Mecanismos de Evolução
Como explicar
toda a
diversidade de
seres vivos que
existe num recife
de coral?
Como explicar a diversidade de seres vivos? Hipóteses possíveis.
Fixismo:
– As espécies são independentes
quanto à sua origem.
Tempo
– As espécies são imutáveis.
Evolucionismo:
– As espécies actuais descendem
de espécies ancestrais.
– As espécies passam por
modificações ao longo do tempo.
Hipóteses fixistas

Até ao séc. XVIII – Fundamentam-se no Criacionismo e no
Esponteinismo – Teorias relativas à origem da vida.
- Segundo o Criacionismo, todas as espécies foram criadas por Deus, sendo
Deus é perfeito, toda a Sua obra tem de ser perfeita;
- Para os filósofos da época, perfeição implicava imutabilidade;
- Se as espécies Criadas eram perfeitas mantinham-se imutáveis para todo o
sempre

Depois do séc. XVIII – Fundamentam-se no Catastrofismo de
Cuvier.
- Segundo Cuvier (que se baseou no registo fóssil), o desaparecimento de
fósseis de seres que não se encontram na actualidade, deveu-se à ocorrência
de catástrofes, em determinados locais, que destruíram a fauna e a flora
dessas regiões.
- Os novos seres vivos são o resultado de novos povoamentos.
Que argumentos podem ser usados a favor do Evolucionismo?
- De acordo com os dados paleontológicos, os seres que existem hoje são
diferentes dos que existiram no passado;
- Quanto mais recentes são os estratos geológicos, mais complexos e
diversificados são os seres vivos que aí ficaram registados:
Explicações para a evolução das espécies – Lamarckismo.
É considerado o fundador do
evolucionismo por ter sido o
primeiro a propor uma teoria
explicativa para o mecanismo da
evolução das espécies.
A evolução segundo Lamarck
De acordo com a teoria Lamarckista a evolução é:
-Motivada pela necessidade de adaptação ao meio;
-Centrada no indivíduo;
-Desenvolvida segundo dois mecanismos:
- o uso ou desuso de determinado órgão;
Os órgãos mais usados tendem a
desenvolver-se; os que não são usados
ou são menos, tendem a atrofiar.
- a transmissão das novas características à descendência.
As modificações adquiridas pelo uso ou pelo
desuso são transmitidas à descendência.
Explicação Lamarckista
Lamarck explica a evolução do corpo da cobra pela necessidade que
esta teve de o esticar (uso), provocando o seu alongamento.
Simultaneamente, o facto de ter deixado de usar os seus membros
(desuso) resultou na atrofia progressiva que levou ao seu
desaparecimento.
Lamarckismo – Esquematização das concepções de Lamarck.
Objecções à teoria de Lamarck
- As propostas de Lamarck não são suportadas por factos;
- A teoria admite que a matéria viva teria uma “ambição natural” de
se tornar melhor, de forma a que cada ser vivo seria impelido para
um grau de desenvolvimento mais elevado;
- A lei do uso e do desuso, embora válida para alguns órgãos,
como, por exemplo, os músculos, não explica todas as
modificações;
- A lei da transmissão dos caracteres adquiridos não é válida. A
atrofia ou a hipertrofia de uma estrutura adquirida durante a vida do
ser vivo não é transmitida à descendência;
- Hoje sabe-se que só o material genético é transmitido à
descendência e, assim, apenas as características que nele estão
inscritas.
Porque não foi aceite a teoria de Lamarck

Argumentação pouco consistente;

Forte influência de Cuvier (defensor do fixismo);

A resistência à mudança que caracteriza o Homem.
Darwin
Em 1831, Charles Robert
Darwin (1809-1882), inglês, foi
convidado a ocupar o lugar
de naturalista a bordo do
Beagle, um dos navios da
Coroa Britânica
Dados biogeográficos
Ao logo dos 5 anos de expedição, Darwin recolheu uma extensa quantidade de dados
que mais tarde utilizou na fundamentação da sua teoria sobre a origem das espécies.
Dados em que se baseou Darwin

Biogeográficos – obtidos por si e por Wallace;

Geológicos – atribuídos a Hutton e a Lyell;

Paleontológicos – observados pelo próprio Darwin.

Demográficos – da autoria de Malthus;

Selecção artificial – obtidos por si e por muitos criadores.
Dados Biogeográficos
Em 1835 Darwin chegou ao
arquipélago dos Galápagos,
tendo ficado impressionado
com as tartarugas gigantes,
que apresentavam sete
Pescoço longo – ambientes áridos
variedades, ocupando cada
variedade a sua ilha.
Apesar das diferenças, estes
animais são extremamente
semelhantes, fazendo supor
que tenham tido uma origem
Pescoço curto – ambientes húmidos
comum.
Dados Biogeográficos
O mesmo se verificava com outros
seres, como os tentilhões, existindo
14 espécies muito semelhantes, que
se distinguiam pelo tamanho, cor e
forma do bico, associado ao tipo de
alimentação de cada uma.
Darwin concluiu que as ilhas
(vulcânicas) foram povoadas a partir
do continente americano e que as
características particulares de cada
ilha condicionaram a evolução de cada
espécie, daí a sua diferenciação.
Principles of Geology
Charles Lyell
Dados de Geologia
Na opinião de alguns autores, a
personalidade que mais influenciou
Darwin foi o geólogo Charles Lyell
(1797-1875), autor da obra Principles of
Geology, que admitiu que:
-as leis naturais são constantes no
espaço e no tempo;
-se deve explicar o passado a partir
dos dados do presente;
-na longa história da Terra decorreram
permanentemente mudanças lentas e
graduais.
Dados de Geologia
Durante a sua viagem,
Darwin observou
numerosos fósseis,
tendo descoberto
fósseis de animais
marinhos nos Andes, a
milhares de metros de
altitude.
Dados de Geologia
Darwin talvez tenha admitido
que, se a Terra tem milhões de
anos e está em mudanças
constantes e graduais, então,
de um modo semelhante, a
vida poderia ter seguido o
mesmo caminho.
Os seres experimentariam ao longo dos anos mudanças
contínuas e graduais, inicialmente imperceptíveis, mas que
com o tempo acabariam por ter significado.
O papel de Malthus
Em 1838 Darwin leu um trabalho publicado por
Malthus (1766-1834)
Thomas R. Malthus, segundo o qual, a população
humana tende a cresce para além das
possibilidades que o meio tem para a sustentar, ou
seja, cresce exponencialmente (A), enquanto que os
recursos alimentares crescem em progressão
aritmética (B). Esta situação tende a gerar uma
tremenda luta pela sobrevivência.
Darwin adaptou estas ideias às populações animais: “na
enorme diversidade de seres vivos, e devido à escassez de
recursos, vai ocorrer uma luta (competição) pela
sobrevivência”.
Selecção Artificial
Darwin contou ainda com a experiência que
possuía como criador de pombos, intervindo
directamente em processos de selecção artificial
– selecção que consiste na escolha de
indivíduos com características desejáveis,
utilizando-os em cruzamentos.
Segundo o raciocínio de Darwin, se se pode
obter tanta diversidade por selecção artificial,
é possível, de forma análoga, que ocorra na
Natureza uma selecção determinada pelos
factores ambientais – Selecção natural –
responsável pela estabilidade numérica da
população (C).
Selecção Natural
Quando os troncos das árvores se tornaram
enegrecidos pelos fumos da poluição
industrial, as borboletas, Biston betularia
(predominantemente claras), que antes se
confundiam com os troncos, cobertos de
líquenes, passaram a ser mais susceptíveis
de ser apanhadas pelos predadores,
acontecendo o inverso relativamente às de
cor escura.
As borboletas escuras, que se tornaram a
forma mais apta, foram favorecidas pela
selecção natural, sendo, actualmente,
predominantes nas zonas poluídas.
Selecção Natural – Pressupostos de Darwin
- Os seres vivos, mesmo os da
mesma espécie, apresentam
variações entre si;
- As populações têm tendência para
crescer em progressão geométrica;
- O número de indivíduos de uma
espécie, geralmente, não se altera
muito de geração em geração.
Teoria da Selecção natural
- Em cada geração, uma boa parte dos
indivíduos é naturalmente eliminada porque se
estabelece uma “luta pela sobrevivência”, devido
à competição pelo alimento, pelo espaço, etc.
- Sobrevivem os indivíduos que estiverem
melhor adaptados (sobrevivência do mais apto),
isto é, os que possuírem as características que
lhes conferem qualquer vantagem em relação
aos restantes. Os menos aptos, ao longo do
tempo, serão eliminados progressivamente.
Existe, pois, uma selecção natural.
Teoria da Selecção natural
- Os indivíduos melhor adaptados,
vivem durante mais tempo e
reproduzem-se mais, transmitindo as
suas características à descendência –
reprodução diferencial.
- A acumulação das pequenas
variações determina, a longo prazo, a
transformação dos indivíduos e o
aparecimento de novas espécies.
Críticas ao Darwinismo
A teoria de Darwin
gerou uma grande
controvérsia na
comunidade científica
e na sociedade, tendo
a Igreja igualmente
contestado as suas
ideias.
Cartoon de sátira ao
Darwinismo
Tal como foi enunciado por Darwin, a teoria da selecção natural
apresentava alguns pontos frágeis:
- Não explicava os mecanismos responsáveis pelas variações verificadas
nas espécies;
- nem o modo como essas variações se transmitem de geração em
geração, que permaneceram por explicar até ao séc. XX.
Cartoon de sátira ao
Darwinismo
Argumentos a favor da evolução
Paleontológicos – baseiam-se no estudo dos fósseis, atribuindo
particular atenção a alguns fósseis específicos.
Anatomia comparada – baseia-se no grau de semelhança da
anatomia de indivíduos, que à primeira vista, são diferentes.
Bioquímicos – Baseiam-se na análise de compostos orgânicos
comuns a todos os seres vivos.
Citológicos – Baseiam-se no reconhecimento de que todos os
seres vivos são constituídos por células.
Argumentos paleontológicos
Trilobite
No passado,
existiram seres
Amonites
que não existem
na actualidade
Argumentos paleontológicos - Formas fósseis de transição
Existiram também seres vivos com características “estranhas”…
Ichthyostega
Archaeopteryx
- Escamas e barbatana
caudal como os Peixes;
- Asas e penas como
as Aves;
- Quatro membros e
pulmões primitivos
como os Tetrapodes.
- Dentes e cauda
com vértebras como
os Répteis.
Pteridospérmica
- Folhas como os
Fetos.
- Sementes como as
Espermatófitas
Argumentos paleontológicos – “Elos perdidos”
Recentemente têm sido descobertos fósseis de transição que estabelecem a
ligação entre os ancestrais das baleias (mamíferos terrestres) e as baleias actuais.
Argumentos paleontológicos – Séries Filogenéticas
Por vezes é possível fazer a reconstituição de conjuntos de fósseis de organismos
pertencentes a uma mesma linha evolutiva – Série Filogenética.
Argumentos Anatómicos – Estruturas homólogas
Na anatomia dos
seres actuais
verifica-se a
existência de
estruturas
constituídas por
partes
semelhantes,
Homem
Gato
Baleia
Morcego
dispostas segundo
a mesma ordem,
Estrutura anatómica dos membros anteriores de alguns Vertebrados
com a mesma
origem
embrionária, cuja
existência é
atribuída a um
processo de
Evolução
Estrutura anatómica do Sistema nervoso central de alguns Vertebrados
divergente.
Argumentos Anatómicos – Estruturas homólogas – Evolução Divergente
Adaptações
das folhas a
diferentes
meios e/ou
funções
Argumentos Anatómicos – Estruturas homólogas – Evolução Divergente
Adaptações
dos caules a
diferentes
meios e/ou
funções
Argumentos Anatómicos – Estruturas homólogas – Evolução Divergente
Adaptações
das raízes a
diferentes
meios e/ou
funções.
Argumentos Anatómicos – Importância das Estruturas homólogas
- Permitem determinar relações de parentesco entre os
seres vivos que as apresentam.
-Traduzem o efeito adaptativo da selecção natural.
Evolução divergente – Radiação adaptativa
A divergência de organismos a partir de um grupo ancestral, pode ser explicada pela
colonização de diferentes habitats, sujeitos a diferentes pressões selectivas.
Argumentos Anatómicos – Estruturas análogas – Evolução Convergente
Morcego em relação a
borboleta
Estruturas com funções
Borboleta em relação à
águia
similares, com organização
anatómica e origem
embrionária diferentes.
Podem traduzir uma
adaptação a ambientes
Cacto
Euphorbia
semelhantes de indivíduos
que descendem de
ancestrais diferentes. A sua
existência é atribuída a um
processo de evolução
convergente
Argumentos Anatómicos – Importância das Estruturas análogas
- Embora não permitam determinar relações de parentesco entre
os seres vivos que as apresentam…
-Traduzem o efeito adaptativo da selecção natural
Argumentos Anatómicos – Órgãos vestigiais
As asas do quivi e os ossos
da cintura pélvica e dos
membros posteriores da
pitão, aparentemente, não
desempenham qualquer
função. São órgãos
vestigiais
Argumentos Anatómicos – Importância dos Órgãos vestigiais
- Permitem determinar relações de parentesco entre os seres
que apresentam estruturas vestigiais e aqueles que as
apresentam desenvolvidas.
- Traduzem o efeito adaptativo da selecção natural.
Argumentos Bioquímicos
-Todos os organismos são constituídos pelos
mesmos compostos orgânicos: glícidos, lípidos,
prótidos e ácidos nucleicos.;
- O código genético é universal, bem como a
intervenção do DNA e do RNA na síntese proteica;
- As proteínas, resultado da expressão da
sequência nucleotídica do DNA, têm uma estrutura
semelhante em todos os seres vivos.
Argumentos Bioquímicos
Outros argumentos a favor da evolução - embriológicos
- Quanto mais prolongadas forem as fases semelhantes, mais próximos
filogeneticamente se encontram os seres vivos e vice-versa.
Neodarwinismo – Teoria sintética da evolução
Elaborada por: Huxley, Dozhansky, Wright, Mayr, Simpson e Stebbins
Recorrendo aos contributos de:
Darwin e Wallace;
Mendel,
Hugo de Vries,
Sutton
Morgan
Selecção Natural
Segregação independente dos caracteres
Descoberta das mutações
Teoria cromossómica da hereditariedade
Explicação genética das mutações
E ainda a estudos na área da: Paleontologia, Biogeografia, Embriologia,
Sistemática e mais recentemente, Etologia.
Tem como objectivos…
Neodarwinismo
Objectivos: - Colmatar as lacunas da teoria de Darwin;
- Construir uma visão unificadora entre o darwinismos e os
novos dados, sobretudo da área da genética;
Ideias fundamentais: - A selecção natural é o principal agente da evolução;
- A selecção natural actua sobre a variabilidade das
populações;
- A variabilidade genética é da responsabilidade de
dois fenómenos: mutações e recombinação genética (essencialmente
associada à reprodução sexuada)
Neodarwinismo – Factores de variabilidade populacional
A população como unidade evolutiva
-Tal como Darwin havia
previsto, nenhum indivíduo
evolui isoladamente;
- A unidade evolutiva é a
população;
- A população é um conjunto de
indivíduos da mesma espécie
que, num dado momento,
ocupam uma determinada área
geográfica e se cruzam entre si.
Selecção natural e fundo genético
- A selecção natural não actua sobre
genes ou características genéticas de
forma isolada mas sim sobre a
globalidade dos indivíduos de uma
população;
- A selecção natural actua sobre o
conjunto de todos os genes presentes
numa população num dado momento
– fundo genético;
- Há alteração do fundo genético
sempre que se altera o tipo ou a
frequência dos genes;
- Sempre que tal acontece, diz-se que
a população está em evolução.
Neodarwinismo e evolução
Diversos factores
(fatores de evolução)
podem actuar sobre o
fundo genético de uma
população, produzindolhe alterações
significativas de forma a
promover fenómenos
evolutivos.
Neodarwinismo – fatores de evolução – fatores que alteram o
fundo genético da população:
-
Mutações – alteram o tipo de genes
-
Seleção natural – pode alterar o tipo e/ou a frequência dos genes.
-
Deriva genética – alteração ao acaso da frequência dos genes – pode alterar o
tipo e/ou a frequência dos genes.
-
Migrações – podem alterar o tipo e/ou a frequência dos genes.
-
Cruzamentos não ao acaso – podem alterar o tipo e/ou a frequência dos genes.
Neodarwinismo e evolução
Quanto maior for a diversidade do
fundo genético, maior é a
probabilidade de uma população se
adaptar a mudanças que ocorram
nesse meio, pois, entre toda essa
diversidade, pode aparecer um
conjunto génico que seja
favorecido pela selecção natural
Neodarwinismo e evolução
Ao longo do tempo,
determinados genes, e,
portanto, determinadas
características, acabam por ser
eliminadas das populações, em
detrimento de outros que se
implantam, dando-se, assim, a
evolução
Principais semelhanças/diferenças entre: Lamarckismo, Darwinismo e
Neodarwinismo.
Semelhanças: - Todas as teorias consideram ser o ambiente o principal motor da
evolução;
- Todas reconhecem que a evolução se traduz por modificações
nas populações.
Diferenças quanto à acção do meio:
Lamarckismo – considera que o ambiente induz modificações nos indivíduos.
Darwinismo – o ambiente exerce uma acção selectiva. Preserva os mais aptos e
elimina os menos aptos.
Neodarwinismo – o ambiente exerce uma acção selectiva. Preserva os genes que
conferem melhores aptidões e tende a eliminar aqueles que determinam
características menos adaptativas.
Principais semelhanças/diferenças entre: Lamarckismo, Darwinismo e
Neodarwinismo.
Diferenças quanto à origem das modificações populacionais:
Lamarckismo – as modificações são acontecimentos individuais. Cada um
por si, tem capacidade para responder à acção do meio, modificando-se de
forma a poder se adaptar. O indivíduo é a unidade evolutiva.
Darwinismo – as modificações não são fenómenos individuais mas sim
populacionais. Não são os indivíduos que se modificam em função das
exigências do meio, mas sim as populações em função da acção selectiva
do meio. A unidade evolutiva é a população.
Neodarwinismo – o que varia é a frequência dos genes na população (é
desta variação que resultam as alterações populacionais). A unidade
evolutiva é a população mas considerada em termos de conjunto de genes –
fundo genético.
Referências:

Amparo Dias da Silva e outros, (2008), Terra Universo de Vida,
Biologia e Geologia – 11º ano, Vol. I, Porto Editora.

João Carlos Silva e outros, (2008), Desafios, Biologia e
Geologia 11º ano, Vol. I, Edições ASA.

Osório Matias e Pedro Martins, (2008), Biologia 11, Biologia e
Geologia 11º ano, Vol I, Areal Editores.

Cristina Carrajola e outros, (2008), Planeta com vida, Biologia
11, vol. 1, Editora Santillana.

http://forum.netxplica.com/faq.php