Evolução biológica
Como terão surgido os seres multicelulares?
Como terão surgido as células eucarióticas?
Dos procariontes aos eucariontes
Modelo autogénico
Hipótese explicativa para o aparecimento dos eucariontes a partir da evolução gradual de procariontes.
As células eucarióticas surgiram a partir de células procarióticas que desenvolveram sistemas endomembranares a partir de invaginações existentes na membrana plasmática.
Trata-se de uma hipótese pouco aceite pela comunidade científica.
O modelo autogénico não explica a causa nem a forma como se processou a especialização das membranas invaginadas nas células procarióticas.
Modelo endossimbiótico
Hipótese explicativa para o aparecimento das células eucarióticas, a partir células procarióticas, por incorporação de outros procariontes livres e consequente relação simbiótica.
Vídeo - http://highered.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter4/animation_-_endosymbiosis.html
Argumentos que apoiam o modelo endossimbiótico
- A simbiose é um processo muito comum no mundo vivo: - por exemplo: a existência de associações entre bactérias e alguns eucariontes (protozoários que vivem em simbiose com bactérias não têm mitocôndrias, mas realizam respiração aeróbia por intermédio delas);
- a semelhança das mitocôndrias e dos cloroplastos com seres procariontes:
- material genético semelhante entre procariontes e eucariontes;
- a forma, o tamanho, as estruturas membranares, os ribossomas, o DNA e o tipo de divisão (independente da da célula) das mitocôndrias e dos cloroplastos são características muito semelhantes às encontradas nas células procarióticas.
O modelo endossimbiótico apresenta algumas lacunas, não explicando, por exemplo, a origem do núcleo das células eucarióticas e a forma como o DNA nuclear gere o funcionamento das mitocôndrias e dos cloroplastos.
Vídeos
http://www.youtube.com/watch?v=KRs77NlysQ0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=q71DWYJD-dI
Origem da multicelularidade
Ao longo da evolução biológica, os seres vivos que apresentavam maior tamanho tinham maior hipóteses de sobrevivência.
Quanto maior fosse o organismo unicelular, maior seria a sua capcidade de capturar alimentos.
Mas o aumento progressivo de um organismo unicelular torna-se incomportável em termos biológicos.
Há medida que as dimensões de um organismo aumentam, diminui a sua relação área/volume, ou seja, a sua superfície não aumenta à mesma taxa que o volume.
A verdadeira multicelularidade, apenas presente em seres eucariontes, caracteriza-se por uma associação de células em que há interdependência estrutural e funcional entre elas. Geralmente existe igualmente uma diferenciação celular e tecidular a ela associada.
Em células eucarióticas existe frequentemente uma relação colonial, que pode ser considerada a origem da multicelularidade.
Exemplo: - Colónia de Volvox
Forma uma esfera oca, envolvida numa camada monoestratificada de mais de 1000 células biflageladas. Estas células são somáticas, não intervindo na reprodução. Esta função está reservada a células maiores, que, assexuadamente, se dividem e originam colonias filhas. A reprodução sexuada também é possível.
Forma uma esfera oca, envolvida numa camada monoestratificada de mais de 1000 células biflageladas. Estas células são somáticas, não intervindo na reprodução. Esta função está reservada a células maiores, que, assexuadamente, se dividem e originam colonias filhas. A reprodução sexuada também é possível.
Assim, nas colónias de Volvox as células são estruturalmente dependentes, mas não há verdadeira diferenciação celular, pelo que não podem ser consideradas seres vivos pluricelulares.
No entanto, admite-se que este tipo de seres vivos coloniais possam ter estado na origem de algas verdes pluricelulares e os argumentos são a existência do mesmo tipo de clorofila, a e b, do amido como substância de reserva e a parede celular de celulose.
Vantagens da multicelularidade
- Permitiu maior diversidade de formas e funcionalidades possibilitando uma adaptação a diferentes ambientes;
- Os seres de maiores dimensões sobreviveram sem comprometer as trocas com o meio externo, pois surgiram células ou órgãos especializados na realização dessas trocas; este tipo de especialização permitiu a colonização de meios ambientes considerados hostis;
- Aumentou a eficácia na utilização de energia (devido à especialização) com redução da taxa metabólica;
- Passou a existir maior independência em relação ao meio externo, uma vez que os vários órgãos passaram a contribuir para a manutenção do meio interno em condições favoráveis à vida;
- O aumento da dimensão dos seres vivos favoreceu a competição pelo alimento.
EVOLUCIONISMO E FIXISMO
O fixismo era uma teoria que defendia que os seres vivos eram imutáveis ao longo do tempo e que eram independentes quanto à sua origem.
Existem duas correntes de pensamento fixistas o espontaneísmo e o criacionismo.
Espontaneísmo
Teoria defendida principalmente por Aristóteles (séc. IV A.C.).
Explicava que a vida podia surgir por geração espontânea, a partir de matéria inerte, por ação de um "princípio ativo".
Criacionismo
Defende que a origem da vida e a diversidade biológica tem origem divina.
Segundo o criacionismo o mundo vivo apresenta tantas espécies quantas as que saíram da mão de Deus num ato único de Criação. Posteriormente, as espécies mantiveram-se fixas e imutáveis.
Naturalistas como Lineu (séc. XVIII) foram grandes adeptos do Criacionismo.
Para combater as primeiras ideias transformistas, que se baseavam por exemplo no aparecimento de fósseis (evidenciavam que os seres vivos se extinguiam e a existência de seres que não existem atualmente)surge uma explicação fixista e criacionista, o catastrofismo de Cuvier (séc. XVIII). Para este naturalista, durante a história da Terra houve cataclismos, como o dilúvio bíblico, que destruíram a fauna e a flora dessas épocas. Posteriormente dar-se-ia a recolonização dessas regiões por animais e plantas provenientes de outros locais. Estes acontecimentos justificavam as descontinuidades observadas no registo fóssil.
(In: http://www.babelio.com/livres/Vienot-Georges-Cuvier; 09-12-2015)
(In:http://pt.slideshare.net/beaduro/lesson-17-beginning-of-evolurionary-theories, 09-12-2015)
Vídeo de:https://www.reseau-canope.fr/tdc/tous-les-numeros/darwin-et-le-darwinisme/videos/article/cuvier-et-la-catastrophisme.html, 09-12-2015)
Evolucionismo
A partir do século XIX, uma série de pensadores passou a admitir a ideia da substituição gradual de espécies. Esta corrente de pensamento, transformista, que lentamente foi ganhando adeptos, explicava a adaptação como um processo dinâmico, ao contrário do que propunham os fixistas.
Vídeo - Lamarck o transformista
https://www.reseau-canope.fr/tdc/tous-les-numeros/darwin-et-le-darwinisme/videos/article/cuvier-et-la-catastrophisme.html
Vídeo - Lamarck o transformista
https://www.reseau-canope.fr/tdc/tous-les-numeros/darwin-et-le-darwinisme/videos/article/cuvier-et-la-catastrophisme.html
Século XIX - um século em mudança
- Os astrónomos argumentam que a Terra não é o centro do Universo.
- Newton elabora explicações matemáticas para o movimento dos planetas.
- Os descobrimentos marítimos trouxeram para a Europa grande diversidade de animais e plantas até aí desconhecidos.
- Através dos geólogos Hutton e mais tarde Leyll apareceu o Uniformitarismo, com o princípio das causas atuais e com o gradualismo.
- A existência de lacunas estratigráficas, permitiu justificar a ausência de formas fósseis intermédias.
- Erasmus Darwin (avô paterno de Charles Darwin) expõe em Inglaterra as primeiras ideias transformistas.
Vídeo dos contributos da Geologia
https://www.youtube.com/watch?v=o_wmulBtWlk&list=PLuwoDzE9Ix5M4F5RX5x3wBTCtzonjMeZ8
Vídeo dos contributos da Geologia
https://www.youtube.com/watch?v=o_wmulBtWlk&list=PLuwoDzE9Ix5M4F5RX5x3wBTCtzonjMeZ8
Lamarckismo
Em 1809, o francês Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, cavaleiro de Lamarck propôs uma teoria para explicar a evolução dos seres vivos.
Segundo Lamarck, uma alteração no meio ambiente provocaria nas espécies necessidade de se modificarem, o que levaria à evolução.
Lamarck baseou a sua teoria em dois princípios fundamentais:
- a lei do uso a desuso - quanto mais uma parte do corpo ou órgão é usada, mais esta se desenvolve; o contrário também se verifica, se certas partes do corpo ou órgãos não são usadas enfraquecem, atrofiam chegando até a desaparecer.
- a lei da herança dos caracteres adquiridos - qualquer animal poderia transmitir aos seus descendentes as novas características que se atrofiavam pelo desuso ou se desenvolviam pelo uso.
Darwinismo
Charles Darwin (1809 - 1882) foi um naturalista britânico que alcançou fama ao propor uma teoria para explicar como ocorre a evolução das espécie através da seleção natural.
Darwin sempre manifestou um grande interesse pela história natural. Começou por estudar medicina, mas como não o cativava, acabou por estudar Teologia.
Realizou uma viagem de cinco anos a bordo do HMS Beagle
que lhe permitiu obter informação importantíssima para a
construção da teoria da Seleção Natural.
As observações que Darwin fez da natureza ao longo da sua
viagem, desde a grande diversidade de seres vivos, aos
vulcões em erupção, às variações climáticas ao longo
da latitude, aos vestígios fósseis, à fauna
e flora das Galápagos.... levaram-no a construir
a teoria da Seleção Natural.
Escreveu o livro, "A Origem das Espécies" (On the Origin of
Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of
Favoured Races in the Struggle for Life), onde descreveu
a ideia de evolução a partir de um ancestral comum, por meio
de seleção natural.
Darwin sempre manifestou um grande interesse pela história natural. Começou por estudar medicina, mas como não o cativava, acabou por estudar Teologia.
Realizou uma viagem de cinco anos a bordo do HMS Beagle
que lhe permitiu obter informação importantíssima para a
construção da teoria da Seleção Natural.
As observações que Darwin fez da natureza ao longo da sua
viagem, desde a grande diversidade de seres vivos, aos
vulcões em erupção, às variações climáticas ao longo
da latitude, aos vestígios fósseis, à fauna
e flora das Galápagos.... levaram-no a construir
a teoria da Seleção Natural.
Escreveu o livro, "A Origem das Espécies" (On the Origin of
Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of
Favoured Races in the Struggle for Life), onde descreveu
a ideia de evolução a partir de um ancestral comum, por meio
de seleção natural.
Vídeo de:https://www.reseau-canope.fr/tdc/tous-les-numeros/darwin-et-le-darwinisme/videos/article/cuvier-et-la-catastrophisme.html, 09-12-2015)
(In: http://press.princeton.edu/titles/7109.html, 09-12-2015)
Argumentos de Darwin
Simulador de Seleção Natural de insetos
Simulador de seleção natural de coelhos
http://www.youtube.com/watch?v=F-2_XdCcx4g&feature=related
- nas reações de hibridação entre moléculas de DNA;
- nas vias metabólicas comuns (ex.: síntese de proteínas, processos respiratórios
e modos de atuação das enzimas);
e modos de atuação das enzimas);
- na universalidade do código genético e do ATP como energia biológica utilizada
pelas células;
pelas células;
-nas reações sorológicas, em que se comparam as proteínas, através de reações
específicas entre antigenes e anticorpos, por mecanismos de aglutinação.
específicas entre antigenes e anticorpos, por mecanismos de aglutinação.
