Apostila do 1ºAno - 3ºBimestre

Aula 1 - Origem da Vida

A Vida na Terra terá surgido á cerca de 3400 M.a., como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados. As células eucarióticas terão surgido há cerca de 2000 a 1400 M.a., seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 M.a. Neste espaço de tempo os fósseis são abundantes e mais desenvolvidos, indicando um processo evolutivo rápido.
O Criacionismo até ao século XIX considerava que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido, ou seja, sem evoluir. Isso, devido a obra de uma entidade toda poderosa.
Contudo surgem várias teorias alternativas, baseadas na observação de fenômenos naturais como foi o caso do abiogênese e da biogênese.
Em 1862, Pasteur, demonstrou que a Teoria Científica correta era a da Biogênese. 1) Ele colocou diversas misturas em balões de vidro de pescoços alongados e curvos, em contato com o ar. 2) Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente dos balões. 3)Verificou que, após o esfriamento dos líquidos, estes permaneciam inalterados, tanto em odor como em sabor. No entanto, não se apresentavam contaminados por microrganismos. 4) Quebrou alguns pescoços de balões, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos. 5) Concluiu, assim, que todos os microrganismos se formavam a partir de qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. 6) E que nos balões não quebrados, a entrada lenta do ar pelos pescoços curvos provocava a deposição dessas partículas, impedindo a contaminação das infusões. 7) Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a Vida surge sempre de outra Vida, preexistente.
Porém a Teoria que explica como o primeiro ser vivo surgiu foi a de Oparin em 1936, que tentava explicar a origem da Vida na Terra, sem recorrer a fenômenos sobrenaturais ou extraterrestres. Ela afirma que: 1) Na atmosfera primitiva existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. 2) Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioletas, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos. 3)Com o excesso de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. 4)Os aminoácidos eram arrastados para o solo. 5)Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas que eram levados para o mar pelas chuvas. 6) As proteínas dissolvidas em água formavam colóides que e interpenetravam e originavam os coacervados. 7) Que ficaram mais complexos e formaram as primeiras células que eram muito simples e heterotróficas. 8)Mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas, que faziam fotossíntese e isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbicos.
Oparin não conseguiu provar sua Teoria na época, mas em 1953, Stanley Miller, realizou em laboratório uma experiência que comprovou a Teoria de Oparin.

Aula 2 - A importância da Evolução nos processos biológicos

Evolução é o processo através no qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas. Ela tem suas bases fortemente justificadas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou atuais.
1)Homologia é a semelhança entre estruturas de diferentes organismos, devida unicamente a uma mesma origem embriológica. As estruturas homológicas podem exercer ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum.
Ex1: O braço do homem, a pata do cavalo, a asa do morcego e a nadadeira da baleia são estruturas homólogas entre si, pois todas têm a mesma origem embriológica. Mas não possuem a mesma função.
Ex2: A asa do morcego e a asa da ave, têm a mesma origem embriológica e a mesma função.
2)Analogia são estruturas diferentes quanto à origem embriológica, mas ambas estão adaptadas à execução de uma mesma função. Ex: As asas dos insetos e das aves não tem a mesma origem embrionária, mas possuem a mesma função: o vôo. São , portanto, estruturas análogas.
3)Irradiação adaptativa: é quando dois animais descendem de um ancestral comum, mas por adaptações a ambientes diferentes "desenvolvem" características diferentes. Ex: homem e macaco. As mãos são estruturas homólogas.
4)Convergência adaptativa: é quando animais de ascendentes diferentes se adaptam a um mesmo meio. Ex: baleia e peixes, diferem no ancestral, mas ambos são adaptados a vida marinha. As nadadeiras seriam órgãos análogos.

* Órgãos vestigiais encontram-se com tamanho reduzido e geralmente sem função, mas em outros organismos são maiores e exercem função definitiva. A importância evolutiva desses órgãos vestigiais é a indicação de uma ancestralidade comum. Ex: O homem tem o apêndice vermiforme , estrutura pequena e sem função localizada no ponto onde o intestino delgado liga-se ao grosso. Nos mamíferos roedores, ele é bem desenvolvido, nele o alimento é parcialmente digerido, armazenado e a celulose, abundante nos vegetais ingeridos, é degradada pela ação de bactérias especializadas.

Aula 3 - A Sistemática Básica

A sistemática é a ciência que descreve a biodiversidade e compreende as relações filogenéticas (evolutivas) entre os organismos.
Nela inclui:
-Taxonomia à descreve e classifica espécies e grupo de espécies, com suas normas e princípios
-Filogenia à estabelece relações evolutivas entre os organismos.
O objetivo da classificação dos seres vivos, foi inicialmente o de organizar as plantas e animais conhecidos em categorias. Posteriormente a classificação passou a respeitar as relações evolutivas entre organismos, organização mais natural do que a baseada apenas em características externas. Para isso se utilizam também características ecológicas, fisiológicas, etc. É a esse conjunto de investigações a respeito dos grupos que se dá o nome de Sistemática.
Nos últimos anos têm sido tentadas classificações baseadas na semelhança entre genomas, com grandes avanços em algumas áreas, especialmente quando se juntam a essas informações aquelas oriundas dos outros campos da Biologia.
A classificação dos seres vivos é parte da sistemática, inclui a coleta, preservação e estudo de espécimes, e a análise dos dados vindos de várias áreas de pesquisa biológica. Nomenclatura é o nome científico, dado aos organismos e às categorias nas quais são classificados.

Aula4 - A importância da Evolução na Taxionomia, Seleção e Adaptação

A Evolução é a mudança positiva das características hereditárias de uma população outra. Algumas teorias tentam explicar esta evolução.
Segundo Darwin, a Lei da Seleção Natural afirma que os seres mais aptos sobreviviam e passavam seus genes para os descendentes graças as suas melhores características em se adaptarem e sobreviverem por mais tempo, para poderem deixar mais descendentes, estes também mais aptos, formando um círculo vicioso
A adaptação é quando um ser vivo se adapta ao lugar onde vive (as vezes muito frio ou quente, com poucos alimentos), e seleção natural é quando a natureza seleciona os indivíduos mais preparados para viverem em tal ambiente, eliminando por seleção natural os indivíduos menos adaptados.Assim a adaptação é uma conseqüência da seleção natural.
Observou também que isso se assemelha com a seleção artificial que seres humanos fazem com raças de cachorros, cruzando os mais bonitos, mais fortes e mais saudáveis para produzirem filhotes mais bonitos.
Taxionomia é o ramo da biologia que se ocupa da identificação, nomenclatura e classificação dos seres vivos e extintos. A partir de uma série variada de organismos, os taxionomistas criam uma hierarquia de agrupamentos, procurando agrupar os organismos de maneira a retratar relações evolutivas, estabelecendo uma relação de ordem.
-Reino: é um grupo de filos;
-Filos: é um grupo de classes;
-Classes: é um grupo de ordens;
-Ordem: é um grupo de famílias;
-Família: é um grupo de gêneros;
-Gênero: é um grupo de espécies;
-Espécie: é um grupo de indivíduos semelhantes que se reproduzem entre si, gerando descendentes férteis.
Ex: O modelo classificado a ser classificado do cão.
Reino: Animalia ou Metazoa (se enquadram todos os animais existentes na Terra);
Filo: Chordata (seres cordados, que possuem esboço de coluna vertebral);
Classe: Mammalia (somente os mamíferos);
Ordem: Carnívora (somente os carnívoros);
Família: Canidae (saíram os felídeos e ursídeos. Ficaram apenas os canídeos);
Gênero: Canis (saiu a raposa. Ficaram o cão e o lobo, que pertencem ao gênero Canis
Espécie: Canis familiaris (Saiu o lobo. Ficou o cão).

Especiação é o processo evolutivo de transformação gradual de uma espécie em outra ou pela divisão de uma espécie em duas. Isso ocorre quando uma espécie sofre ISOLAMENTO GEOGRÁFICO, ou seja, uma separação física de subpopulações de uma espécie devido a formação de barreiras que isolam as subpopulações, podendo ser um rio que corta uma planície, um vale que divide dois planaltos ou um braço de mar que separa ilhas e continentes. Este isolamento altera o seu nicho ecológico ou o seu comportamento, de maneira que estas subpopulações com o passar do tempo sofram alterações genéticas sendo incapazes de ser cruzar novamente e formarem descendentes férteis.

Aula 5 – Filogenia e Distribuição da Vida na Terra

A filogenia é a representação da história das relações de parentesco entre as espécies.
Quando estudamos as relações de parentesco entre duas espécies, teoricamente, houve uma espécie ancestral comum a elas, a que as originou. Existe apenas uma história das relações de parentesco entre as espécies. A filogenia de um determinado grupo de espécies é elaborada com bases em diferentes dados, diferentes evidências, que são interpretados pela pessoa que estuda esse caso particular. Como as informações nunca são completas e há, ainda, o problema da livre interpretação dessas informações por parte do autor, a filogenia sempre será uma representação hipotética que nos dá uma ideia de como aquele determinado grupo de espécies estão relacionadas entre si.
No entanto, ela jamais será a exata história "genealógica" daquele grupo. Podem existir mais de duas filogenia para o mesmo grupo, porque depende do autor e dos caracteres que ele seleciona como importantes para estabelecer as relações de parentesco entre as espécies estudadas.
O importante da filogenia é que ela é uma ferramenta que nos auxilia no estudo da evolução de um grupo ou, de uma determinada característica dentro de um grupo.
Ex: a postura bípede dos humanos, do Homo sapiens; para podermos entender como evoluiu essa forma de locomoção devemos analisar a forma de locomoção das espécies aparentadas com a nossa, para tal fim precisamos conhecer a filogenia de um grupo dos primatas, que no caso é a filogenia dos grandes macacos. Dessa forma sabemos que o homem é mais aparentado com o gorila, o chimpanzé, o orangotango e o gibão, do que com o resto dos macacos. Ou seja, é muito provável que o homem e esses macacos compartilhem um ancestral comum. Portanto, para abordar a evolução da locomoção bípede dos humanos devemos analisar, também, as formas de locomoção destes animais.

A distribuição das espécies ao longo do globo terrestre pode ser explicada por processos:
- Dispersionistas: ocorre quando uma espécie tem o seu centro de origem e a partir dele seus descendentes se dispersam para outros lugares. Para isso, têm que transpor uma barreira geográfica (surgimento de rios, mares, montanhas,...) e que posteriormente ficam isolalados podendo formar duas espécies.
- Efeito Vicariante: é o mecanismo evolutivo no qual ocorre uma fragmentação de uma área biótica, separando populações de determinadas espécies. A falta de fluxo gênico entre as duas sub-populações agora formadas fará com que elas fiquem cada vez mais diferentes e, mantendo-se a barreira por tempo suficiente, levará à especiação.

Aula 6 – Evolucionismo Segundo os Cientistas Lamarck e Darwin

1)Lamarckismo, defendeu a teoria de que as características das espécies mudavam com o tempo. Em sua teoria, os órgãos que eram utilizados desenvolviam, enquanto os que não eram, atrofiavam. Esta é a Lei do uso e desuso dos órgãos. Porém esse raciocínio está incorreto. Ex: Um rapaz muito magro, de família magra e esposa com mesmo biótipo começa malhar muito, fica muito musculoso. Seu filho não nasce musculoso, por isso o erro.
2)Darwinismo, afirma que algumas espécies evoluíam de outras e que os animais mais preparados para enfrentar condições adversas de temperatura, falta de alimentos, entre outros sobreviviam e conseguiam passar suas características para os descendentes. Esta teoria estava quase 100% certa, o que faltou foi que ela não considerou alguns fatores.
3)Neodarwinismo (Teoria Sintética da Evolução) , é a teoria mais aceita , uma combinação da seleção natural de Darwin com os conceitos de genética de Mendel. Tal teoria leva em consideração 3 fatores principais: Seleção natural, mutação e recombinação gênica.

Obs: Variedade Genética de um população:
a)Fatores que a aumentando:
-Mutação: É qualquer modificação na característica de uma espécie, devido a falha durante a duplicação dos cromossomas, como pela exposição do organismo à radiatividade ou a certos produtos químicos. Ocorre ao acaso, podendo afetar uma região do código do DNA e, assim, alterar um gene (positiva ou negativamente). Se as novas mutações forem adaptativas às condições ambientais elas serão mantidas (evolução), caso não sejam elas serão eliminadas da população posteriormente pela seleção natural.
- Recombinação Gênica, que é a troca de genes entre duas moléculas de DNA, para formar novas combinações de genes em um cromossomo. Processo esse denominado crossing over, que ocorre durante a meiose para formar células sexuais.
As bactérias também transferem DNA em um sentido para outra bactéria por contato célula-célula pelo processo de Conjugação.
-Fluxo Gênico (Migração): Os genes são introduzidos em uma população através dos indivíduos migrantes, o que tende a aumentar a variabilidade genética da população.
b)Fatores que a diminuem:
-Seleção Natural: é o processo pelo qual os genes resistentes (melhores) são selecionados para serem transmitidos, já os inadequados são eliminados.
-Deriva Genética: Ocorre devido a catástrofes que isolam algumas populações que precisaram se adaptar e cruzar entre si formando ate mesmo uma nova espécie, sem que haja seleção.