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:
1. 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.
2. 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).
|
Argumentos do Evolucionismo
Argumentos de anatomia comparada
A anatomia comparada é o estudo comparativo da forma e estrutura em diferentes organismos, de modo a estabelecer relações de parentesco entre eles.
Os dados anatómicos que evidenciam as relações de parentesco entre as diferentes espécies de seres vivos são a existência de órgãos homólogos, análogos e vestigiais.
Órgãos Homólogos – têm o mesmo padrão anatómico básico, a mesma origem embrionária, podendo em diferentes seres vivos desempenhar funções diferentes. Estes órgãos têm, em diferentes organismos, a mesma organização estrutural, a mesma posição relativa, o que reflecte que divergiram do mesmo antepassado, adaptando-se posteriormente a diferentes ambientes ou nichos ecológicos. Reflectem, por isso, uma evolução divergente(Ex.: membros anteriores dos Vertebrados).
O conjunto ordenados de órgãos homólogos em diferentes organismos constitui uma Série Filogenética.
Órgãos análogos - têm difere. padrão anatómico básico, difere. origem embrionária, desempenhando em diferentes seres vivos a mesma função. Estes órgãos têm, em diferentes organismos, difere. organização estrutural, diferentes posições relativas, o que reflecte que evoluíram de antepassados diferentes, sendo órgãos puramente adaptativos, acomodando-se aos mesmos nichos ecológicos.
Reflectem, por isso, uma evolução convergente (Ex.: as asas dos insectos e das aves).
Órgãos Vestigiais – órgãos que foram de grande utilidade um antepassado mas que no presente têm uma função reduzida. O ambiente actuou no sentido regressivo, privilegiando os indivíduos que iam surgindo com esses órgãos cada vez mais reduzidos. Ao longo de milhões de anos tornaram-se rudimentares, vestigiais, isto é, não funcionais.
Argumentos paleontológicos
O estudo do registo fóssil de espécies extintas (que não têm representes actuais, contrariando assim a imutabilidade das espécies, na medida em que levam a admitir que a Terra foi habitada, ao longo do tempo, por formas diferentes de seres vivos) permite a elaboração de fortes argumentos a favor do Evolucionismo. Para além de ter permitido pôr em causa a ideia da imutabilidade das espécies, permitiu definir percursos evolutivos de determinados grupos através do levantamento das modificações sofridas ao longo do tempo.
A descoberta de fósseis de transição ou formas sintéticas (corresponde a forma que possuíam características que correspondem, na actualidade, a dois grupos diferentes de organismos) tem permitido o estabelecimento de relações filogenéticas entre diferentes grupos actuais. Documentos que permitem concluir que as espécies não são independentes quanto à sua origem, contrariando as ideias fixistas (Ex.: Archaeopteryx, Pteridospérmicas, Ichtyostega).
Árvore filogenética é um diagrama com diferentes ramificações que têm em conta a origem dos grupos a partir de ancestrais comuns. Os ramos destas árvores assinalam o aparecimento de novas formas de seres vivos.
Argumentos embriológicos
Em determinados grupos de animais, as relações de parentesco são mais facilmente percebidas na fase embrionária do que na fase adulta. Nas fases precoces do desenvolvimento embrionário, existem semelhanças entre 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 dafilogenia, 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 também seleccionadas, mas negativamente, sendo eliminadas por estarem em desvantagem competitiva.
Pela reprodução, estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo das gerações.
O fundo genético da população original é alterado, modificando-se o ponto de ajuste.
Tratando-se de um fenómeno de evolução convergente, o processo de evolução é este:
Em populações de diferentes espécies há variações do seu fundo genético do mesmo tipo, devido a recombinações genéticas e mutações. Estas populações ocupam o mesmo ambiente e, dispondo de nichos ecológicos semelhantes, as populações portadoras de variações favoráveis são naturalmente seleccionadas (selecção natural), por estarem melhores adaptadas e preservadas. As portadoras de variações desfavoráveis são também seleccionadas, mas negativamente, sendo eliminadas por estarem em desvantagem competitiva.
Pela reprodução, estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo das gerações.
O fundo genético da população original é alterado, modificando-se o ponto de ajuste.
Evolução das populações e formação de novas espécies
Fundo genético – conjunto dos genes e genótipos de uma população, que passam à próxima geração. O fundo genético é descrito em termos de frequência genéticas.
População mendeliana – conjunto de indivíduos que se reproduzem sexuadamente e que partilham o mesmo fundo genético.
Factores de evolução
Mutações
Mutação é qualquer alteração auto-reproduzível do material genético, quer intragénico (génicas), quer na organização dos cromossomas ou do seu número (cromossómicas), dando origem a novos genótipos herdáveis.
As mutações podem ou não ter valor evolutivo. Para terem valor evolutivo, as mutações:
. não podem ser somáticas, letais, ou conferirem menor capacidade de sobrevivência.
. terão que ser hereditárias e conferirem maior capacidade de sobrevivência.
Os efeitos das mutações fixam-se com maior facilidade nas populações se tiverem origem num gene dominante, pois este exprime-se quer através de um indivíduo homozigotico, quer de um heterozigotico, ao passo que se o gene mutado for recessivo é mais demorada a sua fixação nas populações, pois a característica só se manifesta em homozigotia recessiva.
Migrações
Migração é um movimento de um indivíduo adulto, de gâmetas ou de indivíduos nos primeiros estádios de desenvolvimento embrionário de uma população para outra, implicando fluxo de genes positivos (entrada de genes na população – imigração) ou negativo (saída de genes da população – emigração).
As migrações têm valor evolutivo se a população migrante e a hospedeira forem geneticamente diferente.
Cruzamento não ao acaso
Uma população mantém-se em equilíbrio genético se for panmítica, isto é, uma população em que os cruzamentos são ao acaso.
Os cruzamentos não ao acaso, como privilegiam determinados fenótipos, aumentam a frequência dos homozigóticos.
Deriva genética
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 dosalelos 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 infértil ou mesmo numa incapacidade de cruzamento.
Em algumas situações pode verificar-se a troca limitada de genes entre os grupos considerados. Estas trocas, confinadas na maior parte das vezes, à zona de fronteira entre as áreas ocupadas, ocorrem numa fase intermédia do processo de especiação, podendo considerar-se nessa altura a existência de subespécies.
Um dos processos mais estudado de especiação alopátrica é a radiação adaptativa. Neste processo de especiação, os diferentes grupos provenientes de um tronco comum sofrem uma simultânea por diferentes áreas geográficas, ocupando nichos ecológicos específicos.
No processo de especiação simpátrica, o isolamento geográfico não é um factor relevante, ocorrendo o isolamento reprodutor entre indivíduos que ocupam determinadas áreas. Neste caso, são mecanismos de natureza estritamente biológica, intrínseca aos elementos da população, que conduzem ao isolamento e ao aparecimento de novas espécies. Este processo é muitas vezes designado especiação por poliploidia.
Na especiação por poliploidia à formação de duas novas espécies por um processo quase instantâneo, numa só geração, a partir de uma só espécie que habita a mesma área. As novas espécies acumulam várias guarnições cromossómicas da espécie progenitora, podendo ter maior capacidade de colonizar novas áreas.
Progenitores
|
Espécie A
|
Espécie B
|
|
2n
|
2n’
|
gâmetas
|
n
|
n’
|
F1
|
(n+n’) 2n (estéril)
|
F1*F1
|
(n+n’)
|
(n+n’)
|
Meiose com duplicação do nº de cromossomas, por não disjunção cromossómica
|
gâmetas
|
(n+n’)
|
(n+n’)
|
F2
|
(2n+2n’)
|
4n 2n (fértil) Nova espécie
|
a bala somos nós
sábado, 14 de fevereiro de 2015
Trabalhos Relacionados
