Teorias Interpretativas da Biodiversidade

Todas elas se podem inserir em três correntes fundamentais: fixismo, transformismo ou evolucionismo.

O fixismo admite que as espécies são fixas e imutáveis, criadas independentemente umas das outras e não evoluindo ao longo do tempo. As teorias fixistas mantiveram-se sem contestação até meados do séc. XVIII, altura em que as teorias evolucionistas se impõem.

O transformismo surge como uma tentativa tímida de pensar de forma diferente, rapidamente travada pela Igreja.

O evolucionismo admite que as espécies atuais são o resultado de lentas e sucessivas transformações ao longo do tempo.

Ainda hoje não existe consenso relativamente à origem da diversidade dos seres vivos. No entanto, as teorias evolucionistas são as mais aceites.

Teorias

Interpretativas da

Biodiversidade

Desde sempre se tentou

explicar a biodiversidade que carateriza o mundo vivo!!

Como ? Quem ? Quando ? Vamos ver …..

F

IXISMO

ARISTÓTELES E PLATÃO:

- as espécies são permanentes, perfeitas e não sofrem evolução;

- as espécies foram originadas tal e qual como são na atualidade;

- Teoria da Geração Espontânea

CRIACIONISMO:

- as espécies foram originadas por uma

CRIAÇÃO DIVINA  espécies perfeitas e

estáveis;

- as imperfeições que possam ocorrer são resultado da imperfeição e

corrupção do Mundo.

CATASTROFISMO

(PALEONTOLOGIA)

As espécies são fixas e imutáveis; não sofrem evolução ao longo do tempo.

Aristóteles (384-322 aC) TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA Platão (427-347 aC) Carolus Linnaeus (1707-1778) Georges Cuvier (1769-1832) SISTEMÁTICA

SISTEMÁTICA:

PALEONTOLOGIA:

- ciência fundada por Lineu – criacionista convito;

- classificação dos seres vivos face às semelhanças e diferenças;

- este estudo sugere relações de parentesco e uma origem comum  apoia o evolucionismo …. mas foi ignorado por Lineu!!!!

- espécies fósseis sem correspondência com as atuais;

- fósseis presentes em vários estratos apresentam caraterísticas diferentes  Imutabilidade das espécies posta em causa …

mas foi ignorado por Cuvier !!!

Mas até houve alguns sinais …. Que foram ignorados !!!!

Então como é que Cuvier explicava isto ??????dos !!!!

F

IXISMO

IDEIAS CATASTROFISTAS:

- uma sucessão de catástrofes (dilúvios, glaciações) em dados locais da Terra provocaram a destruição dos seres vivos aí existentes;

- estas áreas seriam repovoadas por seres vivos que migravam de outros locais.

Para Cuvier, as formas fósseis presentes em alguns estratos, sem que haja continuidade destes nos estratos mais recentes, correspondem a fósseis de formas distintas, correspondentes a restos de criações anteriores.

Teoria das Criações Sucessivas

George Cuvier (1769-1832)

 Transformação por degeneração, como resultado de circunstâncias ambientais (clima e alimento);

 Transformação lenta e progressiva, existindo formas intermédias entre as passadas e as atuais;

 Fator “evolucionista”: Tempo geológico!

TRANSFORMISMO

 Os seres vivos resultam de uma seleção provocada pelo ambiente;

 Fator “evolucionista”: Variações espontâneas

(“erros ao plano divino”).

TRANSFORMISMO

E com ela todas as ciências se revolucionam !!!

Ora vê !!!!

MAS EIS QUE CHEGA

A REVOLUÇÃO

UNIFORMITARISMO

Formação de eventos geológicos do passado é devido a processos físicos e químicos semelhantes aos atuais.

O presente é a chave do passado – PRINCÍPIO DO ACTUALISMO

As leis naturais são constantes no tempo e no espaço

G

EOLOGIA

As transformações geológicas são lentas e graduais – PRINCÍPIO DO GRADUALISMO

Hutton (1726-1797),

Lyell (1797-1875),

Se há evolução

geológica ….

Então também há

EVOLUÇÃO

BIOLÓGICA !!!

A questão já não é “SE” há evolução, mas sim “COMO?”

…. Quais os processos que permitem explicar a

Antes de respondermos a esta pergunta é importante que percebas que, em ciência, a um passo em frente, se sucedem, por vezes, vários passos atrás ….

Nem sempre a ordem cronológica dos principais atores corresponde à evolução das ideias !!!

Mudanças

ambientais

 Lei do uso e desuso

 Lei da transmissão dos caracteres adquiridos

EVOLUCIONISMO

Lamarck (1744-1829)

EVOLUCIONISMO

Lamarck (1744-1829)

EVOLUCIONISMO

Lamarck (1744-1829)

 Motor da Evolução: Ambiente

 Unidade Evolutiva: Indivíduo

 Mecanismo Evolutivo: Lei do uso e desuso; lei da transmissão das caraterísticas adquiridas

L

AMARCK

ERROU

!!!

 Caráter finalista da evolução

Afinal, o

Neolamarkismo

está na moda

atualmente!!!!

_{A lei da transmissão dos carateres adquiridos}

não é válida. A atrofia ou hipertrofia de uma estrutura adquirida durante a vida não é transmitida à descendência.

_{Atualmente sabe-se que só o material}

genético é transmitido à descendência e,

assim, apenas as caraterísticas que nele estão inscritas.

As modificações que podem ocorrer nos órgãos de um indivíduo, devido à sua atividade, não passam para o material genético.

Mas existe a possibilidade de algumas

proteínas, alteráveis pelo ambiente, poderem atuar sobre o DNA, modificando-o.

Esta conceção validaria a lei da transmissão das características adquiridas, já que admite a possibilidade do ambiente modificar o

SELEÇÃO NATURAL DOS MAISAPTOS AO AMBIENTE

 Variabilidade intraespecífica  Luta pela sobrevivência

 Reprodução diferencial

EVOLUCIONISMO

A viagem no

Beagle!!!!

Ao longo da sua viagem Darwin recolheu dados fundamentais para a

elaboração da sua Teoria da Seleção Natural, ora vê:

D

ARWINISMO

“Cada espécie teria sido criada para ocupar um determinado lugar, pelo que todas as espécies insulares se deveriam assemelhar entre si.”

D

G

 Mudanças geológicas

LENTAS E GRADUAIS

 Idade geológica = M.a.

A leitura do livro de Lyell “Geology of today”, deu a Darwin o tempo necessário para a sua evolução biológica.

À semelhança do que acontecia com a Terra, também os seres vivos poderiam experimentar modificações lentas e graduais que conduziriam à modificação das caraterísticas das espécies.

D

E

S

População humana

 No entanto, isso não acontece!! Na realidade as populações humanas têm um crescimento em

S! PORQUÊ???

 O recursos são finitos! Crescem em progressão aritmética.

 A falta de alimento e as condições ambientais (seca, frio,...) condicionam o desenvolvimento, a reprodução e a sobrevivência dos animais. Um grande número de indivíduos morre na luta pela sobrevivência, devido à competição, parasitismo ou predação; As doenças são responsáveis pela morte de um número significativo de indivíduos.

Darwin aplicou as conceções de Malthus a todas as populações biológicas!!!!!

Thomas Malthus (1766-1834)

Malthus considerava que se as populações humanas pudessem aproveitar todo o seu potencial reprodutivo, de geração em geração a população humana duplicaria (crescimento exponencial)

D

B

*

ANCESTRAL COMUM

NICHOS

ECOLÓGICOS

1. Embora as ilhas distassem cerca de 1000km do continente sul-americano, existia uma grande semelhança entre animais de ambos os locais.

2. As espécies da fauna e da flora apresentavam diferenças de ilha para ilha. Foi nas Galápagos que Darwin realmente passou a duvidar da imutabilidade das espécies. Ora espreita o slide seguinte ..

 Arquipélago das

Galápagos, _{ilhas que}

emergiram como vulcões há cerca de 10 Ma e nunca estiveram ligadas ao continente.  Enquanto explorava este arquipélago, Darwin apercebeu-se de duas situações peculiares:

* (área da geografia que estuda a distribuição das espécies)

“Cada espécie teria sido criada para ocupar um determinado lugar, pelo que todas as espécies insulares se deveriam assemelhar entre si.” Mas isso não acontecia!!!!

D

B

ANCESTRAL COMUM

Em cada ilha os tentilhões apresentam bico com diferente aspeto morfológico (tamanho, cor e forma) e também hábitos

alimentares distintos. _N

ICHOS

ECOLÓGICOS

Os famosos tentilhões !!!!

D

B

ANCESTRAL COMUM

NICHOS

ECOLÓGICOS

Os famosos tentilhões !!!!

D

B

ANCESTRAL COMUM

NICHOS

ECOLÓGICOS

E as famosas tartarugas!!

Em cada ilha as tartarugas apresentam casco com diferente aspeto morfológico (tamanho e forma) e também hábitos alimentares distintos.

DADOS SOBRE SELEÇÃO ARTIFICIAL

Darwin era criador de pombos e apercebeu-se que, como criador, era possível fazer cruzamentos controlados, de forma a selecionar caraterísticas desejadas e obter populações diferentes das originais.

A Natureza faz uma selecção dos indivíduos reprodutores – seleção natural –

condicionada por fatores ambientais (Malthus). É necessário muito tempo para que as modificações sejam visíveis (Lyell), mas isso permitirá observar formas diferentes, em locais com condições ambientais diferentes (dados biogeográficos).

Se Darwin faz seleção

artificial de

carateristicas, a

natureza não poderá fazer algo

semelhante???

Mas não foi

bem assim ….

Seria de esperar que Darwin publicasse a sua Teoria sobre a Evolução das Espécies

pouco depois do regresso do Beagle …..

DARWINISMO:

P

 Numa população há variedade entre indivíduos da mesma espécie

DARWINISMO:

P

 Os recursos são finitos e as populações competem entre

si (LUTA PELA SOBREVIVÊNCIA).

 Os MAIS APTOS sobrevivem e se reproduzem

(SOBREVIVÊNCIA E REPRODUÇÃO DIFERENCIAIS), são favorecidos pela SELEÇÃO NATURAL (SN)

DARWINISMO:

P

» Dentro de uma população existe variabilidade intraespecífica, ou seja, os organismos da mesma espécie apresentam algumas caraterísticas distintas.

» As populações têm tendência para uma superprodução de descendentes e assim, crescer exponencialmente, levando a um excedente populacional.

» Como o meio apresenta recursos finitos (ex. alimento, abrigo, território) não suporta tantos descendentes, desencadeando-se uma luta pela sobrevivência entre os membros da população.

» Por selecção natural, os indivíduos que apresentam características vantajosas em relação ao meio (mais aptos) vão sobreviver, reproduzir-se e transmitir as suas características aos descendentes (reprodução diferencial), enquanto os menos aptos são eliminados.

DARWINISMO:

P

» As populações de girafas apresentam, independentemente do meio, variações morfológicas (variabilidade intraespecífica), existindo girafas com o pescoço mais longo e outras com o pescoço mais curto.

» O surgimento de modificações ambientais terá levado à diminuição da vegetação rasteira. Assim, as girafas que possuíam pescoço mais longo atingiam mais facilmente a folhagem das árvores, continuando a alimentar-se (sobrevivência do mais apto).

» Estas girafas estavam mais bem adaptadas a este meio, alimentavam-se melhor e, portanto, reproduziam-alimentavam-se mais (reprodução diferencial). A selecão natural fez aumentar o número de girafas de pescoço comprido, enquanto os menos aptos foram eliminados.

DARWINISMO:

P

 Motor da Evolução: Seleção Natural

 Unidade Evolutiva: Populações

 Mecanismo Evolutivo: variedade intraespecifica, com seleção dos mais aptos, em função do ambiente

ATENÇÃO:

“

A

”,

conceito R

e T

(O MODO DE ATUAÇÃO DA SN É CONDICIONADO PELAS CONDIÇÕESAMBIENTAIS)

A selecção natural não alterou o ponto de ajuste.

A selecção evolutiva alterou o ponto de ajuste e originou uma nova característica mais apta.

A selecção evolutiva alterou o ponto de ajuste e originou duas características

simultaneamente aptas.

Darwin não soube responder

a duas questões!!

Qual a origem da

variedade

intraespecífica?

Como se

transmitem as

carateristicas de

geração em

geração?

Quando a ciência der resposta a estas duas

questões surgirá o Neodarwinismo!!!

Agora sim!!!!

NEODARWINISMO

NEODARWINISMO

Origem da variabilidade genética:

Mutações

Alterações ao acaso

do material genético

(genes/cromossomas)

Pode conferir

vantagem na luta

pela sobrevivência.

Recombinação génica

associada à Reprodução

Sexuada

Fecundação:

união ao

acaso de dois gâmetas

com património

genético distinto



Meiose:

crossing over (PI)

e sepração ao acaso

dos pares de

cromossomas homólogs

(AI)

NEODARWINISMO

NEODARWINISMO

NEODARWINISMO

 Motor da Evolução:

Seleção Natural

 Unidade Evolutiva:

Pool

/Fundo genético de uma

população

 Mecanismo Evolutivo:

variedade genética

intraespecifica, com seleção dos genes que

conferem vantagem, em determinado ambiente

Evoluir é alterar o fundo genético de uma população

(aumentando a frequência do gene que confere vantagem e diminuindo a frequência do gene que não confere vantagem,

NEODARWINISMO

Críticas ao Neodarwinismo !!!

 As maiores críticas da comunidade científica ao Neodarwinismo surgem,

essencialmente, pela voz dos paleontólogos, que não revêm no registo

fóssil o processo defendido pelos seguidores de Darwin.

 A leitura do registo fóssil expõe uma vida que evolui, não de forma lenta

e gradual, mas que ocorre por patamares, isto é, momentos de grande

diversificação de formas de vida, que, normalmente, se sucedem a

momentos de extinção em massa, intercalados com alguns períodos de

estabilidade evolutiva.

 Não negando os princípios básicos do Neodarwinismo, como as

mutações e a SN, Niles Eldregde e Stephen Jay Gould (paleontólogos),

propuseram um modelo para a evolução, designado Modelo dos

Equilíbrios Perturbados ou Pontuados,

 Segundo os autores, as espécies, geralmente, mudam pouco durante a

maior parte da sua história, mas acontecimentos de especiação rápida (a

partir de pequenas populações periféricas em que a taxa de fixação das

mutações é significativamente maior) perturbam ocasionalmente essa

estabilidade.

Quais os fatores que

fazem acontecer

evolução?

Não é apenas a SN !!!

Fatores de evolução

o fundo genético de uma população.

Já conheces a SN, as mutações e a Seleção Artificial!

Vamos ver os restantes!!!

Atenção !!!!

Não confundir com fator de variabilidade!!

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Efeito

Gargalo

de Garrafa

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução

Fatores de evolução