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Historia de evolução

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Ecologia de Populações
  Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
     popecologia@hotmail.com

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Pensamentos sobre a
Historia da Evolução e a
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Teorias da Evolução

Origem Mitos /Cosmologias
  – Grego – Prometeu
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Historia de evolução

  1. 1. Ecologia de Populações Prof. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  2. 2. Pensamentos sobre a Historia da Evolução e a Paisagem Adaptativa
  3. 3. Teorias da Evolução Origem Mitos /Cosmologias – Grego – Prometeu Exemplos ociedentais – Genesis Esquerda: Prometeu e Atena Acima: Deus e Adão
  4. 4. Espécies Fixas O fresco de Michelangelo no teto a Capela Sistina en.wikipedia.org/wiki/The_Creation_of_Adam Desde a Era Clássica até bem depois do Renascença as espécies eram consideradas como criações especiais, fixadas por eternidade.
  5. 5. A biogeografia e evolução pode ser traçada (como quase todas as disciplinas) a Aristóteles…. No Século 3 antes de Cristo, Aristóteles sugeriu um ponto de vista de uma Terra dinâmica para explicar a variação da vida no espaço e no tempo.
  6. 6. Bishop James Usher (1581-1656) O estudo cuidadoso da cronologia da Bíblia, baseada na genealogia, nós permite calcular a quantidade de tempo desde a criação de Adão, e assim descobrir a data da criação: 26 de outubro de 4004 BCE, 9:00 AM. Anais do Velho e Novo Testamento (1650)
  7. 7. Athanasius Kircher (1602-1680) Interpretação literal da bíblia.  Especialista na filosofia natural. A ciência reforçaria as doutrinas cristãos.  Cálculos detalhados para elaborar um modelo da arca de Noé.
  8. 8. Que tamanho tenderá a arca?... Devido ao nosso conhecimento de mais espécies… Ele tinha a premissa de que a arca deveria ser suficientemente grande para albergar a todos.
  9. 9. Os filósofos naturalistas do século XVII tentaram provar a ocorrência do dilúvio universal: Que evidencia existia do dilúvio universal? Robert Hooke Nicholas Steno
  10. 10. A origem do Homem e todos os animais e plantas ocorreu a mesmo tempo e a partir de um único centro de origem… “como e possível que nas ilhas Índias existe animais que não tem em outra parte do Mundo? ” 1590 1675/ 6 1700 José de Acosta Kircher Dispersão a través de grandes distancias
  11. 11. Explorações Aumento do número de espécies conhecidas (14000 ) Procura de princípios de ordem e regularidades. Elaboração de coleccões. Classificação da diversidade. Que é a diversidade? Cómo se origina? 150 cuadrúpedos 450 mamíferos 1700 1750 Linne Buffon o Único centro Áreas de de origem Endemismo Dispersão Hipótese “espécies” geológico- fixas climática Criação Origens divina Múltiplas Forma, Dispersão função e limitada lugar
  12. 12. Carlos Líneo (1707-1778) Pai da taxonomia Nasceu no 23 de maio de 1707 em Stenbrohult, na província de Småland no sul da Suécia. Seu pai, Nils Ingemarsson Líneo, foi um jardineiro exemplar e também foi um pastor luterano, Líneo foi a Holanda em 1735, terminou seu grau em medicina na Universidade de Harderwijk, e depois se matriculou na Universidade de Leiden para mais estudos. No mesmo ano ele publicou sua classificação dos seres vivos: Systema Naturae.
  13. 13. Carlos Líneo (1707-1778) Ararat Lineu também tinha ideias sobre a biogeografia. Ele achou que todas as formas de vida originaram nos vertentes de uma “Montanha de Paraíso”, onde foram adaptados a um habitat particular nos vertentes da montanha. Desde esse ponto, os organismos dispersaram para ocupar os vários habitats da Terra. Ele acreditou numa disseminação similar dos organismos após a parada da arca de Noé.
  14. 14. Carlos Líneo (1707-1778) Ele abandonou suas crenças da permanência de espécies, e realizou que a hibridização produziu novas espécies de plantas, e em alguns casos de animais. Porém, para Líneo o processo da geração de espécies não existia. Mas, independente das espécies novas originarias da primae speciei, a espécie original do Jardim de Éden, ainda foram partes do plano de Deus da criação, porque sempre existiam.
  15. 15. Biogeografia e Evolução Os primeiros biogeógrafos ou “naturalistas”, coletaram informação sobre a diversidade e distribuição de seres vivos. Estava ficando claro que um esquema para a classificação era necessário. Estava ficando obvia que a diversidade de seres vivos não pode ser explicada em forma bíblica.
  16. 16. Biogeografia e Evolução O desenvolvimento da biogeografia está ligado ao desenvolvimento da biologia evolutiva e ecologia. O crescimento dessas disciplinas, em turno, era ligado a idade da exploração europeu. Apesar que a revolução Darwiniana foi significante ao estudo da biogeografia, muitas ideais principais foram desenvolvidas antes de Darwin.
  17. 17. No fim do século 18 Dois ideias fundamentais para a compreensão de padrões de diversidade “Centros de Origem” y dispersão “Fatores ecológicos contribuem a explicar os padrões de distribuição”
  18. 18. Johann Reinhold Forster (1729-1798) Concepção holística Reconhecimento de unidades biogeográficas Explicação baseada em princípios universais Distribuição desigual do calor calor sobre a superfície terrestre explica as diferencias da diversidade entre os trópicos regiões temperadas e frias Teoria do calor central: o planeta se esfriou de um estado de incandescência e a distribuição desigual do calor sobre a Terra se refletia na natureza. O calor tinha a capacidade (esotérica) de gerar a variedade.
  19. 19. Alexander von Humboldt (1769-1859) Ele estudou as distribuições das plantas como disciplina científica Protocolos de análise e medição. Influenciado por George Foster Visão holística da natureza e o Homem. Gradientes altitudinais
  20. 20. Alexander von Humboldt (1769-1859) Mudanças fisionômicos da vegetação associada a altitude, análogos aos que ocorrem com a latitude. Arranjos florais coerentes que se substituíram no espaço associados a mudanças ambientais (gradientes) As mudanças (da vegetação e o clima) podem ser mapeadas para observar regularidades  revelam conhecimento sobre ol significado da vida e o cosmos
  21. 21. Alexander von Humboldt (1769-1859) Os arranjos das plantas estão governados por combinações de fatores ambientais mensuráveis temperatura distancia do mar química das rocas …A “Geografia Botânica” é uma Isóbaras e isotermas ciência que considera a vegetação sob as condições locais em climas limites físicos diferentes …
  22. 22. Alexander von Humboldt (1769-1859) El aspecto de cada país varia de acordo a natureza do solo, a cobertura da vegetação, a orientação das montanhas e os rios. Humboldt enfatizou o papel das condições ambientais atuais para a manutenção da diversidade, deixando de lado o tema de como se originou
  23. 23. Alexander von Humboldt (1769-1859)
  24. 24. Alexander Von Humboldt (1849) Aspects of Nature in different lands and different climates with scientific elucidations …”La física terrestre têm seus elementos numéricos, como também têm o sistema do Universo, o física celestial, e por meio dos labores unificadas dos viajantes botânicos, podemos esperar a arribar gradualmente a um verdadeiro conhecimento das leis que determinam a distribuição geográfica y climática das formas vegetais… As leis numéricas das famílias de plantas, os frequentes y fortes arranjos dos números que expresan sus proporciones, onde as espécies que constituem as famílias são de maior parte diferentes, nos conduz a uma obscuridade misteriosa, a qual envolve todo o que está conectado com o ajuste de tipos orgânicos de espécies de plantas e animais, ou com sua formação original ou criação.
  25. 25. As ideias de Humboldt e Foster se inseriam no movimento cultural Frances e alemão do século XVIII Buffon: Regionalização da Terra Humboldt, Foster: Fatores ambientais associados Lamarck: transmutação dos organismos influenciada pelo ambiente. Escola de Göttingen: geógrafos interessados na distribuição das plantas a escala grande, e outros fenômenos antropológicos, econômicos e sociais. Ênfase na formação estadística, análise comparativo de estados (estadista). Os países são regiões naturais. Goethe e William van Humboldt: procura das forças naturais básicas que sob a superfície de fenômenos naturais e sociais. Modelos unificadores para explicar fenômenos complexos. Procura de “arquétipos” da natureza.
  26. 26. Viajes de exploração 1799-1804 junto ao botânico Aimé Bonpland Interesse na diversidade tropical Medição de fatores ambientais Mudanças associadas a gradientes de altitude Composição química e atributos físicos da atmosfera
  27. 27. Erasmus Darwin (1731-1802) Como naturalista, ele formulou as primeiras teorias formais sobre a evolução publicada em Zoonomia, ou, The Laws of Organic Life (1794- 1796). Ele ainda apresentou suas idéias da evolução em verso, e em especial na poema publicado após sua morte: The Temple of Nature.
  28. 28. Erasmus Darwin (1731-1802) Ele não inventou a teoria da seleção natural, ele discutiu suas idéias que seu neto elaborou 60 anos depois, como como a vida evoluiu de um ancestral comum, formando um “filamento vivo único". Algumas de suas idéias sobre como a evolução ocorre são próximas a aquelas de Lamarck, Erasmus Darwin ainda discursou sobre como a competição e a seleção sexual poderiam produzir mudanças nas espécies: “No fim desta batalha entre machos aparenta ser que o animal mais ativo e forte deve propagar a espécie que depois precisa ser melhorado".
  29. 29. Karl Ludwig Willdenow (1765-1812) Botânico alemão. Descreveu as províncias floris ticas de Europa. Ele sugeriu que muitos locais de origem, tal vez as montanhas que não foram inundados no grande dilúvio. Após o dilúvio, a vida disseminou desses locais múltiplos.
  30. 30. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) As teorias científicas de Lamarck. eram ignoradas ou atacadas durante sua vida. Lamarck nunca ganhou o aceite e estima de seus colegas Buffon e Cuvier, e ele morreu na pobreza e obscuridade. Atualmente o nome de Lamarck está associado com a teoria desacreditada da herança de atributos adquiridos." Charles Darwin escreveu em 1861: – Lamarck foi o primeiro para concluir algo sobre a evolução, e atraiu muita atenção. Esse naturalista publicou suas idéias em 1801. . . Ele prestou o serviço eminente de chamar a atenção a probabilidade de todas as mudanças no mundo inorgânico e orgânico, resultaram de leis, e não de milagres.
  31. 31. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) Lamarck publicou uma serie de livros sobre a paleontologia e zoologia de invertebrados. Desses, Philosophie zoologique, publicado em 1809, claramente afirma as teorias de Lamarck sobre a evolução Natural History of Invertebrate Animals (1815)
  32. 32. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) Após 1800, os cientistas começaram a se indagar se uma espécie poderia se mudar ou transmutar. Lamarck pensou que um animal adquiriu um atributo durante sua vida poderia repassar esse atributo aos filhotes. Assim Giraffa camelopardilis conseguiu ter pescoços longos a traves de gerações tentando Jean Baptiste de Lamarck alcançar ramos mais altos.
  33. 33. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) A evolução “Lamarckiana”: As espécies se evoluem pela adaptação à seus ambientes. “Primeira Lei”: O uso ou não de estruturas físicas pelos animais causa aquelas estruturas se desenvolver ou se atrofiar. “Segunda Lei”: Essas mudanças estruturais são herdadas. Adaptação: Os animais individuais mudam suas formas pelo uso ou não, em resposta as condições ambientais. Suas proles herdam essas mudanças.
  34. 34. Jean-Baptiste Lamarck (1744- 1829) As contribuições de Lamarck’ a teoria evolutiva, seus trabalhos sobre os invertebrados representam um bom avanço das classificações existentes; ele foi o primeiro de separar os Crustácea, Arachnida, e Anelídea do "Inseto." Sua classificação dos moluscos foi um avanço significativo; Lamarck quebrou com a tradição ao retirar os tunicados da Molusca. Lamarck antecipou a teoria de células de Schleiden e Schwann ao afirmar que: . . . Nenhum corpo pode ter vida se suas partes constituintes não são tecidos celulares ou não são formadas por tecidos celulares.
  35. 35. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) Não é qualquer pessoa que questiona dois mil anos de dogma,mas Buffon fez 100 anos antes de Darwin, Buffon, em seu livro: Historie Naturelle, uma enciclopédia de 44 volumes que relatou todo conhecido sobre o mundo natural, enfrentou as similaridades entre o Homem e os macacos e ainda falou sobre um ancestral comum do Homem e dos macacos. Buffon acreditou na mudança orgânica, mas não proporcionou um mecanismo coerente das mudanças. Ele acreditou que o ambiente atua diretamente sobre os organismos por via de “partículas orgânicas".
  36. 36. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) Ele estudou os mamíferos vivos e fosseis,e chegou a conclusões diferentes das conclusões de Lineu. Ele levantou a hipótese que a vida originou numa região no noroeste de Europa num um tempo mais antigo e depois migrou a Mundo Novo e a hemiesfera sul, depois mudando no tempo.. “O Homem é uma produção celestial; Mas os animais em muitos respectivos são criaturas da Terra. Aqueles de um continente não ocorrem em outro; ou, se existem poucas esceções, os animais também sofrem tantas mudanças que agora quase não podem ser reconhecidos.”
  37. 37. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) O ponto de vista de Buffon da mudança (degeneração) de formas de vida com o tempo, e sua crença que as formas de vida do Mundo Novo eram inferiores estimularam o presidente Thomas Jefferson contratar por comissão a expedição de Lewis e Clark para levantar as partes ocidentais As observações de Buffon resultaram no primeiro do continente princípio da biogeografia, conhecida como a Lei de americano. Buffon. Esse princípio afirma que regiões ambientalmente similares mas isolados tem assembleias distintas de mamíferos e aves.
  38. 38. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) Lineu acreditou que os organismos disseminaram desde o Monte Ararat, ou outra montanha de latitude baixa após o grande dilúvio. Buffon acreditou que a vida originou na norte da Europa e depois disseminou ao sul e até o mundo novo.
  39. 39. Augustin P de Candolle (1778– 1840) . Residente em París, discípulo de Lamarck Compartlhou interesses con Humboldt, Cuvier, Laplace Société de Arcueil: ciência experimental (física, química, biologia) Organização estrutural das plantas, fito medicina, fisiologia Viagens pela Francia e logo se instala como professor da Universidade de Genebra (Suiça) Ensaio Elemental de botânica geográfica (1820)
  40. 40. Augustin P de Candolle (1778– 1840) . Visão humboldtiana (padrões globais) Relaciones entre las floras a escala global. A distribuição das plantas depende das condições ambientais de cada lugar “Luta pela existência” (competição por água e luz)
  41. 41. Augustin P de Candolle (1778– 1840) . Estudou fatores físicos que têm efeitos sobre as plantas. Estudou as “estações” (= habitats). Estudou as “habitações” (=regiões) Fundamentos epistemológicos e limites de trabalho Estudou das estações escala local, regularidades ou padrões estadística características associadas a cada região Estudou as habitações filosófico, origem das espécies?, problema insolúvel?
  42. 42. Augustin P de Candolle (1778– 1840) . Fez comparações padronizadas de floras distintas. O que importa não é o número de espécies, mas o grau de diferenciação entre os taxa. Ênfase em espécies raras. Floras que têm muitas espécies por gênero vs. Floras que têm poucas espécies por gênero. Floras insulares vs. floras continentais de áreas similares. Inventa a primeira índice da diversidade Relação espécie/gênero
  43. 43. Augustin P de Candolle (1778– 1840) . Retoma o interesse na explicação de padrões. Revaloriza o papel da estatística para analise de dados que podem revelar as causas subjacentes aos padrões observados Geographie botanique raisonnée
  44. 44. Georges Cuvier (1769-1832) Sozinho ele fundou a paleontologia de vertebrados como uma ciência O método comparativo da biologia de organismos Extinção de formas anteriores da vida A insistência de Cuvier na integração funcional dos organismos lhe levou classificar os animais em quatro “ramos," ou embranchements: Vertebrata, Articulata (artrópodes e os vermes segmentados), Molusca (que na epoca era todos os outros invertebrados moles bilateralmente simétricas), e Radiata (cnidários e equinodermos). Para Cuvier, esses ramos eram fundamentalmente distintos entre se e não podiam ser conectados por qualquer transformação evolutiva.
  45. 45. Georges Cuvier (1769-1832) Discurso sobre os choques revolucionários sobre a superfície do globo, e sobre as mudanças que produzirem o reino animal (1825) Os registros fosseis indicam que formas anteriores dos animais foram extintas: dinossauros, mamutes, e outros. Essas extinções resultaram de catástrofes extraordinárias na historia geralmente uniforme do globo.
  46. 46. William Smith http://en.wikipedia.org/wiki/ http://en.wikipedia.org/wiki/Image: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Smith_fossils2.jpg ImageWilliam_Smith.g.jpg Geological_map_of_Great_Britain.jpg William Smith, seu mapa geológico e alguns de seus fósseis No mesmo período, os geólogos como William Smith estavam mapeando as rochas e os fosseis da Inglaterra. Ele e outros demonstram que espécies diferentes existiram no passado que atualmente não ocorrem.
  47. 47. Registro Fóssil © NASA origem bactéria Célula complexa Dinossauro Homem O registro fóssil demonstra uma sequencia desde a bactéria simples a organismos mais complexos no tempo e proporciona uma evidencia mais forte da evolução.
  48. 48. Thomas Malthus (1766-1834) Malthus era um economista político que lidou com o que ele achou foi o declínio das condições de vida na Inglaterra durante o século IXX. Ele culpou esse declínio em três elementos: A super-produção de filhos; a incapacidade dos recursos crescem ao mesmo ritmo do que a população humano; e a falta de responsabilidade das classes baixas. O que chamou a atenção de Darwin no Essay on the Principle of Population (1798) foi a observação de Malthus que na natureza as plantas e os animais produzem mais proles do que podem sobreviver, e que o Homem também é capaz de reproduzir demais se não tem controle
  49. 49. Thomas Malthus (1766-1834) – “Em outubro de 1838, ou seja quinze meses após do começo de minhas pesquisas sistemáticas, por acaso estudei o texto de Malthus sobre Populações, e preparado para apreciar a luta para a existência que constate nas minhas observações contínuas dos atributos de animais e plantas, pense que sob essas circunstâncias as variações favoráveis teriam tendência de serem preservadas, e as variações não favoráveis seriam destruídas. O resultado disso seria a formação de uma espécie nova. Agora tinha uma teoria com que trabalhar". Charles Darwin, de sua autobiografia. (1876)
  50. 50. Étienne Geoffroy St. Hilaire (1772-1844) St. Hilaire fez a pergunta: “A organização dos animais vertebrados pode ser de um tipo uniforme único?" Segundo Geoffroy a resposta foi sim. Ele achou que todos os vertebrados são modificações de um arquétipo único, uma forma única. Os órgãos vestigiais e as transformações embrionias podem não servir qualquer função, mas indicam uma derivação comum de um animal do seu arquétipo. Cuvier não concordou “Se existe similaridade entre os órgãos dos peixes e aqueles das outras classes de vertebrados, é somente porque existe uma similaridade de suas funções
  51. 51. Étienne Geoffroy St. Hilaire (1772- 1844) St. Hilaire dedicou muito tempo em fazer regras para decidir quando as estruturas em dois organismos diferentes eram variantes do mesmo tipo -- na terminologia moderna, quando eram homologas. Seus critérios eram as conexões entre as partes: as estruturas em organismos diferentes eram as mesmas se suas partes eram conectadas entre se no mesmo padrão St. Hilaire não era um biólogo evolutivo, mas o campo de estudo de Geoffroy era a morfologia – o estudo de forma simplesmente, e não a historia evolutiva das formas. As formas arquetípicas da “zoologia transcendental " de St. Hilaire eram abstrações, não ancestrais fosseis; a forma arqutípica compartilhada não implicava um ancestral comum.
  52. 52. Étienne Geoffroy St. Hilaire (1772- 1844) Como Charles Darwin descrever no seu livro The Origin of Species: (1859) – O que pode ser mais curioso do que a mão do Homem, formada para agarrar, que a perna de um toupeira para escavar, a perna do cavalo, a nadadeira do golfinho, e a asa do morcego, devem ser construídos usando o mesmo padrão, e deve incluir os mesmos ossos, nas mesmas posições relativas? St. Hilaire insistiu fortemente na importância alta da conexão relativa nos órgãos homólogos: as partes podem mudar em forma e tamanho, mas sempre ficam conectados na mesma ordem.
  53. 53. Richard Owen (1804-1892) Owen fez síntese das pesquisas francesas sobre a anatomia, especialmente de Cuvier e Geoffroy, com a anatomia transcendental alemão. Ele inventou muitos termos usados até hoje na anatomia e biologia evolutiva, incluindo "homologia". Owen definiu a homologia em 1843 como “o mesmo órgão em animais diferentes sob uma variedade de formas e funções." Como exemplo da homologia: estruturas tão diferentes como a asa de morcego e o nadador de uma foca, a garra de um felino e a mão humana demonstram um plano comum de estrutura, com arranjos idênticos ou similares dos ossos e músculos. Levando a homologia ao fim, Owen raciocinou que deve existir um plano estrutural básico comum para todos os vertebrados, e também para cada classe de vertebrados. Ele chamou esse plano o arquétipo;
  54. 54. Richard Owen (1804-1892) Arquétipo dos Vertebrados de Owen
  55. 55. Richard Owen (1804-1892) Owen não acreditou que seu arquétipo era parecido ao ancestral dos vertebrados. Mas, o arquétipo representou uma idéia da mente divina, que já sabia de todas as modificações." Owen não aceitou bem a teoria da evolução de Darwin pela seleção natural quando Darwin publicou o Origin of Species em 1859. Porém, suas declarações sobre a evolução eram confusas e contraditórias; e mais tarde ele negou seu validez e afirmou sua ignorância da evolução, mais depois afirmou chegar a idéia quase dez anos antes de Darwin.
  56. 56. Richard Owen (1804-1892) Owen também era um taxonomista, que descreveu e nomeou um número grande de vertebrados vivos e fosseis. Um de seus últimos empregos era de protetor do Zoológico de Londres, que implicou aque ele precisava dissecar e preservar os animais dos zoológicos que morreram presos. Isso lhe proporcionou boas experiências com a anatomia dos animais exóticos. (Também causou algumas dificuldades domesticas, porque tinha que trabalhar em casa. Sua mulher Caroline registrou em seu diário como, num dia de verão, “a presença de uma porção de um elefante morto no jardim“ cheirou tão ruim que ela “ obrigou a R. para fumar cigarros a toda hora na casa.")
  57. 57. Adam Sedgwick (1785-1873) Sedgwick era uma das grandes figuras durante a Idade Heróica da geologia As visões geológicas de Sedgwick eram geralmente catastróficas – ele acreditou que a historia da Terra era marcada por uma serie de eventos de cataclismos que destruiu a maioria da vida terrestre. Ele definiu as eras geológicas principais classificadas a base das composições distintas de fósseis
  58. 58. Adam Sedgwick (1785-1873) Sedgwick acreditou na criação divina da vida durante períodos compridos de tempo, por “um poder que não posso entender ou imitar – mas no qual acredito, devido o raciocino bom derivado das harmonias da natureza.“ Sedgwick não acreditou que a natureza amoral e materialista aparente do mecanismo proposto por Darwin, a seleção natural, que ele achou era uma degradação as aspirações espirituais do Homem.
  59. 59. Charles Lyell (1797-1875) Principios de Geología Uniformitarismo. Os processos que atuam hoje atuaram também no passado. Adotou o enfoque estadístico para inferir explicações sobre os processos geológicos.
  60. 60. Charles Lyell Pai da geologia moderna
  61. 61. Charles Lyell (1797- 1875) Princípios da Geologia (1830) Elementos da Geologia (1838) A Evidencia Geológica da Antiguidade do Homem (1863) Gradualismo: A formação das estruturas geológicas da Terra ocorre por um processo lento e gradual, idêntico ao que pode ser observado atualmente, como a erosão. Isso implica que a Terra precisa ser muito mais antiga que os Cristãos contemporâneos acreditam.
  62. 62. Charles Lyell (1797-1875) Considerado o pai da geologia. Encontrou evidencia do dinamismo da superfície terrestre. Desenvolveu a teoria de uniformitarianismo, afirmando que os processos que evidenciamos hoje sobre a superfície da Terra sempre estavam presentes. Escreveu Principles of Geology. Isso formou a contribuição dos naturalistas britânicas.
  63. 63. Alexander von Humboldt (1759-1859 O aluno de Willdenow, , von Humboldt é conhecido como o pai do fitogeografia. Von Humboldt concluiu que, dentro de regiões, as plantas se distribuem em faixas floris ticas ao subir as montanhas tropicais.
  64. 64. Adolphe Brongniart (1801-1876) O clima da Terra era muito mutante e é possível usar os fósseis para inferir climas passados. Encontrou fosseis de organismos adaptados a climas tropicais no norte de Europa.
  65. 65. Adolphe Brongniart (1801-1876) Um paleobotânica do século 19 que usou o registro fóssil para fazer inferências respeito aos climas antigos. Ele encontrou fosseis tropicais em áreas temperadas. Ele concluiu que a superfície da Terra era alterada pelo nascimento e erosão das montanhas.
  66. 66. Sir Joseph Banks Acompanhou o Capitão James Cook numa viagem ao redor do Mundo entre 1768 e 1771. Coletou ~3600 espécimes vegetais, incluindo mais de 1000 desconhecidos a ciência. Afirmou e generalizou a Lei de Buffon
  67. 67. Johann Reinhold Forster (1729-1798) Também navegou o globo com Cook. Desenvolveu uma das primeiras descrições sistemáticas das regiões bióticas da Terra. Trabalhou para estender a Lei de Buffon as plantas. Observou a tendência da diversidade vegetal diminuir do equador aos polos.
  68. 68. Philip Lutley Sclater O impacto de zoólogos começaram aumentar no século 19. Philip Lutley Sclater era um ornitólogo que descreveu mais der 1000 espécies de aves. Suas obras tinham um impacto grande sobre a zoogeografia. Ele propus um esquema que dividiu a Terra em regiões biogeográficas. Sua obra proporciona a base das regiões biogeográficas reconhecidas até hoje
  69. 69. Philip Lutley Sclater
  70. 70. Alfred Russel Wallace (1823-1913) A personagem mais significante na historia da zoogeografia e na biogeografia em geral Wallace é geralmente considerado como o pai da zoogeografia Codescobridor da Teoria de Seleção Natural Regionalização do globo
  71. 71. Alfred Russel Wallace (1823-1913) Wallace escreveu três dos livros mais significantes na historia da ciência: The Malay Archipelago (1869) The Geographical Distribution of Animals (1876) Island Life (1880)
  72. 72. Alfred Russel Wallace (1823-1913) Uma das primeiras contribuições de Wallace era o reconhecimento de uma quebra distinta na composição da fauna entre as ilhas de Bali e Lombok nas Índias de Leste. Essa quebra é conhecida como a Linha de Wallace.
  73. 73. Alfred Russel Wallace (1823-1913) A amplitude geográfica dos organismos também nós informa de sua evolução passada. Os marsupiais atualmente Distribuição atual dos marsupiais ocorrem nas Américas e na Austrália. Esse padrão demonstra que os marsupiais evoluíram antes da separação dos Período Jurássico há 160 milhões de anos continentes
  74. 74. Alfred Russel Wallace (1823-1913) Tradição de Darwin e Wallace para explicar as disjunções geográficas baseadas no conceito de centro de origem e dispersão a larga distancia. Domina a conceição clássica “dispersalista” na biogeografia histórica até quase a metade do século XX.
  75. 75. Teorias da Evolução Darwin e Wallace, 1850 – A teoria de evolução afirma que as espécies existentes de plantas e animais evoluíram durante milhões de anos de um organismo simples. – Darwin, On the origin of species, 1859 – Influenciada pelo principio de uniformitarianismo Charles Darwin
  76. 76. Charles Darwin (1809-1882) Responde ao problema filosófico formulado por Augustin P. de Candolle (habitações) A origem das espécies é por a seleção natural As similaridades entre as biotas do hemisfério sul se deve a herança.
  77. 77. Charles Darwin 1809-1882 Entre 1831 e 1836, o jovem naturalista, Charles Darwin viajou pelo mundo no navio HMS Beagle. Ele ficou animado pela diversidade grande da vida e começou pensar sobre como essa diversidade se originou Viagem do Beagle
  78. 78. Charles Darwin 1809-1882 The Beagle circumnavigated the globe on its five year voyage.
  79. 79. Charles Darwin 1809-1882 Darwin explicou a disseminação e o isolamento eventual de espécies como resultado de dispersão a grande distancias. Seus argumentos ameaçaram desbancar as ideias de “equilíbrio ou estado estável” que eram enraizadas na biogeografia
  80. 80. Charles Darwin 1809-1882 As ideias dos “dispersionistas” eram desafiados pelos “extensionistas” do fim do século 19. Tinham que propor uma variedade de pontes terrestres sumidas para explicar as distribuições observadas dos organismos terrestres. A conexão entre a America de Sul e África estava presente em todas as pontes terrestres propostas.
  81. 81. Charles Darwin 1809-1882
  82. 82. Charles Darwin 1809-1882 The Voyage of the Beagle (1845) On the Origin of Species By Means of Natural Selection, or, the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (1859) The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871) The Expression of the Emotions in Man and Animals (1872)
  83. 83. Charles Darwin 1809-1882 “A nenhum outro Homem foi dado criar uma revolução do pensamento humano tão grande, tão penetrante, tão de repente, e tão duradouro. Darwin ensinou o Homem ver todo sob uma luz nova, não somente os mistérios da natureza, grandes e pequenas, mas também os mistérios da existência e os objetos inumeráveis de pesquisa, mas também as coisas comuns cotidianas." The Times de Londres , 1909
  84. 84. Louis Agassiz (1807-1873) Ele foi um dos “fundadoesr" da tradição cientifica americana, Louis Agassiz ainda fica como uma enigma histórica. Um sistemático importante e paleontólogo, um bom professor e um promoter incansável da ciência na America, foi um oponente vitalistico da teoria de evolução de Darwin. Filho de um pastor, Jean Louis Rodolphe Agassiz nasceu no 28 de maio de 1807 no vilarejo de Montier, na parte que francesa da Suíça. Viajou a Paris em novembro de 1831 para estudar anatomia comparativa sob a orientação de Cuvier Em 1846, Agassiz chegou aos Estados Unidos e em 1848 aceitou vaga como professor em Harvard.
  85. 85. Louis Agassiz (1807-1873) Agassiz continuou com a teoria de catastrofismo de Cuvier – a Terra era sujeita periodicamente a catástrofes globais, após dos quais espécies novas de animais e plantas aparecem. Os alunos de Cuvier sugeriam que o Dilúvio Bíblico foi o último catástrofe. Agassiz trocou o Dilúvio com glaciais Agassiz acreditou que os glaciais eram formadas instanteamente no mundo todo; ele chamou os glaciais como “o arado grande de Deus," e tentou sem sucesso de achar evidencia da glaciação no Brasil.
  86. 86. Louis Agassiz (1807-1873) Louis Agassiz (1807-1873). Agassiz acreditou que as espécies eram imutáveis, e também suas distribuições. Mas, as ideias de Darwin ganharam mais apoio e eventualmente dominaram.
  87. 87. Louis Agassiz (1807-1873) Os trabalhos de Agassiz sobre peixes vivos e fosseis e sobre glaciais ainda são clássicos. Suas pesquisas sobre os glaciais revolucionaram a geologia, e colocou outro prego no caixão do Dilúvio Bíblico como uma hipótese científica séria. Ele treinou e influenciou uma geração de zoólogos e paleontólogos americanos, incluindo Alpheus Hyatt, William Healey Dall, David Starr Jordan, Nathaniel Shaler, e Edward S. Morse. Ele deixou sua marca no desenvolvimento e a prática da ciência americana, e popularizou a ciência. As pessoas no mundo inteiro lerem seus textos, mandaram exemplares, e pediram conselhos. Ao morrer em 14 de dezembro de 1873, ele foi reconhecido como o maior cientista dos Estados Unidos.
  88. 88. Thomas Henry Huxley (1825- 1895) Thomas Henry Huxley foi um dos primeiros aderentes da teoria da evolução pela seleção natural de Darwin, e fez mais do que qualquer pessoa para acelerar seu aceito entre os cientistas e o público geral. Huxley foi um defensor apaixonado da teoria de Darwin – e ele fez com tanta paixão que era conhecido como o “buldogue de Darwin".
  89. 89. Thomas Henry Huxley (1825-1895) – Terminei ontem seu livro . . . Desde que leu os ensaios de Von Baer há nove anos no work sobre a Historia Natural que não tinha uma impressão boa tão grande e agradeço para as idéias novas que você me deu . . . Em quanto a suas doutrinas estou preparado para sua defesa. . . Por favor não se permita ficar doente pelo abuso considerável e com uma representação errada a menos que eu erro em saber o que vai chegar para você. . . E para as pessoas que vão xingar – você precisa lembrar que alguns de seus amigos têm uma quantidade de combate que (ainda que você não acredita) podem te defender -- Estou afilando minhas garras e bico para ficar pronto Carta de T. H. Huxley a Charles Darwin, 23 de novembro de 1859, respeito a Origin of Species
  90. 90. Thomas Henry Huxley (1825-1895) Mas, Huxley não seguiu cegamente a teoria de Darwin, e criticou a teoria ainda na sua defesa. In particular, onde Darwin viu a evolução como um processo contínua devagar, Huxley pensou que uma linhagem em evolução podia fazer saltos rápidos. Huxley explicitamente apresentou evidencia da evolução humana. Ele é melhor conhecido pelo debate em junho de 1860, na reunião da British Association em Oxford. Seu oponente, Arcebispo Samuel Wilberforce, tinha treinamento do debate contra Huxley fornecido por Richard Owen. Durante o debate, o Arcebispo Wilberforce ridículo a evolução e perguntou a Huxley se ele foi descendente do lado do avo ou vovô. Os contos que existem do que aconteceu em seguida, mas aparentemente, Huxley falou “O Senhor lhe entregou a meus mãos," e levantou para apresentar uma defesa brilhante da teoria de Darwin, concluindo com o toco, “Preferia ser descendente de dois macacos do que ser um Homem que tem medo da verdade."
  91. 91. Thomas Henry Huxley (1825-1895) As ideias de Darwin sobre a Evolução por via da Seleção Natural enfrentou bastante controvérsia. Um debate histórico em 1860 entre o Bispo Wilberforce e o pitbull de Darwin, Thomas Henry Huxley. Bispo Wilberforce versus T. H. Huxley Os a favor da Evolução derem bem no debate, mas ainda poucos se convenceram pelo ideia de Seleção Natural de Darwin
  92. 92. Joseph Dalton Hooker Um dos lideres principais do campo extensionista era Joseph Dalton Hooker. Hooker era um grande amigo de Darwin (atualmente chamado as vezes como o duble do “buldogue de Darwin” como resultado de sua defesa feroz da teoria da evolução). Ele também era um botânico de influencia, que viajou extensivamente e coletava plantas do mundo inteiro. Hooker acreditou que a dispersão a distancias grandes era uma explicação não suficiente da distribuição de muitos organismos. He escreveu que a evidencia apoiou… Sem nenhuma evidencia de pontes “a hipótese que todos sendo membros de terrestres que sumiram apareceu, uma flora mais contínua anteriormente o movimento extensionista perdeu …que disseminou sobre um pedaço de terra seu momentum. maior e mais contínuo,…que depois foi Mas as contribuições de Hooker a fragmentado por causas geológicas e biogeografia eram significantes. climáticas.”
  93. 93. Ernst Haeckel (1834-1919) Haeckel foi um dos muitos pensadores que acreditou que toda espécie é uma entidade histórica (linhagens) mas não compartilhou o interesse de Darwin para a seleção natural como o mecanismo principal da geração da diversidade do mundo biológico. Haeckel acreditou que o ambiente age diretamente sobre os organismos, produzindo novas raças (uma versão de Lamarckismo).
  94. 94. Ernst Haeckel (1834-1919) Melhor conhecida para sua afirmação famosa de que a "ontogenia recapitulata a filogenia", ele também lançou muitas termos em uso comum por biólogos atualmente, como filo, filogenia, e ecologia. Também,, Haeckel também afirmou que a "política é biologia aplicada", uma frase usado pelo Nazistas. O partido Nazista usou não somente as citações de Haeckel, mas também sua justificação para or racismo, nacionalismo e Darwinismo social.
  95. 95. Francis Galton 1822-1911 Ao mesmo tempo, Galton tinha interesse na herança, e a publicação de Origin of Species (1859) por Charles Darwin ganhou o apoio imediatamente por Galton. Ficou impressionado que a distinção fica nas famílias, Galton realizou estudos detalhados de famílias conspícuas da capacidade herdada durante várias gerações. Ele advogou a aplicação do cruzamento científico nas populações humanas. Esses estudos fazem a fundação da ciência da eugenia (um termo que ele inventou), ou melhoramento de raças, e resultou na publicação de Hereditary Genius (1869) e English Men of Science: Their Nature and Nurture (1874). Bioestatístico e correlação Leis de Mendel
  96. 96. Gregor Mendel Entre 1856 e 63, um monge, Gregor Mendel, cultivou 29,000 pés de orvalhas para pesquisar como a evolução funciona, ou seja como os atributos são repassados de geração em geração. Descobriu os princípios básicas da genética. Demonstrou como a prole recebe as características de ambos os país, mas somente a característica dominante é expressada. O trabalho de Mendel somente foi descoberto em 1900, muitos anos depois de sua morte Mendel e suas orvalhas
  97. 97. Os Biólogos Evolutivos 1800 1850 Fonte da inspiração Darwin Malthus Wallace
  98. 98. Os Biólogos Evolutivos 1800 1850 1900 Fonte da inspiração Darwin Malthus Mendel Wallace
  99. 99. Os Biólogos Evolutivos 1800 1850 1900 1950 Fonte da inspiração Fisher Darwin Malthus Haldane Mendel Wallace Wright
  100. 100. Os Biólogos Evolutivos 1800 1850 1900 1950 2000 Fonte da inspiração Fisher Darwin Dobzhansky Malthus Haldane Mendel Mayr Wallace Wright
  101. 101. Século XX MENDEL DARWIN e WALLACE Genética de populações Ecologia numérica 1920 Fisher – Wright – Haldane Lotka – Volterra Arrhenius Elton e Clements Síntese moderna Experimentação 1930 Mayr– Dobzhansky– Gausse Huxley Ecologia evolutiva 1950 Hutchinson - Lack 1960 Teoria do nicho e competição MacArthur – Levins- Pianka
  102. 102. Século XX – Fetos biogeografia histórica Biogeografia histórica: A biogeografia ecológica e Origem da diversidade histórica começaram se biológica. separar. Relações biogeográficas entre distintas áreas de A ecologia começa se endemismo. colocar formalmente Aparição do cladismo como uma ciência (Sistemática filogenética – Hennig) e a biogeografia filogenética Croizat “Espacio-Tiempo- Forma” Panbiogeografía.
  103. 103. Hasta mediados del Siglo XIX Ciências de padrões “Aritmética Botânica” Procura de analogias Comparações a través de proporciones Comparações objetivas Representação entre regiões proporcional de taxa em regiões distintas Dedução de “leis” Elaboração de tabelas subjacentes comparativas O interesse se focaliza na descrição em vez da explicação
  104. 104. A Síntese Moderna
  105. 105. Watson e Crick A estrutura de hélice dobro de DNA foi descoberto em 1953. Isso explicou como a informação genética se transfere de uma célula a outra célula quase sem erro. Watson e Crick e seu Replicação modelo de DNA de DNA
  106. 106. Hugo de Vries (1848-1935) Um botânico holandês que propus a teoria de mutação baseada em experimentos com rosas. Mas, a maioria das mudanças observadas não eram resultados de mutações de genes, mas de outros fenômenos como mudanças de cromossomas e combinações não normais. Independiente redescobriu as Leis de Mendel
  107. 107. Julian Huxley Ao começo do século XX, os cientistas começaram tirar sentido de como a evolução funciona. Começando com a genética de Mendel, as pesquisas demonstraram como as características de uma população poderiam ser selecionadas pelas pressões ambientais. •Essa Síntese Moderna, como chamado por Julian Huxley, devolveu a teoria da seleção natural de Darwin’ ao centro da teoria Julian Huxley e a evolutiva. Sintese Moderna en.wikipedia.org/wiki/Image:Hux-Oxon-72.jpg
  108. 108. Sir Ronald Fisher Sir Ronald Aylmer Fisher (1890 - 1962) matemático e genecistia inglês cujo texto, The Genetical Theory of Natural Selection (1930) provou que a genética Mendeliana era um mecanismo essencial da evolução Darwiniana. Seu trabalhou formou a base da analise estatística de todos experimentos subseqüentes nas ciências da vida.
  109. 109. Sir Ronald Fisher A herança de Fisher na biologia evolutiva inclui: Ele descreveu um processo da seleção sexual sem controle para explicar os atributos exagerados dos organismos. Ele explicou por que as espécies sexuais mantêm uma razão de aproximadamente 50:50. • Ele desenvolveu um modelo da evolução adaptativa que descreve a relação entre a forma de um atributo e seu aptidão. • Ele propus que a evolução acelerada tem vantagem na reprodução sexual que contrapõe os custos enormes do sexo.
  110. 110. John Burdon Sanderson Haldane (1892 - 1964 John Burdon Sanderson Haldane (1892 - 1964) tinha várias interesses na biologia. Começou pesquisando os sistemas respiratórios, usando ele mesmo nos experimentos. Depois pesquisou a bioquímica e finalmente a genética. A seguir algumas das contribuições principais a biologia evolutiva: Ele produziu modelos matemáticos da seleção natural para prever as freqüências gênicas. Ele descreveu um custo da seleção natural e pesquisou os limites pode impor sobre a taxa da evolução. Ele sugeriu que a seleção pode manter um polimorfismo se o heterozigótico é mais apto do que o homozigóticos. O trabalho de Haldane, junto com R.A. Fisher e Sewall Wright, formaram a parte central da formulação da síntese moderna.
  111. 111. John Burdon Sanderson Haldane (1892 - 1964 Biston betularia é um exemplo da ação da Seleção Natural  descoberto por Haldane Durante a Revolução Industrial as árvores sobre quais a mariposa pousava ficaram cobertos em fuligem  O fuligem selecionou contra o alelo de cor claro na população (que tinha uma camuflagem pobre contra os Haldane e Biston betularia predadores) e selecionou a favor do alelo de cor mais obscuro.
  112. 112. Sewell Wright Sewall Wright um geneticistica americano que tomou o papel central na formulação da (1889-19880 síntese moderna, junto com R.A. Fisher e J.B.S Haldane. Wright observou que os genes podem desaparecer numa população pequena, não devido a seleção mas por razões aleatórias - a deriva genética. Wright inventou o conceito de influência da topografia adaptativa – uma gráfica do aptidão média da população versus a freqüência gênica. Wright tentou um modelo compreensivo e real da evolução, incluindo as interações complexas entre genes, efeitos aleatórios, seleção entre e dentro de populações, e a migração. Wright tinha uma vida longa e publicou um texto de 4 volumes (1968 - 1978) no fim da carreira.
  113. 113. Theodosius Dobzhansky 1900 - 1975 As pesquisas de Dobzhansky sobre a genética de populações serviram como base de sua explicação de como a evolução de raças e espécies acontece pela adaptação. Ele descobriu que as espécies de sucesso tendem possuir uma ampla variedade de genes que apesar de ser não útil para o organismo no seu ambiente atual, proporciona uma diversidade genética. Essa diversidade permite a adaptação de espécies as mudanças ambientais.
  114. 114. Nas primeiras décadas do século XX, os paleontólogos contribuíram muito a nosso entendimento da origem, dispersão, e declínio de muitos grupos taxonômicos.
  115. 115. Houve muito sobre os “centros de origem”, o local onde um grupo taxonômico originou.
  116. 116. Quatro desenvolvimentos principais revolucionaram a evolução, biogeografia e ecologia no fim do século XX: 1. A aceitação da tectônica de placas. 2. O desenvolvimento de novas técnicas filogenéticas. 3. Novas maneiras de conduzir pesquisa ecológica. 4. Pesquisas sobre os fatores que limitam as distribuições das espécies.
  117. 117. A aceitação da tectônica de placas como um mecanismo da deriva continental mudou completamente a maneira pela qual entendemos as distribuições atuais das espécies.
  118. 118. O evento mais significante na biogeografia ecológica foi a publicação da monografia da biogeografia insular por E.O. Wilson e Robert MacArthur. Nessa obra seminal, eles propuseram teorias para explicar como o número de espécies encontradas em ilhas.
  119. 119. O efeito de vários eventos sobre a biogeografia pode ser apreciado ao examinar o número de publicações com relação ao timing dos eventos.
  120. 120. Os botânicos fizeram muito contribuição a biogeografia e evolução. Por que?
  121. 121. A ecologia é essencial para entender a evolução “Nada da biologia tem sentido exceto a luz da evolução” (Dobzhansky, 1973) “ Nada na evolução tem sentido execta a luz da ecologia ” “A Ecologia proporciona o palco no qual a peça (Townsend, Harper e evolutiva é Begon, 2000) apresentada”
  122. 122. Evolução como Teoria e Fato Uma confusão frequentemente surge acerca se a Evolução é uma teoria ou um fato. Atualmente é ambos! A teoria da evolução lida de como a evolução ocorre. Nosso entendimento desse processo sempre está mudando. A evolução é um fato e existe muitas evidencias contundentes para sua ocorrência.
  123. 123. Oposição A pesar do consenso científico da evolução, alguns grupos religiosos se opuseram ao conceito. Em 1925, o ensino da evolução foi proibido no estado de Tennessee, USA, o que levou o julgamento infamo do macaco de Scopes O julgamento de Scopes
  124. 124. Outras Teorias O Criacionismo explica a diversidade biológica com referencia ao ato divino da criação descrito em Genesis. O Catastrofismo é uma versão modificada do Criacionismo, que explica o registro fóssil por desastres globais que extinguiram as espécies no registro fóssil que foram substituídas por novas espécies criadas. O Desenho inteligente afirma que a física moderna e a cosmologia tem evidências de estruturas inteligentes do universo e essa inteligência aparenta atuar pensando em nós e que o universo inteiro demonstra evidencia de desenho.
  125. 125. Outras Teorias Discussão: O criacionismo e a evolução devem ter pesos iguais como disciplinas? Não me seguem, acredito na Criação Divina

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