Your SlideShare is downloading. ×
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Aula 07 e 08   evolução e seus mecanismos -  origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Aula 07 e 08 evolução e seus mecanismos - origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc

624

Published on

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
624
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
37
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Evolução e seus mecanismos
  • 2. Teoria sintética da evolução moderna (neodarwinismo) • Hereditariedade • Padrões de herança da variabilidade das características de determinada população • Leis de Mendel
  • 3. 1ª lei de Mendel
  • 4. Modelo de Mendel • A existência de genes: existem determinantes hereditários de uma natureza particulada • Os genes estão presentes em pares. Fenótipos alternativos de um caráter são determinados pelas formas diferentes de um tipo de gene – As formas diferentes: alelos. – Em plantas adultas, cada tipo de gene está presente em duplicata, constituindo 1 par de genes – Dedução de Mendel: F1 tinham um alelo responsável pelo fenótipo dominante e outro pelo recessivo
  • 5. Modelo de Mendel • O princípio da segregação: os membros de um par de genes segregam igualmente nos gametas • Conteúdo gamético: cada gameta carrega somente 1 membro de cada par de gene • Fertilização ao acaso: a união de um gameta de cada parental forma a primeira célula de uma nova geração, e isto ocorre ao acaso
  • 6. Conceitos importantes • Gene: unidade hereditária que leva a informação à geração seguinte • Alelos: formas alternativas de um mesmo gene • Genoma: todo o complexo de material genético de um indivíduo • Homozigoto: indivíduo que apresenta alelos iguais (RR ou rr) • Heterozigoto: indivíduo que apresenta alelos diferentes (Rr)
  • 7. Conceitos importantes • Genótipo: composição alélica específica de uma célula. • Fenótipo: forma tomada por algum caráter; manifestação detectável de um genótipo específico. • Fenótipo dominante: fenótipo de um genótipo contendo o alelo dominante. • Fenótipo recessivo: fenótipo de um homozigoto para alelo recessivo. • Alelo dominante: alelo cujo fenótipo se expressa mesmo quando em heterozigose. • Alelo recessivo: alelo cujo fenótipo se expressa somente em homozigose.
  • 8. Evolução: mudanças na composição genética de uma população Frequências alélicas se alterando ao longo do tempo
  • 9. Fatores evolutivos: alteram a composição genética de uma população
  • 10. Variabilidade na população • Composição genética dos indivíduos variável • Origem da variabilidade genética: mutações • Mutações: alterações no DNA que geram mudanças no código genético
  • 11. Mutações • Alterações na seqüência de bases nitrogenadas do DNA • Ocorrem aleatoriamente
  • 12. Mutações Mutações pontuais: • Alterações nucleotídeos replicação) na do • Podem ocorrer inserções ou nucleotídeos seqüência DNA (erro de na substituições, deleções de
  • 13. Substituições de nucleotídeos Incorporação de nucleotídeo diferente durante a replicação do DNA G G Griffiths et al. Modern Genetic Analysis (1999)
  • 14. Mutações nonsense
  • 15. Mutações missense
  • 16. Inserções de base
  • 17. Mutações frameshift
  • 18. Deleções
  • 19. Expansões de segmentos repetitivos
  • 20. Mutações • Nem sempre alteram o fenótipo • Por exemplo: substituições sinônimas: não alteram o aminoácido (não há mudança na proteína) - redundância do código genético Valina- GUU GUC GUA GUG
  • 21. Mutações • Redundância do código genético
  • 22. Mutações • Mutações em regiões não codificadoras: os genomas podem apresentar regiões que não são genes. Por exemplo, 95% do genoma humano é composto por regiões não codificadoras
  • 23. Genes • Unidade hereditária que leva a informação à geração seguinte • Alelos: formas alternativas de um mesmo gene • A partir de alelo A1 podem surgir alelos A2, A3, A4... (sequências diferentes de DNA) • Genótipos formados: A1A1 ; A1A2 ; A1A3 ; A3A4 etc
  • 24. Genes e alelos Ridley, M. Evolução (2006) Gene: Sequência de nucleotídeos que carrega a informação para codificar uma proteína ou RNA Alelos: formas variantes de um mesmo gene
  • 25. Em um organismo diplóide Cromossomo paterno alelo paterno Cromossomo materno alelo materno Os alelos paterno e materno podem ter a mesma sequência de DNA (homozigoze) ou sequências diferentes (heterozigoze)
  • 26. Genes, alelos e mutações As mutações originam diferentes alelos a partir de um alelo original Snustad, P; Simmons, M. J. Fundamentos de Genética (2008)
  • 27. Em uma população podem haver diversos alelos de um gene, embora cada indivíduo diplóide só apresente dois alelos
  • 28. Mutações em larga escala • Além das mutações pontuais, podem ocorrer alterações em “larga escala”, como por exemplo: – – – – – Duplicações Pequenas sequências repetidas Genes ou grupos de genes Cromossomo inteiro ou parte dele Genoma inteiro (por ex., plantas poliplóides)
  • 29. Duplicações cromossômicas
  • 30. Fenótipo = genótipo + influência ambiental A geração parental transmite seus alelos, e na geração seguinte novos genótipos surgem pela combinação destes alelos
  • 31. • Algumas características são determinadas pelo ambiente (plasticidade fenotípica) • Não são transmitidas à descendência Folhas do carvalho branco Crescida ao sol Crescida à sombra
  • 32. Plasticidade fenotípica Mudança fenotípica em um dado genótipo causada apenas por uma mudança no ambiente
  • 33. Seleção natural
  • 34. Pressupostos da Seleção natural 1. Indivíduos da espécie são variáveis 2. Uma parte desta variação pode ser passada para a prole (herdável) 3. A cada geração nascem mais indivíduos do que podem sobreviver (limitação de recursos) • Já que nascem mais indivíduos do que pode suportar os recursos disponíveis, deve haver uma luta pela existência entre eles, resultando na sobrevivência de apenas parte da progênie de cada geração
  • 35. Pressupostos da Seleção natural 4. Sobrevivência e reprodução não são ao acaso: alguns indivíduos apresentam características mais favoráveis naquele contexto ambiental. Estes são selecionados
  • 36. Tentilhões de Darwin • Diferentes dietas e formatos de bicos
  • 37. Tipos de Seleção natural
  • 38. Seleção estabilizadora
  • 39. Seleção estabilizadora
  • 40. Seleção direcional
  • 41. Seleção direcional • Tentilhão da Terra de Bico Médio (Geospiza fortis) da Ilha Daphne Maior (Galápagos) (pássaros estudados por Darwin)
  • 42. Variação entre indivíduos de uma espécie • Exemplo: variação na profundidade do bico de tentilhões (neste caso, a variação é contínua)
  • 43. Parte da variação pode ser herdada • Profundidade do bico da geração parental x profundidade do bico dos descendentes
  • 44. Limitação de recursos • Número de indivíduos e abundância de sementes (1977: período de seca)
  • 45. Sobrevivência e reprodução não são ao acaso Todos os pássaros (1976, antes da seleção) • Profundidade do bico antes e depois do período de seca Sobreviventes (1978, depois da seleção)
  • 46. Melanismo industrial • Mariposas de Manchester, Inglaterra (Biston betularia) • No século XX, a forma escura aumentou sua frequência até >90% • O que aconteceu? • A forma clara ficava camuflada nos troncos das árvores cobertos por líquens, sendo menos predadas pelos pássaros (vantagem seletiva) • Com a revolução industrial, a poluição matou os líquens, e a forma escura passou a ser mais vantajosa Futuyma, D. J. Evolution (2005) • No século XVIII, a forma mais comum era a de coloração clara
  • 47. Melanismo industrial • Devido à mudança do ambiente, a forma originalmente mais vantajosa passou a ser desvantajosa A seleção natural depende do ambiente
  • 48. Seleção disruptiva
  • 49. Seleção disruptiva
  • 50. Resistência de pragas a pesticidas • Após a primeira aplicação, pesticida pode ser bastante eficiente (população de pragas sofre declínio), entretanto podem “surgir” indivíduos resistentes • Exemplo: DDT foi pulverizado na Índia na década de 1940 para eliminar mosquitos transmissores de malária • Este inseticida foi a primeira causa da diminuição dos casos de malária no mundo • Foi eficiente por ~10 anos, até que os primeiros resistentes começaram a “aparecer” • Incidência de malária no mundo aumentou
  • 51. Resistência de pragas a pesticidas • O pesticida não causa resistência: indivíduos naturalmente resistentes que já existiam na população passam a ser selecionados favoravelmente • A resistência se torna frequente na população, pois os resistentes se reproduzem e transmitem esta característica aos descendentes
  • 52. Anemia falciforme em área de malária • Anemia severa, causada por mutação pontual no gene da hemoglobina, que altera a conformação da proteína e da hemácea (o alelo mutante é chamado S e o normal de A) • Pessoas com a doença são homozigotas (genótipo SS) • Indivíduos heterozigotos (AS) são mais resistentes à malária heterozigoto tem vantagem seletiva
  • 53. Anemia falciforme
  • 54. Anemia falciforme em área de malária • As áreas onde o alelo S é mais frequente coincidem com as áreas de incidência de malária malária Ridley, M. Evolução (2006) alelo S
  • 55. Valor adaptativo (fitness) • Contribuição média de um genótipo para a próxima geração, quando comparada com outros genótipos • Relacionado à: – Capacidade de acasalamento – Fertilidade – Fecundidade e/ou sobrevivência * Genótipos com valor adaptativo alto têm maior chance de que seus alelos passem à geração seguinte
  • 56. Seleção natural Conceito atual: Mudança na freqüência de alelos em uma população, através das gerações, devido a diferenças na sobrevivência e no sucesso reprodutivo dos genótipos A seleção natural não ocorre para que a população fique mais adaptada: ela simplesmente ocorre e como conseqüência a pop. fica mais adaptada A seleção não tem propósito ou moral
  • 57. Seleção sexual • Um processo de escolha por parte da fêmea (em animais)
  • 58. Seleção sexual • Em muitas espécies de animais, fêmeas escolhem seus parceiros com base em características como tamanho, coloração, vocalização, padrões de comportamento de corte, etc • Indivíduos que apresentam as características “escolhidas” são selecionados favoravelmente (deixam mais descendentes)
  • 59. Exemplo
  • 60. Exemplo
  • 61. Seleção sexual • Neste experimento, a cauda de alguns machos foi cortada e de outros foi alongada (cauda cortada foi presa em outro macho) • Machos com caudas encurtadas cruzam com menos fêmeas e os de cauda alongada cruzam mais
  • 62. Seleção sexual • Entretanto, uma cauda longa pode dificultar o vôo e uma coloração intensa pode atrair também predadores...
  • 63. A seleção natural é a única força evolutiva? Qual outro tipo de força poderia atuar?
  • 64. Deriva genética • As populações têm tamanho finito, podendo ocorrer flutuações ao acaso nas freqüências alélicas a cada geração por erro amostral • Quanto menor for a população, maior será o efeito da deriva genética (quando menor o N, maior o erro amostral)
  • 65. Deriva genética A tendência é eliminar um dos alelos e fixar o outro Este locus gênico estará em homozigose em todos os indivíduos Perda da variabilidade genética
  • 66. Exemplo de estudo de Deriva Genética • 10 populações grandes (N=4000) e 10 pequenas (N=20) • 2 formas do cromossomo III: AR (Texas) e PP (Califórnia) • Populações iniciam com 50 % de cada forma Populações grandes Populações pequenas Ridley, M. Evolução (2006) Populações pequenas Populações grandes
  • 67. Deriva genética e seleção natural • A deriva genética pode atuar em locus gênico sob seleção • O resultado da interação entre as duas forças evolutivas dependerá da intensidade da seleção e do tamanho populacional Alelos favoráveis podem ser perdidos e alelos deletérios podem ser fixados por deriva genética
  • 68. Efeito fundador • Caso particular de deriva genética • Ocorre quando um pequeno número de indivíduos estabelece uma nova população. Os fundadores contêm apenas uma parcela da variabilidade genética da população original • Exemplo: pássaros que colonizaram ilhas oceânicas
  • 69. Efeito fundador
  • 70. Gargalo Populacional • Caso particular de deriva genética • Desastres reduzem aleatoriamente o tamanho da população. A população sobrevivente pode não ser representativa da diversidade genética da população originial
  • 71. Gargalo Populacional População de elefantes marinhos do norte passou por gargalo populacional devido à caça • Em 1890, havia ~20 animais • Desde então, a população cresceu para mais de 30 mil indivíduos, mas a variabilidade genética é baixa
  • 72. Migração (fluxo gênico) • A entrada ou saída de um grupo de indivíduos pode afetar a composição genética da população • As conseqüências dependem do número de migrantes e do fato dos indivíduos que saem ou entram apresentarem composição genética diferente em relação à população tanto de saída como de entrada
  • 73. Migração
  • 74. MUTAÇÃO FATORES EVOLUTIVOS: CAPAZES DE MUDAR A CONSTITUIÇÃO GENÉTICA DAS POPULAÇÕES MIGRAÇÃO SELEÇÃO NATURAL DERIVA GENÉTICA EM FUNÇÃO DA AÇÃO DOS FATORES PODEMOS TER ADAPTAÇÃO ESPECIAÇÃO (formação de novas espécies)
  • 75. Bibliografia • Purves, W.K. , Sadava, D.; Orians, G.H.; Heller H.C. Vida – a Ciência da Biologia, 6ª ed. Porto Alegre-RS: Artmed, 2005 (cap. 22). • Ridley, M. Evolução, 3ª ed. Porto Alegre-RS: Artmed, 2006 (cap. 5, 6). • Futuyma, D. J. Evolution. Sinauer Associates, 2005 (cap. 10, 11, 12). Genes e mutações • Griffiths, A. J.F; Weller, S. R.; Lewontin, R.C. et al. Introdução à Genética, 8ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara e Koogan, 2006.
  • 76. Artigo para leitura complementar • Kingsley, D. Átomos e caracteres. Scientific American Brasil (fev. 2009, págs. 40-47)

×