Evolução Biológica
                  Teorias
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               Especiação
        Fatores evolutivo...
Oque é evolução biológica?
•   Transformação
•    Mudança
•   Tempo em número de gerações
•   Sobrevivência




          ...
Professora Ionara Urrutia Moura   3
Teorias
Fixismo- Não há mudança!
Criacionismo- criação simultânea
Evolucionismo:
      Lamarckismo
      Darwinismo
      ...
Jean Baptiste Lamarck

• 1774-1829
•   As formas de vida mais simples surgem da matéria inanimada e evoluem até estágios
 ...
Uso e desuso
Herança dos caracteres adquiridos




                                    Professora Ionara Urrutia Moura   6
Charles Darwin( 1890- 1882)

• Viagem no Beagle: 5 anos pelo mundo !
• Galápagos e a instabilidade das espécies
• Inglater...
A Origem das Espécies- 1859.
        Após 20anos de estudos!




Professora Ionara Urrutia Moura        8
Idéias centrais do Darwinismo
• Ancestrais comuns.
• O ambiente seleciona os mais aptos ( exploração de
  recursos limitad...
Os mais aptos sobrevivem e
reproduzem, deixando semelhantes
        Professora Ionara Urrutia Moura   10
A viagem pelo mundo
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Muitas regiões inóspitas. Muitas evidências de alterações ambientais e de
seleção de características para sobreviência.


...
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Darwin, influenciado pelo geólogo Lyell, entendeu as alterações da
 crosta terrestre, observou o resultado dos fenômenos v...
Galápagos- Laboratório da evolução
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Professora Ionara Urrutia Moura   16
http://www.cientic.com/evol2_pp23.html
            Professora Ionara Urrutia Moura   17
Na Inglaterra:
A Seleção
Artificial feita
pelos criadores
de pombos




                   Professora Ionara Urrutia Moura...
Observação
                                                                                Dedução
      Tendência ao cres...
As lacunas
• Como surge a variabilidade nas espécies?
• Que fatores interferem na variabilidade
  genética ?




         ...
Neodarwinismo
A Teoria Sintética da Evolução
• Os fatores que tendem a aumentar a
  variabilidade estão fortemente
  relac...
Somáticas
        Mutações:
                                          local
Alterações da informação
        genética     ...
Evidências da Evolução
• Anatomia:
      Homologia
      Analogia
      Órgãos Vestigiais
• Bioquímica:
      Moléculas
• ...
Comparaçào de Professora Ionara Urrutia Moura atuais
              fósseis com espécies                     24
EVIDÊNCIAS     DA    EVOLUÇÃO BIOLÓGICA



              HOMOLOGIA –     MESMA ORIGEM
                              FUNÇÃO...
Fósseis: local e datação contradizendo fixismo




http://www.cientic.com/evol2_pp8.html
        Professora Ionara Urrutia...
Homologia: mesma origem embrionária, diferentes funções




                     Professora Ionara Urrutia Moura      27
Analogia:Diferentes na origem, semlhantes na função
Convergência :Vida no mesmo ambiente, leva à seleção de caracteres que...
3 FISIOLOGIA COMPARADA        PROTEÍNAS
                                  SISTEMAS




    4
EMBRIOLOGIA   FILOGENIA      ...
Os fatores evolutivos:

-Aumento da variabilidade genética
• Mutação ( casual)
• Permutacão ( reprodução sexuada)
-Alteraç...
Gradualismo e equilíbrio pontuado - Os caminhos da evolução biológica




   Darwin e neo Darwinistas:             Stephen...
Especiação
O surgimento de novas espécies
1-A Seleção natural atua sobre o pool gênico
2- Formas de EVOLUÇÃO, Anagênese e
...
Espécie A               Anagênese:
                                    seleção do                        Espécie B
       ...
Tipos de especiação


Anagênese (a) ou especiação filética: uma
espécie vai sofrendo modificações por
força de contínuas a...
1-Seleção natural
atua de
diferentes formas
sobre o pool
gênico




a) Seleção Direcional   b) Seleção Diversificadora
   ...
2-Uma espécie é uma unidade genéticamente isolada

                     População ancestral




   Alimentados com maltose...
Isolamento geográfico: barreira, depende da espécie




Redução do fluxo gênico leva ao isolamento reprodutivo




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Pré        Pós
zigótico   zigótico
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Padrões de piscar dos
vagalumes




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Especiação Peripátrica -O efeito do fundador ou deriva genética
  1                          2                            ...
1 População original                 4 Preferência sexual continua, mesmo
                                     na convivên...
1- Especiação         Alopátrica:Evolução de barreiras reprodutivas entre
populações que estão geograficamente separadas.
...
Qual é a forma de         B
  especiação?


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Formas de especiação:
1.Alopátrica         Populações novas
(allo =outro,        geográficamente
 patria= lugar)      isol...
Especiação alopátrica - o caso das gaivotas
 A gaivota-argêntea, de larga
 distribuição, teria dado origem na
 Europa ocid...
Simpatria
Quando todas as populações de uma espécie vivem na mesma área geográfica diz-
   se que são «simpátricas», estão...
Especiação simpátrica

-Rela-cinzenta-americana

A poliploidia é um fenômeno ocasional em
que, num hibrído estéril, ocorre...
Casos especiais :
                                                                      Espécie
                          ...
Seleção artificial
Raças: Manutençãodo fluxo gênico.




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Seleção Artificial, domesticação e Especiação




  Seleção artificial e Professora Ionara Urrutia Moura
                 ...
•   Speciação por hibridização: Quando Loren Rieseberg e colaboradores reconstruiram a
    filogenia de várias espécies de...
Professora Ionara Urrutia Moura   58
Especiação por mudança de ploidia : IComum nos vegetais, significa o
acúmulo de coleções cromossômicas completas. Uma espé...
Corujas de espécies genéticamente próximas, mostram que a redução do
fluxo gênico pelo surgimento de barreiras que provoqu...
Fontes de consulta
http://www.aboutdarwin.com/pictures/pictures_01.html
tudo sobre Darwin e links ótimos


   http://www.p...
E os que rastejavam originaram os que voam!




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Evoluçao especiação 19032010

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  1. 1. Evolução Biológica Teorias Evidências Especiação Fatores evolutivos Professora Ionara Urrutia Moura 1
  2. 2. Oque é evolução biológica? • Transformação • Mudança • Tempo em número de gerações • Sobrevivência Professora Ionara Urrutia Moura 2
  3. 3. Professora Ionara Urrutia Moura 3
  4. 4. Teorias Fixismo- Não há mudança! Criacionismo- criação simultânea Evolucionismo: Lamarckismo Darwinismo Neo-Darwinismo Professora Ionara Urrutia Moura 4
  5. 5. Jean Baptiste Lamarck • 1774-1829 • As formas de vida mais simples surgem da matéria inanimada e evoluem até estágios de maior complexidade e perfeição ! • Lei da transmissão dos caracteres adquiridos • Lei do uso e do desuso Professora Ionara Urrutia Moura 5
  6. 6. Uso e desuso Herança dos caracteres adquiridos Professora Ionara Urrutia Moura 6
  7. 7. Charles Darwin( 1890- 1882) • Viagem no Beagle: 5 anos pelo mundo ! • Galápagos e a instabilidade das espécies • Inglaterra e a Seleção artificial- pombos • Malthus : a matemática da produção de alimentos(pa) e do crescimento populacional(pg) • Alfred Wallace - mesma conclusão Professora Ionara Urrutia Moura 7
  8. 8. A Origem das Espécies- 1859. Após 20anos de estudos! Professora Ionara Urrutia Moura 8
  9. 9. Idéias centrais do Darwinismo • Ancestrais comuns. • O ambiente seleciona os mais aptos ( exploração de recursos limitados). • O ambiente muda, mudando também os fatores de seleção. • A variabilidade e o crescimento populacional, são atributos naturais das espécies. • A seleção ambiental tende a manter as populações numéricamente constantes • Os indivíduos mais aptos, sobrevivendo, passam suas características á sua descendência, provocando a evolução ( mudança ) da espécie. Professora Ionara Urrutia Moura 9
  10. 10. Os mais aptos sobrevivem e reproduzem, deixando semelhantes Professora Ionara Urrutia Moura 10
  11. 11. A viagem pelo mundo Professora Ionara Urrutia Moura 11
  12. 12. Muitas regiões inóspitas. Muitas evidências de alterações ambientais e de seleção de características para sobreviência. Professora Ionara Urrutia Moura 12
  13. 13. Professora Ionara Urrutia Moura 13
  14. 14. Darwin, influenciado pelo geólogo Lyell, entendeu as alterações da crosta terrestre, observou o resultado dos fenômenos vulcânicos e considerou a origem, a localização a idade dos fósseis http://www.cientic.com/evol2_pp23.html Professora Ionara Urrutia Moura 14
  15. 15. Galápagos- Laboratório da evolução Professora Ionara Urrutia Moura 15
  16. 16. Professora Ionara Urrutia Moura 16
  17. 17. http://www.cientic.com/evol2_pp23.html Professora Ionara Urrutia Moura 17
  18. 18. Na Inglaterra: A Seleção Artificial feita pelos criadores de pombos Professora Ionara Urrutia Moura 18
  19. 19. Observação Dedução Tendência ao crescimento exponencial (fertilidade ) inerente 1 ( Malthus) Ao longo de Populações naturais tendem 6 muitas a permanecer Os individuos gerações 2 numéricamente constantes disputam os a seleção (Darwin) recursos conduz á (Darwin) Os recursos naturais permanência 3 são limitados (Malthus) dos caracteres Os indivíduos de uma mais 4 7 População diferem (Darwin) Sobrevivem Vantajosos os mais aptos As características nas condições Evolução 5 são herdadas (Darwin) daquela seleção (Darwin) Professora Ionara Urrutia Moura 19 8
  20. 20. As lacunas • Como surge a variabilidade nas espécies? • Que fatores interferem na variabilidade genética ? Professora Ionara Urrutia Moura 20
  21. 21. Neodarwinismo A Teoria Sintética da Evolução • Os fatores que tendem a aumentar a variabilidade estão fortemente relacionados á reprodução sexuada • A variabilidade genética assim estabelecida pode ser alterada por migrações deriva genética e seleção Professora Ionara Urrutia Moura 21
  22. 22. Somáticas Mutações: local Alterações da informação genética Germinativas Amplitude gênicas causa efeito Natural cromossômicas inversão neutras Induzida deleção Genômicas estruturais benéficas translocação deletérias numéricas Poliploidias Aneuploidias 3n,4n Monossomia (44 X0) n Professora Ionara Urrutia Moura Trissomia (46 xxy) 22
  23. 23. Evidências da Evolução • Anatomia: Homologia Analogia Órgãos Vestigiais • Bioquímica: Moléculas • Fósseis • Estudos de caso Professora Ionara Urrutia Moura 23
  24. 24. Comparaçào de Professora Ionara Urrutia Moura atuais fósseis com espécies 24
  25. 25. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO BIOLÓGICA HOMOLOGIA – MESMA ORIGEM FUNÇÃO DIFERENTE AMBIENTE DIFERENTE Irradiação 1 ANATOMIA ANALOGIA- ORIGEM DIFERENTE COMPARADA MESMA FUNÇÃO MESMO AMBIENTE Convergência IDADE DOS FÓSSEIS 2 FORMATO FÓSSEIS LOCAL DO ENCONTRO Ionara Urrutia Moura Professora DOS FÓSSEIS 25
  26. 26. Fósseis: local e datação contradizendo fixismo http://www.cientic.com/evol2_pp8.html Professora Ionara Urrutia Moura 26
  27. 27. Homologia: mesma origem embrionária, diferentes funções Professora Ionara Urrutia Moura 27
  28. 28. Analogia:Diferentes na origem, semlhantes na função Convergência :Vida no mesmo ambiente, leva à seleção de caracteres que permitam a sobrevivência de seres de origens diferentes em um mesmo tipo de hábitat ÓRGÃOS ANÁLOGOS: ASA DE MORCEGO , DE AVE, DE BORBOLETA! Professora Ionara Urrutia Moura 28
  29. 29. 3 FISIOLOGIA COMPARADA PROTEÍNAS SISTEMAS 4 EMBRIOLOGIA FILOGENIA = ONTOGENIA EVOLUÇÃO DA ESPÉCIE EVOLUÇÃO EMBRIONÁRIA 5 APÊNDICE- ( HERBIVORIA) ÓRGÃOS VESTIGIAIS MÚSCULOS DAS ORELHAS ( PRESAS ) Professora Ionara Urrutia Moura 29
  30. 30. Os fatores evolutivos: -Aumento da variabilidade genética • Mutação ( casual) • Permutacão ( reprodução sexuada) -Alteração das freqüencias gênicas • Migração • Seleção natural ( ou artificial ) • Deriva genética ( seleção casual de genes- princípio do fundador) Professora Ionara Urrutia Moura 30
  31. 31. Gradualismo e equilíbrio pontuado - Os caminhos da evolução biológica Darwin e neo Darwinistas: Stephen Jay Gould e outros: Evolução se dá por alterações graduais Evolução se dá por alterações abruptas em curtos períodos de tempo, e seu efeitos permanecem 31 Professora Ionara Urrutia Moura por muito tempo
  32. 32. Especiação O surgimento de novas espécies 1-A Seleção natural atua sobre o pool gênico 2- Formas de EVOLUÇÃO, Anagênese e cladogênese 3-Etapas do processo de especiação “Uma espécie é uma unidade genéticamente isolada de outras” 5- Simpatria e Alopatria 6- Exemplos Professora Ionara Urrutia Moura 32
  33. 33. Espécie A Anagênese: seleção do Espécie B fenótipo direciona o genótipo Provocando mudanças na espécie CLADOgênese seleção do fenótipo direciona genótipo, provocando O isolamento genético dos tipos selecionados Representação dos processos de Anagênese e Professora Ionara Urrutia Moura 33 cladogênese Espécie ANCESTRAL
  34. 34. Tipos de especiação Anagênese (a) ou especiação filética: uma espécie vai sofrendo modificações por força de contínuas alterações ambientais, até originar uma espécie diferente. Cladogênese (b), ou diversificação, as espécies formam-se a partir de grupos que se isolam da população original e se adaptam em diferentes regiões. Depois de longo tempo de isolamento podem constituir novas espécies. Cladogênese émais frequente e obedece etapas distintas: 1-isolamento geográfico, 2-diversificação genética e 3- isolamento reprodutivo Professora Ionara Urrutia Moura 34 http://www.cientic.com/tema_evoluc_img3.html
  35. 35. 1-Seleção natural atua de diferentes formas sobre o pool gênico a) Seleção Direcional b) Seleção Diversificadora Professora Ionara Urrutia Moura c) Seleção Estabilizadora 35
  36. 36. 2-Uma espécie é uma unidade genéticamente isolada População ancestral Alimentados com maltose Alimentados com ração Muitas gerações Os casais formam-se de acordo com as semelhanças de preferência alimentar Professora Ionara Urrutia Moura 36
  37. 37. Isolamento geográfico: barreira, depende da espécie Redução do fluxo gênico leva ao isolamento reprodutivo Professora Ionara Urrutia Moura 37
  38. 38. Professora Ionara Urrutia Moura 38
  39. 39. Professora Ionara Urrutia Moura 39
  40. 40. Professora Ionara Urrutia Moura 40
  41. 41. Professora Ionara Urrutia Moura 41
  42. 42. Professora Ionara Urrutia Moura 42
  43. 43. Pré Pós zigótico zigótico Simpatria Alopatria Isolamento Total Reprodutivo Parapatria Fusão total: Espécie monotípica Parcial Fusão parcial: Espécies politípicas Professora Ionara Urrutia Moura 43
  44. 44. Padrões de piscar dos vagalumes Professora Ionara Urrutia Moura 44
  45. 45. 1 2 3 Professora Ionara Urrutia Moura 45 4
  46. 46. Especiação Peripátrica -O efeito do fundador ou deriva genética 1 2 3 Nesta população os População de larvas Os sobreviventes tem genes raros , não é deixada em uma genes que são raros na são os mesmos que ilha população original na popuilação ancestral 4 5 No novo ambiente , as As moscas da ilha são características selecionadas agora tão diferentes são diferentes das que são das outras que não selecionadas na pop original conseguem mais cruzar Professora Ionara Urrutia Moura 46
  47. 47. 1 População original 4 Preferência sexual continua, mesmo na convivência = isolamento reprodutivo 2 Isolamento geográfico Professora Ionara Urrutia Moura 47 3 Seleção diferencial
  48. 48. 1- Especiação Alopátrica:Evolução de barreiras reprodutivas entre populações que estão geograficamente separadas. A)vicariante (divisão de populações - espécies) Ocorre quando duas populações são divididas pelo surgimento de uma barreira extrínseca. B) peripátrica (isolados periféricos – efeito fundador) Ocorre quando há formação de uma colônia periférica a partir da população original, por dispersão e, após várias gerações, ocorre isolamento reprodutivo 2- Especiação Parapátrica Ocorre sem que haja isolamento geográfico. Neste modelo, as populações se divergem por adaptação a ambientes diferentes dentro de um continuo, na faixa de dispersão da espécie ancestral. 3- Especiação Simpátrica É um modelo que não envolve isolamento geográfico em populações habitando a mesma área restrita. Se dá quando uma barreira biológica ao intercruzamento se origina dentro dos limites de uma população, sem nenhuma segregação espacial das "espécies incipientes" (que estão se diferenciando). Se uma simples mutação ou alteração cromossômica (tal como poliploidia) confere um isolamento reprodutivo completo em um passo, a reprodução não terá sucesso, a não ser que haja um endocruzamento (autofertilização ou cruzamento com irmãos, que também podem carregar a nova mutação). Ionara Urrutia Moura Professora 48
  49. 49. Qual é a forma de B especiação? A 1 D c Professora Ionara Urrutia Moura 49
  50. 50. Formas de especiação: 1.Alopátrica Populações novas (allo =outro, geográficamente patria= lugar) isoladas D Peripatrica Uma pequena (peri = perto, população isolada patria = lugar) próxima a ancestral A 2. Parapátrica Uma população com (para =ao lado de, distribuição contínua patric = lugar) C 3. Simpátrica As populaçães (sym = mesmo, convivem, mas não patric =local) cruzam. A seleção de parceiros para B reprodução continua mantendo o isolamento . Professora Ionara Urrutia Moura 50
  51. 51. Especiação alopátrica - o caso das gaivotas A gaivota-argêntea, de larga distribuição, teria dado origem na Europa ocidental, durante o Quaternário, a outra espécie de gaivota, a gaivota-de-asa-escura. Nesta região, Larus argentatus e Larus fuscus são duas espécies bem distintas, os membros destas duas espécies não se cruzam na Europa ocidental. Mas, no norte da Rússia existe uma população de gaivotas de aparência intermédia entre estas duas espécies e classificada, conforme os autores, quer como subespécie de Larus fuscus quer como subespécie de Larus argentatus. De fato, a população de Larus argentatus heuglini cruza-se, no Ocidente, com a Larus fuscus sendo, assim, uma subespécie desta, mas cruza-se também no Leste com a Larus argentatus. Professora Ionara Urrutia Moura 51
  52. 52. Simpatria Quando todas as populações de uma espécie vivem na mesma área geográfica diz- se que são «simpátricas», estão em contato contínuo umas com as outras. Os genes fluem com relativa facilidade através do conjunto total de genes da espécie. Uma mutação benéfica num gene em determinada população pode conduzir a uma adaptação que se espalha através do conjunto por seleção natural, ao longo de muitas gerações de acasalamentos. É possível a transformação de uma espécie em outra. As adaptações no âmbito de uma espécie ao longo de um espaço de tempo considerável podem resultar em mudanças tão radicais nas características físicas que deixa de ser a espécie que em tempos foi e, consequentemente, tem de lhe ser dado um novo nome como espécie. Professora Ionara Urrutia Moura 52
  53. 53. Especiação simpátrica -Rela-cinzenta-americana A poliploidia é um fenômeno ocasional em que, num hibrído estéril, ocorre a duplicação dos seus cromossomos devido a uma não disjunção durante uma mitose ou uma meiose. -Com a duplicação cromossômica, o hibrído passa a ter os dois conjuntos de cromossomos, herdados dos pais, em pares de homólogos com consequente produção de gametas através de meioses normais. Estes indivíduos possuem, então, um património genético próprio, isolando-os reprodutivamente dos seus antecessores. Comum nas plantas mas rara nos animais, a poliploidia apresenta maiores taxa de ocorrência nos anfíbios em relação a outros vertebrados. A espécie tetraplóide Hyla versicolor (2n=48) resultou de mutações por poliploidia em populações de Rela- cinzenta-americana, Hyla shrysocelis (2n=24). Os indíviduos destas duas espécies apenas se distiguem, no campo, pelas vocalizações e, no laboratório, pelos cariótipos. Professora Ionara Urrutia Moura 53 © CienTIC - José Salsa, 2003 - optimizado para 1024 x 768
  54. 54. Casos especiais : Espécie B Espécie A Especiação Dicopátrica: As novas espécies deixam de conviver. Especiaçào Peripátrica: As novas espécies passam a ocupar áreas marginais á área da espécie original ( variante da alopatria) Professora Ionara Urrutia Moura 54
  55. 55. Seleção artificial Raças: Manutençãodo fluxo gênico. Professora Ionara Urrutia Moura 55
  56. 56. Seleção Artificial, domesticação e Especiação Seleção artificial e Professora Ionara Urrutia Moura especiação 56
  57. 57. • Speciação por hibridização: Quando Loren Rieseberg e colaboradores reconstruiram a filogenia de várias espécies de girassol, perceberam que muitas delas haviam surgido de hibridização, fecundação cruzada de espécies diferentes. Frequentemente os hibridos sãoestéreis, mas, ocasionalmente podem ser férteis e reprodutivamente isolados de suas” especies “parentais. Neste caso, surge uma nova espécie Professora Ionara Urrutia Moura 57
  58. 58. Professora Ionara Urrutia Moura 58
  59. 59. Especiação por mudança de ploidia : IComum nos vegetais, significa o acúmulo de coleções cromossômicas completas. Uma espécie que normalmente tem 18 cromosomos pode produzir linhagens com 36 ou 54 cromosomos. Professora Ionara Urrutia Moura 59
  60. 60. Corujas de espécies genéticamente próximas, mostram que a redução do fluxo gênico pelo surgimento de barreiras que provoquem o isolamento,provoca surgimento de diferenças que levam á especiação por incompatibilidade. Professora Ionara Urrutia Moura 60
  61. 61. Fontes de consulta http://www.aboutdarwin.com/pictures/pictures_01.html tudo sobre Darwin e links ótimos http://www.pbs.org/wgbh/evolution/change/index.html para ver vídeos- http://www.cientic.com/tema_evolucionismo.html http://www.icb.ufmg.br/lbem/aulas/grad/evol/especies/especie8.html Professora Ionara Urrutia Moura 61
  62. 62. E os que rastejavam originaram os que voam! Professora Ionara Urrutia Moura 62

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