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aula 04

Evolução biológica II

Neodarwinismo

Apenas no século XX, com as contribuições dos trabalhos de Mendel e a expansão conceitual sobre genes, foi possível estabelecer os fatores determinantes da variabilidade nos seres vivos: as mutações e a recombinação gênica.

As mutações são fontes básicas para toda variabilidade genética, pois fornecem a matéria-prima para a evolução.

A recombinação gênica também contribui para a variabilidade. A reprodução sexuada, a segregação independente de dois ou mais pares de genes e o crossing-over são os fenômenos que permitem novos arranjos de genes que chegarão aos gametas, aumentando a variabilidade dessas células formadas durante a meiose e, consequentemente, aumentando a probabilidade de ocorrência de genótipos diferentes.

O neodarwinismo, teoria sintética da evolução ou teoria moderna da evolução proposta no início da década de 1940, constitui uma ampliação das ideias de Darwin: explica as causas das variações nos seres vivos, coisa que o darwinismo clássico não conseguiu explicar.

A evolução, portanto, pode ser considerada como resultado da seleção natural, atuando sobre a variabilidade genética.

A seleção pode ser:

Seleção direcional

favorece apenas um dos tipos extremos da curva de distribuição normal;

Seleção estabilizadora (normalizadora)

favorece os fenótipos médios da curva de distribuição normal, em detrimento dos fenótipos extremos;

Seleção disruptiva (diversificadora)

favorece os indivíduos com fenótipos de ambos os extremos da curva de distribuição normal, em detrimento dos indivíduos com fenótipos médios.

Evidências da evolução

São numerosas as evidências que corroboram a linha de pensamento da maior parte da comunidade científica que tem a evolução dos seres vivos como uma realidade incontestável.

Evidências anatômicas

O estudo da anatomia comparada mostra que espécies muito diferentes revelam estruturas com grandes semelhanças, apresentando um mesmo plano básico de organização.

A padronização e a semelhança de estruturas anatômicas não se limitam apenas ao esqueleto, estando presentes também na anatomia das vísceras (órgãos internos). Aves e mamíferos, por exemplo, apresentam coração, sistema circulatório, sistema nervoso, entre outros, constituídos das mesmas partes básicas.

Órgãos ou estruturas semelhantes que têm, em diferentes espécies, a mesma origem embrionária são chamadas de homólogos.

Outra evidência anatômica do processo evolutivo são os chamados órgãos vestigiais. Tais órgãos são pouco desenvolvidos (atrofiados) em determinados grupos, mas muito desenvolvidos e funcionais em outros, revelando a existência de um parentesco evolutivo entre eles ou a presença de uma “linha de montagem” comum na natureza.

© Pattanawit Chan / / 123RF.

Evidências embriológicas

O estudo da embriologia comparada mostra que existem certas semelhanças nos estágios mais prematuros do desenvolvimento embrionário de diferentes espécies.

A embriologia comparada também mostra que essas diferentes espécies de vertebrados, em determinados estágios do desenvolvimento embrionário, possuem certas características em comum que normalmente se tornam ausentes nos indivíduos adultos.

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Evidências bioquímicas

Várias enzimas digestivas produzidas pelo organismo humano também são encontradas em outras espécies de animais. Exemplo é a amilase, enzima produzida por células de quase todos os invertebrados e vertebrados.

O desenvolvimento da biologia molecular e da genética tem permitido comprar diretamente a estrutura genética de diferentes espécies por meio da comparação de nucleotídeos presentes nas moléculas de DNA.

Espécies comparadas Números de aminoácidos diferentes
Homem x chimpanzé 0
Homem x gorila 2
Homem x macaco Rhesus 12
Macaco Rhesus x gorila 14

Os resultados da análise bioquímica têm confirmado as estimativas de parentescos entre espécies obtidas por meio do estudo de fósseis e da anatomia comparada.

Evidências paleontológicas

Os tipos de fósseis encontrados em determinada camada de solo refletem a flora e a fauna existentes no local, por ocasião da formação das rochas. Assim, a análise dos fósseis encontrados em camadas sucessivas de rochas sedimentares permite deduzir a sequência das formas de vida que estiveram em determinado local.

A idade de um fóssil pode ser estimada por meio da medição de elementos radioativos presentes nele ou na rocha em que ele se encontra.

O estudo dos fósseis permite deduzir o tamanho e a forma dos organismos que os originaram, possibilitando a reconstrução de uma imagem, possivelmente parecida, dos animais e vegetais, quando estes eram vivos.

O estudo comparado de numerosos fósseis diferentes, todos eles de uma mesma linha evolutiva, constitui o que se chama ortogênese.

Mecanismos de especiação

Processo de formação de nova(s) espécie(s) ocorrido a partir de uma espécie ancestral. Envolve a ocorrência de diferentes eventos, como mutações e seleção natural. Pode ser feita com ou sem a ocorrência de isolamento geográfico. Assim, distinguimos dois tipos de especiação: alopátrica ou simpátrica.

Especiação alopátrica

Também conhecido por especiação geográfica ou ainda cladogênese, as novas espécies se formam quando uma população é dividida em dois ou mais grupos por uma barreira geográfica, ou seja, quando entre os diferentes grupos se estabelece um isolamento geográfico.

Para que haja esse tipo de especiação, alguns eventos precisam ocorrer em etapas sequenciais. São eles: isolamento geográfico, diversificação gênica e isolamento reprodutivo.

O isolamento geográfico é a separação física de indivíduos de uma população em subpopulações. Por exemplo, um rio, uma cadeia de montanhas.

© Pattanawit Chan / / 123RF.
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A diversificação gênica é a progressiva diferenciação do conjunto gênico das subpopulações isoladas. Ela é causada por dois fatores: mutações e seleção natural.

O isolamento reprodutivo resulta da incapacidade, total ou parcial, de membros de duas subpopulações se cruzarem, produzindo descendência fértil. Em geral, depois de um longo período de isolamento geográfico, as subpopulações isoladas se diferenciam tanto que perdem a capacidade de se cruzar, formando-se, assim, reprodutivamente isoladas.

Existem diferentes tipos de mecanismos de isolamento reprodutivo.

Mecanismos pré-copulatórios

Impedem de alguma forma a realização da cópula entre os indivíduos e, consequentemente, não há a formação do zigoto. Isso pode ocorrer devido ao:

Isolamento estacional, sazonal ou temporal

Seus períodos de reprodução não coincidem.

Isolamento de habitat, ecológico ou espacial

Pelo fato de viverem em habitats diferentes.

Isolamento etológico ou comportamental

Seus comportamentos de corte, antes do acasalamento, são diferentes e incompatíveis.

Isolamento mecânico

Por incompatibilidade entre seus órgãos reprodutores.

Mecanismos pós-copulatórios

Pode ocorrer devido à:

Inviabilidade do híbrido

O zigoto se forma, mas morre prematuramente devido à incompatibilidade entre os genes dos dois gametas.

Esterilidade do híbrido

A esterilidade ocorre, porque as gônadas se desenvolvem anormalmente ou porque a meiose é anormal.

Deterioração da geração \({{F}_{2}}\)

A primeira geração de híbridos entre duas espécies (\({{F}_{1}}\)) é normal e fértil, mas seus filhos, a geração \({{F}_{2}}\), são indivíduos estéreis. Isso se deve à recombinação gênica incompatível.

Fala-se em irradiação adaptativa quando diferentes espécies, adaptadas a condições ambientais diferentes, tiveram a origem a partir de uma população ancestral comum por processos de especiação geográfica.

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Na convergência evolutiva ou adaptação convergente, seres de espécies totalmente diferentes podem evoluir no sentido da aquisição de adaptações semelhantes para a vida em um mesmo meio.

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Especiação simpátrica

Conhecido por anagênese, não exige isolamento geográfico.

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Exercícios

Sobre as teorias da evolução, assinale o que for correto.

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01

Entre os seres vivos e o meio em que vivem há um “ajuste” essencial para a sobrevivência. Esse ajuste pode ser entendido como um conjunto de adaptações a ambientes em contínuo processo de mudança. Com base em fundamentos das teorias evolucionistas e nas evidências da evolução biológica, assinale o que for correto.

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02

Com relação à evolução, observe as afirmativas a seguir:

I. Fósseis são restos ou impressões deixadas por seres que habitaram a Terra no passado e constituem provas de que nosso planeta foi habitado por seres diferentes dos que existem atualmente.

II. A explicação mais lógica para as semelhanças estruturais entre seres vivos com aspectos e modos de vida diferentes é que eles descendem de um mesmo ancestral.

III. A semelhança entre as proteínas de diferentes seres vivos pode ser explicada admitindo-se que esses seres tenham tido um ancestral comum.

IV. A teoria que admite que as espécies não se alteram no decorrer dos tempos denomina-se fixismo.

Assinale,

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03

Quando a semelhança entre estruturas animais não é sinal de parentesco, mas conseguida pela ação da seleção natural sobre espécies de origens diferentes, fala-se em:

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04

Em relação às evidências da evolução biológica, é correto afirmar que:

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05

Aula Concluída

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