Baixe Evolução e Formação de Novas Espécies: Darwin, Malthus e o Processo Evolutivo e outras Notas de estudo em PDF para Medicina, somente na Docsity!
Fixismo: As teorias fixistas defendem que as espécies são imutáveis (fixas) e criadas independentemente umas das outras. Hipótese da geração Espontânea As espécies seriam constantemente formadas a partir da matéria inerte (não viva), mediante determinadas condições e sob a acção de um “princípio activo” presente na matéria e que, por si só, era capaz de gerar vida. Esta hipótese, submetida a verificação experimental, conduz a conclusão errada. Hipótese do Criacionismo As espécies teriam sido criadas todas de uma só vez, segundo um determinado plano de criação de um ser sobrenatural (Criador). Esta hipótese não tem carácter científico, porque não pode ser comprovada experimentalmente. Hipótese Catastrófica Admite que na história da terra teria havido uma sucessão de catástrofes geológicas, que teriam destruído as espécies existentes, surgindo posteriormente novas espécies vindas de outras regiões (migrações). O que levou Cuvier a enunciar esta hipótese foi a descoberta de enumeros fósseis (como vestígio da vida do passado) impressos nas rochas e os dados fornecidos pela estratigrafia. Cuvier enuncia a hipótese Catastrófica baseada nos seguintes dados:
- algumas formas fósseis não correspondiam a formas actuais
- fósseis muito diferentes existiam em estratos próximos
- existência de lacunas estratigráficas (ausência de fósseis em determinados estratos) Teorias evolucionistas Evolucionistas: Foi no século XIX que as ideias transformistas ganharam forças, acabando por impor o evolucionismo como paradigma da origem e diversidade das espécies. De entre os principais defensores das ideias de evolução destacam-se Lamarck e Darwin. As suas teorias defendem a existência de antepassados comuns a todos os seres vivos e a modificação lenta e gradual das espécies ao longo do tempo, diferindo nos mecanismos propostos para explicar o processo evolutivo. Lamarckismo: Lamarck propôs uma explicação para a evolução dos seres vivos. Admitia uma progressão lenta e gradual dos organismos mais simples para os mais complexos. Esta progressão ocorreria segundo dois princípios: Lei do uso e do desuso Lei da herança de caracteres adquiridos Segundo 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 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 do uso e do desuso) Exemplos:
- A toupeira, pelos seus hábitos subterrâneos, faz pouco uso da visão, sendo os seus olhos pequenos e pouco funcionais – atrofio do órgão sob a influência do meio.
- O pescoço alongado do cisne foi obtido graças ao habito desta ave mergulhar profundamente a cabeça em busca de alimento – desenvolvimento do órgão pela necessidade de adaptação ao meio. Lamarck considera que as transformações sofridas, provocadas pelo ambiente, quer no sentido do desenvolvimento do órgão, quer de sua atrofia, eram transmitidas à descendência – Lei da herança dos caracteres adquiridos. Essa pequenas transformações, ao acumularem-se ao longo de gerações sucessivas,
provocariam o aparecimento de novas espécies, funcionando assim como o principal factor de evolução. Darwinismo Darwin pôs em evidência o mecanismo essencial que dirige a evolução , a selecção natural. Para o desenvolvimento das suas ideias tiveram muita influência:
- A teoria de Malthus sobre o crescimento da população.(gráfico pág.32)
- Os trabalhos de Lyell demostraram que as causas que provocam a alteração das rochas e do relevo na actualidade são as mesmas que actuaram no passado da Terra, diferindo apenas na sua intensidade dados geográficos).
- Variabilidade intra-especifica.
- Dados biográficos
- Selecção artificial Darwin formulou o seguinte raciocínio: se todos os criaturas produzem mais descendentes do que aqueles tem possibilidade de sobrevir, então a selecção natural determina a evolução, já que os sobreviventes estarão mais bem adaptados às condições de vida dominantes num dado momento e local. Selecção natural – os mais aptos sobrevivem e espalham na natureza os caracteres mais favoráveis. Dado que o ambiente não possui os recursos necessários para a sobrevivência de todos os indivíduos que nascem, deverá ocorrer uma luta pela sobrevivência durante a qual serão eliminados os menos aptos. O essencial . todas as espécies apresentam, dentro de dada população, indivíduos com pequenas variações nas suas características, como, por exemplo, na forma, no tamanho e na cor. . as espécies originam mais descendentes do que aqueles que podem sobreviver. . na luta pela sobrevivência, os descendentes que possuem variações vantajosas, relativamente ao meio em que se encontram, têm maior taxa de sobrevivência, sendo eliminados os indivíduos que possuem variações desfavoráveis – Selecção natural. . os indivíduos portadores de variações favoráveis transmitem as suas características à descendência. . a selecção natural, actuando ao longo de muitas gerações, conduz à acumulação das características mais vantajosas nos descendentes pelo que os indivíduos serão tão diferentes que eventualmente poderão vir a constituir novas espécies. Comparação entre o Lamarckismo e o Darwinismo LAMARCKISMO DARWINISMO Semelhanças Teorias explicativas da biodiversidade
Atribuem ao ambiente um papel importante na evolução
Diferenças O meio é o principal factor favorável pelas alterações em determinado órgão dos seres vivos
O ambiente vai desempenhar um papel de selecçionador (selecção natural) na medida em que escolhe as variações dos seres vivos (variabilidade diferencial) que permite uma melhor sobrevivência (sobrevivência diferencial).
os embriões das diferentes classes dos Vertebrados. Essas semelhanças podem ser explicadas se pensarmos que, no decorrer do processo embrionário, se esboça o plano estrutural básico do corpo que todos herdaram de um ancestral comum. Haeckel forma a lei da recapitulação, segundo a qual a ontogenia é uma recapitulação da filogenia, ou seja, durante o desenvolvimento embrionário cada animal passa por fases que correspondem a fases adultas de espécies ancestrais. Esta interpretação, apesar de errada, veio sugerir uma forte relação entre ontogenia e filogenia. Quanto mais afastados filogeneticamente estiverem duas espécies, mais curtas são as fases embrionárias comuns e, pelo contrário, os seres mais aparentados apresentam estádios embrionários semelhantes Mais tarde a hipótese de Haeckel foi conhecida Lei da biogenética. Esta lei baseou-se na premissa de que as mudanças evolutivas têm origem numa sucessiva adição de estádios. Argumentos biogeográfica Estes argumentos, baseando-se na distribuição geográfica dos seres vivos, consideram dois casos distintos:
. a existência de seres vivos semelhantes em regiões muito afastadas. Como exemplo, refira-se a semelhança existente na fauna e flora África e América do Sul e a existente na Ásia e na parte ocidental da América do Norte. Admite-se que outrora estes continentes estiveram unidos e que após a sua separação não se verificou divergência evolutiva, talvez porque as condições ambientais a que ambas as espécies ficaram sujeitas tivessem sido idênticas. . a ocorrência de grande diversidade de seres vivos em zonas geograficamente próximas. É o caso, por exemplo, das tartarugas das ilhas Galápagos e pássaros do mesmo arquipélago: embora tenham derivado de antepassado comum, pensa-se que estes seres foram condições ambientais diferentes (pressões selectivas diferentes), o que levou a uma divergência evolutiva. Neste caso particular, a divergência originou mais do que duas espécies diferentes, falando-se em radiação adaptativa. Argumentos citologicos Consiste na constatação de que todos os organismos são constituídos pelas mesmas unidades básicas: as células. A uniformidade dos processos e mecanismos celulares pressupõe também uma unidade evolutiva (Ex.: as semelhanças entre a estrutura das membranas sobre o processo de divisão celular). Argumento Bioquímico Os argumentos bioquímicos são baseados no facto de: . todos os seres vivos serem constituídos pelos mesmos tipos de biomoléculas (proteínas, lípidos, glícidos: ácidos nucleicos, aminoácidos, água e sais minerais) . os mecanismos básicos serem idênticos em todos os seres, a nível (código genético, síntese proteica, etc.). A fim de se estabelecerem relações filogenéticas entre os seres vivos, é necessário proceder à análise de proteínas, a comparações entre os seus DNA e à Quantificação das reacções imunológicas. Análise de proteínas - podem-se estabelecer diferentes quer no número, quer tipo e disposição dos aminoácidos. Assim, quanto mais semelhantes forem as proteínas das duas espécie, mais aparentadas elas são, isto é, menor é a distância filogenéticas entre as espécies. Comparação entre as moléculas de DNA – recorrendo à técnica de hibridação do DNA, pode-se inferir acerca da proximidade filogenética: assim, quanto maior for o grau de hibridação de DNA em diferentes espécies, maior é o grau de parentesco. Quantificação das reacções imunológicas – procede-se a testes serológicos, que têm a finalidade de avaliar a taxa de reacção
imunológica em diferentes espécies. O sistema imunitário reage à introdução de substâncias estranhas, produzindo anticorpos. Estes determinam fenómenos de aglutinação, formando compostos insolúveis (antigene-anticorpos), tomando os antígenes inofensivos. Pode-se determinar o grau de parentesco entre as espécies através das reacções de aglutinação (precipitação de proteínas) e deduzir sobre o processo evolutivo. Assim, quanto mais elevada for a precipitação de proteínas, maior é o grau de parentesco. Neodarwinismo
O desenvolvimento dos conhecimentos de genética, particularmente as novas descobertas sobre hereditariedade, permitiu reinterpretar a teoria da evolução de Darwin, sintetizando e correlacionando os diversos conhecimentos das áreas da genética, citologia e bioquímica. O Neodarwinismo difere das ideias propostas por Darwin porque:
. explica as causas das variações . a variabilidade surge nas frequências genéticas, isto é, no fundo genético das populações O Neodarwinismo baseia-se nos trabalhos de: . Darwin e Wallace – importância do meio e da selecção natural . Mendel – lei da segregação independente dos caracteres . Walter e Sutton – localização e suporte dos genes nos cromossomas (teoria cromossomática da hereditariedade). . Morgan – relação entre a variabilidade fenótipica e alteração nos genes ou na consequência de genes nos cromossomas (explicação genética das mutações). . Anatomia comparada e paleontologia. Segundo o Neodarwinismo, a variabilidade, matéria-prima do processo evolutivo, é causado fundamentalmente pela recombinação génica e pelas mutações. Recombinação génica – ocorre através da reprodução sexuada em dois fenómenos complementares: a meiose e a fecundação. . pela meiose, ocorre a recombinação génica ao acaso, na Profase I, através do crossing-over entre os cromossomas homólogos dos progenitores, contribuindo também a disposição ao acaso dos cromossomas na placa equatorial e sua ascensão para os pólos, durante a Anafase I. . pela fecundação, ocorre a união ao acaso dos gâmetas, de entre os milhares que são formados. As mutações são causas de variabilidade porque podem introduzir novos genes nas populações, que, se forem vantajosos, poderão contribuir para aumentar a capacidade de sobrevivência. Assim, mutações e recombinação génica: . criam variabilidade no fundo genético de uma população . aumentam a possibilidade da adaptação, perante as variações do ambiente (maior aptidão evolutiva) . aumentam a possibilidade de aparecimento de variações favoráveis . conferem mais hipóteses de sobrevivência, originando um maior número de descendentes. Selecção natural e evolução Tratando-se de um fenómeno de evolução divergente, o processo de evolução é o seguinte: Numa população há variações do fundo genético, devido a recombinações genéticas e mutações. Quando há uma alteração do ambiente, surgindo pois novos nichos ecológicos, as populações portadoras de variações favoráveis são naturalmente seleccionadas (selecção natural), por estarem melhores adaptadas e preservadas. As portadoras de variações desfavoráveis são
A deriva genética é a variação ao acaso (aleatório) das frequências genéticas numa população pequena, de geração em geração. Pode surgir quando um pequeno número de indivíduos pioneiros coloniza novos ambientes, formando uma nova população diferente da original. Assim, por deriva genética, um gene pode ser eliminado de uma população, ainda que condicione um carácter adaptativo (por simples obra do acaso). Selecção natural A selecção natural é o conjunto de forças ambientais que pode agir em qualquer momento do ciclo de vida de um ser vivo, quer no sentido positivo, proporcionando-lhe uma sobrevivência diferencial, quer no sentido negativo, provocando-lhe uma mortalidade diferencial. Selecção natural pode:
. levar à produção de um diferente número de descendentes viáveis (fertilidade diferencial) . manter um conjunto de características de uma população ao longo do tempo . mudar um conjunto de características numa dada direcção . fragmentar uma população em dois ou mais grupos . contribuir para manter numa população um gene nocivo: a acção da selecção natural sobre genes prejudiciais é maior sobre genes dominantes do que sobre genes recessivos. A frequência do gene recessivo prejudicial aumenta devido à superioridade dos heterozigóticos. Especiação Especiação é um processo de formação de novas espécies a partir de uma população ou populações ancestrais. Em qualquer dos mecanismos de especiação que adiante se considerarão, o isolamento reprodutor entre as espécies formadas e outras já existentes é um acontecimento de importância fundamental, sendo considerado critério de aferição de processos. Efectivamente, podemos afirmar que a especiação só está consumada quando essa condição é atingida. Significado do isolamento na especiação Uma espécie pode ser caracterizada pelo seu fundo genético, e este pela frequência dos alelos que o compõe. Quando há troca de genes sem restrições no seio de uma população de determinada espécie (panmixia) o seu fundo genético tende a manter-se. Determinadas barreiras extrínsecas às populações podem limitar ou impedir a troca de genes entre dois ou mais grupos da população inicial. Constitui-se assim uma situação de isolamento geográfico que resultará numa acumulação progressiva de diferenças genéticas. A eliminação ou o aparecimento de novos alelos, bem como a variação significativa da sua frequência, resultantes de mutações, fenómenos de recombinação genética e selecção natural, podem originar fundos genéticos diferentes do inicial. A fixação de novos fundos genéticos em diferentes populações acabará por impedir o cruzamento entre elas ou inviabilizar a fertilidade dos híbridos em gerações futuras. Este isolamento reprodutor, também designado isolamento biológico ou intrínseco, é portanto condição necessária para o desenrolar do processo de especiação, garantindo a integridade genética das espécies formadas e a manutenção dos seus caracteres particulares. É importante referir que o isolamento biológico nem sempre decorre de uma situação de isolamento geográfico, podendo verificar-se no seio de uma população. Microevolução – alteração na frequência de alelos em sucessivas gerações isso indica que está a ocorrer evolução, neste tipo de evolução, que envolve mudanças pequenas e graduais dentro de uma população. Macroevolução – a acumulação de sucessivas mudanças ao longo do tempo pode ser suficiente para dar origem a novas espécies ou até a grupo mais amplo de organismos.
Conceito Localiz. no tempo Critérios Críticas Fecundidade Século XVII John Ray Espécie: Conjunto de indivíduos idênticos entre si que dão origem, através da reprodução, a novos indivíduos semelhantes a eles próprios.
Morfológico Século XVII Lineu Espécie: Grupo de seres vivos morfologicamente semelhantes entre si e a um determinado tipo ideal.
- dentro da mesma espécie existem seres com grandes diferenças.
- em espécies diferentes existem grandes semelhanças. Biológico Século XIX Ernst Mayr Espécie: População ou comjunto de indivíduos que em condições naturais se cruzam entre si, originando indivíduos férteis e estão isolados de outros grupos semelhantes (isolamento sexual).
- há seres que só se reproduzem assexuadamente.
- não pode aplicar-se a populações que estejam isolados. Há espécies que, por estarem separadas geograficamente, não se cruzam em condições naturais, só em cativeiro. Multidimen-sional Século XX Grassé Espécie: População activa (em constante evolução) de organismos que partilham o mesmo fundo genético, com caracteristicas anatómicas, fisiologicas e de comportamento comuns, podendo em condições naturais cruzar-se e originar descendentes férteis.
- conceito mais aceite, apesar das grandes dificuldade em conciliar critérios
Tipos de especiação A especiação é um processo de formação de novas espécies, quer haja ou não isolamento geográfico (barreira geográfica: vale, rio, montanha). Uma das condições indispensáveis para a formação de uma nova espécie é o isolamento biológico ou reprodutor. Consideram-se dois tipos de especiação:
. geográfica ou alopátrica: quando há isolamento reprodutor precedido de isolamento geográfico. . simpátrica: quando há isolamento reprodutor, sem isolamento geográfico. No processo alopátrico, devido à existência de barreiras extrínsecas entre as populações, que impedem o cruzamento e o fluxo de genes, vai ocorrendo divergência entre os respectivos fundos genéticos, acabando por surgir isolamento reprodutor. O contacto posterior entre indivíduos dos dois grupos resultará numa descendência
