Na fisiologia, a palavra adaptação é empregada com frequência para descrever o ajustamento fenotípico de um organismo individual ao seu ambiente,

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4 Na fisiologia, a palavra adaptação é empregada com frequência para descrever o ajustamento fenotípico de um organismo individual ao seu ambiente, como a aclimatação fisiológica. Na biologia evolutiva, entretanto, uma adaptação é uma característica que, devido ao aumento que confere ao valor adaptativo, foi moldada por forças específicas de seleção natural atuando sobre a variação genética. 4

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6 Algumas vezes a palavra se refere ao processo pelo qual uma população é alterada de modo a se tornar mais adequada ao seu ambiente. Como implica a etimologia da palavra, uma adaptação adequa seu possuidor para algo. A coloração críptica, por exemplo, é normalmente uma adaptação para evitar predação, servindo como uma forma de advertir seus possíveis predadores de seu gosto impalatável ou dos venenos que possui. É também chamada de coloração de advertência ou aposematismo. Cores como vermelho, amarelo, laranja, verde, azul etc. são cores que chamam a atenção e, por isso, são muito utilizadas por destacarem os seres vivos perigosos. Essas cores podem cobrir uniformemente o corpo do organismo ou formar variações entre elas. Um ser vivo que se beneficia do aposematismo alerta o seu predador para não consumi-lo, fazendo-o desistir do ataque. Evolutivamente, os seres predadores passaram a identificar e evitar os organismos de cores aposemáticas, que podem causar grandes prejuízos a quem os consumir. 6

7 Mimetismo consiste na presença, por parte de determinados organismos, de características que os confundem com um outro grupo de organismos. 7

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9 A camuflagem é um recurso resultante da ação da seleção natural sobre uma certa espécie, que possibilita varias espécies se protegerem de predadores. Uma das mais amplas e diferentes adaptações é a camuflagem natural, a habilidade de um animal se esconder de um predador ou presa. A camuflagem mais eficiente é aquela em que o animal se mistura com o ambiente. 9

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11 Camuflagem é muito comum na natureza; encontra-se em algum grau na maioria das espécies. Mas não é muito comum para um animal ser capaz de mudar sua coloração para combinar com um meio ambiente em mudança. Porém, alguns animais desenvolveram essa a habilidade de mudar de cor, na maioria das vezes por causa da troca de estações. O habitat de um animal pode estar todo verde e marrom no verão, mas no inverno estará todo branco de neve, e a sua camuflagem marrom que funcionava perfeitamente agora o torna um alvo fácil ou um predador fácil de ser visto pela presa. Alguns animais como a raposa-do-ártico e a lebre-ártica mudam sua pelagem na troca de estações e se camuflam com o ambiente. 11

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13 Reportagens interessantes: -A Fascinante evolução do olho. Disponível em: -Equipe testa visão de olhos de pedra de molusco quíton. Disponível em: Figuras: Patella: gênero de gastrópode marinho vulgarmente conhecido como lapa. Murex: gênero de gastrópode nativo das águas do Indo-Pacífico. Octopus: polvo. Onithochiton neglectus: quíton. Vantagens adaptativas: 1) Células fotosensíveis simples, que permitem apenas diferenciar o claro do escuro. Essa diferença, embora pareça pequena, pode ser uma enorme vantagem em ambientes onde todos são cegos. 2) Células fotosensíveis pigmentadas se agregam, sem nervo. 3) Um nervo fibroso ótico cercado por células pigmentadas e coberto por pele translúcida (figura 1a). 4) As células formam uma pequena depressão. O animal já consegue focalizar precariamente possíveis predadores e/ou presas (figura 1b). 5) As células formam uma depressão mais profunda. Ele já consegue focalizar melhor (figura 1c). 6) A pele translúcida sobrepõe a depressão, tomando a forma de lente (figura 1d). 7) Músculos permitem que as lentes se ajustem. Nos moluscos cefalópodes os olhos são muito desenvolvidos (semelhantes aos dos vertebrados com córnea, íris, cristalino e retina), sendo capazes de formar imagem. 13

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18 A expressão trade-off pode ser traduzida livremente como relação de "perde-e-ganha". Um trade-off se refere, geralmente, a perder uma qualidade ou aspecto de algo, mas ganhando em troca outra qualidade ou aspecto. Em ambientes adversos, como os ecossistemas semiáridos por exemplo, animais e plantasgeralmenteestãosujeitosa trade-offs, ou seja, uma situação em que há conflito na escolha da melhor estratégia para sobrevivência e reprodução. 18

19 Estão em forte competição com as outras espécies pelos recursos. Estas espécies móveis e oportunistas colonizam os meios variáveis e imprevisíveis, ou seja, ecossistemas jovens. 19

20 A esperança de vida é importante e a mortalidade juvenil é fraca, tendo geralmente um proteção dos jovens. Estas espécies, poupadas em energia, instalam-se após as espécies pioneiras e caracterizam os estágios mais maduros da sucessão. 20

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41 Inclui toda a gama de organismos na Terra. 41

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43 Nos tempos de Linnaeus o papel da taxonomia era exclusivamente revelar a diversidade da grande e imutável obra da criação divina. O conceito tipológico de espécie de Linnaeus foi baseado na filosofia grega do eidos (ideia de uma essência eterna e imutável para cada coisa). Linnaeus e os demais naturalistas da época acreditavam que os organismos foram originados por um ato de criação divina e que os diferentes tipos de organismos eram constantes desde a criação do mundo (pensamento criacionista). Segundo esta interpretação, os seres vivos são imutáveis, ou seja, não mudam ao longo do tempo, o que ficou conhecido como fixismo. Ou seja, o pensamento tipológico considerava que organismos semelhantes entre si eram cópias imperfeitas de um tipo de organismo tido como ideal ou perfeito que teria sido criado por Deus. O pensamento tipológico baseia-se na Hipótese Fixista, segundo a qual as espécies são fixas e imutáveis. 43

44 Mais e mais diferenças nas sequências de DNA estão sendo usadas para distinguir espécies que parecem quase idênticas (como é o caso das bactérias). 44

45 Definição biológica de espécie: a espécie é identificada nesta definição de acordo com as propriedades reprodutivas das populações e não de acordo com a posse de qualquer característica morfológica. A espécie é uma população intercruzante de indivíduos que têm descendência comum e compartilham características que se sobrepõem. O critério de nicho reconhece que membros de uma comunidade reprodutiva também devam possuir propriedades ecológicas comuns. 45

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47 Figura: tentilhões havaianos. Todas as características biológicas podem ser representadas por pares de condições homólogas, em que a mais antiga foi a base a partir da qual a mais recente surgiu. Cada par de espécies irmãs atuais tem uma espécie ancestral comum exclusiva delas. Essas espécies formam um pequeno grupo monofilético, que podem formar um grupo monofilético maior com a terceira espécie, tendo, juntas, uma espécie ancestral das três. E assim por diante. Na prática, as definições biológica, evolutiva e filogenética de espécie são difíceis de serem usadas. Como resultado, biólogos que trabalham em campo separam as espécies pelo modo como são vistas, algumas vezes as chamando de morfo-espécies ou por outros termos, até que os taxonomistas lhe dêem oficialmente seus nomes latinos. 47

48 Especiação: processo pelo qual uma espécie de ser vivo se transforma em outra (anagênese) ou se divide dando origem a outras duas (cladogênese). 48

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51 A chave para a especiação é a evolução de diferenças genéticas entre as espécies incipientes (que estão se diferenciando). Para uma linhagem ser dividida de uma vez por todas, as duas espécies incipientes devem ter diferenças genéticas que se expressam de alguma forma que faz com que os acasalamentos entre elas não aconteçam ou não tenham sucesso. Estas não precisam ser grandes diferenças genéticas. Uma pequena mudança na data, local, ou rituais de acasalamento pode ser suficiente. Mas ainda assim, algumas diferenças são necessárias. Esta mudança pode evoluir por seleção natural ou deriva genética. O fluxo gênico reduzido provavelmente desempenha um papel crítico na especiação. 51

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54 Especiação alopátrica pode ocorrer mesmo se a barreira for um pouco porosa, isto é, mesmo que alguns indivíduos possam atravessar a barreira para acasalar com membros de outros grupos. Por fim, para uma especiação ser considerada alopátrica, o fluxo gênico as futuras espécies deve ser bastante reduzido mas não precisa ser reduzido completamente a zero. 54

55 Na especiação peripátrica, populações de tamanho pequeno fazem com que a especiação completa seja o resultado mais provável do isolamento geográfico porque a deriva genética age mais rapidamente em populações pequenas. Deriva genética e talvez, fortes pressões seletivas, causariam uma rápida mudança genética na pequena população. Esta mudança genética poderia levar a especiação. 55

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58 Na especiação parapátrica não há nenhuma barreira extrínseca específica para fluxo gênico. A população é contínua, mas mesmo assim, a população não cruza aleatoriamente. Os indivíduos são mais propensos a cruzar com seus vizinhos geográficos do que com indivíduos de uma parte diferente de um grupo da população. Neste modo, divergências podem ocorrer por causa do reduzido fluxo gênico entre as populações e as diferentes pressões de seleção em toda a faixa da população. Podemos observar as primeiras etapas da especiação parapátrica em espécies gramíneas Anthoxanthum odoratum. Algumas destas plantas vivem próximas a minas onde o solo foi contaminado com metais pesados. As plantas em torno das minas sofreram seleção natural para os genótipos que são tolerantes a metais pesados. Enquanto isso, plantas vizinhas que não vivem em solos contaminados não foram submetidas à seleção para este caráter. Os dois tipos de plantas estão próximas o suficiente para que os indivíduos tolerantes e não tolerantes possam potencialmente fertilizar um ao outro assim eles parecem cumprir a primeira exigência de especiação parapátrica, de uma população contínua. No entanto, os dois tipos de plantas evoluíram diferentes épocas de floração. Esta mudança poderia ser o primeiro passo para cortar inteiramente o fluxo gênico entre os dois grupos. 58

59 Ao contrário dos modos anteriores, a especiação simpátrica não requer distância geográfica em larga escala para reduzir o fluxo gênico entre as partes de uma população. Como poderia uma população de acasalamento aleatório reduzir o fluxo gênico e causar especiação? 59

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61 Duas espécies simpátricas podem originar, instantaneamente, uma nova espécie por poliploidia. 61

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63 Explorar um novo nicho pode automaticamente reduzir o fluxo gênico com indivíduos que exploram outros nichos. Isto ocasionalmente pode acontecer quando, por exemplo, insetos herbívoros experimentarem uma nova planta hospedeira. Por exemplo, há 200 anos, os ancestrais da mosca da maçã depositavam seus ovos somente em espinheiros mas hoje em dia, essas moscas depositam seus ovos em espinheiros (que são nativos da América) e em maçãs domésticas (que foram introduzidas na América por imigrantes e cultivadas). As fêmeas geralmente escolhem os tipos de frutos em que cresceram para depositar seus ovos e os machos tendem a procurar por companheiras nos tipos de frutos onde eles cresceram. Então moscas de espinheiros geralmente acabam acasalando com outras moscas de espinheiros e moscas da maçã geralmente acabam acasalando com outras moscas da maçã. Isto significa que o fluxo gênico entre as camadas da população que acasalam em diferentes tipos de frutos é reduzido. Esta mudança de hospedeiro de espinheiro para maçã pode ser o primeiro passo para a especiação simpátrica em menos de 200 anos, algumas diferenças genéticas entre esses dois grupos de moscas evoluíram. 63

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77 A extinção é o total desaparecimento de espécies, subespécies ou grupos de espécies. O momento da extinção é geralmente considerado como sendo a morte do último indivíduo da espécie. Em espécies com reprodução sexuada, extinção de uma espécie é geralmente inevitável quando há apenas um indivíduo da espécie restando, ou apenas indivíduos de um mesmo sexo. A extinção não é um evento incomum no tempo geológico - espécies são criadas pela especiação e desaparecem pela extinção. 77

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