Baixe trabalho evidencias da evolução e outras Trabalhos em PDF para Biologia Aplicada, somente na Docsity! 1 Cristóvão Nhamuave Edson Arlindo Langa Gomes José Gomes Evidencias da evolução: biogeográficas, etológicas, citológicas, bioquímicas e genéticas Licenciatura em Ensino de Biologia com Habilitação em Ensino de Química Universidade Pedagógica Massinga 2014 2 Cristóvão Nhamuave Edson Arlindo Langa Gomes José Gomes Evidencias da evolução: biogeográficas, etológicas, citológicas, bioquímicas e genéticas Trabalho da cadeira de Biologia Evolutiva a ser apresentado ao Departamento de Ciências Naturais e Matemática, curso de Biologia para efeitos de avaliação. Docente: Dr. Elvino Ferrão Universidade Pedagógica Massinga 2014 I. Resumo O presente trabalho apresenta uma descrição de argumentos lógicos que sustentam as teorias da evolução, concretamente os argumentos biogeográficos que descrevem uma serie de factores que terão influenciado no actual estagio de evolução e distribuição dos organismos no planeta terra, preocupa-se com a história evolutiva dos seres vivos, qual ou quais os factores que determinaram a distribuição dos táxon em uma ou mais regiões, ou seja, é o estudo da distribuição geográfica dos seres vivos e as trocas desta através do tempo, essa biogeografia pode ser fenética, de dispersão e panbiogeografia, todas descrevem o movimento dos indivíduos para além dos limites de sua área de distribuição, deste modo pode se afirmar que se uma espécie ocupa uma determinada área, ela evoluiu nesse local ou evoluiu em outro e dispersou para essa área. Argumentos etológicos tambem fazem parte do trabalho, os mesmos abordam assuntos relacionados com o comportamento dos indivuduis, pelo que se refere que o padrao de comportamento ‘e uma caracteristica fisica que o individuo apresenta por portar uma carga genetica. Deste modo querendo afirmar que o comportamenbto ‘e a associaçao entre factores ambientais e factores geneticos. O comportamento entre individuos da mesma especie pode apresentar variaçoes deacordo com a distribuiçao desses organismos, sendo pressuposto fundamental parra justificar a teoria da evoluçao. Não obstante os afctores acima referidos inclui-se na lista argumentos citologicos nque definem uma estrutura basica e fundamental de todos os seres vivos que são as celulas, deste modo podendo se afirmar que as celulas eucarioticas teram surgido apartir de celulas procarioticas por autogenia e endossimbiose, sendo justificado pela semelhança entre certas estruturas celulares e bacterias de vida levre, a semelhança nos processos celulares e nas formas de divisao celular. Parra sustentar argumentos citologicos juntam-se a ele argumentos bioquimicos e geneticos que referem que os organismos são constituidos por biomoleculas como lipidos, proteinas, glicidos e acidos nucleicos, o facto de existirem 20 aminácidos nos seres vivos e a molecula de eneregia ATP. Estes argumentos são uma parte de uma gama de informaçoes que tem como objectivo explicar a origem e evoluçao dos seres vivos, que ate joje é uma toeria. 1. Introdução O presente trabalho foi elaborado no âmbito da cadeira de Biologia Evolutiva, locionada na Universidade Pedagógica delegação de Massinga e, tem como tema evidências evolutivas baseada em argumentos biogeográfico, etológicos, celulares, bioquímicos e genéticos. A Evolução é o processo gerador de toda a diversidade da vida no planeta. O estudo da Evolução inclui aspectos de todas as outras disciplinas da Biologia. A evolução biológica é o conjunto de transformações adaptativas que ocorrem ao longo do tempo nos seres vivos, o processo evolutivo não é unidireccional, ou seja, as espécies não seguem o caminho simples do “adaptar-se ou morrer”, em relação ao meio ambiente, pois elas mesmas modificam esse meio. A Evolução, então, é um caminho complexo de interacções entre as espécies entre si e entre elas e o meio ambiente. O trabalho está dividido da seguinte forma: Objectivos, metodologias, argumentos que defendem a evolução no âmbito biogeográficos, etológicos, citológicos, bioquímicos e genéticos. Essa organização tem a finalidade de facilitar e fazer perceber ao leitor os aspectos neles abordados. 1.1. Objectivo Geral • Estudar as evidências evolutivas a nível biogeográfico, etológico, citológico, bioquímicos e genéticos. Específicos • Indicar as evidências evolutivas baseadas em biogeografia, etológico, citológico, bioquímicos e genéticos. • Estabelecer relações evolutivas para cada tipo de evidência estudado; 1.2. Metodologia Para a elaboração do presente trabalho foram usadas diferentes metodologias como a consulta bibliográfica (leitura, analise e sites de obras de diferentes autores), pesquizas virtuais e por fim a sistematização e compilação do trabalho final. ✓ Conhecer sua história evolutiva; ✓ Sua relação de parentesco; ✓ Os factores climáticos que podem influenciar no grupo; ✓ Química do solo, bem como eventos geológicos que determinaram a área actual; ✓ Registros fósseis (paleontologia), entre muitos outros, (MORRONE et al, 1996: 56). Deste modo, é importante conhecer geografia (continentes, montanhas, desertos, lagos, grandes ilhas e mares), do passado e do presente, como também climatologia e paleontologia. 2.1.1. Tipos de biogeografia Biogeografia fenética – área de distribuição individual. Biogeografia de dispersão – composição e afinidades de regiões e localidades. Centros de origens e história da dispersão de táxon (Biogeografia Filogenética). Biogeografia Vicariante e Panbiogeografia – área de distribuição congruente de táxon de filogenia distinta. 2.1.2. Dispersão Para PANTOJA (2008:22) a dispersão descreve o movimento dos indivíduos para além dos limites de sua área de distribuição. A dispersão e a biogeografia filogenética coincidem no objectivo primordial de buscar os centros de origem a partir dos quais se dispersaram os táxon para chegar à distribuição actual. O enfoque dispersalista considera basicamente que as dispersões, a partir de centros de origem, são a causa principal das disjunções. 2.1.2.1. Princípios da dispersão 1. Os táxon aparecem em áreas limitadas da Terra (centros de origem) de onde se produz especiação subsequente; 2. O centro de origem de um táxon pode ser estimado com critérios específicos; 3. As espécies novas evoluem e se dispersam; 4. Os seres vivos se dispersam tanto quanto sua capacidade permite; 5. O registro fóssil é fundamental para o esclarecimento da história biogeográfica, pois falam mais acerca do seu centro de origem. 2.1.3. Por que as espécies são encontradas em suas atuais distribuições? Dois argumentos podem ser citados para responder esta questao que são: ✓ Se uma espécie ocupa uma determinada área, ela evoluiu nesse local ou evoluiu em outro e dispersou para essa área. ✓ Se uma espécie não é encontrada em uma determinada área, ou ela evoluiu em outro local e nunca dispersou para essa área, ou já esteve presente nela mas já não vive mais lá. 2.2. Evidencias Etológicas Etologia compreende o estudo científico do comportamento animal, termo que provêm do grego êthos (conduta, costumes, comportamento) e lógos (estudo, tratado). A Etologia é uma combinação de estudos de laboratório e de campo com um forte carácter interdisciplinar, combinando conhecimentos de neuroanatomia, ecologia e evolução. E por outro lado, ela integra-se intimamente com outras disciplinas, principalmente das Ciências Humanas, fornecendo valiosas contribuições. Ênfase nos estudos naturalísticos: no ambiente onde estão presentes as pressões selectivas em relação às quais essa característica é adaptativa, e que portanto explicam sua selecção. O comportamento geneticamente determinado não é sinónimo de comportamento inato, estereotipado, imune a efeitos de experiência ou de aprendizagem. O que o conceito de determinação genética implica é que o ambiente não molda o comportamento arbitrariamente: seus efeitos são guiados e filtrados pela pré-organização do organismo. 2.2.1. Comportamento adaptativo De acordo com LANTZMAN (sd: 8) o comportamento adaptativo afecta o sucesso reprodutivo, uma adaptação é uma característica física ou comportamental que um organismo apresenta pelo facto de ser portador de uma carga genética que facilita sua ocorrência e que foi seleccionada, na história da espécie, por sua vês contribuição para a sobrevivência e o sucesso reprodutivo. O desenvolvimento comportamental é o resultado de complexas interacções entre factores genéticos e factores ambientais. Nem os factores ambientais nem os genéticos, considerado isoladamente, são responsáveis pelo desenvolvimento de nenhuma norma de conduta. Esquema 1: Relação dos factores que influenciam no comportamento. 2.2.2. Comportamento Como Fenótipo Do ponto de vista da biologia evolutiva, as características comportamentais são como qualquer outra classe de caracteres. Os comportamentos exibem variações genéticas e não genéticas, diferenças entre populações e espécies. Os comportamentos são sujeitos a evolução por selecção natural. 2.2.3. Indícios para a hereditariedade do comportamento De acordo com DELLINGER (2005:25) com base nos trabalhos com as cobras de jardim na Califórnia, mostra-se que neomatos inexperientes oriundo de lugares destintos tem diferença de preferência alimentar e que o cruzamento entre os mesmos mostra a dominância de uma preferência sobre a outra provando que estas preferências são hereditárias. Figura 2: Célula procariota e eucariota. Numa perspectiva evolutiva, a vida terá evoluído a partir de organismos mais simples, os procariontes, dos quais terão surgido os eucariontes. Duas hipóteses, a autogénica e a endossimbiótica, apresentam mecanismos explicativos desta evolução. 2.3.1.1. Hipótese autogénica A Hipótese Autogénica admite que a célula eucariótica terá surgido a partir de organismos procariontes, por invaginações sucessivas de partes da membrana plasmática, seguidas de especialização. Essas invaginações terão acabado por se isolar, originando membranas internas. Este modelo é apoiado pelo facto das membranas intracelulares das células eucarióticas manterem a mesma assimetria que a membrana plasmática. 2.3.1.2. Hipótese endossimbiótica A Hipótese Endossimbiótica admite que as células eucarióticas são o resultado da associação simbiótica entre vários ancestrais procariontes. Este modelo defende que o sistema endomembranar terá surgido de invaginações da membrana plasmática e que as mitocôndrias e cloroplastos se desenvolveram a partir de células procarióticas que permanecerem em simbiose no interior de células procarióticas hospedeiras, resistindo à digestão. Os cloroplastos ter-se-ão originado a partir de procariontes fotossintéticos; as mitocôndrias seriam procariontes heterotróficos aeróbios. Este modelo é apoiado vários argumentos: • Mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a bactérias, na forma, tamanho e estruturas membranares; • Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas internas, dividem-se independentemente da célula e contêm DNA em moléculas circulares, não associado a proteínas; Figura 3: hipótese endossimbiótica. 2.3.2. Porque há diversidade de indivíduos tendo todos a mesma unidade básica estrutural? A diversidade dos indivíduos veio das necessidades que os organismos iao passando com os eras evolutivas, de acordo com as diferenças ambientais e as diferenças geográficas, mutações entre outros. Deste modo podemos resumir em: ✓ Isolamento geográfico; ✓ Necessidades alimentares; ✓ Aspectos ambientais; ✓ Mutações. 2.4. Evidencias Bioquímicos e genéticas De acordo com DELLINGER (2005:55) ao analisar os componentes químicas das várias espécies podemos notar que quanto mais semelhante for a sua constituição química, maior o grau de parentesco ou filogenético. 2.4.1. O que consideramos Argumentos Bioquímicos? Considera-se como argumento bioquímico o fato de todos os seres vivos serem constituídos principalmente pelas biomoléculas como: • Lípidos, prótidos, glícidos e ácidos nucleicos; • A existência de ADN e ARN e sua intervenção na síntese proteica; • A universalidade do código genético, o qual é constituído, para quase todos os seres; por cinco bases, cujas combinações podem dar origem a diferentes proteínas; • O facto de existirem 20 aminoácidos nos seres vivos; • ATP como fonte de energia. 2.4.2. Estudos comparativos em proteínas: Existe uma unidade molecular nos seres vivos, tal como os componentes bioquímicos fundamentais 5 tipos de nucleótidos, 20 tipos de aminoácidos, actuação enzimática, código genético e processos metabólicos. As variações apresentam uma gradação, sugerindo uma continuidade evolutiva e quanto mais afastados filogeneticamente se encontrarem dois reconhece como estranhas proteínas diferentes das suas, respondendo com a produção de anticorpos específicos. Os anticorpos são proteínas produzidas nos leucócitos, como resposta á introdução no meio interno de um indivíduo de uma substância estranha, o antigene. A reacção antigene-anticorpo é específica, ou seja, as duas moléculas são complementares, daí resultando a inactivação do antigene e a formação de um precipitado visível. Deste modo, quanto maior a afinidade entre o antigene e o anticorpo, maior a reacção e maior o precipitado. A base destes estudos é que quanto mais afastada evolutivamente uma espécie se encontra de outra, maior o número de proteínas diferentes e, consequentemente, maior a intensidade da reacção imunitária. Figura 5: Sequencia de bases que compõem o DNA. 2.4.5. A mutação como força evolutiva COUTINHO (sd:6) defende que os efeitos da mutação nas propriedades genéticas de uma população vão diferir, caso estejamos examinando um evento mutacional tão raro que possa ser considerado virtualmente único, ou, um passo mutacional que ocorra repetidamente. O primeiro tipo não produz mudança permanente em populações grandes (embora, em conjunto com deriva genética, possa ter efeito importante no destino da variação, como veremos mais adiante), enquanto o segundo produz. Lembre-se também de que existem mutações gaméticas e somáticas, e seus efeitos nas propriedades genéticas de uma população diferem. Figura 6: Influencia das mutações na variabilidade genética. 3. Conclusão No final das investigações que culminaram com o trabalho escrito concluiu-se que as evidências da evolução são importantes factos que provam a evolução dos seres vivos na terra, esses argumentos são claros, precisos e lógicos. Os argumentos biogeográficos defendem a evolução com base no isolamento geográfico das espécies, isto é, a sua distribuição desigual nas diferentes partes do planeta proporcionou diferentes formas de evolução ate ao surgimento de novas espécies destintas umas das outras. Podemos fazer uma ligação directa entre o deslocamento geográfico e o comportamento animal, pois, é bem sabido que a localização do individuo com as condições ambientais determinam o comportamento específico que é fundamental para a sobrevivência da espécie. O comportamento dos indivíduos afecta em todos os aspectos vitais como o sucesso reprodutivo, uma adaptação é uma característica física ou comportamental que um organismo apresenta pelo facto de ser portador de uma carga genética que facilita sua ocorrência e que foi seleccionada, na história da espécie, por sua vês contribuição para a sobrevivência e o sucesso reprodutivo. Dentre vários argumentos foram citados argumentos citológicos, nos quais são a base de toda evolução, pois é sabido que todos seres vivos derivam de um ancestral comum e a base de sustento dessa afirmação está na semelhança estre as características dos indivíduos e neste caso especifico as semelhanças entre as células. Esta semelhança levou a conclusão que os seres procariotas surgiram da endossimbiose de cloroplastos e mitocôndrias nas células procariotas e a posterior diferenciação causado por processos evolutivos, dai todos seres vivos terem como base a célula, sendo ela procariota, eucariota animal ou vegetal. Os argumentos bioquímicos e genéticos estão centrados nas células, pois os resultados das análises bioquímicas têm confirmado as estimativas de parentesco entre espécies obtidas por meio do estudo de fósseis e anatomia comparada. Isso reforça ainda mais a teoria de que os seres vivos actuais resultam da evolução de seres que viveram no passado, estando todos os seres vivos relacionados por graus de parentescos mais ou menos distantes.