Exercícios: As teorias evolutivas

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

Resume as duas ideias principais de Lamarck (uso e desuso dos órgãos e transmissão dos carateres adquiridos) e explica como interpretava ele 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.

Explica 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.

Explica o que é um fóssil, como se forma habitualmente e que dois tipos de informação fornece à evolução: como eram os seres vivos do passado e que idade têm as rochas que os contêm.

Explica a frase «não são os indivíduos que evoluem, são as populações»: o que acontece aos indivíduos ao longo da sua vida 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. Refere duas delas (por exemplo, fósseis de espécies extintas semelhantes às atuais ou espécies diferentes em cada ilha dos Galápagos) e explica o que lhe sugeriu cada uma.

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

Observa o esquema, que mostra duas explicações diferentes (A e B) de como as girafas passaram a ter o pescoço comprido. Indica qual corresponde a Lamarck e qual a Darwin, e aponta a diferença fundamental entre ambas relativamente ao que se herda.

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

Refere e descreve sumariamente três linhas de evidência da evolução: fósseis, anatomia comparada (ossos homólogos) e biogeografia.

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

Distingue 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 explica qual dos dois casos é uma prova de parentesco evolutivo e porquê.

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

Ordena cronologicamente estes marcos históricos e explica numa 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 a utilizar o mesmo inseticida, os mosquitos de uma região tornaram-se resistentes a ele. Explica por que razão é incorreto dizer que «cada mosquito se adaptou ao inseticida ao longo da sua vida» e como a seleção natural explica este fenómeno de forma correta.

Numa pequena ilha, uma seca prolongada acaba com as plantas de sementes moles e apenas sobrevivem as de sementes grandes e duras. Uma equipa de biólogos mede a espessura do bico numa população de tentilhões antes da seca (média de 8,8 mm) e um ano depois entre os sobreviventes (média de 9,8 mm). A) Justifica através da teoria sintética o que aconteceu na população a 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 seu bico crescesse 1 mm durante a sua vida e por isso as suas crias nasceram com bicos maiores». Contesta a sua afirmação indicando por que razão incorre no lamarckismo e como opera na realidade a seleção natural.

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

Analisa as duas situações seguintes: 1) Se a várias gerações sucessivas de ratos se amputar cirurgicamente a cauda, todas as crias das ninhadas seguintes continuam a nascer com a cauda intacta. 2) Se se irradiarem os testículos de ratos macho com raios X, muitas das suas crias nascem com malformações na cauda. A) Justifica estes resultados baseando-te na diferença entre células somáticas e células da linha germinativa. B) Se um culturista utilizasse terapia génica para modificar o ADN das fibras musculares dos seus braços e hipertrofiá-las, os seus descendentes herdariam essa massa muscular? Fundamenta a tua resposta.

Numa rede social lês o seguinte comentário: «Se o ser humano descende do macaco, porque continuam a existir os chimpanzés atuais em vez de se terem transformado todos em pessoas?». Redige uma resposta científica que desmonte esta dúvida: A) Identifica os dois erros conceptuais sobre o modo como opera a evolução biológica contidos na frase. B) Utiliza o modelo da árvore filogenética para explicar a relação real entre chimpanzés, humanos e o seu antepassado comum, justificando por que razão os chimpanzés são «primos evolutivos» e não «antepassados».

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 o sugar e de a polinizar. A) Explica a «corrida aos armamentos» evolutiva (coevolução) entre ambas: que vantagem seletiva representou para a planta o facto 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 esta traça de forma repentina, prevê o destino evolutivo da orquídea e rebate 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 equipa de paleontologia descobre que uma espécie de molusco mantém exatamente a mesma morfologia durante 10 milhões de anos. No entanto, numa 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) Compara como explicariam este registo fóssil o gradualismo filético de Darwin e a teoria do equilíbrio pontuado de Gould e Eldredge. B) Justifica por que razão 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 um organelo celular desconhecido encontrado no citoplasma de uma ameba e obtém os seguintes dados: apresenta dupla membrana (a interna sem colesterol, semelhante à bacteriana), contém ribossomas de tamanho 70S e possui uma molécula de ADN circular fechado capaz de se replicar à margem do núcleo. Além disso, um antibiótico que bloqueia a síntese de proteínas bacterianas interrompe a função do organelo. A) Interpreta estes resultados justificando de forma fundamentada como apoiam a teoria endossimbiótica de Lynn Margulis. B) Explica que mudança de paradigma representou esta teoria face à visão evolutiva tradicional baseada exclusivamente na competição entre seres vivos.