Roteiro de Recuperação (Terceiro Ano) - Origem da Vida - Evolução Biológica (Evidências da evolução, Teorias evolutivas, Tipos de seleções, Especiações, Irradiação e convergência adaptativa, Eras geológicas, Evolução humana) Lista de Exercícios: Questão 01. (Uftm 2012) Sigmund Freud, Carl Gustav Jung e Jacques-Marie Émile Lacan foram importantes para o estudo de alguns ramos da psicologia, pois permitiram entender melhor a mente humana. Na biologia, muitos nomes também podem ser destacados, entre eles Louis Pasteur e a dupla James Watson e Francis Crick. a) Pasteur foi importante nos estudos sobre a origem da vida e a dupla Watson e Crick fizeram descobertas revolucionárias na área de Genética Molecular. Mencione as contribuições que esses cientistas fizeram para essas respectivas áreas. b) A pasteurização é utilizada em alguns alimentos e se refere a um processo de conservação, baseado na experiência proposta por Pasteur. No que consiste a pasteurização? Por que esse processo permite a conservação dos alimentos? Questão 02. ((Unicamp) Analise o gráfico a seguir, no qual é mostrada a variação do nível de oxigênio na atmosfera terrestre em função do tempo em bilhões de anos.
a) Em que período (A ou B) devem ter surgido os primeiros organismos eucariotos capazes de fazer respiração aeróbica? E os primeiros organismos fotossintetizantes? Justifique as duas respostas. b) Qual organela celular foi imprescindível para o aparecimento dos organismos eucariotos aeróbicos? E para os organismos eucariotos fotossintetizantes? c) Explique a teoria cientificamente mais aceita sobre a origem dessas organelas. Dê uma característica comum a essas organelas que apóie a teoria. Questão 03. (Unicamp) Em 1953, Miller e Urey realizaram experimentos simulando as condições da Terra primitiva: supostamente altas temperaturas e atmosfera composta pelos gases metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água, sujeita a descargas elétricas intensas. A figura a seguir representa o aparato utilizado por Miller e Urey em seus experimentos. a) Qual a hipótese testada por Miller e Urey neste experimento? b) Cite um produto obtido que confirmou a hipótese. c) Como se explica que o O2 tenha surgido posteriormente na atmosfera? Questão 04. (Uerj 2013) Segundo a perspectiva de alguns cientistas, as mudanças climáticas decorrentes do aquecimento global podem estar provocando mudanças nos processos adaptativos de seres vivos. Justifique essa perspectiva com base nas seguintes propostas: teoria evolutiva de Lamarck; neodarwinismo.
Questão 05. (Ufrn 2013) A restrição à venda de antibióticos no Brasil foi uma medida tomada em função do aparecimento de bactérias super-resistentes. Atualmente, com os avanços na área da genética e da biologia molecular, uma das explicações aceitas para o surgimento dessas bactérias é a ocorrência de mutações, a partir das quais haveria uma mudança aleatória em um determinado gene, e, dessa forma, as bactérias passariam a apresentar resistência ao antibiótico. No passado, sem o conhecimento da genética e da biologia molecular, Lamarck e Darwin elaboraram explicações para o surgimento de novas variedades de seres vivos. Nesse contexto, como pode ser explicado o surgimento de bactérias super-resistentes a) com base na teoria da evolução de Lamarck? b) com base na teoria da evolução de Darwin? Questão 06. (Ufpr 2013) Certos insetos apresentam um aspecto que os assemelha bastante, na cor e às vezes até na forma, com ramos e mesmo folhas de algumas plantas. Esse fato é de extrema utilidade para o inseto, já que o protege contra o ataque de seus predadores. Faça uma interpretação do processo evolutivo que os levou a tal situação adaptativa: a) do ponto de vista da teoria do Uso e Desuso, de Lamarck. b) do ponto de vista da teoria da Seleção Natural. Questão 07. (Unesp 2013) O tuco-tuco (Ctenomys brasiliensis) é um animal curioso, que se pode, em linhas gerais, descrever como roedor com hábitos de toupeira. [...] São animais noturnos, e alimentam-se especialmente de raízes de plantas, o que explica os túneis longos e superficiais que cavam. [...] O homem que mos trouxe afirmou que muito comumente os tucotucos são encontrados cegos. O exemplar que eu conservava no álcool achava-se nesse estado. [...] Lamarck rejubilar-se-ia com este fato, se acaso o tivesse conhecido. (Charles Darwin. Diário das investigações sobre a História Natural e Geologia dos países visitados durante a viagem ao redor do mundo pelo navio de Sua Majestade Beagle, sob o comando do Capt. Fitz Roy, R. A, 1871.) O texto foi escrito por Charles Darwin, em seu diário de bordo, em 26 de julho de 1832, à época com 23 anos de idade, quando de sua passagem pelo Brasil e Uruguai. Escrito antes que construísse sua Teoria da Evolução, o texto revela que Darwin conhecia a obra de Lamarck. Como Lamarck explicaria as observações de Darwin sobre o tuco-tuco brasileiro, e qual é a explicação apresentada pela Teoria da Evolução na biologia moderna? Questão 08. (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? Questão 09. (Ufu 2012) A ideia de evolução proposta por Charles Darwin é considerada uma das mais importantes revoluções intelectuais do século XIX. De acordo com a teoria darwinista, todos os seres vivos descendem de ancestrais comuns e teriam evoluído por meio da seleção natural. a) Explique por que a análise de fósseis contribui com evidências sobre a evolução das espécies. b) Explique por que os órgãos vestigiais como o apêndice do ser humano e as estruturas homólogas em diferentes animais (golfinho, cavalo, ave, morcego e o ser humano) podem ser consideradas evidências evolutivas. Questão 10. (Uerj 2011) Em ambientes cujos fatores bióticos e abióticos não se modificam ao longo do tempo, a seleção natural exerce uma função estabilizadora, equilibrando a tendência ao aumento da dispersão das características de uma população. A dispersão do peso dos seres humanos ao nascer, por exemplo, é influenciada pela seleção estabilizadora. Observe o gráfico:
Identifique, a partir dos dados apresentados no gráfico, a influência da seleção estabilizadora na dispersão do peso dos recém-nascidos humanos. Cite, também, dois mecanismos evolutivos que contribuem para a ocorrência de diferenças genéticas entre indivíduos de uma população. Questão 11. (Uerj 2010) Na figura a seguir, está representada a atual distribuição geográfica de uma determinada família de plantas que têm a mesma origem evolutiva e estão presentes em todo o planeta há milhões de anos. Em estudos filogenéticos recentes, observou-se que as espécies sul-americanas diferem das africanas. Aponte o fenômeno geológico responsável pela separação dos continentes e explique como esse fenômeno acarretou as diferenças entre as espécies hoje encontradas na África e na América do Sul. Questão 12. (Unicamp 2010) As figuras a seguir mostram o isolamento, por um longo período de tempo, de duas populações de uma mesma espécie de planta em consequência do aumento do nível do mar por derretimento de uma geleira. a) Qual é o tipo de especiação representado nas figuras? Explique. b) Se o nível do mar voltar a baixar e as duas populações mostradas em B recolonizarem a área de sobreposição (Figura C), como poderia ser evidenciado que realmente houve especiação? Explique. Respostas:
Resposta da questão 01: a) Louis Pasteur demonstrou, por meio de experimentos, que atualmente não há geração espontânea da vida a partir da matéria bruta. Watson e Crick criaram o modelo molecular da hélice dupla para o DNA. b) A pasteurização consiste em elevar e abaixar a temperatura de um líquido com a finalidade de esterilizá-lo, eliminando micro-organismos vivos e suas formas de resistência. Resposta da questão 02: a) Período A: Primeiros organismos fotossintetizantes. Período B: Primeiros organismos que fazem respiração aeróbia. No período B já havia O2, resultante da fotossíntese do período A. b) Respiração Aeróbia: mitocôndrias Fotossíntese: cloroplastos Resposta da questão 03: a) Os cientistas testaram a hipótese heterotrófica. Segundo a qual os gases da atmosfera primitiva poderiam formar, espontaneamente, os compostos orgânicos que originaram as primeiras formas viventes no planeta Terra. b) Aminoácidos. c) Organismos autótrofos fotossintetizantes, surgidos por mutação, liberaram oxigênio livre, resultante da fotólise da água. Resposta da questão 04: Lamarck Os seres vivos estariam se adaptando segundo a lei do uso e desuso, segundo a qual o que não é usado desaparece e o que é usado se desenvolve e é transmitido às gerações futuras. Neodarwinismo Mutações ao acaso ocorridas nos genes dos seres vivos, permitindo melhor adaptação às mudanças ambientais, seriam naturalmente selecionadas e transmitidas aos descendentes. Resposta da questão 05: a) Segundo a teoria lamarckista, as bactérias podem se tornar resistentes para sobreviver na presença dos antibióticos e transmitem essa aptidão adquirida aos seus descendentes. b) Segundo a teoria darwinista, os antibióticos selecionam as variedades bacterianas naturalmente resistentes, eliminando as variedades sensíveis. Resposta da questão 06: Segundo Lamarck, o uso e desuso de órgãos podem produzir insetos semelhantes às folhas ou ramos e essas características são transmitidas à descendência. De acordo com a teoria de seleção natural darwiniana, ser parecido com folhas e ramos é condição favorável para a sobrevivência e reprodução dos insetos no ambiente onde vivem. Resposta da questão 07: Segundo Lamarck, o desuso é capaz de tornar os olhos dos animais escavadores atrofiados ou cegos. De acordo com a teoria moderna da evolução, a cegueira é o resultado de mutações acumuladas por esses animais durante o tempo evolutivo. Resposta da questão 08: a) Homologia. 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. 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.
Resposta da questão 09: a) A análise dos fósseis revela a modificação das espécies ao longo do tempo; o aumento da complexidade e diversidade; as formas de transição entre dois grupos e a datação em que viveram utilizando elementos radioativos. b) Os órgãos vestigiais, como o apêndice do ser humano, os dentes do siso, etc. mostram as transformações pelas quais passa o homem durante sua evolução. Os órgãos homólogos em animais diferentes, como os membros dos golfinhos, cavalo, ave, morcego e o ser humano, revelam a mesma origem embrionária e a evolução de um ancestral comum pelo processo de irradiação adaptativa. Resposta da questão 10: A ocorrência de maiores porcentagens de mortalidade para indivíduos com peso fora da faixa média. Recombinação gênica e mutação. A recombinação gênica envolve os fenômenos meióticos: permutação e segregação independente e a fecundação, ou seja, a união de gametas geneticamente diferentes. Resposta da questão 11: Os continentes africano e americano devem ter se separado por deriva continental ocasionada pela movimentação das placas tectônicas. A separação dos continentes promoveu o isolamento geográfico que impediu as duas populações de realizarem um intercâmbio gênico. Mutações e seleção natural diferenciadas propiciaram um aumento nas diferenças entre as duas populações, o que culminou num isolamento reprodutivo e na consequente formação de duas espécies distintas. Resposta da questão 12: a) As figuras acima mostram um esquema de especiação alopátrica ou geográfica, processo de formação de novas espécies a partir da separação geográfica de uma população ancestral em duas por uma barreira física ou geográfica. b) Evidencia-se a especiação quando há a constatação do isolamento reprodutivo como consequência da diversificação do conjunto gênico de cada população durante o isolamento geográfico.