Exercícios: As teorias evolutivas

Explique o que é a evolução biológica e o que significa afirmar que as espécies atuais descendem de outras espécies do passado.

Resuma as duas ideias principais de Lamarck (uso e desuso dos órgãos e transmissão dos caracteres adquiridos) e explique como ele interpretava o pescoço comprido das girafas.

Resume as ideias-chave do darwinismo: variabilidade entre os indivíduos, luta pela existência e seleção natural dos mais bem adaptados.

Explique o que defendia o fixismo ou criacionismo sobre a origem e a permanência das espécies, e por que razão os fósseis de animais que já não existem constituíam um problema para essa ideia.

Explique o que é um fóssil, como ele se forma normalmente e que dois tipos de informação fornece sobre a evolução: como eram os seres vivos do passado e qual a idade das rochas que os contêm.

Explique a frase «não são os indivíduos que evoluem, são as populações»: o que acontece com os indivíduos ao longo da vida deles e o que muda na população de geração em geração.

Durante a sua viagem no Beagle, Darwin fez observações que o levaram a duvidar do fixismo. Cite duas delas (por exemplo, fósseis de espécies extintas semelhantes às atuais ou espécies diferentes em cada ilha de Galápagos) e explique o que cada uma lhe sugeriu.

Defina adaptação e apresente dois exemplos de adaptações de seres vivos ao seu ambiente, explicando em que consiste a vantagem de cada uma.

Observe o esquema, que mostra duas explicações diferentes (A e B) de como as girafas passaram a ter o pescoço comprido. Indique qual corresponde a Lamarck e qual a Darwin, e aponte a diferença fundamental entre ambas em relação ao que se herda.

O que o neodarwinismo ou teoria sintética acrescenta às ideias de Darwin? Explique como a genética (mutações e hereditariedade) completou a teoria da seleção natural.

Cite e descreva resumidamente três linhas de evidência da evolução: fósseis, anatomia comparada (ossos homólogos) e biogeografia.

A teoria de Lamarck parecia razoável na sua época. Explique que dado sobre a hereditariedade Lamarck desconhecia, que hoje nos permite rejeitar a transmissão dos caracteres adquiridos, e o que diria um lamarckista e um darwinista sobre a razão pela qual as gazelas correm rápido.

Distinga órgãos homólogos de órgãos análogos utilizando a asa de uma ave, a asa de um morcego, o braço humano e a asa de uma borboleta, e explique qual dos dois casos é uma prova de parentesco evolutivo e por quê.

Explique o que são órgãos vestigiais e apresente dois exemplos (por exemplo, o apêndice humano ou os vestígios de pelve nas baleias), fundamentando por que constituem uma evidência da evolução.

Ordene cronologicamente estes marcos históricos e explique em uma frase o que cada um trouxe: a publicação de «A Origem das Espécies», a redescoberta das leis de Mendel, a teoria de Lamarck, a viagem do Beagle e a formulação da teoria sintética.

Após anos utilizando o mesmo inseticida, os mosquitos de uma região se tornaram resistentes a ele. Explique por que é incorreto dizer que «cada mosquito se adaptou ao inseticida ao longo da sua vida» e como a seleção natural explica esse fenômeno de forma correta.

Em uma pequena ilha, uma seca prolongada acaba com as plantas de sementes moles e apenas sobrevivem as de sementes grandes e duras. Uma equipe de biólogos mede a espessura do bico em uma população de tentilhões antes da seca (média de 8,8 mm) e um ano depois entre os sobreviventes (média de 9,8 mm). A) Justifique, por meio da teoria sintética, o que aconteceu na população em nível fenotípico e genotípico. B) Um estudante comenta: «Os tentilhões tiveram de se esforçar para quebrar as sementes duras, o que fez com que o bico deles crescesse 1 mm durante a vida e, por isso, seus filhotes nasceram com bicos maiores». Conteste a afirmação dele indicando por que razão incorre no lamarckismo e como opera na realidade a seleção natural.

Numa região industrial inglesa, mediu-se a proporção de mariposas-da-bétula (Biston betularia) escuras (carbonaria) e claras (typica). Após a aprovação de leis contra a poluição por carvão em 1960, os registros mostraram: em 1960, 90 % de mariposas escuras; em 1980, 50 %; e em 2000, apenas 10 %. A) Interprete esses dados, identificando o fator de seleção natural e explicando por que razão as frequências alélicas mudaram. B) Preveja, de forma fundamentada, o que aconteceria com a proporção de ambas as variedades se fosse introduzido um novo predador noturno que localiza suas presas exclusivamente pelo olfato e não pela visão.

Analise as duas situações seguintes: 1) Se em várias gerações sucessivas de ratos for amputada cirurgicamente a cauda, todos os filhotes das ninhadas seguintes continuam nascendo com a cauda intacta. 2) Se os testículos de ratos machos forem irradiados com raios X, muitos de seus filhotes nascem com malformações na cauda. A) Justifique esses resultados com base na diferença entre células somáticas e células da linha germinativa. B) Se um fisiculturista usasse terapia gênica para modificar o DNA das fibras musculares de seus braços e hipertrofiá-las, seus descendentes herdariam essa massa muscular? Fundamente sua resposta.

Em uma rede social você lê o seguinte comentário: «Se o ser humano descende do macaco, por que continuam existindo os chimpanzés atuais em vez de terem se transformado todos em pessoas?». Redija uma resposta científica que desmonte essa dúvida: A) Identifique os dois erros conceituais sobre o modo como opera a evolução biológica contidos na frase. B) Utilize o modelo da árvore filogenética para explicar a relação real entre chimpanzés, humanos e o seu ancestral comum, justificando por que os chimpanzés são «primos evolutivos» e não «ancestrais».

A orquídea Angraecum sesquipedale acumula néctar no fundo de um tubo de quase 30 cm de profundidade, e apenas a traça Xanthopan morganii, com uma espirotromba de comprimento semelhante, é capaz de sugá-lo e de polinizá-la. A) Explique a «corrida armamentista» evolutiva (coevolução) entre ambas: que vantagem seletiva representou para a planta o fato de o seu tubo ser mais longo do que a espirotromba média, e que pressão seletiva obrigou a traça a alongar a sua? B) Se uma doença extinguisse essa traça de forma repentina, preveja o destino evolutivo da orquídea e refute a ideia de que a planta poderia «modificar o seu néctar voluntariamente para atrair outros insetos».

Ao estudar uma série de estratos marinhos que abrangem 12 milhões de anos, uma equipe de paleontologia descobre que uma espécie de molusco mantém exatamente a mesma morfologia durante 10 milhões de anos. No entanto, em uma camada que representa uma mudança brusca de apenas 40 000 anos, a espécie desaparece e surgem duas espécies derivadas muito distintas que permanecem estáveis o resto do tempo. A) Compare como o gradualismo filético de Darwin e a teoria do equilíbrio pontuado de Gould e Eldredge explicariam esse registro fóssil. B) Justifique por que o ritmo «rápido» defendido pelo equilíbrio pontuado não contradiz a seleção natural nem implica mudanças instantâneas.

A famosa ilustração da «marcha do progresso» mostra uma fila onde primatas quadrúpedes vão ficando eretos passo a passo até culminar no ser humano, transmitindo a ideia de que a evolução é uma escada em direção à perfeição. A) Desmonta esta ideia utilizando como contraexemplos o sucesso evolutivo das bactérias (organismos unicelulares simples há mais de 3500 milhões de anos) e dos parasitas internos como as ténias (que perderam órgãos complexos como o aparelho digestivo). B) Justifica por que razão em biologia o conceito de «sucesso adaptativo» não equivale a «maior complexidade» e explica por que razão a seleção natural não tem metas ou finalidade intrínseca.

Um laboratório analisa uma organela celular desconhecida encontrada no citoplasma de uma ameba e obtém os seguintes dados: apresenta dupla membrana (a interna sem colesterol, semelhante à bacteriana), contém ribossomos de tamanho 70S e possui uma molécula de DNA circular fechada capaz de se replicar à margem do núcleo. Além disso, um antibiótico que bloqueia a síntese de proteínas bacterianas interrompe a função da organela. A) Interprete esses resultados justificando de forma fundamentada como apoiam a teoria endossimbiótica de Lynn Margulis. B) Explique que mudança de paradigma representou essa teoria em relação à visão evolutiva tradicional baseada exclusivamente na competição entre seres vivos.