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EV O LU ÇÃ O PAULO JUBILUT 2018 EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 2 a a b b PALEONTOLOGIA 01 01 01 02 02 02 04 04 08 08 16 16 32 64 1 4 5 2 3 (UFSC 2016) A figura abaixo representa a relação entre os períodos de extinção biológica em massa e o número de famílias taxonômicas, com base nos registros fósseis. Sobre a evolução e com base na figura, é CORRETO afirmar que: a grande extinção do Permiano foi fundamental para a sobrevivência do Homo sapiens na Era Mesozoica. muitas formas de vida desapareceram nas grandes extinções, porém, em termos geológicos, observam- se, posteriormente, novas formas com aumento da biodiversidade. as primeiras plantas vasculares surgiram na Era Cenozoica, evento primordial para o aumento do número de famílias taxonômicas. as duas grandes extinções em massa, no Permiano e no Cretáceo, correspondem às fronteiras entre as eras geológicas. de acordo com o gráfico, o número de famílias taxonômicas sempre foi o mesmo em todos os períodos geológicos. os registros fósseis revelam os diferentes organismos que dominaram a vida na Terra ao longo dos períodos geológicos. com o surgimento de células eucarióticas com cloroplastos, por um processo denominado endossimbiose, o gás oxigênio foi incorporado na atmosfera terrestre no Ordoviciano, período em que o número de famílias taxonômicas iniciou um crescimento significativo. (UFG 2014) Leia a tirinha a seguir. Analisando a tirinha sob a perspectiva evolutiva, responda ao questionamento feito no primeiro balão; explique por que a afirmação contida no segundo balão está incorreta. (UFU 2012) A ideia de evolução proposta por Charles Darwin é considerada uma das mais importantes revoluções intelectuais do século XIX. De acordo com a teoria darwinista, todos os seres vivos descendem de ancestrais comuns e teriam evoluído por meio da seleção natural. Explique por que a análise de fósseis contribui com evidências sobre a evolução das espécies. Explique por que os órgãos vestigiais como o apêndice do ser humano e as estruturas homólogas em diferentes animais (golfinho, cavalo, ave, morcego e o ser humano) podem ser consideradas evidências evolutivas. (UEM 2012) A evolução biológica está intimamente relacionada às alterações climáticas e geológicas ocorridas na Terra, as quais possibilitaram as adaptações desenvolvidas pelas espécies. Sobre o assunto, e considerando conhecimentos correlatos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). Na “explosão cambriana” houve grande diversificação dos seres vivos multicelulares. No período Permiano houve a extinção dos grandes répteis em decorrência das condições climáticas desfavoráveis criadas pela queda de um grande meteorito. A conquista do ambiente terrestre teve início na era Mesozoica. Na era Cenozoica houve a diversificação e a expansão de plantas angiospermas e de mamíferos. Os ancestrais de Hominidae atuais originaram-se em época anterior ao desaparecimento dos dinossauros. (UEM 2012) No início do século XIX, o criacionismo foi severamente confrontado com o evolucionismo, possibilitando estudos que fornecessem evidências sobre a evolução biológica. Sobre esse assunto, assinale o que for correto. Lamark foi um dos primeiros a divulgar as ideias evolucionistas, baseado na lei do uso ou do desuso, na lei da transmissão dos caracteres adquiridos e na seleção natural. A ideia de que os seres vivos vão se modificando ao longo do tempo, com novas espécies surgindo a partir de espécies ancestrais, é a base do evolucionismo. EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 3www.biologiatotal.com.br a b 04 08 16 6 7 8 Os fósseis são formados em condições especiais, sendo suas substâncias orgânicas substituídas por minerais. Esse processo é chamado de contramolde. Segundo Charles Darwin, um organismo mais adaptado é aquele com mais chances de se reproduzir, passando suas características vantajosas para um maior número de descendentes. As evidências utilizadas nos estudos de evolução biológica são a presença de órgãos vestigiais e as mudanças ambientais. (UFBA 2011) É engraçado pensar em um tordo empoleirado nas costas de um Velociraptor ou um pato nadando ao lado de um Spinosaurus. (DYKE, 2010, p. 59). A ilustração apresenta duas concepções sobre a origem das aves modernas, considerando um período específico na história da evolução da vida na Terra. A partir da análise das informações, associada aos conhecimentos sobre evolução, identifique, entre os grupos atuais ilustrados, aquele que divergiu mais recentemente. destaque a evidência científica que sustenta a ideia de que dinossauros e aves habitaram a Terra em um mesmo período. (UFPR 2011) Um paleontólogo, após anos de estudos de um determinado sítio de fósseis, resolveu tentar reconstruir a variação do ambiente da região estudada. Conforme sua hipótese, essa reconstrução é possível considerando-se apenas as características das espécies fósseis detectadas nas diversas camadas sedimentares do local e sua datação. Com base no registro de anos de pesquisas na área sumarizado abaixo, elabore uma descrição do ambiente dessa área em cada período registrado, apresentando argumentos que suportem sua decisão, com base nas características biológicas das espécies amostradas. Camada sedimentar Data aproximada Espécies fósseis coletadas 1 30 milhões de anos atrás Medusas Corais Lulas Poríferos Gastrópodes Equinodermos Peixes ósseos Peixes cartilaginosos 2 20 milhões de anos atrás Peixes ósseos Camarão Caranguejo de man- guezal Ostra Gastrópodes Larvas de insetos aquáticos Aves 3 10 milhões de anos atrás Peixes ósseos Larvas de insetos aquáticos Aranhas Ácaros Gastrópodes Aves de rapina 4 5 milhões de anos atrás Insetos adultos Escorpiões Lagartos Aves (UFPB 2011) Durante o processo de conquista do ambiente de terra firme, as plantas e os animais apresentaram algumas novidades evolutivas para que obtivessem sucesso nessa ocupação; entre elas, certa independência da água em seus processos reprodutivos e fisiológicos. Essa ocupação ocorreu entre o siluriano e o carbonífero e, nesse intervalo de tempo, surgiram as primeiras plantas vasculares, os primeiros répteis e as primeiras plantas com sementes; ocorreu a diversificação dos anfíbios e a radiação dos insetos. A partir do texto e da literatura sobre a evolução das plantas e dos animais, identifique as afirmativas corretas relativas às novidades evolutivas apresentadas pelos diferentes organismos no intervalo de tempo que abrange o siluriano e o carbonífero: ( ) Os répteis desenvolvem ovos com casca calcária e impermeáveis. ( ) Os anfíbios desenvolvem sistema de reprodução independente da água. EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 4 ( ) As pteridófitas desenvolvem traqueídes eficientes na condução de água. ( ) As gymnospermas desenvolvem flores eficientes no processo reprodutivo. ( ) As gymnospermas desenvolvem sementes com endosperma rico em nutrientes. (UFBA 2010) Há mais de 120 milhões de anos, enquanto gigantescos dinossauros destroçavam as florestas em combates titânicos, um drama mais silencioso se desenrolava sob os arbustos do Cretáceo: uma linhagem de seres minúsculos e peludos parou de por ovos e deu à luz seres jovens. Foram os progenitores de praticamente todos os mamíferos modernos. (CASTELVECCHI, 2009, p. 68). No contexto da história reprodutiva dos vertebrados, • identifique o órgão que torna possível “dar à luz seres jovens”, caracterizando-o quanto à origem embriológica. • explique o significado evolutivo do órgão referido, destacando as vantagens que ele confere aos mamíferos em relação aos organismos que põem ovos com casca. (FUVEST 2007) "Pesquisadores encontraram características surpreendentemente avançadasno fóssil de um peixe primitivo conhecido como GOGONASSUS, que viveu há cerca de 380 milhões de anos no oeste da Austrália. Esse gênero faz parte de um grupo de peixes com barbatanas lobuladas que deu origem aos vertebrados terrestres e é uma das amostras mais completas já encontradas de seres aquáticos do período Devoniano (419 a 359 milhões de anos atrás). [...]" "Rev. Pesquisa FAPESP" - edição Online, 20/10/2006 É correto afirmar que os primeiros vertebrados terrestres, descendentes dos peixes de barbatanas lobuladas, de que fala o texto, foram necessariamente consumidores primários? Por quê? Considerando que no Devoniano surgiram os primeiros filos de plantas gimnospermas, quais dentre as seguintes estruturas dessas plantas poderiam ter servido de alimento a esses primitivos vertebrados terrestres: caule, folha, semente, flor e fruto? Justifique. (UEG 2007) A figura a seguir ilustra um importante processo que é analisado por paleontólogos para o entendimento das variações de complexidade e de diversidade de espécies. Sobre esse processo, responda ao que se pede. Qual o processo em questão? De que forma esse processo pode contribuir para o entendimento da evolução dos organismos? (UFMG 2007) TRECHO 1 COBRA COM PATAS REVELA ORIGENS DO GRUPO "É preciso olhar com atenção ligeiramente acima do normal o corpo sinuoso da Najash rionegrina para ver que há alguma coisa errada: duas patinhas traseiras num corpo de cobra. Para os paleontólogos que descobriram o fóssil do bicho, esses membros minúsculos podem ser a chave para explicar como um grupo de lagartos acabou se transformando nas serpentes de hoje. Segundo eles, é uma história suja e rasteira. Os bichos teriam perdido suas patas como forma de se adaptar à vida colada ao solo, entrando em buracos e se escondendo sob as folhas caídas das árvores. E o novo fóssil, descoberto na Argentina, seria justamente o golpe decisivo para mostrar que essa origem rés-do-chão, e não uma suposta gênese marinha, é que corresponde à verdadeira história familiar das serpentes." LOPES, Reinaldo José. "Folha de S. Paulo', São Paulo, 20 abr. 2006. Folha Ciência, p. A15. TRECHO 2 REVOLUÇÃO NA HISTÓRIA DAS COBRAS "Essas evidências apontam para uma mudança drástica na história evolutiva das cobras. 10 11 12 a a b b 9 EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 5www.biologiatotal.com.br Primeiramente, a morfologia da Najash demonstra que ela é mais primitiva que as demais cobras cretácicas, uma vez que a forma e o arranjo de sua cintura e seus membros posteriores são mais próximos do padrão dos lagartos, indicando que essa morfologia surgiu antes do padrão das cobras marinhas do Cretáceo. Em segundo lugar, o fato de a Najash ter sido encontrada em sedimentos terrestres indica que a origem marinha das cobras (bem como a explicação para a progressiva diminuição dos membros) deve ser abandonada. Mas, então, como teriam as cobras evoluído em terra? Aparentemente, a resposta pode ser dada pela observação de lagartos atuais que escavam galerias no subsolo ou ocupam tocas feitas por outros organismos. Esses lagartos apresentam corpos muito alongados, membros reduzidos (ou ausentes, como a maioria das Amphisbaenias), bem como crânios achatados e reforçados, utilizados para escavar. Todas essas características estão presentes na Najash, sugerindo que a adoção de um hábito escavador teria sido o caminho evolutivo mais provável seguido pelas cobras." SCHULTZ, César L., "Ciência Hoje", n. 227, v.38, p. 9-10, 2006. IDENTIFIQUE e TRANSCREVA, a seguir, o fragmento, de um desses dois trechos, em que a explicação do autor mais se aproxima da "Lei de Uso e Desuso", defendida por Lamarck. IDENTIFIQUE e TRANSCREVA, a seguir, o argumento utilizado pelo autor, em cada um desses dois trechos, para justificar a origem das cobras atuais a partir das cobras terrestres e não, das cobras marinhas. (UFG 2006) Os registros fósseis evidenciam que a conquista do ambiente terrestre pelos seres vivos ocorreu na era paleozoica, a partir do ambiente aquático. Explique por que a conquista do ambiente terrestre pelos animais foi posterior à dos vegetais. Explique duas características morfofisiológicas que permitiram a ocupação do ambiente terrestre pelos animais. (UFU 2001) Estudar a evolução de um determinado grupo de organismos é algo complexo, difícil mesmo. Como saber quais etapas evolutivas se sucederam na evolução? O que veio primeiro? Nesse sentido os cientistas têm buscado na natureza provas da evolução. Essas provas aparecem principalmente de duas maneiras básicas. Pergunta-se: quais são essas duas maneiras principais pelas quais os cientistas têm estudado a evolução? (UFSC 2001) O conhecimento do processo evolutivo é fundamental para a compreensão da vida. O estudo de fósseis é uma importante evidência de que a evolução dos organismos ocorreu.Com relação a esse estudo, é CORRETO afirmar que: fósseis são restos ou vestígios de seres que viveram no passado. os tipos de fósseis encontrados em determinada camada de solo refletem a flora e a fauna existentes no local, por ocasião da formação das rochas. a partir de uma parte do corpo, de uma pegada ou de uma impressão corporal, é possível deduzir o tamanho e a forma dos organismos que as deixaram. o método do carbono 14 auxilia na determinação da idade de um fóssil. não foram encontrados, até o momento, registros fósseis no sul do Brasil. (UNICAMP 1999) Aves que não voam são nativas da África (avestruzes), América do Sul (emas), Austrália (emus e casuares) e Nova Zelândia (kiwi). Considerando que essas aves têm um ancestral comum, como se pode explicar a distribuição atual pelos diferentes continentes? Que processos provocaram a diferenciação dos animais dessas regiões? (UNB 1998) Considerando os dois conjuntos de seres indicados acima, julgue os itens seguintes. ( ) O ordenado evolutivo correto de A seria: musgo, samambaia, feijão, pinheiro. 13 14 15 16 17 a a a b b b 01 02 04 08 16 EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 6 ANOTAÇÕES ( ) Organismos das classes a que pertencem a abelha e o feijão exerceram mútua influência em suas histórias evolutivas. ( ) Em termos evolutivos, os animais da classe do sapo são mais antigos que os da classe do rato. ( ) Existe predação dentro da classe a que pertence o pardal. Explique a importância da análise de fósseis para o estudo da evolução do homem. Por que motivo o homem não habitou a superfície da Terra no mesmo período que os dinossauros? Por que os cientistas acreditam que a aparência da superfície da Terra (os continentes) ainda pode ser mudada? Você acha que o homem e os dinossauros habitavam a superfície da Terra na mesma época? Justifique sua resposta. Descubra a palavra de acordo com o conceito: Material pastoso que forma o manto da terra:_________________________________ Pedacinhos de rocha que são arrastados pela chuva e pelo vento para lugares mais baixos da Terra:________________________________ Os primeiros seres vivos eram muito simples e parecidos com os seres atuais chamados de:___________________ ________________ Os primeiros "vegetais" realizavam o processo de __________________________ para obter alimentos. Além de alimentos os primeiros vegetais produziram um novo gás para a atmosfera da Terra, o _______________ ________________ (UNICAMP) Imagine que tenha sido elaborada a seguinte hipótese para explicar a extinção dos dinossauros: Os dinossauros eram répteis herbívoros que viveram no período Cambriano, há cerca de 600 milhões de anos. Nesse período surgiram as gimnospermas, que foram os primeiros vegetais a ocupar o ambiente Terrestre. Essas plantas possuíam vasos pouco desenvolvidos, e por isso, a circulação de seiva elaborada através do xilema não era eficiente, causando a retenção de resíduos metabólicos tóxicosem suas folhas, flores e frutos. Os dinossauros incapazes de reconhecer o sabor amargo característico das plantas tóxicas, alimentaram-se delas e morreram envenenados. Há varias informações erradas no texto acima. Indique três delas e explique por que cada uma das afirmações que você selecionou é errada. 18 19 20 21 22 23 a b c d e EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 7www.biologiatotal.com.br GABARITO DJOW PALEONTOLOGIA 1- 02 + 08 + 32 = 42. [01] Incorreto: A espécie Homo sapiens surgiu na Era Cenozoica, há cerca de 400 a 100 mil anos atrás. [04] Incorreto: As primeiras plantas vasculares (traqueófitas) surgira, no período Siluriano da Era Paleozoica, há cerca de 360 milhões de anos atrás. [16] Incorreto: De acordo com o gráfico, o número de famílias taxonômicas aumentou ao longo doa períodos geológicos. [64] Incorreto: De acordo com o gráfico, o crescimento significativo do número de famílias ocorreu a partir do período Triássico da Era Mesozoica. 2- a) Os ovos com casca apareceram primeiramente nos répteis e, posteriormente, nas aves (galinha). b) A afirmação está incorreta, pois segundo os registros fósseis as aves e os répteis tem um ancestral comum de onde se formaram estes dois grupos, já os mamíferos (macaco) não apresentam o mesmo ancestral na formação dos dois grupos citados anteriormente. 3- a) A análise dos fósseis revela a modificação das espécies ao longo do tempo; o aumento da complexidade e diversidade; as formas de transição entre dois grupos e a datação em que viveram utilizando elementos radioativos. b) Os órgãos vestigiais, como o apêndice do ser humano, os dentes do siso, etc. mostram as transformações pelas quais passa o homem durante sua evolução. Os órgãos homólogos em animais diferentes, como os membros dos golfinhos, cavalo, ave, morcego e o ser humano, revelam a mesma origem embrionária e a evolução de um ancestral comum pelo processo de irradiação adaptativa. 4- 01 + 08 = 09. [02] Incorreto: A extinção dos grandes répteis ocorreu há cerca de 65,5 milhões de anos, no Período Cretáceo da era Mesozoica. [04] Incorreto: A conquista do meio terrestre ocorreu durante a era Paleozoica. [16] Incorreto: Os ancestrais de Hominidae surgiram em época posterior ao desaparecimento dos dinossauros, há cerca de 2,5 milhões de anos. 5- 02 + 08 = 10. Lamarck foi o naturalista que propôs as ideias evolucionistas baseadas nas transformações pelo uso e desuso de órgãos e pela transmissão hereditária de caracteres adquiridos. O conceito da seleção natural é darwinista. Contramolde é um tipo de fossilização que produz uma imagem do organismo real, por deposição de minerais sobre um molde de um ser morto. As evidências do processo evolutivo são inúmeras. Entre as quais, pode-se citar: homologia entre órgãos, órgãos vestigiais, embriologia comparada, bioquímica comparada, genética molecular, fósseis, datação por radioisótopos, geologia, etc. 6- a) O grupo que divergiu mais recentemente é o Neoaves, indicado na ilustração como o último ramo partindo do tronco comum. b) Registros fósseis de aves (Neornites) datados de mais de 65 milhões de anos atrás constatam a contemporaneidade dos grupos citados. 7- Camada 1 – Ambiente marinho. Espécies de medusas, corais, lulas e equinodermos são encontrados apenas no mar. Camada 2 – Ambiente formado por mangue. Ecótona com água salobra onde se observam peixes ósseos, crustáceos, moluscos, insetos e aves. Camada 3 – Ambiente terrestre associado a coleções de água continentais. No meio aquático há peixes, larvas de insetos e gastrópodes. Na terra, observam-se aracnídeos e aves de rapina. Camada 4 – Ambiente terrestre seco no qual vivem insetos, escorpiões, lagartos e aves. 8- V F V F V Os anfíbios são vertebrados cuja reprodução envolve a fecundação externa na água, com exceção dos ápodes (cobras-cegas). As gimnospermas não formam flores verdadeiras. Os estróbilos são desprovidos de ovários. 9- No contexto da história reprodutiva dos vertebrados, o órgão que torna possível “dar à luz seres jovens” é a placenta, formada de tecidos materno — mucosa uterina — e embrionário — predominantemente cório e uma participação reduzida do alantoide. O significado evolutivo da placenta decorre do desenvolvimento do embrião no corpo materno. A placenta em princípio proporciona maior proteção ao embrião, o que foi fundamental para a evolução da classe. O desenvolvimento placentário assegura condições ambientais mais constantes, disponibilizando nutrientes e oxigênio e proporcionando a remoção das excreções nitrogenadas e do gás carbônico, graças às trocas realizadas por difusão ao nível da placenta. A aquisição da placenta conferiu vantagens aos mamíferos em relação aos ovíparos, por tornar o desenvolvimento menos suscetível às agressões do ambiente externo e ser favorável a um maior tempo de desenvolvimento embrionário, com repercussões evolutivas. 10- a) Não, pois no ambiente terrestre já ocorriam animais que serviriam de alimento a estes vertebrados. b) Caule, folhas e sementes, pois as gimnospermas não produzem flores e frutos. 11- a) Fossilização b) A sequência de fósseis nas diversas camadas de rochas, das mais antigas às mais recentes, mostra uma composição bem diferenciada, havendo um aumento gradativo em complexidade e diversidade. Essa sequência representa uma mudança gradual nas espécies de épocas diferentes. 12- a) "Os bichos teriam perdido suas patas como forma de se adaptar à vida colada ao solo..." b) "... membros minúsculos podem ser a chave para explicar como um grupo de lagartos acabou se transformando nas serpentes de hoje." "... uma vez que a forma e o arranjo de sua cintura e seus membros posteriores são mais próximos do padrão dos lagartos, indicando que essa morfologia surgiu antes do padrão das cobras marinhas do Cretáceo". 13- a) Os animais, por serem heterotróficos, necessitavam EX ER CÍ CI O S A PR O FU N D A D O S 8 de ambiente com disponibilidade de alimentos orgânicos que somente se tornaram disponíveis com a colonização do continente pelos vegetais, que são autotróficos e capazes de sintetizar substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas (água, gás carbônico e sais minerais) e energia solar. Nesse processo, os vegetais liberam o oxigênio para a atmosfera, transformando-a de redutora para oxidante, condição propícia para os animais aproveitarem de maneira mais eficiente os carboidratos na respiração aeróbica. Além disso, a combinação de moléculas de oxigênio, formando o ozônio, permitiu que raios ultravioleta fossem filtrados, diminuindo a incidência desse tipo de radiação sobre a superfície terrestre. b) Poderão ser escolhidas duas destas opções, entre outras: 1. Desenvolvimento de exoesqueleto quitinoso, impermeável à água, para evitar dessecação do corpo quando em contato com a atmosfera. 2. Desenvolvimento de escamas epidérmicas recobrindo o corpo, como no caso dos répteis, para evitar dessecação quando em contato com a atmosfera. 3. Desenvolvimento de sistema de locomoção adequado à ocupação do novo ambiente (patas e/ou asas), permitindo a busca de novas fontes de alimentos e novos habitats, bem como a fuga para longe dos predadores. 4. Desenvolvimento de respiração traqueal, pulmonar e cutânea adequadas à ocupação do novo ambiente. 5. Desenvolvimento de fecundação interna e o ovo revestido por "casca" para proteção contra dessecação. 14- O estudo comparado de registros fósseis e a análise comparativa das sequências de bases nitrogenadas do DNA de espécies distintas pode permitir a determinação do grau de parentesco evolutivo. 15- 16-01 + 02 + 04 + 08 = 15 16- a) Teoria da Deriva Continental. b) Isolamento geográfico, seleção natural e isolamento reprodutivo (especiação). 17- F V V V 18- O estudo dos fósseis nos fornece dados sobre a anatomia e o modo de vida de espécies extintas, e com o auxílio de elementos radioativos, determinara época em que viveram. 19- Segundo estudos realizados com fósseis os dinossauros foram extintos no Período Cretáceo, há aproximadamente 135 milhões de anos, e os primeiros hominídeos são do período Quaternário, ou seja, surgiram há cerca de 30 milhões de anos. 20- Os continentes estão apoiados sobre a crosta formada por placas tectônicas. Estas placas estão em constantes movimentos pois estão acima do magma. 21- Não. A datação de fósseis mostra que o homem surgiu após a extinção dos dinossauros. 22- a) Magma (silício e magnésio) b) Arenitos c) Bactérias d) Quimiossíntese e) Oxigênio 23- Os dinossauros são répteis que surgiram no Período Triássico, da Era Mesozoica há cerca de 200 milhões de anos. As coníferas surgiram há cerca de 280 milhões de anos, no Período Permiano da Era Paleozoica. Possuem vasos condutores eficientes para o transporte de seiva elaborada, o floema e não há evidências de que produziam substâncias tóxicas que os répteis herbívoros não pudessem identificar pelo sabor. ANOTAÇÕES