3em #13 processo evolutivo (2016)
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aula
3ºEM2016
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Prof. Kyoshi Beraldo | Centro de Ensino São José
#13
O Processo evolutivo
maio
Prof. Kyoshi Beraldo
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Etapas do processo evolutivo pg.208
Conforme a teoria moderna da evolução (desde 1930')1. Mutação genética
a. morre (na maioria dos casos)b. vive -> siga para o passo 2
2. Recombinação genética3. Diversidade genética4. Seleção natural
a. maioria da diversidade morreb. alguns sobrevivem -> passo 5
5. Adaptação ao ambiente
#13 O ProcessoEvolutivo
Mutação>no DNA>tipos>alelos
Permutaç.
Falciforme
Diversidad.
Seleção>natural>artificial
Histórico>lamarck>darwin
Adaptaçõ;
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Mutação genética• Ocorre naturalmente, ao acaso• Taxa aproximada de mutação em humanos, por geração• 1 mutação a cada 30milhões (108) de pares de bases• 100 a 200 mutações a cada geração
(http://www.nature.com/news/2009/090827/full/news.2009.864.html)
• Chance de ganhar na megasena da virada• 1 em 50 milhões (com a aposta mínima e sem bolão)
• Taxa de mutação pode aumentar devido a substâncias mutagênicas e radiação
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Mutação genética• Erro na duplicação do DNA• Troca de bases (ex: A invés de G)• Pode ser auto-corrigido ou não
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Mutação: tipos•Quanto ao efeito• Letal - impede o desenvolvimento/nascimento• Neutra - produz característica indiferente (naquela situação)
• Ex: lobo da orelha colado• Positiva/Negativa - característica que afeta a sobrevivência ou
taxa de reprodução (naquela situação)• Ex: cor do corpo em borboletas
•Quanto ao local do corpo
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Mutação: tipos•Quanto ao local do corpo• No corpo
• característica local• câncer
• Nas gônadas (testículo/ovário)• mutação passa para
a próxima geração
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Mutação: Alelos•Se a mutação não for letal, o cromossomo com mutação é passado para as gerações seguintes•Alelo recessivo corresponde (geralmente) ao cromossomo com mutação•A porcentagem de indivíduos da pop.que porta o alelomutante varia aolongo do tempo
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Permutação (crossing)•Mutação presente em um cromossomo (alelo
recessivo) pode passar para outro homólogo
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Estudo de caso: Falciforme• Anemia falciforme: Hemácias com forma de foice
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Estudo de caso: Falciforme• Mutação ocorrida há milhões de anos, na África• Mutação permanceu na população como alelo recessivo
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Estudo de caso: Falciforme• Alteração de um aminoácido compromete toda a estrutura
da proteína hemoglobina
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Estudo de caso: Falciforme• Desvantagem para a sobrevivência (na pré-história)• Duplo recessivo (aa) - letal• Heterozigoto (Aa) - sobrevive, mas tem menor capacidade de fuga• Tendência genética: humanos com alelo recessivo morrem mais, alelo
tende a desaparecer
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Estudo de caso: Falciforme• Vantagem para a sobrevivência• Heterozigoto (Aa), com Anemia falciforme, tem maior resistência à
Malária• Taxa do alelo recessivo (a) aumenta em épocas de epidemia de
malária
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Diversidade genética• Há grande variedade genética dentro de uma espécie• Cada indivíduo é um mosaico de diferentes alelos recessivos
(que surgiram por mutação em algum momento no passado)• Alelos se espalham na população por meio da reprod. sexuada
Variabilidade intraespecífica de padrões de coloração na Joaninha Labidomera suturella
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Diversidade genética• Geralmente, mais de um gene determina uma característica
• Na foto abaixo, variação intraespecífica no chifre do besouro Onthophagus nigriventris, e os cerca de 5 genes reguladores
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Diversidade genética• Nem sempre a
variabilidade genética é perceptível• Algumas
características só aparecem em momentos decisivos• capacidade de fuga• resistência ao frio• atração sexual• etc
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Seleção natural: Batalha da vida•Na maioria das
espécies, poucos indivíduos sobrevivem até a idade adulta (reprodutiva)• Somente os
mais aptos, ou mais sortudos
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Seleção natural: Batalha pelo sexo• Na maioria das
espécies, poucos indivíduos conseguem um parceiro sexual e passam seus genes adiante• Somente os mais
aptos, ou mais sortudos
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Seleção natural• A partir de uma
diversidade pré-existente, somente os mais aptos serão selecionados para sobreviver e/ou se reproduzir• A aptidão varia conforme
a situação:• camuflagem• fuga• atração sexual • etc.
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Seleção artificial•Há milhares de anos, o
ser humano controla a reprodução de plantas e animais•Domesticação de
plantas e animais é a base da agricultura e pecuária•Mudanças lentas e
graduais
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Seleção artificial: milho•Há cerca de 9mil anos atrás, no méxico• Ancestral do milho é o Teosinto
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Seleção artificial: couve• Brassica oleraceae é cultivada há alguns milênios no
mediterrâneo. Originou a couve, brócolis, couve-flor etc
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Seleção artificial: cães• Todos os tipos de
cães descendem de lobos• Ser humano
selecionou lobos dóceis•Hoje em dia,
criadores selecionam características diversas
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Cães•Cruzamento
entre raças visam à seleção de determinados alelos gênicos
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Seleção artificial: raposas• Se lobos foram domesticados ao
longo de séculos, também funcionaria com raposas?• Experimento de Dimitri Belyaev,
URSS 1950'-1960'• Seleção artificial baseada no
comportamento•Resultado rápido - a partir da
décima geração• comportamento• aparência
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Seleção artificial: raposas•Raposa selvagem https://www.youtube.com/watch?v=e5lFUGMGpG8
Raposa domesticada https://www.youtube.com/watch?v=_AtP7au_Q9w
• Mais informações:http://cafe-na-bancada.com.br/index.php/me-leva-para-casa/
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Seleção artificial: bactérias• Disponível no netflix. EUA, 2014
• 00:00 - 02:10 introdução 05:43 - 09:01 anos e resistências• 13:50 - 15:28 antib. em tudo 30:10 - 39:06 agricultura• 1:01:56 - 1:04:56 industria farmacêutica
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Evolução em bactérias
Notícia de out.2013, disponível em: http://www.dw.de/bact%C3%A9rias-super-resistentes-amea%C3%A7am-a-base-da-medicina-moderna/a-17180844
“Perderíamos a possibilidade de oferecer tratamentos que hoje são o padrão. Transplantes, ou quimioterapia funcionam apenas quando o paciente pode ser protegido de infecções.”
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Alguns fatos sobre bactérias1.Bactérias se duplicam rápidouma população pode dobrar de tamanho a cada 30min
2.Populações bacterianas são enormespodem caber 100 milhões de bactérias em 1mm quadrado
3.Mutações são raras, mas sempre ocorremse a chance for de 1 para 1bilhão, basta ter 1 bilhão de bactérias
4.Uma só bactéria sobrevivente pode colonizar um locale todas as bactérias daquele local terão a mesma característica
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Fábrica de monstros1. Pessoa doente tem bilhões de bactérias2. Mutações ocorrem naturalmente3. Bactérias com grande variabilidade genética4. Antibiótico mata 99,99% das bactérias5. Apenas 0,01% é um mutante resistente6. Mutante se duplica sem competição7. Pessoa doente espalha cepa nova
Variabilidade genética Pressão seletiva Nova população
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Histórico do Evolucionismo
Neodarwinismo
Fixismo
Lamarck
Evolucionismo
Darwin
Genética Mendeliana
Gregos
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Lamarck: uso e desuso
Evolucionista pioneiro (admirado por Darwin)Principal obra em 1809Exemplo da girafa -> cuidado
Exemplo da teoriaAncestrais da cobra usavam pouco as pernasPernas atrofiaramCaracterística adquirida é transmitida aos descendentes
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Darwin: ancestralidade comumExemplo da teoriaAncestrais da cobra com variados tamanhos de pernaLocomoção na areia é ruim com pernas grandes
Principal obra em 1859
Somente os sem-perna deixaram descendentes
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Adaptações: Coloração de aviso• Predador instintivamente 'sabe' que não deve
comê-los. Os que não sabem, morrem intoxicados• Presa sofre menos predação, ou economiza veneno
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Adaptações: Camuflagem• Animal com aparência (e comportamento) semelhante
ao ambiente• Indivíduos não semelhantes são predados
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Adaptações: Mimetistmo• Animal com aparência semelhante a algum animal
perigoso (predador ou venenoso)
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“Nada na Biologia faz sentido excepto à luz da Evolução”
Theodosius Dobzhansky, 1973