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Mecanismos de evolução (Resumo de Biologia) - NotaPositiva
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O teu país

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Tatiana Rodrigues

Escola

Escola Básica e Secundária Sidónio Pais

Mecanismos de evolução (Resumo de Biologia)

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Resumo do trabalho


Mecanismos de evolução

Fixismo - as espécies são fixas e imutáveis e, como tal, não sofre alterações;

Evolucionismo - modificação lenta e gradual das espécies ao longo do tempo; as espécies atuais são o resultado de lentas e sucessivas transformações/alterações sofridas por espécies que surgiram no passado.

1. Lamarckismo

   Lamarck admitia uma progressão constante e gradual dos organismos mais simples para os mais complexos. Esta progressão ocorreria segundo dois princípios:

Lei do uso e do desuso

   Para Lamarck, o ambiente é o principal agente responsável pela evolução dos seres vivos. A necessidade que os seres sentem de se adaptarem a novas condições ambientais, resultantes de alterações do ambiente, conduz ao uso ou ao desuso contínuo de certos órgãos.

   Deste modo, a função que o órgão desempenha acabará por determinar a sua estrutura como forma de adaptação ao meio.

Lei da herança de caracteres adquiridos

   Lamarck considerava que as transformações sofridas, provocadas pelo ambiente, eram transmitidas descendência - lei da herança de caracteres adquiridos. Essas pequenas transformações, ao acumularem-se ao longo de gerações sucessivas, provocariam o aparecimento de novas espécies, funcionando assim como o principal fator de evolução.

Críticas: a teoria de Lamarck, apesar de chamar a atenção para o fenómeno de adaptação ao ambiente, é contestada, pois se é certo que o uso desenvolve as estruturas - lei do uso -, já não é plausível dizer-se que a descendência herdará essas estruturas com esse grau de desenvolvimento - lei da herança de caracteres adquiridos.

   Hoje, sabe-se que as alterações que se transmitem à descendência são apenas aquelas que decorrem de modificações ao nível do material genético dos gâmetas e não as que são provocadas pelo uso ou desuso de certos órgãos ou estruturas.

2. Darwinismo

   O evolucionismo acabou por se impor no mundo científico graças a Darwin. De entre os vários contributos para a sua teoria salientam-se os dados recolhidos durante uma viagem de circum-navegação e as observações efetuadas, em especial, no arquipélago das Galápagos.

Malthus defendia que a população humana tende a crescer de forma geométrica, enquanto que os recursos alimentares são produzidos segundo uma progressão aritmética;

Darwin transpôs as ideias de Malthus para as populações animais e admitiu que, embora as populações tendam a crescer geometricamente, tal não acontece. Considerou, ainda, que a manutenção mais ou menos constante, do número de indivíduos, ficava a dever-se a diversos fatores:

  1. Nem todos os animais de uma população se reproduzem;
  2. A falta de alimento e as condições ambientais condicionam o desenvolvimento, a reprodução e a sobrevivência dos animais;
  3. Um grande número de indivíduos morre na luta pela sobrevivência, devido à competição, parasitismo ou predação;
  4. As doenças são responsáveis pela morte de um número significativo de indivíduos.

   Estes dados permitiram a Darwin propor a seleção natural como o mecanismo essencial que dirige a evolução. De acordo com este processo, os seres vivos mais aptos de uma população sobrevivem e transmitem os caracteres mais favoráveis. Dado que o ambiente não possui os recursos necessários para sobrevivência de todos os indivíduos que nascem, deverá ocorrer uma luta pela sobrevivência durante a qual serão eliminados os menos aptos.

Como responder a uma pergunta do tipo “com base no darwinismo…”:

1º) Existe variabilidade intraespecífica entre as espécies de uma população (variações nas suas características, como, por exemplo, na forma, no tamanho e na cor);

2º) Quando as espécies são sujeitas a pressões seletivas diferentes, estas adquirem adaptações diferentes;

3º) Isto acontece porque os indivíduos sofrem seleção natural, ou seja, os indivíduos com as características mais aptas ao ambiente são selecionados pois vivem mais tempo, reproduzem-se mais, logo originam um maior nº de descendentes (transmitindo as suas características à descendência - reprodução diferencial)

  • As populações têm tendência a crescer segundo uma progressão geométrica, produzindo mais descendentes do que aqueles que acabam por sobreviver;
  • Os descendentes que possuem variações vantajosas, têm maior taxa de sobrevivência. Nesta luta pela sobrevivência são eliminados os indivíduos que possuem variações desfavoráveis (sobrevivência diferencial/dos mais aptos);
  • A seleção natural, atuando ao longo de muitas gerações, conduz à acumulação de características que, no seu conjunto, poderão vir a originar novas espécies.

   A principal crítica ao darwinismo assenta no facto de nunca ter explicado a causa das variações nos indivíduos de uma população e o seu modo de transmissão à descendência.

   Tanto Lamarck como Darwin consideravam o ambiente como um fator preponderante no processo evolutivo. No entanto, enquanto Lamarck considerava o ambiente responsável por criar necessidades que conduziam a determinados comportamentos, que, por sua vez, levavam a modificações nos indivíduos, Darwin considerava que o ambiente era o motor da evolução por realizar uma seleção natural dos mais aptos.

2.1. Argumentos a favor do evolucionismo

1) Argumentos anatómicos

   A anatomia comparada baseia-se no estudo comparado das formas e estruturas dos organismos com o fim de estabelecer possíveis relações de parentesco entre elas. A presença de órgãos homólogos, análogos e vestigiais evidencia relações filogenéticas ou de parentesco entre diferentes espécies, realçando a unidade existente entre as diferentes formas de vida consideradas.

Órgãos ou estruturas homólogas:

  • São órgãos com a mesma origem, estrutura e posição relativa, mas funções diferentes;
  • Surgem quando a partir de um ancestral comum, as espécies são sujeitas a pressões seletivas diferentes, adquirem adaptações diferentes resultando numa evolução divergente.

   Estas estruturas homólogas permitem construir séries filogenéticas, que traduzem a evolução dessas estrutura em diferentes organismos.

  • Séries filogenéticas progressivas: os órgãos homólogos apresentam uma complexidade crescente. A partir de um órgão ancestral simples, foram surgindo órgãos cada vez mais complexos;
  • Séries filogenéticas regressivas: os órgãos homólogos tornam-se, progressivamente, mais simples. A partir de um órgão ancestral mais complexo foram surgindo órgãos mais rudimentares.

Órgãos ou estruturas análogas:

  • São órgãos que têm diferentes origens, estruturas e posição relativa, mas funções iguais.
  • Surgem quando espécies ancestrais diferentes são sujeitas a pressões seletivas semelhantes, adquirem adaptações semelhantes resultando numa evolução convergente.

Órgãos ou estruturas vestigiais:

São órgãos que resultam da atrofia de um órgão primitivamente desenvolvido (atualmente sem função evidente e importância fisiológica). Nestes órgãos, a seleção atua em sentido regressivo, privilegiando os indivíduos que possuem estes órgãos na sua forma menos desenvolvida.

2) Argumentos paleontológicos

  • O estudo do registo fóssil confirma a presença de espécies extintas, o que contraria a ideia de imutabilidade das espécies (ex.: dinossauros, amonites e trilobites);
  • Os fósseis ilustram as modificações sofridas ao longo de um processo evolutivo por determinados grupos (ex.: série do cavalo);
  • A existência de fósseis de transição ou formas sintéticas sugere a existência de antepassados comuns para diferentes grupos de seres vivos.

   Árvores filogenéticas: representações gráficas do percurso evolutivo de um determinado grupo, partindo do seu ancestral, até às formas atuais; também apresentam ramificações que correspondem às novas formas de seres vivos que vão surgindo;

   Fosseis de formas intermédias ou sintéticas/de transição: apresentam características que existem, na atualidade, em pelo menos 2 grupos de seres vivos; formas intermédias que correspondem a pontos de ramificação que conduziram à formação de novos grupos taxonómicos, e permitem construir árvores filogenéticas parciais.

3) Argumentos embriológicos

   Os embriões são muito semelhantes nas primeiras etapas de desenvolvimento. Contudo, nas etapas subsequentes as diferenças vão-se acentuando. A Embriologia sugere a existência de uma relação de parentesco entre os diferentes grupos de seres vivos.

   A partir de um padrão muito semelhante nos estados iniciais, vão-se formando estruturas características dos adultos de cada espécie.

4) Argumentos biogeográficos

   A Biogeografia analisa a distribuição geográfica dos seres vivos. Esta ciência conclui que as espécies tendem a ser tanto mais semelhantes quanto maior é a sua proximidade física e, por outro lado, quanto mais isoladas, maiores são as diferenças entre si, mesmo que as condições ambientais sejam semelhantes. Darwin teve oportunidade de verificar esta situação ao conhecer as ilhas de Cabo Verde e o arquipélago das Galápagos.

NOTA: Na Austrália, os Mamíferos são significativamente diferentes dos Mamíferos dos restantes continentes. Este continente estava ligado aos restantes continentes formando a Pangeia. Por isso, os mamíferos podiam deslocar-se por todo este supercontinente. Mas, após a separação dos continentes, os mamíferos evoluíram independentemente. Enquanto na Austrália persistiram e diversificaram-se, nas restantes regiões do mundo sofreram intensa competição tendo, quase, desaparecido.

5) Argumentos da Biologia Molecular/ Bioquímica

Reforçam a ideia de origem comum dos diferentes grupos de seres vivos. De entre esses argumentos destacam-se:

  • Todos os organismos são constituídos pelos mesmos componentes orgânicos (glícidos, lípidos, ácidos nucleicos);
  • As vias metabólicas comuns (ex.: síntese de proteínas, processos respiratórios e modos de atuação das enzimas);
  • A universalidade do código genético e do ATP como energia biológica utilizada pelas células;
  • A semelhança existente entre os compostos orgânicos evidenciada, por exemplo, através das sequências de aminoácidos da mesma proteína em diferentes organismos ou da sequência de nucleótidos nas cadeias da molécula de DNA, que permitem esclarecer as relações evolutivas existentes entre eles;
  • A análise do DNA tem revelado dados que apontam para a existência de uma relação de parentesco entre todos os seres vivos.

3. Neodarwinismo

   O desenvolvimento dos conhecimentos de genética no estudo das populações de seres vivos e as novas descobertas sobre hereditariedade permitiram reinterpretar a teoria da evolução de Darwin, sintetizando e correlacionando os diversos conhecimentos das áreas da genética, da citologia e da bioquímica.

Nota: Pode-se dizer que o neodarwinismo é uma reformulação do Darwinismo à luz dos conhecimentos da genética e outros ramos da ciência.

Como responder a uma pergunta do tipo “com base no neodarwinismo…”:

1º) Segundo o neodarwinismo a variabilidade genética resulta de mutações (responsáveis pelo aparecimento de novos genes) e da recombinação genética (que ocorre durante a reprodução sexuada - fecundação e meiose);

2º) Os indivíduos que apresentam o genótipo mais apto (responsável pelo fenótipo vantajoso) são selecionadas (seleção natural) pois vivem mais tempo, reproduzem-se mais (reprodução diferencial), logo deixam um maior nº de descendentes, aos quais transmitiram as suas características;

3º) Assim a frequência de genes que confere vantagem aumenta na população;

   Desta síntese surgiu uma teoria evolucionista mais consistente que ficou conhecida por teoria sintética da evolução ou neodarwinismo, que pode resumir-se nos seguintes aspetos:

  • Os cromossomas são as estruturas que transportam os genes responsáveis pelo desenvolvimento dos caracteres do indivíduo;
  • A ocorrência de mutações, genéticas e cromossómicas, aumentam a variabilidade genética, podendo conduzir aparecimento de novos genes responsáveis por novas características;
  • A meiose, durante a qual ocorre a separação dos cromossomas homólogos e o crossing over, conduz ao aparecimento de novas combinações genéticas nos gâmetas;
  • A fecundação dá origem a uma descendência com múltiplas combinações genéticas, o que se reflete numa elevada variabilidade de características (variabilidade intraespecífica);
  • A seleção natural atua sobre a grande variedade de descendentes dentro da população, que é assim influenciada pelo meio ambiente;
  • As populações podem, assim, ver alterado o seu fundo genético, ou seja, o conjunto de genes que caracterizam a população, evoluindo gradualmente.

4. As populações como unidades evolutivas

   As populações estão sujeitas a alterações genéticas, funcionando como unidades evolutivas. Ao nível populacional, a evolução pode ser definida como uma variação da frequência genética de geração em geração. Pelo facto de esta variação da frequência dos genes ocorrer numa pequena escala, isto é, apenas na população considerada, estas alterações são designadas microevolução.

   Do ponto de vista ecológico, as populações são conjuntos de indivíduos de uma espécie que vivem numa determinada área, num dado intervalo de tempo.

   Do ponto de vista genético, considera-se uma população um conjunto de indivíduos que se reproduz sexuadamente e partilha um determinado conjunto de genes. Quando estas condições se verificam, a população é designada população mendeliana. O conjunto de genes de uma população mendeliana constitui o fundo genético.

   Diversos fatores podem atuar sobre o fundo genético de uma população modificando-o. Os seguintes fatores são capazes de produzir alterações significativas no fundo genético, de forma a promover fenómenos evolutivos:

Mutações

   As mutações genéticas e cromossómicas permitem, respetivamente, o aparecimento de novos genes nas populações e a supressão, duplicação ou modificação de um grupo de genes.

Migrações

   Os movimentos migratórios conduzem a alterações do fundo genético porque são responsáveis por um fluxo de genes entre populações.

Deriva genética

   Ocorre em populações de pequeno tamanho e corresponde à variação do fundo genético devido, exclusivamente, ao acaso.

   O efeito fundador e o efeito de gargalo são duas situações em que ocorre uma diminuição drástica do tamanho de uma população, permitindo que a deriva genética ocorra de forma significativa.

  • O efeito fundador ocorre quando um número restrito de indivíduos, de uma determinada população, se desloca para uma nova área, transportando uma parte restrita do fundo genético da população original;
  • O efeito de gargalo ocorre quando uma determinada população sofre uma diminuição brusca do seu número de indivíduos devido à ação de fatores ambientais, como, por exemplo, alterações climatéricas, falta de alimento, epidemias, incêndios, inundações e terramotos.

   Assim, um determinado conjunto de genes (que os sobreviventes possuem) será fixado na população, enquanto outros genes foram eliminados, não devido à seleção natural, mas por deriva genética.

Cruzamentos ao acaso

   Quando os cruzamentos ocorrem ao acaso, diz-se que existe panmixia. Esta situação permite a manutenção do fundo genético.

Seleção natural

   A seleção natural atua sobre fenótipos, isto é, são selecionados os indivíduos que possuem fenótipos que os tornam mais aptos para o ambiente em que vivem, permitindo-lhes deixar mais descendentes do que os indivíduos com outros fenótipos.

   Considera-se fenótipo (tipo de aspeto) como o conjunto de características anatómicas, fisiológicas e bioquímicas observáveis nos indivíduos e que resultam da expressão de determinados genes (genótipo).

   Desta forma, a seleção natural pode promover a manutenção de um determinado fundo genético ou conduzir à sua alteração.

Seleção artificial

   Através do cruzamento de animais e plantas, o ser humano produziu variedades com características favoráveis aos mais diversos fins. Este tipo de seleção feita pelo ser humano de acordo com os seus fins interesses designa-se por seleção artificial.

   A seleção artificial faz-se através do controlo dos cruzamentos como via de melhorar o rendimento das variedades. À medida que os conhecimentos da genética aumentavam, surgiram novas técnicas, como a hibridação de espécies, e a manipulação genética.



278 Visualizações 02/06/2019