terça-feira, 30 de outubro de 2012

TEORIA DA EVOLUÇÃO - BIOLOGIA EVOLUTIVA - GENÉTICA DE POPULAÇÕES

Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS

Instituto de Biociências

Departamento de Genética

REGESD0247 – Genética de Populações e Evolução

Profs. Nelson J. R. Fagundes e Diego Hepp

(nelson.fagundes@ufrgs.br; diego.hepp@gmail.com )



ALUNO: VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA

POLO: POA

ID: 0178662



Estudo Dirigido 1

Avaliação referente ao 1° Módulo, incluindo os conteúdos abordados nos tópicos 1 e 2 (aulas 1 e 2 respectivamente), com o apoio dos textos disponibilizados.

As respostas da atividade deverão ser enviadas no link, em formato de texto (word, pdf) até o dia 28 de outubro de 2012 (horário limite 23:59).



1.A partir da definição de Ciência trabalhada em aula, descreva com suas próprias palavras como uma ciência histórica, como a biologia evolutiva pode ser encaixada no paradigma Popperiano de ciência (método hipotético-dedutivo?). Dica: lembre-se do “método das narrativas”.

Resposta:

A Biologia evolutiva se encaixa bem no paradigma “Popperiano”, por permitir que suas hipóteses sejam testadas (refutadas ou não) seja por experimentos diretos, ou seja, pelas predições geradas através de narrativas. A biologia evolutiva surgiu e consolidou através de narrativas e questionamentos sobre as dúvidas relacionadas à evolução das espécies.

2. Em que sentidos a Evolução é um Fato? Em que sentido a Evolução é uma Teoria?

Resposta:

Entendo que a evolução é um fato e também uma teoria, mas fatos e teorias são coisas diferentes. Fatos (acontecimentos) são dados reais do mundo que observamos. Teorias são estruturas de ideias pelo qual os cientistas tentam explicar e interpretar os fatos (acontecimentos). Fatos não vão embora quando os cientistas debatem teorias rivais para explicá-los. Por exemplo. A teoria da gravitação de Newton foi substituída pela teoria de Einstein neste século, mas as maçãs não se mantêm suspensas no ar (FATO) em consequência da primeira teoria ter sido refutada.

- O fato não pode ser refutado em tempo real, mas a teoria, sim, pode ser refutada.

Na mesma linha de raciocínio podemos dizer que a evolução é um fato porque podemos observar, em tempo real, algumas modificações na composição de populações que definem o que queremos dizer por Evolução. Por exemplo, evolução morfológica e fisiológica em animais e plantas domesticados. Então a evolução acontece de FATO por que é observável.

A evolução é um fato porque mesmos os eventos não observáveis (hipotéticos), deduzidos a partir das observações , são tão altamente apoiados que os tratamos como fatos científicos. Exemplo disso, é a ancestralidade comum a todos os organismos.

Como teoria, a Evolução, é um conjunto de ideias científicas interligadas que permitem a interpretação de observações, e a predição de acontecimentos futuros. Como teoria científica ela está em constante aperfeiçoamento.

A hipótese da teoria evolutiva diz que os humanos e chimpanzés tiveram um ancestral comum recente (e mais recente do que o ancestral comum entre chimpanzés e gorilas, por exemplo) já foi testada diversas vezes e nunca foi refutada por evidências da genética, anatomia, fisiologia, comportamento, etc. Dessa forma, existem evidências para processos evolutivos antigos que também podem ser tratados como “FATOS”.

Outro fato relevante é que não observamos 100% um determinado acontecimento (FATO), então a teoria também não é 100% verdadeira, em vista disso pode ser falseada.



3. Considere a importância histórica do conceito da “Grande cadeia do Ser (GCS)”.

- Como ela serviu para compatibilizar a natureza com a visão de mundo proposto pelo Catolicismo Medieval?

- Comente alguns fatores que levaram os naturalistas do séc XVII a duvidar que a GCS era uma representação acurada do mundo natural.

GCS é uma ideia recorrente na história da biologia segundo a qual, todos os organismos podem ser ordenados de maneira linear, contínua e progressiva, começando pelo mais simples até alcançar o mais complexo, que normalmente se identifica com o ser humano.

O Iluminismo foi uma época marcada pelo florescimento das ciências após os anos sombrios da Idade Média. Esse desenvolvimento levou a uma visão progressista do mundo que acabou adaptada à natureza. Charles Bonnet imaginava que cada organismo mais simples poderia conter “germes” de indivíduos mais complexos (acima deles na GCS) e isso de alguma forma poderia se refletir num “transformismo” entre organismos. Lineu foi o criador da nomenclatura biológica que usamos atualmente, embora não fosse de forma alguma um evolucionista. Buffon é importante por ter sido o 1º grande naturalista ocidental a discutir se a história da terra incluía eventos de extinção (algo que não fazia sentido por uma perspectiva criacionista simples), e também, pelos seus estudos em geologia, se a idade do planeta não era muito mais antiga do que o que a Bíblia relatava.



4. Em relação às teorias de Darwin e Lamarck, comente qual a importância histórica de cada uma delas, em que pontos cada uma foi revolucionária. Ainda, quais os pontos comuns e quais pontos discordantes entre ambas? Elabore um texto que aborde esses itens, incluindo também os aspectos filosóficos de ambas teorias (NÃO faça um quadro comparativo).

Resposta:

A evolução biológica é formada por mudanças em indivíduos de uma população, que são transmitidas de uma geração a outra. Esse processo resulta no aparecimento de novas raças e espécies. Nos dois últimos séculos tem-se acumulado enorme quantidade de evidências favoráveis à evolução, FATO que ocorreu no passado e continua a ocorrer.

Negando a imutabilidade das espécies, afrontando idéias fixistas, naturalistas do século XIX utilizaram conhecimentos disponíveis em sua época para explicar o evolucionismo. Das hipóteses levantadas duas merecem destaque: as propostas por Lamarck (lamarquismo) e por Darwin (darwinismo).

Lamarck (1744-1829) foi o primeiro evolucionista da história, Publicou um livro, a "Philosophie Zoologique", no qual sugeriu a teoria a respeito do mecanismo de evolução das espécies. Partindo de que "o meio ambiente sofre alterações e os seres vivos têm que se modificar para adaptarem-se às novas condições" e "com o tempo as modificações ocorridas nos seres vivos tornam-se hereditárias".

Nessa época a Teoria da Biogênese já tinha derrubado a hipótese da Geração Espontânea.

De acordo com Lamarck, a atrofia de partes do organismo devido ao desuso, o desenvolvimento de músculos resultante de exercícios contínuos e o escurecimento da pele sob a radiação solar seriam características que, se tornariam hereditárias. Exemplos como esses obtidos através do estudo de fósseis marinhos levaram Lamarck à proposição de sua teoria evolucionista:

Princípio do uso e desuso:

O uso continuado de um órgão ou parte do organismo determina o seu desenvolvimento (hipertrofia). Em contrapartida, o desuso resulta em desenvolvimento reduzido (atrofia) ou mesmo desaparecimento de um órgão ou parte do organismo.

Exemplos ilustraram os seus princípios e o modo pelo qual permitiriam o aparecimento de novas espécies. Um deles explica a existência de peixes cegos em cavernas. Peixes dotados de visão teriam passado a viver em cavernas, onde a inexistência de luz condicionou a atrofia de seus olhos por desuso.

A teoria evolucionista de Lamarck, não deu certo por que ele acreditava que uma vez adquirida certas características, essas seriam hereditárias, o que foi refutado por Gregor Mendel, cerca de 31 anos após a morte de Lamarck, por volta de 1860, quando descobriu que as alterações em células somáticas dos indivíduos não alteram as informações genéticas contida nas células germinativas, não sendo, dessa forma, hereditárias.

O naturalista, Charles Robert Darwin, baseado nos conhecimentos de Lamarck e de sua viagem ao redor do mundo, e posteriormente agregando conhecimentos dos estudos de Thomas Malthus, sobre a dinâmica do crescimento populacional, concluiu que o mecanismo evolutivo está baseado na Seleção Natural das espécies.

Darwin teve oportunidade de recolher informações sobre diversas seres vivos na América do Sul e outras regiões do globo. Fazendo uso de agudo senso de observação, Darwin analisou fósseis e coletou dados relativos à vida animal e vegetal, relações entre os seres vivos, sua variabilidade e adaptações dos mesmos aos ambientes naturais vivem.

Com aprofundado senso de observação, Darwin, verificou no Arquipélago de Galápagos, que em cada ilha existem tartarugas, Tentilhões e outros seres adaptados aos ambientes particulares em que vivem. Em Galápagos, cada ilha é habitada por espécies semelhantes, porém distintas dessas aves, fato que atesta o caráter gradual da evolução. Darwin notou que os Tentilhões diferem pelo formato e tamanho de seus bicos.

A diferença ocorre porque os bicos têm forma e tamanho adaptados ao tipo de alimento encontrado nas ilhas em que os Tentilhões vivem. Trata-se, portanto de um caso em que se verifica a variabilidade de seres decorrente das suas necessidades de adaptação aos ambientes, fator indispensável às suas sobrevivências:

- As populações têm potencial para crescer em progressão geométrica aumentando exponencialmente o número de indivíduos;

- Entretanto isso não acontece: o número de indivíduos de uma mesma espécie, em cada geração, mantém-se aproximadamente constante;

- O não crescimento populacional só pode ser explicado por elevada taxa de mortalidade;

- A mortalidade elevada explica-se pelo fato de os indivíduos não serem iguais entre si. As variações, na maior parte de origem hereditária, podem ou não lhes ser úteis no ambiente onde vivem. Isso representa que alguns se mostram mais capazes do que outros para sobreviver e deixar descendentes;

- Verifica-se uma luta pela sobrevivência que é vencida pelos indivíduos que melhor se adaptem ao meio ambiente;

Em resumo: a natureza seleciona os indivíduos mais aptos. Essa é a Seleção Natural. A seleção natural é conseqüência da sobrevivência dos indivíduos portadores das melhores variações, em relação ao meio que vivem. As variações são hereditárias, acumulando na descendência. Esse acúmulo de variações, ao longo das gerações, se altera chegando a um estagio no qual irá surgir uma nova espécie.

Embora as teorias de Lamarck e Darwin, sejam bastante diferentes, as duas buscam pela explicação da modificação das espécies e podem ser diferenciadas pela ação do ambiente.

Para Lamarck o ambiente é a causa das modificações que ocorrem nos seres vivos. É o ambiente que as provoca. E para Darwin os seres sofrem mudanças que são selecionadas pelo meio ambientes.

O exemplo da girafa esclarece muito bem a diferença entre as teorias. Lamarck, explica que o tamanho do pescoço dela é resultado de um alongamento, função de necessidade para conseguir alimentos em lugares altos. Essa seria a alteração ambiental causando mudanças.

Darwin, explicaria que existem girafas de pescoço curto e outras de pescoço comprido. A mudança ambiental obrigou as girafas a conseguirem alimentos em lugares altos, e favoreceu aquelas do pescoço longo, que se reproduziam com mais facilidade do que a de pescoço curto, que desapareceu. Essa seria a ação do ambiente selecionando os animais com melhores adaptações.

Então, a teoria de Lamarck, apesar de interessante, estava errada, porque não levava em consideração a herança existente entre os indivíduos.



5. Quais fatores levaram ao chamado “Eclipse do Darwinismo” no final do séc. XIX? E como esse “eclipse” foi resolvido?

RESPOSTA: A dificuldade do Darwinismo em explicar o surgimento de novidades foi UM dos pontos que levou a “eclipse do Darwinismo”. Foi um período, no qual, a aceitação das ideias de Darwin estavam em “baixa” entre os cientistas. Uma das dificuldades foi a redescoberta das leis de Mendel. A mutação era importante, enquanto a seleção natural passava a ser um mecanismo desnecessário. Outro fato foi o surgimento do das ideias neolamarckistas e de evolução dirigida (ortogêneses).

Outra curiosidade é que a genética, por ser uma ciência experimental, tinha uma aura mais “científica” do que a história natural tradicional, fazendo do mutacionismo um mecanismo “evolutivo” bastante popular.

A solução do Darwinismo vem com a genética de populações, que mostra, a partir dos anos 20, que a mutação sem seleção natural era insuficiente para explicar a evolução, e que a seleção natural era perfeitamente compatível com as leis de Mendel. A genética de populações disciplina profundamente matemática, também ajuda a devolver à biologia evolutiva um caráter mais “científico”.

6. Pode-se dizer que a Teoria Evolutiva Atual corresponde exatamente ás ideias de Darwin? Elabore um texto que justifique sua resposta.

RESPOSTA:

Darwin sem dúvida foi o fundador da Biologia Evolutiva Moderna, mas como estamos falando de uma Ciência, as Teorias que temos para explicar os fenômenos do mundo natural estão em constante aperfeiçoamento.

Depois de o evolucionismo ter sofrido ataques na época de sua divulgação, inclusive sendo questionado pela genética incipiente, hoje é largamente aceito pela comunidade científica. Foi criado no século XIX e continua sendo válido até hoje. Mesmo depois de 150 anos de teoria evolutiva, continuamos a usar a teoria da seleção natural como base para estudos mais profundos da evolução dos seres vivos no planeta.

A Biologia Evolutiva Moderna é bem diferente em relação às ideias originais de Darwin, embora conserve algumas das ideias originalmente propostas por ele (p. ex. seleção natural como agente que causa o processo de adaptação; ancestralidade comum dos seres vivos).

A partir das descobertas da genética de populações, outros naturalistas tentam reunir exemplos de casos em zoologia (Mayr & Dobzhansky), botânica (Stebbins) e paleontologia (Simpson) para construir uma síntese de ideias sobre evolução moderna. Isso ficou conhecido como “Síntese Evolutiva Moderna” (SEM). Atualmente, uma das grandes dúvidas é se necessitamos de uma “Nova Síntese” ou “Síntese Expandida” para abrigar todos os novos conhecimentos sobre evolução surgidos especialmente desde os anos 1990-2000.


FEEDBACK

Prezado Vilson,

Recebemos seu trabalho da avaliação 1 e estamos enviando este retorno como feedback com algumas considerações sobre as questões (iremos enviar as notas após o fechamento do prazo da atividade e recebimento de todos os alunos).

Sobre a resposta 1, está bem elaborada e resume o entendimento da questão.
A resposta 2 está realmente muito interessante, com uma boa colocação de argumentos e exemplos. Vejo também que você fez uma revisão abrangente sobre o tema, porém utilizou suas palavras para elaborar a resposta, encontrei algumas referência à analogia da maça, porém esta citação faz sentido como está dentro do seu texto.
A resposta da questão 3 une os dois aspectos da questão e ressalta a mudança na visão de mundo a partir da época de Darwin, de uma interpretação religiosa para uma científica.
Na questão 4 você apresenta uma revisão sobre Lamarck e Darwin utilizando textos da Internet. Sabemos que o exercício de comparação é difícil, principalmente quando analisamos conteúdos novos para nós. O objetivo da atividade não foi pedir uma revisão, mas sim que vocês pudessem refletir sobre o que aprenderam com as aulas e textos.
Nesta questão diversos alunos tem demonstrado dificuldade. Para auxiliar na avaliação nestes casos envio uma pergunta complementar que poderá ser brevemente respondida com as suas palavras e enviada com mais prazo:

Para você qual a principal diferença entre as teorias de Lamarck e Darwin?”

Na questão 5 apenas destaco que a chamada síntese evolutiva moderna uniu a evolução com outras áreas da biologia além da genética, como a paleontologia, a botânica e a fisiologia, como você descreve na resposta 6.

OBS:

Se você quiser complementar a questão 4 respondendo a pergunta me envie por mensagem até o dia 6/11.

Atenciosamente

Diego Hepp




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