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caderno 8

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Caderno 8 COMPETÊNCIA 4: EVOLUÇÃ EVOLUÇÃO O Neste bloco vamos aprender sobre o que move a vida: Evolução! Fique atento aos três pontos que

abordamos aqui nesta semana. Origem da vida, Evidências Evoluvas e também as teorias de Charles Darwin e Jean Bapste Lamarck. Bons estudos!

Pesquisa, elaboração e diagramação: Biologia Total Feito com muito carinho em 2016 . Proibida a reprodução total ou parcial sem prévia autorização.

ORIGEM DA VIDA De acordo com os mais modernos estudos, a hipótese do Big Bang nos diz que o início dos tempos remonta a aproximadamente 13,7 bilhões de anos, com uma imensa explosão cósmica. Imediatamente após essa explosão, conforme a temperatura baixava, as parculas foram se formando e agrupando-se, dando origem aos elementos químicos que por sua vez formaram as galáxias. Entre elas formou-se a Via Láctea, onde se inclui a Terra que, de acordo com os estudos, tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

Por atração gravitacional, gases como hélio e hidrogênio constuíram uma atmosfera primiva que foi substuída por outra formada de amônia, metano, vapor d’água e hidrogênio, liberados do interior do planeta. Nesse período a Terra era uma bola incandescente e não havia material sólido. A crosta terrestre começou a formar-se através de uma na camada de material sólido, após 700 milhões de anos. Do interior da Terra, a água era expelida em jatos que se condensavam caindo em forma de chuva. Dezenas de milhões de anos depois, o resfriamento da crosta permiu que a água se acumulasse em depressões, formando os primeiros lagos, mares e oceanos. E a vida, como surgiu em nosso planeta? Uma caracterísca do ser humano é a sua curiosidade. É com ela que se iniciam as grandes descobertas nas várias áreas do saber e também ela se relaciona com a procura de soluções para os problemas pelos quais o homem passa no seu codiano. Talvez a maior de todas as curiosidades do ser humano seja a de como surgiu a vida no planeta Terra, de como surgiu o primeiro ser vivo e qual a origem da própria espécie humana.

M E N E O V I S N E T N I

Para responder a essa questão, a ciência tem-se valido, ao longo dos tempos, de várias teorias e hipóteses, algumas com embasamento cienco e outras não.

Teoria Fixista ou da Criação Especial Ela acompanha a narração do Velho Testamento bíblico, inserida no Gênesis, no qual, a Terra e tudo o que nela existe, procede da criação divina. Denomina-se Fixismo porque admite que as espécies são imutáveis através dos tempos, ou seja, são xas, não se modicando através dos milhões de anos que se sucederam ao seu aparecimento neste planeta.

Teoria Cosmogênica, Cosmozóica ou da Panspermia Cósmica Anaxágoras, criador desta teoria, disse: “ a vida é formada aparr de genes etéreos dispersos por todo o Universo, que aguardam o instante propício para o seu completo desenvolvimento ”. O sico-químico Arrhenius foi um seu grande defensor. Em outras palavras, a vida procederia de outros planetas, situados ou não no sistema solar, que teria chegado aqui através de meteoros, meteoritos, etc.

Hipótese da Geração Espontânea ou Abiogênese As primeiras ideias sobre a origem da vida propõem seu surgimento por geração espontânea. Isso signica que a vida teria surgido a parr de matéria bruta ou inanimada. Algumas observações, sem metodologia cienca, reforçam esta ideia: •

aparecimento de larvas de insetos sobre lixo em decomposição: acreditava-se que o lixo gerava as moscas;

•

surgimento de girinos em poças de água, de um dia para outro: acreditava-se que os girinos “brotavam” da lama da poça d’água.

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Até no nal da Idade Média, cienstas como Willian Harvey, René Descartes, Aristóteles e Isaac Newton aceitavam a geração espontânea. Jean Bapste Van Helmont, médico de Bruxelas, no nal do século XVI, chegou a elaborar uma receita para obtenção de ratos a parr do trigo. Helmont armava que era possível o surgimento de ratos espontaneamente, em 21 dias, a parr de grãos de trigo e uma camisa suja com suor humano, que deveriam ser deixados num local escuro. Após três semanas apareceriam os ratos a parr dos grãos de trigo, sendo o suor humano o princípio avador dessa transformação. O que possibilitava a um material ter capacidade de dar origem à vida, era um “princípio avo”. Na experiência de Helmont, o “princípio avo” estaria presente no suor humano.


“Receita” de Van Helmont para surgir ratos

Teoria da Biogênese A hipótese de geração espontânea ou abiogênese que surgiu na época de Aristóteles perdurou até a metade do século XVII, quando cienstas como Francesco Redi e Louis Pasteur montaram experimentos que demonstraram que uma forma de vida só pode surgir de um ser vivo preexistente. Os experimentos de Redi e Pasteur consolidaram a Biogênese, que admite que uma forma de vida só pode surgir de uma forma de vida preexistente, mas não explicaram e até hoje não temos explicação convincente, ou talvez nunca a teremos, de como surgiu a vida neste planeta!

A Experiência de Louis Pasteur Pasteur, ciensta francês, em 1860 acabou denivamente com a teoria da geração espontânea, ou abiogênese, por meio da experiência com frasco pescoço de cisne, esquemazada a seguir:

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Experiência de Pasteur (pescoço de cisne)

Pasteur colocou caldo de carne em um balão de vidro com um longo gargalo, submetendo-o a um aquecimento prolongado seguido de um lento resfriamento (pasteurização). O caldo nutrivo cou completamente esterilizado.

A seguir, aqueceu os gargalos, retorcendo-os em forma de “S” criando os balões “pescoço de cisne”. Pasteur não tampou os frascos, permindo o contato com o ar. Este procedimento visava derrubar o argumento de Needhan da falta de condições para a penetração do “princípio avo”.


No entanto, o líquido permaneceu estéril por meses. As curvas do pescoço do frasco funcionaram como uma espécie de “ltro”, impedindo a penetração de microrganismos que pudessem contaminar o caldo. O frasco contendo o líquido foi apresentado na Academia de Ciência em Paris. Pasteur, perante a elite cienca da época, não tubeou em armar: “A doutrina da geração espontânea jamais se reerguerá do golpe mortal que acaba de receber com esta simples experiência”.

Realmente, a parr daí a Abiogênese caiu em descrédito completo, triunfando denivamente a Biogênese, já defendida por Redi e Spallanzani. A consolidação da Teoria da Biogênese não trouxe acomodação aos cienstas, mas, sim, uma série de novas perguntas sem resposta aparentes. Apesar da experiência de Pasteur derrubar denivamente a teoria da abiogênese, ela não responde à pergunta de como surgiu a vida.

EVIDÊNCIAS EVOLUTIVAS Adaptação É o conjunto de caracteríscas estruturais, siológicas e comportamentais que podem determinar a sobrevivência e a reprodução de uma espécie em seu ambiente. Explica o fato de o Brasil apresentar vários pos de ambientes que abrigam uma imensa biodiversidade. O jacaré-de-papo-amarelo, por exemplo, apresenta olhos e narinas localizados acima da supercie da água, quando o animal se desloca em rio. Com isso, ele pode se aproximar de uma presa sem ser notado e, além disso, pode respirar sem maiores restrições.


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Fixismo ou Criacionismo Essa corrente sempre foi vinculada à visão religiosa de mundo, apoiada no Gênesis bíblico: os seres vivos teriam sido criados por Deus (daí “criacionismo”), que os fez já adaptados ao ambiente; desde o início da vida, os seres vivos permaneceriam sem maiores alterações (o que jusca o termo “xismo”, de xo, imutável).

Evolução


Com o tempo, os cienstas – geólogos, principalmente – começaram a notar que o planeta passou e passa por muitas mudanças. Algumas alterações são lentas e outras, bastante bruscas. Hoje, conrmase uma hipótese já anga de afastamento de massas connentais; Brasil e África, por exemplo, afastamse alguns cenmetros por ano. Alguns naturalistas do século XIX começaram a elaborar hipóteses acerca da ocorrência de alterações também nos seres vivos ao longo do tempo. Trata-se da corrente de pensamento conhecida como evolucionismo ou transformismo, o mecanismo através do qual os seres vivos se modicam ao longo do tempo.

Evidências de Evolução Muitos biólogos procuraram embasar seus argumentos acerca da ocorrência de evolução por meio de dados concretos. Assim, foram sendo reunidas várias evidências evoluvas, entre as quais se destacam: fósseis, semelhanças entre seres vivos e, também, a existência de órgãos vesgiais. • Fósseis: A morte de um organismo não signica que ele vai necessariamente desintegrar-se de maneira completa. Plantas e animais podem ser encobertos por lava vulcânica e uma parte signicava de seus corpos acaba sendo preservada. Cienstas podem obter informações valiosas sobre o passado do nosso planeta quando encontram esses verdadeiros tesouros ciencos, os restos ou vesgios de seres vivos de épocas remotas. Entende-se por resto, como sendo qualquer estrutura que sobrou do organismo após sua morte, como escamas, cascos, ossos e conchas. Há casos mais raros de preservação de organismos inteiros, como o de mamutes no gelo e de insetos

em âmbar. Outros fósseis são constuídos apenas por marcas preservadas, como a de pegadas em placas de lama endurecida. Somente são considerados como fósseis os restos ou vesgios de organismos que tenham vivido antes do surgimento da escrita.

Inseto preservado em âmbar

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Pegada fossilizada de dinossauro


• Semelhanças e Parentesco: Quando consideramos um gato e um ser humano, notamos uma série de diferenças externas. No entanto, um estudo anatômico revelará grandes semelhanças internas, por exemplo, em relação aos ossos dos membros superiores. Essa notável semelhança interna é interpretada como resultado de um processo evoluvo: seres humanos e gatos são mamíferos que veram um ancestral comum; ao longo do tempo esse ancestral originou espécies que se modicaram profundamente, mas que manveram uma semelhança anatômica. Quando se procede a uma análise de desenvolvimento embrionário de animais bastante diferentes, como tartaruga, galinha e homem, notam-se semelhanças surpreendentes. Para os evolucionistas, representam, também, uma evidência de parentesco, ou seja, de um ancestral comum.


Comparação entre o braço humano, a pata de um gato, a nadadeira de uma baleia e a asa de um morcego

Atualmente, os cienstas analisam as semelhanças entre as espécies de modo muito mais renado, com a comparação de suas moléculas de DNA e de proteínas. São as chamadas evidências bioquímicas da evolução.

Semelhanças no desenvolvimento embrionário de alguns vertebrados


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• Órgãos Vesgiais: São órgãos normalmente com tamanho reduzido ou aparentemente sem função em uma espécie. Esses mesmos órgãos em outras espécies são bem desenvolvidos e com função importante para o organismo. Esses órgãos, como aparecem em espécies diferentes, podem ser ulizados como indicavo de ancestralidade comum. Como exemplo de órgão vesgial, podemos citar o apêndice vermiforme, que é reduzido e aparentemente sem função no homem e nos animais carnívoros, e desenvolvido nos animais herbívoros. Nos herbívoros, o apêndice vermiforme é importante no processo de digestão da celulose, realizada por microorganismos (bactérias e protozoários) que vivem nesse apêndice.


Comparação entre Apêndices de Carnívoro e Herbívoro

DARWIN, LAMARCK E NEODARWINISMO As principais ideias evolucionistas foram propostas por dois grandes cienstas do século XIX, uma em 1809 e outra em 1859. Analisadas por contemporâneos e por biólogos posteriores, foram refutadas ou revistas. No entanto, essas explicações constuem, atualmente, verdadeiros alicerces das ciências biológicas. Um ousado ciensta francês, Jean Bapste Lamarck, publicou, em 1809, uma obra considerada pioneira em evolução biológica: Filosoa zoológica. Nessa obra, Lamarck defendia a ideia de que os seres vivos poderiam se modicar ao longo do tempo, a parr de necessidades geradas pelo ambiente. Assim, por exemplo, coelhos ancestrais dos atuais poderiam ter do orelhas curtas, apresentando necessidade de ouvir a aproximação de predadores. Isso determinaria por parte dos coelhos um esforço para ouvir melhor, movimentando frequentemente as orelhas. A parr daí podem ser enunciados dois fundamentos do lamarckismo:

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Lei do Uso e Desuso Estruturas muito ulizadas apresentam a tendência de se desenvolver e as menos ulizadas tendem a se atroar. As estruturas do coelho mais ulizadas seriam suas orelhas e patas traseiras (empregadas na fuga de predadores). No entanto, seus dentes caninos (picos de animais carnívoros) seriam pouco ou nada empregados, pois eles apresentam dieta à base de plantas.


Mulheres-girafa com pescoços alongados pelo uso de anéis

Lei da Herança dos Caracteres Adquiridos As mudanças do organismo através de uso e desuso, seriam transmidas aos descendentes. Assim, ao longo de várias gerações haveria um aumento gradual das orelhas e patas traseiras dos coelhos, enquanto seus dentes caninos terminariam por desaparecer.

Posteriormente, com o desenvolvimento da genéca, foram esclarecidos os mecanismos de herança biológica e, efevamente, não se dá a transmissão de caracteríscas adquiridas durante a vida. Um exemplo: bebês não nascem com o lobo da orelha furado, apesar de suas mães (ou pais) terem realizado esse procedimento.

Darwinismo O pioneirismo de Lamarck não foi reconhecido pelos seus contemporâneos. No entanto, 50 anos depois da publicação de seu trabalho, um ciensta inglês daria andamento ao desenvolvimento das ideias evoluvas: Charles Darwin.


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Aos 22 anos interessou-se em parcipar de uma expedição realizada pela Marinha Inglesa, dando a volta ao redor do mundo. A expedição percorreu parte da América do Sul, sendo que Darwin encontrou, na Argenna, fósseis de animais semelhantes a tatus. Posteriormente, a expedição passa algumas semanas no arquipélago de Galápagos, a aproximadamente mil quilômetros do Equador. Nessas ilhas, cou intrigado com os jabus gigantescos que ali viviam. Notou que havia pos disntos de tenlhões (uma espécie de pássaro) nas diferentes ilhas; os animais diferiam em relação ao formato do bico, no aspecto das patas e no comprimento do pescoço. Deveria haver uma explicação para essas diferenças.


Rota navegada por Charles Darwin no navio Beagle

Após seu retorno à Inglaterra, Darwin passou a trabalhar com o material que obteve durante a expedição. Em 1859, publicou o livro A Origem das Espécies, que tratava de evolução biológica.

Visão Darwinista de Evolução Darwin relata que para ele foi decisiva a leitura do trabalho de Thomas Malthus (Um Ensaio Sobre Populações) no qual, segundo Malthus, haveria uma grande luta pela sobrevivência diante da produção insuciente de alimento.

Teoria Malthusiana

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O mecanismo evoluvo proposto por Darwin pode ser assim iniciado: • • •

os seres de uma espécie apresentam tendência de gerar muitos indivíduos;

no entanto, as populações naturais mantêm-se estáveis; isso signica que apenas alguns indivíduos sobrevivem.

Darwin considerou um fato importante: os integrantes de uma mesma espécie não são idêncos e deu o nome de variabilidade a essas diferenças. Entre os organismos da mesma espécie, devem sobreviver os que forem mais adaptados. Nesse ponto, o ambiente teria um papel fundamental, selecionando os indivíduos mais aptos, permindo sua sobrevivência e reprodução. Essa “escolha” dos mais aptos, Darwin denominou seleção natural. Variabilid ade

Seleção Natural

→

Adaptação

Apesar de Darwin ter dado um passo gigantesco na compreensão do mecanismo de evolução biológica, ele não pôde explicá-lo em sua totalidade. Um dos aspectos falhos em sua teoria era a inexistência de exemplos concretos de evolução. Outro problema era seu desconhecimento acerca dos mecanismos de herança biológica, capazes de explicar as causas da variabilidade entre os seres vivos de uma determinada espécie. Vale lembrar que a Genéca efevamente começa em 1900, com a redescoberta dos trabalhos de Gregor Mendel e Darwin morreu em 1882. No século XX, os biólogos puderam completar o trabalho de Darwin. Encontraram exemplos atuais de evolução e explicaram as causas da variabilidade. Assim, foi feita a síntese entre duas áreas da Biologia: a Genéca com a Evolução. Disso resultou a Teoria Sintéca da Evolução, também conhecida como neodarwinismo.


Neodarwinismo Pode-se dizer, então, que o neodarwinismo incorpora as causas da variabilidade aos conceitos do darwinismo clássico. Sabe-se que a variabilidade é gerada por vários fatores. Por ora citaremos dois deles: • •

o crossing-over ou recombinação gênica;

as mutações.

Mutação é uma mudança brusca no material genéco e pode ocorrer em qualquer ser vivo, de vírus ao homem. Trata-se de uma propriedade da vida. Mutações ocorrem ao acaso (são aleatórias) e podem produzir novos pos de genes. Uma questão fundamental a ser entendida é que as mutações podem ser favoráveis, desfavoráveis ou indiferentes; a seleção natural vai “decidir” em qual dessas modalidades uma certa mutação vai ser classicada. A compreensão do mecanismo evoluvo ca mais fácil através de alguns exemplos clássicos.

Melanismo Industrial – As mariposas de Manchester Mariposas da espécie Biston betularia apresentam duas modalidades: a forma clara e a escura (ou melânica). Os bosques ingleses abrigam pássaros predadores de mariposas. Antes da industrialização, os bosques nham um aspecto claro, uma vez que troncos de árvores e rochas eram recobertos por liquens. Com a industrialização também veio a poluição, que matou os liquens e escureceu os bosques devido à fuligem liberada na queima de carvão. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

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Assim, a população de mariposas sofreu mudanças, tomando-se a industrialização como referência: nos bosques claros, havia uma maioria de mariposas brancas, depois, com a poluição, os bosques se tornaram escuros e a maioria das mariposas passou a ser as escuras.

Trata-se de um processo de adaptação de uma espécie ao ambiente. •

A variabilidade é representada pela existência de mariposas claras e escuras, geradas por meio de

mutação aleatória. • A seleção natural é realizada pelos pássaros em conjunto com os troncos claros ou escuros das árvores. •


Adaptação: em ambiente claro, as mariposas claras são menos predadas e predominam na população. Quando o ambiente se torna escuro pela poluição, as mariposas escuras são menos

visíveis e tornam-se mais abundantes.

Em tronco claro destacam-se mariposas escuras. Num tronco escurecido fcam evidenciadas as mariposas claras

Bactérias resistentes a Anbiócos Quando uma indústria farmacêuca lança um novo po de anbióco para tratar determinada doença bacteriana, o produto apresenta alta eciência durante algum tempo. Posteriormente, acaba perdendo sua ecácia. A explicação é similar à apresentada para os insetos e insecidas: entre as bactérias surgem indivíduos mutantes que são resistentes ao anbióco e, com o tempo, passam a predominar.

Conclusão Nos dois exemplos estudados ocorreu uma mudança na população:

Ser vivo

Tipo predominante no início

Tipo predominante no nal

Mariposas

Claras

Escuras

Bactérias

Sensíveis

Resistentes

As caracteríscas dos seres vivos estudados acima, são determinados por genes. Quando, no caso das mariposas, dizemos que inicialmente havia mais claras e no nal mais escuras, podemos entender isso tudo de modo mais profundo: “Inicialmente, a população de mariposas apresentava maior frequência (ou porcentagem) de genes para cor clara; no nal, passou a ter maior frequência de genes para cor escura”. Isso reete o processo evoluvo, de um modo geral: “Evolução corresponde a uma alteração na frequência dos genes de uma população”.

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EXERCÍCIOS. 1. (ENEM PPL 2015) As superbactérias respondem por um número crescente de infecções e mortes em todo o mundo. O termo superbactérias é atribuído às bactérias que apresentam resistência a pracamente todos os anbiócos. Dessa forma, no organismo de um paciente, a população de uma espécie bacteriana patogênica pode ser constuída principalmente por bactérias sensíveis a anbiócos usuais e por um número reduzido de superbactérias que, por mutação ou intercâmbio de material genéco, tornaram-se resistentes aos anbiócos existentes.

e) 2. (ENEM 2015) Algumas raças de cães doméscos não conseguem copular entre si devido à grande diferença em seus tamanhos corporais. Ainda assim, tal diculdade reproduva não ocasiona a formação de novas espécies (especiação).

FERREIRA, F. A.; CRUZ, R. S.; FIGUEIREDO, A. M. S. Superbactérias: o problema mundial da Essa especiação não ocorre devido ao(a): resistência a anbiócos. Ciência Hoje, n. 287, nov. 2011 (adaptado). a) oscilação genéca das raças. b) convergência adaptava entre raças. c) isolamento geográco entre as raças. Qual gura representa o comportamento d) seleção natural que ocorre entre as raças. populacional das bactérias ao longo de uma e) manutenção do uxo gênico entre as raças. semana de tratamento com um anbióco 3. (ENEM 2014) Embora seja um conceito comum? fundamental para a biologia, o termo “evolução” pode adquirir signicados diferentes no senso comum. A ideia de que a espécie humana é o ápice do processo evoluvo é amplamente difundida, mas não é comparlhada por muitos cienstas. a)

b)

Para esses cienstas, a compreensão do processo citado baseia-se na ideia de que os seres vivos, ao longo do tempo, passam por: a) b) c) d) e)

modicação de caracteríscas. incremento no tamanho corporal. complexicação de seus sistemas. melhoria de processos e estruturas. especialização

para

uma

determinada

nalidade.

c)

4. (ENEM PPL 2013) Lobos da espécie Canis lycaon, do leste dos Estados Unidos, estão intercruzando com coiotes (Canis latrans). Além disso, indivíduos presentes na borda oeste da área de distribuição de C. lycaon estão se acasalando também com lobos cinzentos ( Canis lupus). Todos esses cruzamentos têm gerado descendentes férteis.

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Scienc American Brasil , Rio de Janeiro, ano II,

O que esse autor não conseguiu demonstrar em 2011 (adaptado). sua teoria?

Os animais descritos foram classicados como espécies disntas no século XVIII. No entanto, aplicando-se o conceito biológico de espécie, proposto por Ernst Mayr em 1942, e ainda muito usado hoje em dia, esse fato não se conrma, porque:

a) b) c) d)

A sobrevivência dos mais aptos.

A origem das variações entre os indivíduos. O crescimento exponencial das populações. A herança das caracteríscas dos pais pelos lhos. e) A existência de caracteríscas diversas nos seres da mesma espécie.

S O I C Í C R E X E

a) esses animais são morfologicamente muito semelhantes. 7. (ENEM 2ª aplicação 2010) b) o uxo gênico entre as três populações é mando. c) apresentam nichos ecológicos muito parecidos. d) todos têm o mesmo ancestral comum. e) pertencem ao mesmo gênero. 5. (ENEM 2012) Paleontólogos estudam fósseis e esqueletos de dinossauros para tentar explicar o desaparecimento desses animais. Esses estudos A rinha mostra que o ser humano, na busca de permitem armar que esses animais foram atender suas necessidades e de se apropriar dos espaços, exntos há cerca de 65 milhões de anos. Uma teoria aceita atualmente é a de que um

asteroide colidiu com a Terra, formando uma densa nuvem de poeira na atmosfera. De acordo com essa teoria, a exnção ocorreu em função de modicações no planeta que:

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a) adotou a acomodação evolucionária como forma de sobrevivência ao se dar conta de suas deciências impostas pelo meio ambiente. b) ulizou o conhecimento e a técnica para criar equipamentos que lhe permiram compensar as suas limitações sicas. c) levou vantagens em relação aos seres de menor estatura, por possuir um sico bastante desenvolvido, que lhe permia muita agilidade. d) dispensou o uso da tecnologia por ter um organismo adaptável aos diferentes pos de

a) desestabilizaram o relógio biológico dos animais, causando alterações no código genéco. b) reduziram a penetração da luz solar até a meio ambiente. supercie da Terra, interferindo no uxo e) sofreu desvantagens em relação a outras energéco das teias trócas. espécies, por ulizar os recursos naturais como c) causaram uma série de intoxicações nos forma de se apropriar dos diferentes espaços. animais, provocando a bioacumulação de parculas de poeira nos organismos. d) resultaram na sedimentação das parculas de 8. (ENEM 2ª aplicação 2010) A perda de pelos poeira levantada com o impacto do meteoro, foi uma adaptação às mudanças ambientais, provocando o desaparecimento de rios e lagos. que forçaram nossos ancestrais a deixar a vida e) evitaram a precipitação de água até a sedentária e viajar enormes distâncias à procura supercie da Terra, causando uma grande de água e comida. Junto com o surgimento de seca que impediu a retroalimentação do ciclo membros mais alongados e com a substuição de glândulas apócrinas (produtoras de suor hidrológico. oleoso e de lenta evaporação) por glândulas 6. (ENEM PPL 2012) Charles R. Darwin (1809- écrinas (suor aquoso e de rápida evaporação), 1882) apresentou, em 1859, no livro A origem das a menor quandade de pelos teria favorecido espécies, suas ideias a respeito dos mecanismos a manutenção de uma temperatura corporal de evolução pelo processo da seleção natural. saudável nos trópicos casgados por calor Ao elaborar a Teoria da Evolução, Darwin não sufocante, em que viveram nossos ancestrais. conseguiu obter algumas respostas aos seus quesonamentos. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

Scienc American. Brasil, mar. 2010 (adaptado).

De que maneira o tamanho dos membros humanos poderia estar associado à regulação da temperatura corporal? a) Membros mais longos apresentam maior relação supercie/volume, facilitando a perda de maior quandade de calor. b) Membros mais curtos têm ossos mais espessos, que protegem vasos sanguíneos contra a perda de calor.

c) Membros mais curtos desenvolvem mais o

no comportamento materno de determinados animais, como cachorros, gatos e ratos, reduzindo o medo e a ansiedade, o que proporciona maior habilidade de orientação espacial. Por essa razão, as fêmeas desses animais abandonam a prole momentaneamente, a m de encontrar alimentos, o que ocorre com facilidade e rapidez. Ainda, são capazes de encontrar rapidamente o caminho de volta para proteger os lhotes. VARELLA, D. Borboletas da alma: escritos sobre ciência e saúde. Companhia das Letras, 2006 (adaptado).

panículo adiposo, sendo capazes de reter maior

quandade de calor. d) Membros mais longos possuem pele mais na e com menos pelos, facilitando a perda de maior quandade de calor. e) Membros mais longos têm maior massa

Considerando a situação descrita sob o ponto de vista da hereditariedade e da evolução biológica, o comportamento materno decorrente da ação das substâncias citadas é:

muscular, capazes de produzir e dissipar maior

a) transmido de geração a geração, sendo que indivíduos portadores dessas caracteríscas terão mais chance de sobreviver e deixar descendentes com as mesmas caracteríscas. b) transmido em intervalos de gerações, alternando descendentes machos e fêmeas, ou seja, em uma geração recebem a caracterísca apenas os machos e, na outra geração, apenas as fêmeas. c) determinado pela ação direta do ambiente sobre a fêmea quando ela está no período

quandade de calor. 9. (ENEM 2010) Alguns anbios e répteis são adaptados à vida subterrânea. Nessa situação, apresentam algumas caracteríscas corporais como, por exemplo, ausência de patas, corpo anelado que facilita o deslocamento no subsolo e, em alguns casos, ausência de olhos.


Suponha que um biólogo tentasse explicar a origem gestacional, portanto todos os descendentes das adaptações mencionadas no texto ulizando conceitos da teoria evoluva de Lamarck. Ao receberão as caracteríscas. adotar esse ponto de vista, ele diria que: d) determinado pelas fêmeas, na medida em que elas transmitem o material genéco necessário a) as caracteríscas citadas no texto foram à produção de hormônios e dos mediadores originadas pela seleção natural. químicos para sua prole de fêmeas, durante o período gestacional. b) a ausência de olhos teria sido causada pela falta de uso dos mesmos, segundo a lei do uso e e) determinado após a fecundação, pois os desuso. espermatozoides dos machos transmitem as c) o corpo anelado é uma caracterísca fortemente caracteríscas para a prole e, ao nascerem, os indivíduos são selecionados pela ação do adaptava, mas seria transmida apenas à primeira geração de descendentes.

ambiente.

d) as patas teriam sido perdidas pela falta de uso e, em seguida, essa caracterísca foi incorporada 11. (ENEM 2009) A maior parte dos mamíferos — ao patrimônio genéco e então transmida aos especialmente os grandes — não pode viver sem descendentes. água doce. Para os mamíferos marinhos, água doce e) as caracteríscas citadas no texto foram é ainda mais dicil de ser obda. Focas e leõesadquiridas por meio de mutações e depois, marinhos captam água dos peixes que consomem ao longo do tempo, foram selecionadas por e alguns comem neve para obtê-la. Os peixesserem mais adaptadas ao ambiente em que os boi procuram regularmente água doce nos rios. organismos se encontram. As baleias e outros cetáceos obtêm água de seu alimento e de goladas de água do mar. Para tanto, 10. (ENEM 2ª aplicação 2010) Experimentos os cetáceos desenvolveram um sistema capaz de realizados no século XX demonstraram que lidar com o excesso de sal associado à ingestão de hormôniosfemininosemediadoresquímicosatuam água marinha. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

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WONG, K. Os mamíferos que conquistaram os b) parasismo, pois a espécie menor consegue se oceanos.


alimentar das ucuúbas.

In: Scienc American Brasil . Edição Especial, nº 5: c) relação intraespecíca, pois ambas as espécies Dinossauros e Outros Monstros (adaptado). apresentam semelhanças sicas. d) sucessão ecológica, pois a espécie menor está ocupando o espaço da espécie maior. A grande quandade de sal na água do mar: e) mimesmo, pois uma espécie está fazendo a) torna impossível a vida de animais vertebrados uso de uma semelhança sica em benecio nos oceanos. próprio. b) faz com que a diversidade biológica no ambiente marinho seja muito reduzida. 13. (ENEM 2009) Os ratos Peromyscus polionotus c) faz com que apenas os mamíferos adaptados à encontram-se distribuídos em ampla região na ingestão direta da água salgada possam viver América do Norte. A pelagem de ratos dessa nos oceanos. espécie varia do marrom claro até o escuro, d) faz com que seja inapropriado seu consumo sendo que os ratos de uma mesma população direto como fonte de água doce por mamíferos têm coloração muito semelhante. Em geral, a marinhos, por exemplo, as baleias. coloração da pelagem também é muito parecida e) exige de mamíferos que habitam o ambiente à cor do solo da região em que se encontram, marinho adaptações siológicas, morfológicas que também apresenta a mesma variação de ou comportamentais que lhes permitam obter cor, distribuída ao longo de um gradiente sul água doce. norte. Na gura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. 12. (ENEM 2009) Na Região Amazônica, diversas Cada população é representada pela pelagem do espécies de aves se alimentam da ucuúba (Virola rato, por uma amostra de solo e por sua posição sebifera), uma árvore que produz frutos com polpa geográca no mapa. carnosa, vermelha e nutriva. Em locais onde essas árvores são abundantes, as aves se alternam no consumo dos frutos maduros, ao passo que em locais onde elas são escassas, tucanos-depapo-branco (Ramphastus tucanos cuvieri ) permanecem forrageando nas árvores por mais tempo. Por serem de grande porte, os tucanosde-papo-branco não permitem a aproximação de aves menores, nem mesmo de outras espécies de tucanos. Entretanto, um tucano de porte menor (Ramphastus vitellinus Ariel ), ao longo de milhares de anos, apresentou modicação da cor do seu papo, do amarelo para o branco, de maneira que se tornou

semelhante ao seu parente maior. Isso permite que o tucano menor comparlhe as ucuúbas com a espécie maior sem ser expulso por ela ou sofrer as agressões normalmente observadas nas áreas onde a espécie apresenta o papo amarelo.

O mecanismo evoluvo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é: a) a alimentação, pois pigmentos de terra são

absorvidos e alteram a cor da pelagem dos PAULINO NETO, H. F. Um tucano ‘disfarçado’. roedores. Ciência Hoje, v. 252, p. 67-69, set. 2008. (com adaptações). b) o uxo gênico entre as diferentes populações,

O fenômeno que envolve as duas espécies de tucano constui um caso de:

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que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. c) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser

entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com caracteríscas disntas. a) mutualismo, pois as duas espécies d) a mutação genéca, que, em certos comparlham os mesmos recursos. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

são cobras que, em relação a outras espécies, causam poucos acidentes a humanos. Isso se signicavamente a cor da pelagem dos deve ao ruído de seu “chocalho”, que faz com que animais. suas vímas percebam sua presença e as evitem. e) a herança de caracteres adquiridos, capacidade Esses animais só atacam os seres humanos para de organismos se adaptarem a diferentes sua defesa e se alimentam de pequenos roedores ambientes e transmirem suas caracteríscas e aves. Apesar disso, elas têm sido caçadas genécas aos descendentes. connuamente, por serem facilmente detectadas. ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar

14. (ENEM 2009) Os anbios são animais que apresentam dependência de um ambiente úmido ou aquáco. Nos anbios, a pele é de fundamental importância para a maioria das avidades vitais, apresenta glândulas de muco para conservar-se úmida, favorecendo as trocas gasosas e, também, pode apresentar glândulas de veneno contra microrganismos e predadores.

Ulmamente os cienstas observaram que essas cobras têm cado mais silenciosas, o que passa a ser um problema, pois, se as pessoas não as percebem, aumentam os riscos de acidentes.

A explicação darwinista para o fato de a cascavel estar cando mais silenciosa é que: a) a necessidade de não ser descoberta e morta

mudou seu comportamento. Segundo a Teoria Evoluva de Darwin, essas caracteríscas dos anbios representam a: b) as alterações no seu código genéco surgiram para aperfeiçoá-Ia. a) lei do uso e desuso. c) as mutações sucessivas foram acontecendo b) atroa do pulmão devido ao uso connuo da para que ela pudesse adaptar-se. pele. d) as variedades mais silenciosas foram c) transmissão de caracteres adquiridos aos selecionadas posivamente. descendentes. e) as variedades sofreram mutações para se d) futura exnção desses organismos, pois estão adaptarem à presença de seres humanos.


mal adaptados.

e) seleção de adaptações em função do meio 17. (ENEM 2004) O que têm em comum Noel Rosa, ambiente em que vivem. Castro Alves, Franz Kaa, Álvares de Azevedo, José de Alencar e Frédéric Chopin? 15. (ENEM 2007) As mudanças evoluvas dos organismos resultam de alguns processos comuns Todos eles morreram de tuberculose, doença que à maioria dos seres vivos. É um processo evoluvo ao longo dos séculos fez mais de 100 milhões comum a plantas e animais vertebrados: de vímas. Aparentemente controlada durante algumas décadas, a tuberculose voltou a matar. O a) movimento de indivíduos ou de material principal obstáculo para seu controle é o aumento genéco entre populações, o que reduz a do número de linhagens de bactérias resistentes diversidade de genes e cromossomos. aos anbiócos usados para combatê-la. Esse b) sobrevivência de indivíduos portadores de aumento do número de linhagens resistentes se determinadas caracteríscas genécas em deve a: ambientes especícos. c) aparecimento, por geração espontânea, de a) modicações no metabolismo das bactérias, novos indivíduos adaptados ao ambiente. para neutralizar o efeito dos anbiócos e d) aquisição de caracteríscas genécas incorporá-los à sua nutrição. transmidas aos descendentes em resposta a b) mutações selecionadas pelos anbiócos, que mudanças ambientais. e) recombinação de genes

eliminam as bactérias sensíveis a eles, mas

permitem que as resistentes se mulpliquem. cromossomos do mesmo po durante a fase da c) mutações causadas pelos anbiócos, para esporulação.

presentes

em

que as bactérias se adaptem e transmitam essa adaptação a seus descendentes.

16. (ENEM 2005) As cobras estão entre os animais d) modicações siológicas nas bactérias, para peçonhentos que mais causam acidentes no torná-las cada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da doença. Brasil, principalmente na área rural. As cascavéis (Crotalus), apesar de extremamente venenosas, e) modicações na sensibilidade das bactérias, Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

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ocorridas depois de passarem um longo tempo

sem contato com anbiócos.


18. Em outubro de 2010, a Anvisa, após alguns hospitais brasileiros sofrerem com um surto da bactéria “KPC”, resolveu proibir a venda de anbiócos sem receita médica pelas farmácias. Com a nova regra, a receita médica para anbiócos cará reda na farmácia junto com os dados do comprador. A validade da receita é de 10 dias, o que obriga o paciente a procurar novamente o médico em casos de persistência da doença. Um dos objevos da regra é mudar o hábito do brasileiro de se automedicar, uma vez que o uso indiscriminado de anbiócos pode provocar:

20. Um nome importante na origem do pensamento evolucionista é o do francês Jean-Bapste Lamarck, que publicou uma série de obras sobre sua teoria evoluva, sendo a mais conhecida a de 1809 no seu livro “Filosoa Zoológica”. Dentre as suas ideias, uma relaciona o ambiente à mudança de hábitos de um ser vivo, levando à alteração de certas estruturas em seu organismo. Essa ideia é conhecida como a lei de: a) b) c) d) e)

uso e desuso.

transmissão das caracteríscas adquiridas. xismo. seleção arcial. divergência adaptava.

21. As guras abeixo apresentam três pos de a) a resistência microbiana, a qual pode tornar a seleção natural, nas quais os besouros claros e bactéria resistente ao medicamento, uma vez que escuros se proliferaram e desenvolveram, ao longo o uso indiscriminado de anbiócos pode induzir das gerações, certas caracteríscas. novas formas de bactérias. b) a aquisição de resistência por indução de componentes anmicrobianos; com isso, as bactérias geram cepas capazes de suportar os

anbiócos. c) a resistência microbiana desencadeada pela indução de formas genécas modicadas pela troca de pequenos plasmídeos (plasmídeo R) encarregados de levarem consigo genes que

permitem a resistência anmicrobiana. d) a necessidade de mudança por parte da população bacteriana, que se torna resistente por alterações genécas impostas pelo uso dos anbiócos. e) a redução da ecácia dos anbiócos devido à seleção de organismos resistentes.

19. Sapos e rãs são anbios, apresentam dependência de ambientes terrestres úmidos ou aquácos, apresentam na sua pele as glândulas de muco para conservá-la úmida e favorecer trocas gasosas, além de poder exibir glândulas de veneno que eliminam substâncias para combater microrganismos e afugentar animais predadores. A explicação para essas caracteríscas nos anbios, fornecida pela Teoria da Evolução de Charles Darwin é apresentada em: a) b) c) d) e)

a) b) c) d) e)

1 - estabilizadora 2 - direcional 3 - disrupva 1 - conservadora 2 - disrupva 3 - reproduva 1 - reproduva 2 - estabilizadora 3 - direcional 1 - conservadora 2 - reproduva 3 - direcional 1 - reproduva 2 - disrupva 3 - direcional

22. As mutações genécas são, na maior parte das vezes, aleatórias, e constuem uma eciente forma seleção de adaptações posivas devido à ação do de variação genéca. Entretanto, o processo de seleção natural não é aleatório. Uma decorrência meio ambiente. importante dessa armação é que: lei do uso e desuso. a existência de pulmão atroado devido à a) espécies mais bem adaptadas tendem a ser mais respiração cutânea. bem distribuídas em diferentes biomas. a transmissão de caracteríscas adquiridas para os b) a seleção natural prioriza as formas de vida mais descendentes. complexas em ambientes com maiores chances a destruição dessas espécies porque estão mal adaptadas.

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As guras 1, 2 e 3 correspondem, respecvamente, aos seguintes pos de seleção natural:

de mudanças. Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

c) a seleção é o mecanismo responsável pela 24. O uso indiscriminado e abusivo de agrotóxicos, modicação que as espécies sofrem ao longo do como os herbicidas, pode acarretar a necessidade da tempo evoluvo para se tornarem mais aptas ao ulização de concentrações cada vez mais frequentes meio. e maiores de substâncias presentes nesses produtos, d) a adaptação ocorre de maneira gradual à medida para obter os efeitos esperados. Depois de um longo que o ambiente vai se modicando, conduzindo período de tempo, esse agrotóxico não surrá mais as espécies para um status mais ajustado ao os efeitos desejados, ou seja, exterminar as ervas ambiente em que vivem. daninhas, que competem pelos nutrientes do solo e) A seleção natural é um mecanismo que em plantações de soja. seleciona os indivíduos com maiores chances de sobrevivência e reprodução em um dado contexto Acerca da explicação para esse fenômeno, assinale a ambiental, fazendo com que a caracterísca alternava correta. evoluva, responsável por esse diferencial, se torne mais frequente ao longo das gerações. a) As pequenas doses do agrotóxico desenvolveram resistência nas ervas daninhas. 23. A população de uma espécie de roedores, com b) As ervas daninhas resistentes foram selecionadas pelagem de diferentes colorações, foi observada em pelo uso do agrotóxico. dois momentos: antes e depois da ocorrência de uma c) As ervas daninhas se acostumaram e se adaptaram profunda transformação no meio em que vivem. As ao agrotóxico. curvas abaixo representam esses dois momentos. d) As ervas daninhas submedas ao agrotóxico tornaram-se dependentes da substância. e) O agrotóxico modicou as ervas daninhas, induzindo mutações.


25. As estruturas ilustram os ossos das mãos ou patas anteriores de seis espécies de mamíferos, não pertencentes obrigatoriamente ao mesmo ecossistema. A alteração ocorrida na frequência do fenópo da população de roedores, após a mudança do meio, é um exemplo de seleção denominada: a) b) c) d)

direcional

disrupva estabilizadora

não adaptava

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto a seguir e responda à(s) questão(ões). A transformação evoluva de tais estruturas, ao longo A sociedade contemporânea convive com os riscos das gerações, ocorre em função __________ e indicam produzidos por ela mesma e com a frustração de, uma evidência evoluva denominada __________. muitas vezes, não saber disnguir entre catástrofes que possuem causas essencialmente naturais e aquelas ocasionadas a parr da relação que o homem trava com a natureza. Os custos ambientais e humanos do desenvolvimento da técnica, da ciência e da indústria passam a ser quesonados a parr de desastres contemporâneos como AIDS, Chernobyl, aquecimento global, contaminação da água e de alimentos pelos agrotóxicos, entre outros.

Assinale a alternava que preenche, correta e respecvamente, as lacunas do parágrafo anterior. a) da variabilidade genéca [...] paralelismo evoluvo b) da maior ou menor ulização das mesmas [...] analogia

c) do ambiente a ser ocupado [...] coevolução d) da seleção natural [...] homologia e) de eventuais mutações genécas [...] convergência (Adaptado de: LIMA, M. L. M. A ciência, a crise adaptava ambiental e a sociedade de risco. Senatus. v.4. n.1. nov. 2005. p.42-47.) Estude com a gente! www.biologiatotal.com.br

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gabarito. Resposta da Questão 1: [B]

Resposta da Questão 7: [B]

O gráco representado na alternava [B] mostra O homem desenvolveu tecnologia soscada para que o anbióco comum, ulizado durante modicar o ambiente onde vive. uma semana, consegue diminuir a população de bactérias sensíveis, porém, não elimina as

Resposta da Questão 8: [A]

resistentes, as quais connuam a se mulplicar. S O I C Í C R E X E

Resposta da Questão 2: [E] Cães de tamanhos extremos são raças de uma mesma espécie, porque mantêm o uxo gênico com cães de tamanhos intermediários. Resposta da Questão 3: [A]

Os membros longos e anados nas extremidades conferem aos mamíferos que os possuem uma maior relação supercie em relação ao seu volume. Dessa forma, esses animais conseguem perder calor em ambientes quentes e sobreviver

nas regiões tropicais da Terra. Resposta da Questão 9: [B]

A evolução biológica é um processo connuo Lamarck defendia a lei de uso e desuso, segundo ele, envolvendo modicações de caracteríscas e os adaptados à vida subterrânea os anbios e répteis seres humanos estão inseridos nesse contexto não precisariam usar seus olhos e patas. A falta de natural. uso desses órgãos levaria a um desaparecimento dos mesmos. Lamarck não conhecia os conceitos Resposta da Questão 4: [B] de gene e mutação, o que excluem as alternavas “d” e “e”. No caso descrito, o conceito biológico de espécie proposto por Ernst Mayr, em 1942, segundo o qual Resposta da Questão 10: [A] espécies disntas estão isoladas reproduvamente, não se conrma. Em certos casos de acasalamento O comportamento inato das fêmeas capazes de de indivíduos considerados de espécies diferentes, coletar alimentos e proteger sua prole é uma a descendência é férl. caracterísca favorável para a sobrevivência em ambientes onde os lhotes podem ser atacados por predadores. Resposta da Questão 5: [B] A colisão de um asteroide com a Terra provocou a formação de uma grande camada de poeira na atmosfera que reduziram a penetração de luz até a supercie do planeta. Consequentemente, houve redução da taxa de produção de matéria orgânica pela fotossíntese, fato que interferiu severamente no uxo de energia nas cadeias e teias alimentares

Resposta da Questão 11: [E]

Resposta da Questão 6: [B]

Resposta da Questão 12: [E]

Charles R. Darwin não pode explicar a origem das variações entre os indivíduos porque em sua época não eram conhecidos os princípios genécos que determinam as diferenças entre os organismos.

O que ocorre com o tucano Ramphastus vitellinus

Mamíferos marinhos, como baleias e golnhos, são obrigados a sofrer adaptações morfológicas, siológicas e comportamentais para conseguir sobreviver submersos em água salgada. Obtêm água dos alimentos que ingerem e o sal, da terrestres. A queda de um corpo celeste pode ter pequena quandade de água do mar que ingerem, provocado a exnção em massa no m do período é eliminada junto com a urina, após ser ltrada pelo rim. Cretáceo da era Mesozoica.

é denominado mimesmo; fenômeno que pela ação da seleção natural, uma espécie se torna

semelhante a outra espécie para obter algum po de vantagem.

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Resposta da Questão 13: [C]


As diferentes tonalidades na pigmentação da As variações vericadas na pele dos anbios são pelagem dessa espécie de ratos é uma adaptação favoráveis para a sobrevivência e reprodução em do indivíduo ao meio onde vive. Tonalidades de ambientes úmidos. É o efeito da seleção natural pelagem mais próximas às tonalidades do solo devido à ação do meio ambiente. permitem maior sobrevivência e, portanto, a geração de um número maior de descendentes


com as mesmas caracteríscas. A seleção natural explica muito bem esse processo de sobrevivência

dos indivíduos melhores adaptados ao ambiente.

As mudanças em órgãos provocados por pressões ambientais, proposta por Lamarck, é conhecida como a lei do uso e desuso.

Resposta da Questão 14: [E] Resposta da Questão 21: [A] A Teoria Evoluva de Darwin baseia-se na seleção natural, a seleção dos indivíduos que

possuam caracteríscas e que permitam sua sobrevivência no meio ambiente em que vivem e, consequentemente, gerem descendentes que

possuam essas mesmas caracteríscas.

A gura 1 representa a seleção natural estabilizada, preservando os fenópos intermediários. A gura 2 mostra a seleção direcional, porque preserva um dos fenópos extremos. A seleção disrupva (ou diversicadora), pois preserva os dois extremos, eliminando os fenópos intermediários.


Resposta da Questão 15: [B] Resposta da Questão 22: [E] A seleção natural preserva as caracteríscas favoráveis à sobrevivência e reprodução de uma A seleção natural é o mecanismo evoluvo que comunidade adaptada a determinado ambiente. orienta as variações por canais adaptavos, preservando caracteres favoráveis para a Resposta da Questão 16: [D] sobrevivência e reprodução de uma população em determinado ambiente.

As cascáveis barulhentas são mais facilmente localizadas pelos caçadores. Com o passar do Resposta da Questão 23: [B] tempo, as cobras “silenciosas” foram selecionadas posivamente, passando a predominar no A mudança ambiental provocou a seleção natural ambiente. diferencial (disrupva) na população de roedores. Após a modicação nas condições em que vivem Resposta da Questão 17: [B] os roedores, os fenópos extremos passaram a ser favorecidos. Os anbiócos ulizados para combater os microorganismos patogênicos selecionam variedades Resposta da Questão 24: [B] genecamente resistentes, que passam a predominar e são de dicil controle pelos O uso indiscriminado dos agrotóxicos elimina medicamentos convencionais. as ervas daninhas sensíveis e não elimina as genecamente resistentes, selecionando-as. Resposta da Questão 18: [E] Resposta da Questão 25: [D] Os anbiócos são medicamentos, cujo uso descontrolado, provoca a seleção de variedades bacterianas naturalmente resistentes aos seus

efeitos.

O processo de seleção natural preserva as

variações favoráveis em determinado ambiente. Estruturas homólogas possuem a mesma origem embrionária, independentemente de sua função, e indicam ancestralidade comum.


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