Bio. Semana 9. Rubens Oda Alexandre Bandeira (Rebeca Khouri)

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1 Semana 9 Rubens Oda Alexandre Bandeira (Rebeca Khouri) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 CRONOGRAMA 03/04 05/04 Origem da vida 08:00 Evidências da evolução e teorias evolutivas Evidências da evolução e teorias evolutivas 11:00 10/04 12/04 Evidências da evolução e teorias evolutivas - cont 08:00 Especiação Especiação 11:00 17/04 Exercícios Evolução Água e sais minerais 19/04 08:00 Água e sais minerais 11:00

3 24/04 Glicídios e lipídios Proteínas 08:00 11:00 26/04 Proteínas

4 Evidências da evolução e teorias evolutivas Continuação 10 abr 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

5 RESUMO Antes da teoria da evolução, acreditava-se no fixismo, onde todas as espécies surgiram no mundo da mesma forma como elas são hoje em dia. A teoria da evolução diz que os organismos se alteram ao longo do tempo. As principais teorias são: Lamarckismo: Apesar de erros em sua teoria, Lamarck foi o primeiro cientista a ir contra o fixismo. Ele criou a lei do uso e desuso (quanto mais você usa uma característica, mais ela se desenvolve; quanto menos se usa, mais ela regride) e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos (as características adiquiridas são transmitidas aos descendentes). Na verdade, nenhuma destas proposições são leis científicas. Darwinismo: Charles Darwin formulou a seleção natural em seu livro A Origem das Espécies, para explicar a evolução dos seres. Ela diz que, em determinado ambiente, organismos com características mais vantajosas sobrevivem e são selecionados, enquanto os outros morrem. A seleção natural pode ser direcional, disruptiva ou estabilizadora: Neodarwinismo: Também é conhecida como teoria sintética da evolução, ela inclui e relaciona a genética e a variabilidade. Com a seleção natural. São fatores que aumentam a variabilidade genética 29 EXERCÍCIO DE AULA 1. Alguns anfíbios e répteis são adaptados à vida subterrânea. Nessa situação, apresentam algumas características corporais como, por exemplo, ausência de patas, corpo anelado que facilita o deslocamento no subsolo e, em alguns casos, ausência de olhos.

6 Suponha que um biólogo tentasse explicar a origem das adaptações mencionadas no texto utilizando conceitos da teoria evolutiva de Lamarck. Ao adotar esse ponto de vista, ele diria que a) as características citadas no texto foram originadas pela seleção natural. b) a ausência de olhos teria sido causada pela falta de uso dos mesmos, segundo a lei do uso e desuso. c) o corpo anelado é uma característica fortemente adaptativa, mas seria transmitida apenas à primeira geração de descendentes. d) as patas teriam sido perdidas pela falta de uso e, em seguida, essa característica foi incorporada ao patrimônio genético e então transmitida aos descendentes. e) as características citadas no texto foram adquiridas por meio de mutações e depois, ao longo do tempo, foram selecionadas por serem mais adaptadas ao ambiente em que os organismos se encontram. 2. As cobras estão entre os animais peçonhentos que mais causam acidentes no Brasil, principalmente na área rural. As cascavéis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, são cobras que, em relação a outras espécies, causam poucos acidentes a humanos. Isso se deve ao ruído de seu chocalho, que faz com que suas vítimas percebam sua presença e as evitem. Esses animais só atacam os seres humanos para sua defesa e se alimentam de pequenos roedores e aves. Apesar disso, elas têm sido caçadas continuamente, por serem facilmente detectadas. Ultimamente os cientistas observaram que essas cobras têm ficado mais silenciosas, o que passa a ser um problema, pois, se as pessoas não as percebem, aumentam os riscos de acidentes. 30 A explicação darwinista para o fato de a cascavel estar ficando mais silenciosa é que a) a necessidade de não ser descoberta e morta mudou seu comportamento. b) as alterações no seu código genético surgiram para aperfeiçoá-ia. c) as mutações sucessivas foram acontecendo para que ela pudesse adaptar-se. d) as variedades mais silenciosas foram selecionadas positivamente. e) as variedades sofreram mutações para se adaptarem à presença de seres humanos. 3. Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.

7 O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é a) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. b) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. c) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas. d) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais. e) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem adiferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes A teoria sintética da evolução se fundamenta basicamente em três processos: 1. Processo que cria variabilidade, 2. Processo que amplia a variabilidade, e 3. Processo que orienta a população para maior adaptação. São exemplos desses três processos, respectivamente: a) recombinação gênica, mutação, seleção natural. b) recombinação gênica, seleção natural, mutação. c) seleção natural, mutação, recombinação gênica. d) mutação, seleção natural, recombinação gênica. e) mutação, recombinação gênica, seleção natural.

8 5. Considere as seguintes proposições: I. Os mais fortes sobrevivem independentemente da situação e do ambiente. II. A seleção natural visa ao aperfeiçoamento da espécie e sua adaptação ao meio. III. Não é possível compreender adaptação desvinculada de informações sobre o ambiente e a descendência. Segundo os princípios do darwinismo e da teoria sintética da evolução, está correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, II e III. EXERCÍCIO DE CASA 1. O que têm em comum Noel Rosa, Castro Alves, Franz Kafka, Álvares de Azevedo, José de Alencar e Frédéric Chopin? Todos eles morreram de tuberculose, doença que ao longo dos séculos fez mais de 100 milhões de vítimas. Aparentemente controlada durante algumas décadas, a tuberculose voltou a matar. O principal obstáculo para seu controle é o aumento do número de linhagens de bactérias resistentes aos antibióticos usados para combatê-la. Esse aumento do número de linhagens resistentes se deve a 32 a) modificações no metabolismo das bactérias, para neutralizar o efeito dos antibióticos e incorporá-los à sua nutrição. b) mutações selecionadas pelos antibióticos, que eliminam as bactérias sensíveis a eles, mas permitem que as resistentes se multipliquem. c) mutações causadas pelos antibióticos, para que as bactérias se adaptem e transmitam essa adaptação a seus descendentes. d) modificações fisiológicas nas bactérias, para torná-las cada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da doença. 2. Os anfíbios são animais que apresentam dependência de um ambiente úmido ou aquático. Nos anfíbios, a pele é de fundamental importância para a maioria das atividades vitais, apresenta glândulas de muco para conservar-se úmida, favorecendo as trocas gasosas e, também, pode apresentar glândulas de veneno contra microrganismos e predadores. Segundo a Teoria Evolutiva de Darwin, essas características dos anfíbios representam a a) lei do uso e desuso. b) atrofia do pulmão devido ao uso contínuo da pele. c) transmissão de caracteres adquiridos aos descendentes. d) futura extinção desses organismos, pois estão mal adaptados. e) seleção de adaptações em função do meio ambiente em que vivem.

9 3. Os progressos da medicina condicionaram a sobrevivência de número cada vez maior de indivíduos com constituições genéticas que só permitem o bem-estar quando seus efeitos são devidamente controlados através de drogas ou procedimentos terapêuticas. São exemplos os diabéticos e os hemofílicos, que só sobrevivem e levam vida relativamente normal ao receberem suplementação de insulina ou do fator VIII da coagulação sanguínea. SALZANO, M. Francisco. Ciência Hoje: SBPC: 21(125),1996. Essas afirmações apontam para aspectos importantes que podem ser relacionados à evolução humana. Pode-se afirmar que, nos termos do texto, 4. a) os avanços da medicina minimizam os efeitos da seleção natural sobre as populações. b) os usos da insulina e do fator VIII da coagulação sanguínea funcionam como agentes modificadores do genoma humano. c) as drogas medicamentosas impedem a transferência do material genético defeituoso ao longo das gerações. d) os procedimentos terapêuticos normalizam o genótipo dos hemofílicos e diabéticos. e) as intervenções realizadas pela medicina interrompem a evolução biológica do ser humano. As mudanças evolutivas dos organismos resultam de alguns processos comuns à maioria dos seres vivos. É um processo evolutivo comum a plantas e animais vertebrados: 33 a) movimento de indivíduos ou de material genético entre populações, o que reduz a diversidade de genes e cromossomos. b) sobrevivência de indivíduos portadores de determinadas características genéticas em ambientes específicos. c) aparecimento, por geração espontânea, de novos indivíduos adaptados ao ambiente. d) aquisição de características genéticas transmitidas aos descendentes em resposta a mudanças ambientais. e) recombinação de genes presentes em cromossomos do mesmo tipo durante a fase da esporulação. 5. Considerando diferentes hipóteses evolucionistas, analise as afirmações abaixo e as respectivas justificativas. 1) O GAFANHOTO É VERDE PORQUE VIVE NA GRAMA! Seguindo esse raciocínio, por viver na grama, o gafanhoto passa a produzir pigmentos verdes que o ajudam a se confundir com o ambiente, passando essa característica para os descendentes. 2) O GAFANHOTO VIVE NA GRAMA PORQUE É VERDE! Segundo esse raciocínio, por ser verde, o gafanhoto fica protegido dos predadores. Conseqüentemente, pode gerar descendentes, aos quais transfere suas características.

10 As afirmações 1 e 2 podem ser atribuídas, respectivamente, a: a) Lamarck e Darwin. b) Hardy-Weinberg e Lamarck. c) Pasteur e Redi. d) Spallanzani e Hooke. e) Oparin e Miller. 6. Um estudante do ensino médio, ao ler sobre o tegumento humano, fez a seguinte afirmação ao seu professor: o homem moderno não apresenta tantos pelos como os seus ancestrais, pois deixou de usar esses anexos como isolante térmico. Isso só foi possível porque o homem adquiriu uma inteligência que permitiu a confecção de roupas, protegendo-o do frio. Diante dessa informação dada pelo aluno, o professor explicou que isso: a) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Lamarck, que pressupõe que estruturas do corpo que não são solicitadas desaparecem e essas características adquiridas são transmitidas aos descendentes. b) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Lamarck, que pressupõe que existe variação genotípica entre indivíduos, sendo que aqueles portadores de características adaptativas conseguem sobreviver e deixar descendentes. c) não ocorreu e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Stephen Jay Gould, que pressupõe que os seres vivos não se modificam por interferência ambiental, mas sim por alterações genéticas intrínsecas. d) ocorreu de fato e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Darwin, que pressupõe que os seres vivos com características adaptativas favoráveis têm maiores chances de viver. e) ocorreu de fato e a informação está de acordo com a teoria evolutiva de Darwin, que pressupõe que os seres vivos por necessidade vão se modificando ao longo do tempo Os gráficos abaixo ilustram as três formas básicas de seleção natural. A distribuição dos fenótipos da progênie, após a seleção, é representada pela linha sólida. Comparativamente, a linha pontilhada representa a geração parental pré-seleção. Com base na observação dos gráficos, é INCORRETO afirmar: a) Em I, a seleção é estabilizadora, pois favorece os atributos médios. b) Em II, a seleção é direcional, pois, favorece um dos atributos extremos. c) Em II, a freqüência dos alelos no patrimônio genético é alterada. d) Em I, a seleção resulta em maior variabilidade fenotípica. e) Em III, a seleção é disruptiva, pois favorece os atributos extremos.

11 8. Assinale a alternativa correta quanto à evolução das espécies. a) Wallace, em seus estudos, chegou às mesmas conclusões que Lamarck quanto à evolução e à seleção natural das espécies. b) Segundo a teoria de Lamarck, a característica do pescoço longo das girafas era resultante da seleção natural. c) Na teoria de Darwin as características resultantes de condições ambientais, como a atrofia muscular ou hipertrofia, podem ser transmitidas para os descendentes. d) O neodarwinismo, ou teoria sintética da evolução, reinterpretou a teoria da evolução de Darwin que, além da genética e dos conhecimentos em hereditariedade, incluiu fatores fundamentais da evolução, da mutação gênica e da recombinação gênica. e) A lei do uso e desuso e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos foram estabelecidas por Darwin. 9. Nada na biologia faz sentido, a não ser sob a luz da evolução, escreveu Theodosius Dobzhansky, em A biologia só se consolidou como ciência após a teoria da evolução, diz o biólogo Diogo Meyer, da USP. Se estivesse vivo, Charles Darwin faria 200 anos em E foi ele que elaborou a teoria da seleção natural, que explica a evolução dos seres vivos. 35 (Estado de S.Paulo, Adaptado) Segundo a teoria proposta por Charles Darwin, os seres vivos: a) São imutáveis, e isso significa que seus descendentes mantêm suas características por várias gerações. b) São induzidos a mudar quando o ambiente se altera, deixando mais descendentes adaptados. c) Mais fortes sempre sobrevivem e deixam descendentes mais fortes, sendo desnecessária a influência ambiental e genética. d) Tendem a se aperfeiçoar, independentemente das mudanças do meio ambiente, e a cada geração formam descendentes modificados. e) Mais adaptados apresentam maiores chances de sobrevivência e reprodução, passando aos descendentes suas características vantajosas. 10. A mutação, a migração, a deriva genética e a seleção natural têm efeitos diferentes na variação genética dentro das populações e entre as populações. Considerando populações diferentes, assinale a alternativa que apresenta o fator que tem MAIOR CHANCE DE DIMINUIR a variação genética entre populações. a) Mutação. b) Recombinação. c) Deriva genética. d) Migração.

12 QUESTÃO CONTEXTO Pokémon é uma franquia criada em 1995, e possui diversos jogos, episódios para a TV, quadrinhos e filmes, sendo os lançamentos mais recentes os jogos Pokémon GO, para diversos aparelhos móveis e o Pokémon Sun & Moon exclusivo para consoles da Nintendo. Um dos Pokémons especiais, que está presente nos jogos desde a primeira geração é o Eevee, o número 133 da pokeagenda, e se assemelha a um pequeno mamífero. Assim como outros pokemóns, Eevee também evolui, porém de uma maneira diferente: ele muda de acordo com uma pedra da evolução. Isso quer dizer que se você der uma pedra de água, ele evolui para um Pokémon de água; uma pedra de fogo, vira um Pokémon de fogo; uma pedra elétrica, vira um Pokémon elétrico. Veja o esquema a seguir: 36 De acordo com seus conhecimentos sobre as teorias evolutivas responda: as evoluções deste Pokémon estão de acordo com a teoria mais moderna da evolução? Qual teoria da evolução biológica se assemelha mais à evolução pelas pedras do Eevee?

13 GABARITO 01. Exercício de aula 1. b 2. d 3. c 4. e 5. c 02. Exercício de casa 1. b 2. e 3. a 4. b 5. a 6. a 7. d 8. d 9. e 10. d 03. Questão Contexto A teoria moderna da evolução corresponde ao neodarwinismo, onde a variabilidade genética é ponto principal do estudo. As evoluções deste Pokémon não vão de acordo com esta teoria, pois a evolução não ocorre entre as gerações, e as mudanças genéticas não acontecem por mutação, crossing over ou outras formas de aumentar a variabilidade. A teoria que mais se assemelha seria a do Lamarckismo, onde o indivíduo se adapta ao meio de acordo com a pedra que dá o novo poder. 37