para permitir a adaptação a um ambiente comum. CASD Vestibulares Frente II 5