Teorias da Origem da vida e Evolução das espécies

Aula 19 de biologia sobre Teorias da origem da vida e evolução das espécies. Prof Carlos Priante. Turma Preparatório ENEM.

1. Teorias da Origem da Vida e Evolução das Espécies Prof Carlos Priante AULA 19

2. Criacionismo O criacionismo se baseia na fé da criação divina, na qual Deus criou todas as coisas, inclusive o homem. Diversas culturas possuem sua versão própria do criacionismo, como é o caso da mitologia grega, da mitologia chinesa, cristianismo entre outras. De acordo com a teoria criacionista: -Deus criou o homem e os demais seres vivos já na forma atual há menos de 10 mil anos; -Os fósseis (inclusive de dinossauros) são animais que não conseguiram embarcar na Arca de Noé a tempo de salvarem-se do dilúvio; -Deus teria criado todos os seres vivos seguindo um propósito e uma intenção; -O homem foi feito à imagem e semelhança de Deus e, portanto, não descende de primatas;

3. Abiogênese Até meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva (principio vital). Estes novos seres se originariam de calor, umidade, luz, etc. Prova: " Chegando cansado em casa, deixe a camisa suada em um canto tranquilo da casa, e coloque junto dela pedaços de pão. Depois de 21 dias, a camisa estará toda rasgada, com uma ninhada da camundongos em cima “ Jean Baptiste Van Helment , 1577-1644

4. Defensores da abiogênese – “Geração Espontânea “ Helmont Needham Aristóteles William Harvey Isaac Newton René Descartes Críticos da abiogênese Redi Joblot Spallanzani Louis Pasteur

5. Biogênese Um ser vivo só pode surgir se outro ser vivo já existente, através da reprodução. Prova: usando experimentos Francesco Redi (1626-1697) concluiu: “Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne”

6. O primeiro jarro (A) ficou aberto. Logo, observou as moscas pousando na carne e depositando seus ovos. Em pouco tempo, a carne estava cheia de vermes. O segundo jarro (B) foi bem fechado. Como na experiência anterior, o jarro não atraiu as moscas e não surgiram vermes na carne. O terceiro jarro (C) foi coberto com um pano, que permitia a passagem do ar. As moscas foram atraídas pelo cheiro da carne. Como não conseguiram penetrar no jarro, depositaram seus ovos no pano. Em pouco tempo, havia vermes movendo-se sobre o pano, mas nenhum chegou a ter contato com a carne.

7. Abiogênese Através da criação do microscópio óptico ( Antonie van Leeuwenhoek , 1632-1723 ), descobriram-se os micróbios . Os abiogenistas achavam que seres tão pequenos e simples como os micróbios não se reproduziam, surgindo por geração espontânea. Em microscópio observava-se que estes seres se multiplicavam em uma gota de água, ou seja a matéria não viva dava origem aos micróbios

8. Abiogênese Em experimentos John Needham (1713-1781) colocou caldo nutritivo em diversos frascos, aquecendo-os por 30 min. e tampou os frascos com rolhas Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos de micróbios. Needham disse então que os seres presentes nos caldos surgiram por geração espontânea. Ação de Força Vital. Hipótese da geração espontânea ganha novo impulso

9. Biogênese Lazzaro Spallanzani (1729-1799) r ealizou experimentos semelhantes aos de Needham , mas obteve resultados diferentes, As infusões preparadas por Spallanzani , muito bem fervidas e cuidadosamente arrolhadas, continuaram livre de micróbios.

10. Biogênese vs Abiogênese Needham versus Spallanzani Argumento de Spallanzani : Needham não ferveu o caldo por tempo suficiente ou não vedou os frascos de forma eficiente Resposta de Needham : A fervura por tempo prolongado destruía a “ força vital ” presente no caldo

11. Em fins do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu papel essencial à vida Abiogenistas : A presença de ar fresco era fundamental para a geração espontânea da vida Biogenistas : O ar era a fonte de contaminação dos caldos Batman ou Superman ?

12. Biogênese Experiência nos Alpes – Louis Pasteur(1822-1895) levou frascos de vidro fechados completamente contendo caldo nutritivo até as altitudes dos Alpes Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostos ao ar das montanhas; depois, foram novamente derretidos e fechados De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia se contaminado Na presença de membros da academia, quebrou o gargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam sido contaminados Conclusão: O ar das montanhas continha muito menos “sementes” de organismos microscópicos do que o ar da cidade .

13. Em outro experimento usando Pasteur amoleceu os gargalos dos frascos no fogo, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; Em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalos À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminou Com isso Pasteur derrubou a hipótese da geração espontânea

14. Panspermia e Evolução Química A queda definitiva da teoria da geração espontânea levou a uma nova questão : Como surgiram os seres vivos na Terra? A ciência admite 2 hipóteses : Panspermia Evolução Química

15. P anspermia A vida na Terra teve origem a partir de compostos precursores da vida, provenientes de outros locais do cosmos . (A vida não surgiu na Terra, mas pode ter chego por meteoros)

16. Teoria da Evolução Química ou Molecular A vida é resultado de um processo em que as substâncias inorgânicas deram origem a substâncias orgânicas simples Oparin e Haldane, 1920. Aminoácidos - Açucares - Bases Nitrogenadas - Ácidos Graxos Proteínas Carboidratos Ácidos Nucléicos Lipídios

17. RESFRIAMENTO

18. O experimento de Miller Em 1953 Miller e Urey construíram um aparelho tentando recriar as condições da Terra primitiva. (raios das tempestades) (resfriamento nas altitudes) (formação de vapor d’água) (formação dos oceanos)

19. Após uma semana , testes revelaram a presença de: aminoácidos , ácidos graxos , uréia , e gases (CO, CO 2 e N 2 ). Porém dados recentes dizem que a atmosfera não era redutora , impossibilitando a formação de alguns compostos . Em 1969, caíram meteoritos na Austrália com aminoácidos .

20. Coacervados ( Oparin ) Sistemas com membrana foram etapa fundametal para origem da vida . Oparin viu que a mistura de proteínas e substâncias orgânicas produz aglomerados de moléculas orgânicas envoltos numa película de água , chamados COACERVADOS.

21. Os primeiros seres Como existia alimento nos mares os primeiro seres vivos eram heterótrofos (3,5 bilhões de anos) (mais próximos arqueas ) se alimentando de moléculas em um mar considerado uma sopa nutritiva. Somente quando essas proteínas começaram a acabar é que surgiram, ao acaso, os seres autótrofos que a partir deles foi liberado o oxigênio na atmosfera Este O2 formou o O3 que deu origem a camada de ozônio e permitiu durante a evolução que os seres marinhos colonizassem a terra

22. Eucariontes Os primeiros seres deviam ser muitos simples, semelhantes às arqueas ( procariota). Invaginação da membrana deu origem a algumas organelas (Eucarióticos, 1,5 bilhões de anos) Endossimbiose: Origem das mitocôndrias e dos cloroplastos (Fagocitose) Acredita-se que estas duas organelas são originarias de outros seres fagocitados devido a presença de . Dupla membrana; . DNA próprio;

23. Pluricelularidade . Células resultantes da multiplicação de uma célula inicial passam a viver juntas e dividir as tarefas de sobrevivência, constituindo tecidos e órgãos.

24. Resumindo Hipótese heterotrófica – Fermentação Hipótese autotrófica – Quimiolitotrófico ( FeS , H 2 S) Evolução metabólica Fotossíntese - H 2 S / CO 2 Cianobactérias – CO 2 / H 2 O Respiração aeróbia Evolução Celular Arqueobactérias Células Procarióticas Células Eucarióticas

25. TEORIA DA EVOLUÇÃO DAS ESPÉCIES

26. Evolucionismo - Segundo essa teoria os seres vivos teriam surgido das modificações genéticas que ocorrem com o passar das eras, determinando características novas à medida que as gerações se sucedem.

27. LAMARCKISMO Lei do uso e desuso – Quanto mais uma parte do corpo é usada, mais se desenvolve do contrário, atrofiará Lei da herança de caracteres adquiridos – O que o ser vivo adquire, é transmitido de geração em geração Jean Baptiste Lamarck , 1744-1829

28. Na teoria de Lamarck, o ambiente tinha um papel secundário: ele não explicava o aumento da complexidade dos seres vivos . O ambiente forçaria os seres vivos a modificar seus hábitos, devido às necessidades de sobrevivência, Essa mudança de hábitos resultaria em uma alteração dos padrões de uso e desuso dos órgãos, de modo que estruturas poderiam ser desenvolvidas ou atrofiadas. Lei do uso e desuso

29. DARWINISMO No seu livro A Origem das Espécies , publicado em 1859, Charles Darwin explicou a evolução por meio da seleção natural . O ambiente selecionava as espécies viventes , consideradas mais adaptadas a sobreviverem Charles Darwin, 1809-1882

30. • Todos os seres vivos apresentam uma elevada capacidade reprodutiva . •Contudo, verifica-se que o número de indivíduos de uma mesma espécie permanece constante, o que pode ser explicado pela grande mortalidade. •A mortalidade decorre da falta de alimentos, pois o suprimento alimentar, para qualquer população não é ilimitado . •A falta de meios de subsistência, gera competição . •Em todas as espécies os indivíduos nunca são iguais, exibindo variações que podem ser herdadas . •Em um determinado ambiente, os indivíduos dotados de variações favoráveis, estarão mais capacitados a sobreviver, do que os que possuem variações desfavoráveis. As favoráveis são transmitidas, e acumulando-se ao longo do tempo , dão origem a grandes diferenças.

31. Neodarwinismo ou teoria moderna da evolução ou teoria sintética da evolução As variações de uma espécie dependem de mutações. As mutações ocorrem ao acaso. A luta pela vida dá-se entre os indivíduos e o meio ambiente. Da luta pela vida, resulta a seleção natural dos mais aptos ou adaptados às condições do meio. O isolamento geográfico ou sexual impede que as características do tipo novo misturem-se com as características do tipo primitivo.

32. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

33. Homologia : mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que essas estruturas podem ter ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum. ANATOMIA COMPARADA

34. Órgãos análogos = estruturas que apareceram de forma independente em diferentes grupos de organismos. Exemplo de Convergência evolutiva Evolução

35. Provas embriológicas – Comparando embriões de diversas espécies, observamos uma grande semelhança nos primeiros estágios do desenvolvimento embrionário.

36. Órgãos vestigiais – São considerados órgãos vestigiais ou rudimentares aqueles que estão em via de desaparecer, pois perderam a importância inicial para a sobrevivência da espécie. Estruturas atrofiadas e sem função evidente

37. Fósseis

38. A formação das novas espécies Isolamento geográfico — a separação física de subpopulações de uma espécie. As barreiras que isolam as subpopulações podem ser o rio que corta uma planície, um vale que divida dois planaltos ou um braço de mar que separe ilhas e continentes. Diversificação gênica — a progressiva diferenciação do conjunto gênico de subpopulações isoladas. A diversificação gênica é provocada por dois fatores: pelas mutações, que introduzem alelos diferentes em cada uma das subpopulações isoladas e pela seleção natural, que pode preservar conjuntos de genes em uma das subpopulações e eliminar conjuntos similares em outra que vive em ambiente diverso. Isolamento reprodutivo — resulta da incapacidade, total ou parcial, de membros de duas subpopulações se cruzarem, produzindo descendência fértil. Em geral, depois de um longo período de isolamento geográfico, as subpopulações se diferenciam tanto que perdem a capacidade de cruzamento entre si, tornando-se reprodutivamente isoladas.