Professora Leonilda Brandão da Silva

Transcrição

1 COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY E.M.P. TERRA BOA - PARANÁ Professora Leonilda Brandão da Silva [email protected]

2 CAPÍTULO 9 p. 124 É a + aceita atualmente, o que não quer dizer que ela não possa ser melhorada.

3 CAPÍTULO 9 p. 124 Leitura do texto introdutório

4 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?

5 1 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 1 as 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.

6 Mutações Seleção Natural Seres Vivos Variabilidade Adaptação

7 A descoberta dos genes e das mutações Em 1900 as leis de Mendel foram redescobertas por Correns, 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, entretanto foram os trabalhos de Morgan, a partir de 1909, que introduziram a expressão alteração genética. Posteriormente, com a elaboração de um modelo de gene que corresponde a um trecho da molécula de DNA, a mutação pôde ser explicada como uma alteração na sequência de bases nitrogenadas. Assim, a mutação mostrou-se com matéria-prima para a seleção natural, originando novos alelos e produzindo variações fenotípicas.

8 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 frequência 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).

9 2 VARIEDADE GENÉTICA: MUTAÇÕES E REPRODUÇÃO SEXUADA Uma mutação podem ser provocadas por diversos fatores, como: defeito no mecanismo de duplicação DNA; fatores ambientais (raios ultravioletas, radioatividade); 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.

10 MUTAÇÃO e EVOLUÇÃO Chamamos de MUTAÇÃO a mudança na sequência de bases do DNA. Ela pode ser suficiente para provocar 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 mutações não causam nenhum efeito evolutivo, pois não são transmitidas aos descendentes. Ocorrendo nas células germinativas, podem passar às gerações seguintes e gerar novas características.

11 As mutações são um acontecimento raro, portanto, em princípio sua frequência é muito baixa na população. Elas ocorrem ao acaso. Por exemplo, se um organismo vive em um lugar frio, esse ambiente não favorece o aparecimento de mutações 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.

12 O ACASO DAS MUTAÇÕES O conhecimento + recente sobre o mecanismo do código genético veio comprovar que as mutações ocorrem 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 favorável ela será selecionada positivamente e o nº de indivíduos 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 n o em ambientes c/ esses produtos. Por isso não podemos dizer que a EVOLUÇÃO como um todo ocorre ao acaso.

13 REPRODUÇÃO SEXUADA Na reprodução assexuada, os filhos são iguais aos pais. As únicas modificações resultam de mutações ocasionais. Na reprodução sexuada, a meiose produz grande variedade de gametas, que, por fecundação podem originar muitos filhos geneticamente diferentes. Isso acontece devido ao arranjo, ao acaso, dos cromossomos paternos e maternos e devido à permutação (troca de pedaços entre cromossomo fazendo surgir novas combinações genéticas).

14 No caso da espécie humana, mesmo que não houvesse permutação, seria possível a formação de gametas diferentes (2 23 ) a partir dos 23 cromossomos. Os genes que condicionam as características do pai e da mãe são recombinados em infinitas possibilidades e produzem grande variedade de indivíduos, ou seja, grande diversidade genética 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.

15 Para calcular o número de gametas diferentes que um indivíduo pode formar é só usar a seguinte fórmula:2 n em que n é o nº de pares de cromossomos presentes na espécie. Se fizéssemos o cálculo para a espécie humana, seria 2 23 = gametas diferentes.

16 Leitura do texto: Vantagens da reprodução sexuada p. 128

17 3 SELEÇÃO NATURAL p. 128 A 1 a parte do processo da evolução (variedade genética) ocorre ao acaso. A 2 a (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 observado em populações que se reproduzem de forma rápida, como bactérias e insetos. Vejamos alguns exemplos de seleção natural.

18 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 inseticida 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 reproduzir. Por isso a frequência dos resistentes aumenta aos poucos. É importante ressaltar que a mutação resistente ao inseticida não foi provocada pelo produto. Ela já existia em baixa frequência a ação do inseticida consistiu em selecioná-la + e espalhá-la na população.

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20 A resistência de bactérias aos antibióticos Com bactérias e antibióticos ocorre um fenômeno ao dos insetos. Eventualmente aparece, por mutação, um gene que confere resistência ao antibiótico. Se não houver antibiótico no meio, a característica não é vantajosa. Esse indivíduo é menos adaptado e pode perder-se por seleção natural. Entretanto, a presença do antibiótico pode alterar essa situação: as sensíveis morrem e as resistentes sobrevivem e aumentam de n o.

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22 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 n o de sementes. As plantas que sobreviveram a seca tinham sementes grandes, sendo assim os pássaros de bicos pequenos não conseguiam consumir (grande mortalidade). Comparando o tamanho do bico dos pássaros antes da seca e depois, os cientistas constataram que, na média, ele aumentou.

23 Leitura do texto: A evolução da AIDS pág. 130

24 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 problemas 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 podem contrair a malária e morrer; sobre os homozigotos, pois estes morrem cedo de anemia.

25 Anemia falciforme no ser humano. 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 alteram 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.

26 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 escolhe o macho mais atraente: ex. pavão, ela escolhe cauda + vistosa, etc. A cauda do pavão, o colorido das penas 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 responsáveis pelo sucesso dos pais.

27 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 asteroides, entre outros fatores. Muitas características se originaram da herança de antepassados. Por ex., o fato de uma baleia ter pulmões em vez de brânquias é explicado pelo fato dela ter evoluído de um mamífero terrestre. Na realidade todas as formas atuais de vida surgiram depois de um longo processo de evolução, que produziu organismos capazes de sobreviver em determinado ambiente e deixar descendentes. A história evolutiva das ssp deve ser vista como uma árvore. Na ponta de cada ramo estão as ssp atuais. Abaixo estão os ancestrais, que não existem mais e originaram os atuais.

28 Melanismo Industrial

29 A história das mariposas: críticas e réplicas A história das mariposas de Manchester, na Inglaterra, é um exemplo utilizado para explicar a evolução por seleção 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 experimentos 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.

30 Antes da industrialização

31 Depois da industrialização

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33 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.

34 CAMUFLAGEM Alguns animais têm a capacidade de se camuflarem c/ o meio em que vivem p/ tirar alguma vantagem. A camuflagem pode ser útil tanto ao predador, quando deseja atacar uma presa sem que esta o veja, ou para a presa, que pode se esconder mais facilmente de seu predador.

35 CAMUFLAGEM

36 CAMUFLAGEM

37 CAMUFLAGEM

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39 CAMUFLAGEM

40 CAMUFLAGEM

41 CAMUFLAGEM

42 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.

43 Verdadeira Monarca amarga: Danaus plexippus

44 Falsa monarca Cobra coral verdadeira Falsa cobra coral

45 ATIVIDADES Aplique seus conhecimentos 1 a 18 (exceto 7) pág. 135 a 139