ATIVIDADES DIVERSAS SOBRE SERES VIVOS

EVOLUÇÃO DO HOMEM

NA TRILHA DA EVOLUÇÃO

Somos mais altos, mais fortes - e cada vez mais gordos - do que nossos antepassados. Mas o quanto isso tem a ver com o processo evolutivo pelo qual estamos passando? Discuta a evolução com a turma

Objetivos

- Estudar as teorias evolucionistas: Lamarckismo, Darwinismo e Neodarwinismo 

- Debater a evolução tecnofísica com os alunos

Conteúdo

Teorias da evolução 

Tempo estimado

Duas aulas 

Material necessário 

- Computadores com acesso à internet 

- Projetor multimídia para exibição do filme 

- Cópias da reportagem "A evolução acelerada" publicada em Veja (Edição 2266, de 25 de abril de 2012) para todos os alunos. 

Introdução

Evoluir nada mais é do que um processo de transformações através dos tempos. A alteração nas características hereditárias de uma população de uma geração para outra caracteriza o processo da evolução humana. Para Darwin, dessa transição surgem os indivíduos selecionados pelo meio e melhor adaptados ao ambiente em que vivem, valorizando, assim, a permanência dos caracteres especializados, os quais são constantemente melhorados na relação espécie - espécie e entre espécie - meio ambiente.Nesta proposta, seus alunos estudarão os conceitos das teorias evolucionistas e discutirão a concepção de um novo campo de estudo: a evolução tecnofísica. 

Desenvolvimento 

1ªAula 

Inicie a aula com uma discussão para verificar o quanto os alunos já conhecem sobre o tema. O que é evolução? Como ela ocorre? Qual a sua importância? Após a exposição das concepções dos alunos explique que evolução é um processo de transformações ao longo do tempo e que essas modificações podem originar novas espécies. Em seguida convide os alunos para assistirem ao filme O desafio de Darwin. 

Após a sessão, proponha uma discussão com a turma acerca das teorias Lamarckista e Darwinista. Esclareça para a classe que o darwinismo é cientificamente aceito e que hoje os estudos estão voltados para a chamada Teoria Sintética da Evolução ou o chamado Neodarwinismo, o qual nada mais é do que a incorporação dos conceitos modernos da genética às idéias de Darwin a respeito da Seleção Natural. Porém, antes dos estudos e a publicação de Charles Darwin no livro, a Origem das espécies, outro pesquisador deixou sua contribuição para o atual conhecimento que temos hoje sobre evolução: Jean-Baptiste de Lamarck. Lamarck postulou duas leis - apesar de não serem mais aceitas cientificamente-, que ainda hoje são bastante conhecidas: a lei do uso e do desuso e a lei da transmissão dos caracteres hereditários.

Para a primeira lei, Lamarck baseou-se no fato de que o uso excessivo de determinadas partes do corpo, faz com que elas se desenvolvam mais, enquanto o desuso levaria ao atrofiamento. Já na segunda lei, ele acreditava que as mudanças que acontecessem no corpo devido ao uso ou ao desuso seriam transmitidas para os descendentes.

Sobre a teoria da Seleção Natural pergunte aos alunos: por quem ela foi postulada? Darwin? Caso eles respondam que sim, esclareça a turma que essa teoria foi escrita por dois pesquisadores, Darwin teve a colaboração do pesquisador Alfred Wallace. Peça que os alunos pesquisem em casa (em livros e na internet) sobre os princípios da Seleção Natural - os quais serão apresentados na próxima aula. 

2ªAula 

Comece a aula ouvindo o que os alunos trouxeram sobre a teoria da Seleção Natural. Explique para a turma que nessa teoria os organismos que se encontrarem mais bem adaptados ao meio no qual vivem têm melhores chances de sobrevivência do que os menos adaptados. Aproveite esse momento para desmistificar a ideia de que evolução é sinônimo de progresso. Isso porque uma mesma característica que possibilita um maior sucesso, em um momento específico, pode não ser tão satisfatória e favorável em outros momentos. Monte junto com a classe na lousa, uma tabela contendo as diferenças entre evolução e progresso, com exemplos.

Peça para que os alunos leiam a reportagem de Veja "A Evolução Acelerada" na qual é relatada um novo campo de estudos na evolução humana: a teoria tecnofísica. Explique aos alunos que não se trata de uma teoria concorrente com a teoria darwinista e sim um novo olhar sobre estes estudos.

http://bioevidencias.blogspot.com.br/2013/03/a-evolucao-acelerada.html

Enquanto a evolução darwinista é um processo lento, no qual são exigidos milhares de anos para que as alterações sejam aprovadas e incorporadas pela natureza, a evolução chamada de tecnofísica é muito mais rápida - e, graças à tecnologia, as alterações são percebidas na mesma geração, e não são transmitidas geneticamente para a próxima geração , não passando pelo processo de aceite do ambiente.

Coloque o tema em debate na sala de aula questionando: quais são as vantagens e as desvantagens da tecnologia para o homem? Discuta a relação das adaptações ao meio, versus a tecnologia do mundo atual. Como é a evolução dos tempos de hoje e as características do homem da nossa geração?

Discuta com a turma se existem diferenças entre a teoria de Darwin e a teoria tecnofísica. Quais? O tempo e o ambiente influenciam essa segunda teoria? Hoje o porte físico interfere na sobrevivência dos indivíduos? Qual o papel dos avanços tecnológicos nesse processo?

Compare com a evolução que já ocorreu no ser humano e que levou milhares de anos para chegarmos ao conjunto de características que temos hoje. Vá, ao poucos, inserindo as ideias colocadas acima no plano de aula. 

No final da discussão proponha que escrevam um texto opinativo com o tema "Na trilha da Evolução" o qual compare a evolução darwinista com a evolução tecnofísica. 

Avaliação 

Avalie a participação dos alunos em sala de aula, levando em consideração o envolvimento com as discussões, a capacidade de posicionamento frente a esse novo campo de estudo, a teoria tecnofísica. Avalie também a pesquisa feita pelos alunos e apresentação da mesma, além do texto elaborado em sala, o qual é, além de ótima forma de avaliação, uma boa oportunidade de trabalhos interdisciplinares com a Língua Portuguesa, Sociologia e Filosofia.

AS DROSÓFILAS VOAM DE MENDEL À DARWIN

Objetivos:

Mostrar como a História da Ciência ajuda a entender a evolução científica

Introdução: 

Em uma de suas canções, Raul Seixas anunciou, desafiador: "Eu sou a mosca que pousou em sua sopa / Eu sou a mosca que pintou pra lhe abusar". Provavelmente o roqueiro se definia como uma grande e irritante mosca-doméstica, dessas que fazem a ponte aérea entre o monturo mais próximo e nossas casas e tanto preocupam os serviços de vigilância sanitária. Mas, se ele fosse uma pequenina e inofensiva mosca-das-frutas e a sopa estivesse diante de um biólogo, o profeta da Sociedade Alternativa seria muito bem recebido.

Leitura da reportagem de VEJA http://veja.abril.com.br/090305/p_068.html:

A reportagem de VEJA informa que as drosófilas, ou moscas-das-frutas, revelaram-se cobaias das mais úteis para a pesquisa científica. Explore o texto e mostre à moçada como esses insetos contribuíram para aproximar as concepções darwinistas de seleção natural das espécies e as teses da genética moderna, cuja fusão constitui o fundamento do evolucionismo contemporâneo. 

Lembre aos alunos que as moscas-das-frutas e as moscas-domésticas não pertencem à mesma espécie, nem à mesma família. Ambas são insetos da ordem diptera, termo que significa "duas asas". Isso pode render atividades e discussões interessantes sobre a classificação dos seres vivos em reinos, filos, classes, ordens, famílias, gêneros e espécies. 

Reportagem: 

A ciência acertou na mosca

Minúscula e inofensiva, a drosófila está prestes a completar um século de grandes serviços prestados à pesquisa genética. As homenagens já começaram...

Thereza Venturoli

No dia-a-dia, ela não faz mais do que pairar sobre a fruteira da cozinha. Nem perigo oferece: ela não devora as lavouras com a voracidade dos gafanhotos, não ataca em enxames com a ferocidade das abelhas e não propaga epidemias com a promiscuidade dos mosquitos. Mas essa insignificante existência de inseto transforma-se em saga quando a mosquinha-das-frutas é fechada em vidros de cultura nos laboratórios de biologia e assume sua identidade científica: Drosophila melanogaster. A partir de então, ela passa a ser uma poderosa aliada da comunidade científica nas pesquisas sobre como os genes são transmitidos de uma geração a outra. Elas ajudam assim a entender a formação, o desenvolvimento e a evolução dos seres vivos. Como uma única célula se desdobra em bilhões de outras? Como o organismo já nasce propenso a determinadas doenças e como evitar o aparecimento delas? Há quase um século, a drosófila ajuda os cientistas a obter respostas a essas perguntas. "A biologia baseada na drosófila continuará ainda por muitos anos a ter impacto direto em nosso entendimento da saúde humana", escreveu Kathleen Matthews, pesquisadora da Universidade de Indiana, em artigo de capa da semana passada da revista Nature Reviews. O artigo abriu a temporada de homenagens ao centenário da entrada em ação nos laboratórios da minúscula heroína da ciência.

A drosófila é a sucessora direta das decantadas ervilhas que Gregor Mendel estudou na segunda metade do século XIX para estabelecer a idéia básica da genética moderna: a de que as características de cada indivíduo são transmitidas de pais para filhos por "fatores", como os batizou – os atuais genes. Mas o monge austríaco morreu, em 1884, convencido de que suas leis de hereditariedade serviam apenas para a plantação no fundo do quintal. Foi graças ao estudo das drosófilas que, em 1910, o embriologista americano Thomas Morgan, da Universidade Colúmbia, percebeu que o surgimento de mutantes ao longo dos cruzamentos obedecia aos cálculos estatísticos de Mendel. Morgan descobriu, assim, que as conclusões originais do pai da genética obtidas com ervilhas valiam para todos os seres vivos. Mais tarde, ainda trabalhando com drosófilas, Morgan confirmou a suspeita de que os genes se localizam em cromossomos, em uma pesquisa que lhe rendeu o Prêmio Nobel. A partir desses trabalhos pioneiros, a fama das conquistas da mosca entre os cientistas cresceu . Calcula-se que, em um século de dinastia, as drosófilas tenham dado motivos – e bons motivos – para que se escrevessem mais de 100.000 artigos científicos.

Ao lado dos macacos rhesus e dos camundongos, as mosquinhas-das-frutas fazem parte de uma galeria de animais benfeitores das ciências biológicas. Roedores e primatas estão muito mais próximos do homem na escala zoológica, mas a mosquinha contabiliza inúmeras vantagens como organismo-modelo em experimentos genéticos. É bem mais fácil conservar 3 000 drosófilas de 3 milímetros de comprimento num frasco do que manter numa jaula um único macaco de mais de meio metro. E é infinitamente mais barato alimentar uma colônia de drosófilas com as leveduras que surgem sobre um naco de banana madura do que manter a boa nutrição de um primata de 8 ou 10 quilos.

Do ponto de vista da pesquisa genética, as drosófilas também rendem mais. Elas são tão férteis, e sua gestação é tão curta, que os cientistas podem acompanhar a evolução da vida como que num filme em ritmo acelerado. Numa temperatura amena, entre 22 e 25 graus, as moscas se reproduzem em apenas duas semanas. No fim da vida, uma fêmea de drosófila terá gerado uma prole com algo em torno de 1.000 pequenos insetos. Isso significa que, num único ano, os biólogos podem analisar 25 gerações. Mesmo entre os prolíferos camundongos, a fêmea pode levar cerca de um mês para dar à luz uma ninhada de dez a quinze filhotes. Com os macacos, a comparação é mais distante ainda: nasce apenas um bebê após uma gestação que pode chegar aos seis meses.

Hoje, sabe-se que mais de 70% dos grupos de genes que podem desencadear distúrbios no homem têm equivalentes no código genético do mosquito – o que faz com que biólogos e farmacêuticos venham recrutando as mosquinhas para a pesquisa de males como o de Parkinson e o de Alzheimer. Por isso já há cientistas que se apresentam como drosofilistas, e por isso também existem "fazendas" dedicadas a abastecer os laboratórios com linhagens especiais – por exemplo, de mutantes – dessas minúsculas cobaias.

Atividades: 

A ligação entre as ervilhas de Mendel e as espécies de Darwin passa pelas drosófilas? Embora à primeira vista possa parecer estranha, essa abordagem ajuda a entender a Biologia como um saber humano, historicamente construído. Mais ainda, valer-se da História da Ciência para mostrar a construção do fazer humano favorece uma compreensão maior do trabalho dos pesquisadores e dos seus impactos na sociedade, destruindo a imagem dos cientistas como seres superiores e iluminados que têm idéias prontas de um dia para o outro. 

Com base nessas premissas, proponha que seus alunos examinem alguns momentos cruciais da história das pesquisas sobre genética e evolução. 

Como ponto de partida, sugira a retomada das concepções de Mendel, publicadas em 1866 em uma revista científica de pouca expressão. Ele elaborou o seguinte modelo: as características são determinadas por partículas hereditárias, presentes aos pares em cada indivíduo; uma partícula do par teria vindo do "pai" e outra da "mãe". Nos indivíduos puros, as duas partículas do par são idênticas, enquanto os indivíduos da geração F1 - os chamados híbridos - têm partículas diferentes. 

Ainda segundo Mendel, quando os indivíduos produzem seus gametas, as partículas são segregadas (separadas). Se a planta for pura, as partículas serão iguais; se for híbrida, ela terá partículas diferentes, na mesma proporção. 

Conte que existem indícios de que Charles Darwin leu Mendel, mas sem entender o alcance de sua proposta. Por causa disso, o pesquisador britânico deixou escapar elementos que o teriam ajudado a resolver algumas questões que ficaram sem resposta em sua teoria sobre a evolução das espécies pela seleção natural: como ocorriam as variações entre indivíduos de uma mesma espécie. 

Os trabalhos de Mendel só seriam redescobertos em 1900. Nesse intervalo, no entanto, houve diversos estudos que ajudaram na construção da genética. Sugira que a turma investigue alguns desses avanços: 

• 1868 - descoberta a composição química do ácido nucléico, material que compõe o núcleo das células; 

• 1882 - descrita a divisão celular; 

• 1883 - surge a hipótese de que os cromossomos dentro do núcleo são responsáveis pelos fatores hereditários; 

• 1883 - verificada a tese de que os gametas (células reprodutivas) contêm metade do número de cromossomos das células do resto do corpo; 

• 1892 - descrito o mecanismo da meiose, sobre a redução do número de cromossomos pela metade. 

Diga que, no início do século XX, o holandês Hugo de Vries lançou a idéia da evolução por mutação para explicar a existência de tantas variações entre os seres vivos, mesmo que seu conceito de mutação não fosse correto. 

A noção foi aperfeiçoada pelo geneticista inglês Bateson. Juntando as idéias de Mendel com a teoria de De Vries, Bateson passou a defender a tese segundo a qual as variações são sinônimo de evolução. O próprio Bateson cunhou, entre 1902 e 1909, termos importantes usados até hoje em estudos sobre hereditariedade: genética, homozigoto, heterozigoto e genes alelos. Estavam lançadas as raízes para explicar o que Darwin não havia conseguido. 

Em 1903, o geneticista Walter Sutton, trabalhando com gafanhotos, observou que durante a meiose os cromossomos homólogos se segregavam da mesma forma que os fatores mendelianos (genes alelos). Ele foi o primeiro a fornecer evidências conclusivas de que os cromossomos transportam as unidades de herança. 

A teoria cromossômica da herança proposta por Sutton tomou uma forma muito mais sólida com as pesquisas realizadas com a Drosophila melanogaster pelo norte-americano Thomas H. Morgan e por três alunos seus: Alfred A. Sturtevant, Calvin B. Bridges e Herman J. Muller. Os trabalhos desses pesquisadores servem, até hoje, como bases para toda a genética moderna. 

No exame desses avanços genéticos do século XX, sugira que a turma relacione os trabalhos de Sutton com as propostas de Mendel. Pode ser também interessante tentar associar a história do DNA com as mutações de De Vries e a variabilidade de Darwin. 

Pergunte por que os experimentos dolorosos com drosófilas não causam, junto à opinião pública, a indignação provocada pelos experimentos envolvendo macacos e ratos, entre outras cobaias. Com a palavra, os alunos.

Experiência:

Moscas na classe 

Que tal seguir o exemplo dos biólogos e criar um viveiro de moscas-das-frutas? Para isso, devem-se usar uma garrafa transparente de plástico pequena, uma banana, fermento biológico e gelatina transparente em folhas. 

O meio de cultura é preparado com a dissolução das folhas de gelatina num pouco d’água em fogo baixo. Acrescente lentamente a banana amassada à gelatina e deixe cozinhar por alguns minutos. Coloque a mistura dentro da garrafa, espere esfriar e acrescente então cinco gotas do fermento biológico dissolvido em água. A levedura do fermento é o alimento da mosca e cresce sobre a banana. 

Para capturar as moscas, deixe um pedaço de banana envelhecendo. Quando as mosquinhas aparecerem, pegue-as com algum tipo de tecido bem fino (filó, por exemplo) e coloque-as dentro da garrafa, fazendo uma rolha de algodão e gaze para permitir a entrada de ar. 

Acompanhe atentamente o ciclo do inseto, verificando se os dados batem com as informações dadas por VEJA. Use uma lupa, pois podem aparecer diversos mutantes (insetos com asas curtas, curvadas, abdômen para o lado e olhos brancos em forma de barra).

Fonte: Revista Nova Escola e Revista Veja

CHARLES DARWIN E A EVOLUÇÃO

Objetivos 

- Estudar as teorias evolutivas, enfatizando o Darwinismo e, posteriormente, o Neodarwinismo.

Conteúdos

- Genética e evolução.

Tempo estimado

Duas aulas

Material necessário 

Cópias da reportagem "Macacos nos mordam" (Veja, Ed. 2231, 24 de agosto de 2011) para todos os alunos; um computador com datashow ou televisão para assistir ao filme "Charles Darwin e a árvore da vida" sobre a evolução das espécies.

http://vimeo.com/45298522

Introdução

A reportagem "Macacos nos mordam", publicada em Veja, fala sobre a estreia de "Planeta dos Macacos - A Origem" nos cinemas brasileiros. O filme nos instiga a pesquisarmos as teorias sobre a evolução humana, já que o aspecto antropomórfico do macaco, que é o personagem protagonista, nos faz pensar na seguinte questão: a espécie humana surgiu como uma evolução dos macacos? A reportagem remete ao evolucionismo e suas teorias - dentre elas, a mais bem aceita cientificamente até hoje, o Darwinismo e, posteriormente o Neodarwinismo. Desse modo, a reportagem torna-se um bom ponto de partida para propor um debate em sala sobre a teoria de Charles Darwin (1809-1882). Discuta com a turma quais foram as principais constatações de Darwin e que sustentam a Teoria da Evolução. Na opinião dos alunos, essa teoria faz sentido?

http://veja.abril.com.br/240811/macacos-nos-mordam-p-130.shtml

Desenvolvimento

1ª aula

Conte aos alunos que as próximas duas aulas serão dedicadas a estudar as teorias sobre a origem das espécies. Comece a aula lendo a reportagem da revista Veja, "Macacos nos mordam" com os alunos. Com base na leitura, converse com os estudantes sobre o conceito de evolução. Pergunte se eles sabem ou têm alguma ideia do que significa esse termo. Explique que a evolução é um processo que implica a ocorrência de transformações nos seres vivos ao longo do tempo, e que essas mudanças, possivelmente, poderiam originar novas espécies. Em seguida, convide a turma para assistir a um filme sobre a evolução produzido pela BBC de Londres, "Charles Darwin e a árvore da vida" 

Após assistirem ao filme proponha uma discussão com a turma acerca da teoria de Charles Darwin. Esclareça para os alunos que o darwinismo é cientificamente aceito, e que a partir dele continuam sendo feitas pesquisas sobre a evolução das espécies. Conte, também, que atualmente fala-se na chamada Teoria Sintética da Evolução ou Neodarwinismo, que propõe conceitos modernos da genética associados às ideias de Darwin a respeito da Seleção Natural (o processo de evolução proposto por Darwin, em que as características favoráveis para a vida de um organismo no ambiente são hereditárias e aparecem mais facilmente em novas gerações desse mesmo organismo, enquanto que as características desfavoráveis tendem a desaparecer com o passar do tempo).

As descobertas de Charles Darwin não foram apenas revolucionárias para a sua época, mas também polêmicas, pois contrariavam ideias tidas como absolutas. Uma delas era a de que as espécies eram imutáveis. Conte para a turma que uma das principais contribuições de Darwin foi ver o mundo vivo como mutável e não estático. Darwin propôs que os organismos vivos estavam em constante concorrência e, por isso, somente aqueles que estivessem melhores adaptados às condições impostas pelo ambiente, poderiam sobreviver.

Retome a reportagem de Veja e explique que Darwin afirmou que o homem e o macaco possuem a mesma ascendência. Reserve alguns minutos para discutir com a turma se eles acreditam ou não que surgimos dos macacos. Com base nas afirmações dos alunos, esclareça que o fato de Darwin propor a ideia de uma ascendência comum para os membros de uma mesma espécie, não significa, conforme muitos afirmam erroneamente, que Darwin supôs que o homem é um descendente do macaco, já que para ele a espécie humana e os macacos são, na verdade, ramificações diferenciadas da mesma espécie. Para exemplificar, mostre aos alunos a animação "A árvore da vida", disponível neste link: http://abr.io/darwin2.

http://revistaescola.abril.com.br/img/ciencias/221-evolucao-arvore-vida.pdf

Após o debate, proponha que os alunos pesquisem em casa (em livros ou na internet) e em três grupos, informações sobre as seguintes teorias evolutivas: Lamarckismo, Darwinismo e Neodarwinismo - que serão apresentadas e discutidas na próxima aula.

2ª aula

Comece esta aula retomando os principais conteúdos vistos no filme exibido na aula anterior. Tire as possíveis dúvidas que a turma possa ter e converse sobre o que eles entenderam sobre o filme e a teoria de Darwin. 

Em seguida, dê início à apresentação dos grupos que realizaram pesquisas sobre as diferentes teorias evolucionistas existentes. Durante as apresentações, monte uma tabela (veja o exemplo abaixo) no quadro negro e anote os principais pontos levantados pela turma sobre o Darwinismo, o Lamarckismo e o Neodarwinismo.

Teoria	Breve resumo	Autor
Lamarckismo	Leio do uso e do desuso: o uso de determinadas partes do corpo faz com que estas se desenvolvam mais, e o desuso leva ao seu atrofiamento. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos:mudanças em determinadas partes do corpo, determinadas pelo uso e desuso, são transmitidas para os descendentes.	Jean-Baptiste Lamarck (1744 - 1829)
Darwinismo	Teoria da seleção natural: os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobreviver do que os menos adaptados.	Charles Darwin (1809- 1882)
Neodarwinismo	Foram incorporadas à teoria de Darwin, noções atuais de genética.	Formulada por vários pesquisadores

Ao final das apresentações e com base na tabela, compare as diferentes teorias com a turma e conduza a discussão para que todos percebam que a teoria que melhor explica o processo evolutivo é a criada por Charles Darwin e mais recentemente aprimorada pelo Neodarwinismo.

Conte para a moçada que, apesar da "Lei do uso e desuso" proposta por Lamarck não ser cientificamente aceita nos dias de hoje, esse pesquisador foi de grande importância para a elaboração de teorias evolutivas, pois abriu caminho para outros cientistas.

Com relação à teoria de Darwin, que afirma que os seres mais adaptados sobrevivem por meio do princípio de seleção natural, lembre-se de ressaltar que não é o ambiente que causa a modificação no indivíduo, e sim que os indivíduos, por uma mudança ou mutação, conseguem sobreviver melhor a condições ambientais adversas e formar descendentes, passando adiante seus genes.

Como exemplo, cite a resistência bacteriana a antibióticos, explicando que na maioria das vezes não é o antibiótico que deixa a bactéria resistente, mas que, dentre as bactérias, já existiam algumas que possuíam uma mutação que as tornavam resistentes ao medicamento. Sendo assim, as bactérias não possuem a mutação morrem e as que possuem sobrevivem e podem se reproduzir passando para suas descendentes a informação genética que as deixa resistentes àquele antibiótico.

Ao final da aula, solicite que os alunos escrevam um texto de divulgação científica sobre as diferentes teorias evolutivas estudadas. Peça que eles citem exemplos que comprovem ou exemplifiquem a evolução das espécies. 

Avaliação
Observe o interesse e a participação dos alunos nas atividades propostas. Leve em conta, ainda, a apresentação dos resultados da pesquisa e os textos de divulgação científica. É esperado que os alunos compreendam as principais diferenças entre as teorias evolucionistas e saibam falar a respeito do Darwinismo e do Neodarwinismo.

 

 

EVOLUÇÃO: A IDEIA QUE REVOLUCIONOU O SENTIDO DA VIDA

Ao afirmar que todos os seres vivos descendem de um mesmo ancestral comum e que a vida na Terra surgiu há milhões de anos, Charles Darwin lançou as bases da Biologia moderna e mudou nossa forma de ver o mundo.

"É bastante concebível que um naturalista, refletindo sobre as afinidades mútuas dos seres orgânicos, suas relações embrionárias, sua distribuição geográfica, sucessão geológica e outros fatos similares, chegasse à conclusão de que cada espécie não fora criada independentemente, mas se originara... de outra espécie." Assim, Charles Darwin (1809-1882) mostrou, na introdução de A Origem das Espécies, o raciocínio que o levou a formular a Teoria da Evolução por meio da seleção natural. Em 2009, quando se comemoram os 150 anos da publicação do livro (e o bicentenário de nascimento do pesquisador inglês), sua obra continua uma das mais importantes da história do pensamento humano. "Com esse estudo, Darwin inaugurou a Biologia moderna e o evolucionismo passa a ser um conceito central da área", afirma Charbel El-Hani, professor de História da Ciência do Instituto de Biologia da Universidade Federal da Bahia (UFBA) e doutor em Educação. "A Teoria da Evolução é parte importante do legado cultural da humanidade, pois ela altera o jeito como enxergamos a natureza. E a escola tem o dever de transmitir esse saber a todos os seus alunos", completa El-Hani. 

A razão é simples. Cientes dessa visão, crianças e jovens conseguem estabelecer relações entre os diversos conteúdos que, fragmentados, não resultam numa compreensão ampla do mundo. Em seu livro - produto de quase 28 anos de pesquisa bibliográfica e de campo -, Darwin se dispôs a responder a uma das questões que havia muito despertava a curiosidade de estudiosos: qual a origem da vida, do homem e da natureza? Baseado em evidências observadas em diversas regiões do globo e apoiado nas ideias de outros pensadores, ele criou uma fronteira na ciência. Seu grande diferencial foi defender que as questões naturais devem ser compreendidas por meio de processos da natureza, dissociando o pensamento científico do religioso. Um passo e tanto. Na época, a hipótese vigente sobre a origem da vida era a descrita na Bíblia, e mesmo boa parte da comunidade científica se limitava a explicar a diversidade de espécies como o produto da ação de um designer inteligente e divino.

Segundo a teoria de Darwin, tanto os organismos vivos como os que encontrou fossilizados se originavam de um único ancestral comum e se transformavam ao longo do tempo. Semelhante a uma bactéria, esse primeiro ser vivo sofreu modificações até gerar toda a variedade de animais e plantas do planeta, seguindo um padrão evolutivo (que permanece ativo). Assim, o homem deixou de ser visto como um animal especial e mais evoluído para ser encarado como mais um ramo da grande árvore da vida. "Somos todos seres aparentados e em evolução, e cada população apresenta as características necessárias para se adaptar às condições do ambiente", afirma Diogo Meyer, professor de Biociências da Universidade de São Paulo (USP). 

O argumento de Darwin era tão irrefutável que o debate sobre a validade da teoria terminou menos de duas décadas após sua divulgação - mesmo batendo de frente com o dogma religioso. Sobre ele, Sigmund Freud (1856-1939), o pai da Psicanálise, escreveu: "Ao longo do tempo, a humanidade teve de suportar dois grandes golpes em sua autoestima. O primeiro foi constatar que a Terra não é o centro do Universo. O segundo ocorreu quando a Biologia desmentiu a natureza especial do homem e o relegou à posição de mero descendente animal". 

Os conceitos que nortearam a teoria do naturalista 

De dezembro de 1831 a outubro de 1836, Darwin viajou em busca de subsídios que o ajudassem a entender a origem da vida. Na aventura, ele colocou em prática todos os passos do processo científico. Um dos pontos que observou foi a existência de espécies próprias em cada região - mas muitas delas, semelhantes, podiam viver em locais distantes. Nesses casos, apresentavam adaptações ao meio. Esse conceito de diversidade foi essencial para formular a teoria. 

Fósseis que encontrou em toda a América do Sul complementaram a constatação das semelhanças entre as espécies. Porém havia uma nova variável: o tempo. Darwin estabeleceu a relação entre esses fragmentos e os animais vivos. Seria possível que eles fossem parentes extintos? Para ele, essa era uma concepção razoável, mas eram necessários grandes períodos para que ocorressem as transformações capazes de explicar a diversidade de espécies. E isso se chocava com a ideia vigente na época de que a Terra tinha apenas 6 mil anos.

http://revistaescola.abril.com.br/img/ciencias/221-evolucao-tempo-geologico.pdf

Contrariando esse dogma, o geólogo escocês Charles Lyell (1797-1875) publicou o livro Princípios da Geologia, sustentando que nosso planeta tinha muitos milhões de anos. Darwin leu a primeira edição durante a famosa viagem e refletiu: se isso for verdade, a teoria faz sentido. Nos Andes, ele vivenciou o que Lyell propunha. "Darwin estava cada vez mais convencido de que as alterações nas espécies da região haviam ocorrido muito tempo antes", conta Nelio Bizzo, professor da Faculdade de Educação da USP e autor de livros sobre o inglês. Além de se deparar com fósseis de animais extintos, ele constatou que montanhas se elevavam do nível do mar. Encontrou, assim, o segundo conceito base para sua teoria: o do tempo geológico.

A viagem durou ainda mais de um ano e Darwin continuou descobrindo evidências da evolução em diversos locais visitados, mas ainda havia pontos a ser respondidos. Ele sabia que o reconhecimento de um padrão evolutivo não bastava para segurar a teoria científica. Era necessário mostrar como as incontáveis espécies foram modificadas. E esse foi o seu pulo-do-gato. 

Há uma grande guerra movendo a natureza 

A resposta estava no que o naturalista chamou de seleção natural, algo que ocorreu a ele em 1838, após a leitura de Ensaio sobre a População, obra de 1798 do especialista em economia política Thomas Malthus (1766-1834). Nela, o autor argumenta que o contingente humano pode exceder o suprimento de alimentos e a competição por comida ou espaço controla a expansão das populações. 

"Darwin projetou esse pensamento para seu trabalho e inferiu que a competição leva à dispersão de traços vantajosos, pois organismos mais adaptados sobrevivem e geram mais descendentes", conta Meyer. Ele usava os elefantes para aclarar esse raciocínio. A capacidade elevada de reprodução do animal - um filhote a cada dois ou três anos por até 50 anos - deixaria o mundo tomado pela espécie. Apesar do potencial, essa população não cresce descontroladamente. Por quê? Não há alimento suficiente para saciar todos. Tendo de competir entre si, só alguns sobrevivem e procriam. No entanto, isso não se dá por acaso. Saem-se melhor os que têm mais capacidade de obter recursos e esses são os que deixam mais filhos, que vão transmitir essa vantagem às futuras gerações. 

"É um erro pensar que as espécies se adaptam ao ambiente. Os animais adaptados são os que herdaram características que garantem a sobrevivência", diz El-Hani. Um exemplo clássico para explicar isso é o da girafa. O pescoço dela não cresceu, ao longo dos tempos, para alcançar o alimento no alto. O que ocorreu foi a sobrevivência das que tinham o pescoço mais comprido. 

Com base nesses três conceitos - diversidade, tempo geológico e seleção natural -, Darwin conseguiu provar que as populações de seres vivos estão em constante transformação. Ao defender a grandeza de sua teoria em A Origem das Espécies, ele resumiu: "De um início tão simples, infinitas formas, as mais belas e mais maravilhosas, evoluíram e continuam evoluindo".

Fonte: Revista Nova Escola

SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA E CLADÍSTICA

     As filogenias estabelecem o parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos ou espécies, de animais, vegetais, bactérias, entre outras.

     Essas filogenias ou árvores filogenéticas, por causa das ramificações superiores que se abrem mais e mais, foram utilizadas inclusive por Darwin e outros evolucionistas. É bom lembrar que Lineu, o botânico que muito contribui para a classificação ou sistemática dos seres vivos, era um fixista que, como acreditava em um número fixo de espécies, portanto não aceitava o evolucionismo.

    A cladística é uma ciência que, por meio de características cada vez mais aprofundadas, estuda e comprova o parentesco evolutivo entre grupos ou espécies de seres vivos. Ela defende que duas novas espécies se formam por cladogênese, a partir de uma espécie ancestral. O parentesco evolutivo é relatado pelos cladogramas, figuras que às vezes se confundem com as árvores filogenéticas.

Extraído do Livro  Didático:
BIOLOGIA: seres vivos, anatomia e fisiologia humanas - Volume 2 -  Antônio Pezzi, Demétrio Gowdak e Neide Simões de Mattos. Editora FTD.

SISTEMAS MODERNOS DE CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

     Filogenia (ou filogênese) (grego: phylon = tribo, raça e genetikos = relativo à gênese = origem) é o termo comumente utilizado para hipóteses de relações evolutivas (ou seja, relações filogenéticas) de um grupo de organismos, isto é, determinar as relações ancestrais entre espécies conhecidas (ambas as que vivem e as extintas). Sistemática Filogenética, proposta por Willi Hennig, é o estudo filogenético desses grupos, geralmente com a finalidade de testar a validade de grupos e sua taxonomia. De acordo com esta abordagem, somente são aceitos como naturais os grupos comprovadamente monofiléticos. 

     A Sistemática Filogenética é uma base sobre a qual diversos métodos foram desenvolvidos, dos quais o dominante atualmente é a Cladística.

   Comumente métodos usados para deduzir filogênese incluem parcimônia, máxima verossimilhança, e Inferência Bayesiana utilizando o algoritmo MCMC (Monte Carlo em Cadeias de Markov). Métodos baseados em distância constroem árvores baseadas em semelhança global que é assumida freqüentemente e que aproxima relações filogenéticas. Todos os métodos, com exceção da parcimônia, dependem de um modelo matemático implícito ou explícito que descreve a evolução dos caracteres observados nas espécies analisadas, e é normalmente usado para filogenia molecular onde os nucleotídeos alinhados são considerados caracteres.

    Na parte final do século XIX, a teoria da recapitulação, ou a lei biogenética de Haeckel foi amplamente aceita. 

    Esta teoria foi expressa como a "ontogenia recapitula a filogenia", isto é, o desenvolvimento de um organismo reflete exatamente o desenvolvimento evolucionário das espécies. Esta teoria perdeu apoiantes no início do século XX por ser incompatível com a evolução e com a genética, estabelecidas por Charles Darwin e Gregor Mendel, respectivamente.

    Em cladística, um clado ou clade (do grego klados, ramo) é um grupo de organismos originados de um único ancestral comum. Em biologia se chama clado cada um dos ramos da árvore filogenética. Por conseguinte um clado é um grupo de espécies com um ancestral comum.

    Qualquer grupo assim considerado é um grupo monofilético de organismos, e podem ser modelados em um cladograma: um diagrama dos organismos em forma de árvore.

    O clado forma parte de uma hipótese científica de modelo relacional evolucionário entre os organismos incluídos na análise. Um clado particular pode ser sustentado ou não diante de uma análise subsequente usando um conjunto diferente de dados ou de um modelo distinto de evolução.

Representação genérica de um cladograma. Cada terminal de um ramo (A, B, C, D, E) representa um grupo ou espécie atual.

    Se um clado se mostra robusto em distintas análises cladísticas, usando diferentes conjuntos de dados, pode ser adotado em uma taxonomia e se tornar um táxon. Contudo um táxon não é necessariamente um clado. Os répteis, por exemplo, são um grupo parafilético porque não incluem aves, as quais possuem um ancestral comum com os répteis. A tendência, entretanto é reorganizar os táxons para formar clados.

   Charles Darwin mostrou, entre outras coisas, que a evolução vem acompanhada de divergência, de maneira que dadas duas espécies, ambas derivarão de um antepassado comum mais ou menos remoto no tempo. Desde então, a taxonomia evolutiva surge como um ideal da classificação biológica de agrupar as espécies por seu grau de parentesco, aproximando as que têm um ancestral comum mais próximo. O estudo do parentesco, análise filogenética ou análise cladística, se realiza agora com ferramentas muito eficazes, como a comparação direta de sequências genéticas. As árvores filogenéticas resumem o que se sabe da história evolutiva e se chamam clados os seus ramos.

ÁRVORE FILOGENÉTICA

    Uma árvore filogenética, por vezes também designada por Árvore da Vida, é uma representação gráfica, em forma de uma árvore, das relações evolutivas entre várias espécies ou as relações de parentesco entre grupos de organismos que habitam o planeta Terra.
    Para melhor explicar esta relação evolutiva constrói-se um diagrama, em forma de árvore, onde troncos representam os ancestrais comuns dos quais derivaram os diferentes grupos de seres vivos representados nos ramos.

    Em uma árvore filogenética, cada nodo (ou nó) com descendentes representa o mais recente antepassado comum, e os comprimentos dos ramos podem representar estimativas do tempo evolutivo. Cada nodo terminal em uma árvore filogenética é chamado de "unidade taxonômica". Nodos internos geralmente são chamados de "unidades taxonômicas hipotéticas". Para a construção de uma árvore filogenética, é fundamental estudar várias características dos organismos que pretendemos representar, de modo a perceber as suas afinidades.

CLADOGRAMA

     Um cladograma é um diagrama usado em cladística que mostra as relações ancestrais entre organismos, para representar a árvore da vida evolutiva. Apesar de terem sido tradicionalmente obtidas principalmente na base de caracteres morfológicos, sequências de DNA e RNA e filogenética computacional são agora normalmente usados para gerar cladogramas.

Fonte: http://www.trabalhosescolares.net

Para saber mais: http://www.trabalhosescolares.net/viewtopic.php?f=1&t=2076

EXERCÍCIOS SOBRE FILOGENIA

1. Marque a alternativa incorreta:

A) A cladística é um método filogenético, e não o contrário.

B) A cladística busca reunir, em um mesmo grupo, grupos de organismo que possuem história evolutiva em comum.

C) Organismos com história evolutiva em comum apresentam apomorfias, ou seja: características derivadas, ausentes no ancestral de ambas.

D) Plesiomorfias podem ser consideradas novidades evolutivas.

E) Plesiomorfias dizem respeito a características primitivas, encontradas no ancestral e nas espécies atuais.

2. Marque com (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

a) (   ) A Filogenia considera relações de ancestralidade comum entre grupos. .

b) ( ) Árvores filogenéticas são diagramas que representam relações de ancestralidade e descendências. .

c) (   )  A Classe Reptilia é monofilética. 

d) (  ) Nas árvores filogenéticas, as bifurcações representam o surgimento de uma nova espécie (ou grupo). .

e) (  ) Lineu foi uma figura notória no que se diz respeito à adoção das filogenias para o estudo das espécies.

3. Analise os cladogramas abaixo que ilustram dois sistemas de classificação: sistema A, no qual os seres vivos são classificados em dois reinos, e sistema B, no qual os seres vivos são classificados em cinco reinos.

     A análise dos cladogramas A e B permite concluir que,

A) pelo sistema A, as diatomáceas e as amebas são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Monera. 

B) por ambos os sistemas, os musgos são ancestrais das clorofíceas e das rodofíceas. 

C) por ambos os sistemas, as estrelas-do-mar são ancestrais das tênias e das aranhas. 

D) pelo sistema A, as leveduras, o fermento biológico, são classificadas no reino Plantae e, pelo sistema B, no reino Fungi. 

E) por ambos os sistemas, os peixes e as planárias são ancestrais de águas-vivas e de corais. 

4. Apomorfias são, portanto, as novidades evolutivas que aparecem exclusivamente nos organismos de um grupo, definindo-o como tal.   Amabis & Martho. Biologia dos Organismos. Página 18.

I. Pelos

II. Mamas

III. Presença de crânio

IV. Glândulas mamárias

V. Anexos embrionários

   Dos caracteres listados, podemos dizer que:

A) Nenhum representa apomorfia de mamíferos.

B) I, II e III são apomorfias de mamíferos.

C) I, II e IV são apomorfias de mamíferos.

D) I e IV são apomorfias de mamíferos.

E) Todas são apomorfias de mamíferos.

5. A classificação dos seres vivos baseia-se em princípios evolutivos, sendo que os grupos de organismos que descendem de um ancestral comum exclusivo são chamados de grupos naturais. As relações entre os grupos de seres vivos podem ser representadas através de diagramas denominados cladogramas (clado = ramo). O cladograma abaixo resume os principais passos da evolução das plantas, considerando-se o conhecimento atual.

    Com base na análise do cladograma considere as afirmativas abaixo:

I. O caráter representado pela letra B corresponde à semente e pela letra C a flores e frutos.

II. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra C não ocorrem sementes. 

III. Todos os grupos acima do caráter representado pela letra A, apresentam vasos condutores de seiva.

IV. O caráter representado pela letra C aparece exclusivamente em Angiospermas.

V. Nos grupos abaixo do caráter representado pela letra B, a reprodução ocorre independente da água. 

   Estão corretas as alternativas:

A) I, III e IV.

B) I II, III e V.

C) I, II e III.

D) II, III, IV e V.

E) Nenhuma das alternativas anteriores.

RESPOSTAS:

1- D       2- V,V,F,V,F      3- D     4- D      5- A