Prévia do material em texto
www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 55 MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO O processo evolutivo é caracterizado por mudanças que ocorrem nos seres vivos ao longo do tempo. Uma consequência desse processo é a formação de novas espécies. Um passo necessário para entender a formação de novas espécies é saber o que significa uma espécie. ESPÉCIE É um conjunto de organismos semelhantes, com capacidade potencial de se reproduzir em condições naturais, gerando descendentes férteis. Isso pode ser expresso de outra forma: espécie é um grupo com capacidade potencial de trocar genes. Assim, indivíduos pertencentes a espécies diferentes apresentam o que se chama de isolamento reprodutivo, caracterizado por duas situações possíveis: a) não se cruzam, devido a incompatibilidades anatômicas, diferentes comportamentos de acasalamento, não-coincidência de épocas do ano para a reprodução. Dessa forma, seres de espécies diferentes nem mesmo chegam a gerar um zigoto, o que caracteriza o isolamento reprodutivo pré-zigótico; b) cruzam-se, mas não geram descendentes viáveis ou férteis. Fala-se, então, em isolamento reprodutivo pós-zigótico. Um exemplo muito conhecido é o cruzamento entre jumento e égua, que pertencem a espécies diferentes. Esse casal pode ter descendentes machos (burros) ou fêmeos (mulas) que são estéreis. Burros e mulas não constituem uma espécie de animal; na verdade, são considerados híbridos interespecíficos. O mecanismo responsável pela formação de novas espécies é denominado especiação. Esse mecanismo envolve cinco etapas principais, sendo que a última delas já conhecemos: o estabelecimento de algum tipo de isolamento reprodutivo, que é o indicador da formação de novas espécies. PRINCIPAIS ETAPAS DA ESPECIAÇÃO: a) Isolamento geográfico: Uma população inicial é dividida em dois grupos através de uma barreira física (rio, deserto, cadeia de montanhas). Essa condição impede a troca de genes entre indivíduos dos dois grupos. b) Cada ambiente pode ter diferenças (de umidade, relevo, vegetação, etc.), apresentando diferentes critérios de seleção natural. Surgem diferentes tipos de mutantes em cada grupo; eles sofrem a atuação da seleção natural específica em cada local. Mutantes com características favoráveis sobrevivem e se reproduzem. Depois de muitas gerações, o gene mutante pode predominar no grupo. c) Formam-se novas raças ou subespécies. Apesar das diferenças, organismos dos dois grupos apresentam ainda capacidade potencial de cruzamento e de formação de descendentes férteis. d) Com o passar do tempo, ocorrem mais mutações submetidas à seleção natural própria de cada ambiente. As diferenças entre os dois grupos ficam maiores. e) As populações entram em contato. Apesar disso, são incapazes de gerar descendentes férteis. Foi estabelecido, portanto, um isolamento reprodutivo, indicando a formação de novas espécies. 56 EV O LU ÇÃ O A especiação ocorre por dois mecanismos: especiação alopátrica e a simpátrica. Na especiação alopátrica as novas espécies surgem pelo isolamento geográfico em territórios diferentes, graças ao isolamento físico provocado por barreiras geográficas, como florestas, desertos, oceanos ou montanhas. Uma vez isoladas geograficamente, os cruzamentos entre os membros de duas populações deixam de ocorrer. À medida que o tempo passa, a tendência é a progressiva diversificação do conjunto gênico das populações distintas. A especiação simpátrica é o aparecimento da nova espécie no mesmo território da espécie ancestral, geralmente de forma gradativa sem isolamento geográfico. A espécie vai se modificando lentamente em função das mudanças das variações de frequências gênicas para adaptar-se às mudanças ambientais, até gerar uma nova espécie que passa a conviver no mesmo ambiente. Uma das explicações para a especiação simpátrica seria a seleção disruptiva. Nesse caso, o favorecimento dos indivíduos com fenótipos extremos para uma característica poderia levar à diferenciação de conjuntos gênicos distintos dentro da mesma população, o que, eventualmente, provocaria o isolamento reprodutivo de seus portadores. www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 57 IRRADIAÇÃO E CONVERGÊNCIA A questão que pode ser levantada é: novas espécies devem sempre ser geradas aos pares, ou seja, duas simultaneamente? Ou é possível a formação de várias espécies, a partir de um mesmo grupo ancestral? A resposta é que podem ser formadas muitas espécies, a partir de um único ancestral. Essa modalidade de especiação recebe o nome de irradiação adaptativa. A. Irradiação Adaptativa É a formação de várias espécies, adaptadas a ambientes diferentes, sendo todas originárias de um ancestral comum. Tomamos, como exemplo, a evolução dos mamíferos. A partir dos achados fósseis e de outras evidências foi possível propor a hipótese de que os mamíferos atuais se originaram de um pequeno insetívoro. Morcego, hiena e hipopótamo são bastante diferentes e estão adaptados a ambientes com características bem diversas. No entanto, todos apresentam estruturas comuns: pelos, glândulas mamárias, diafragma, coração com quatro cavidades, etc. Suas semelhanças indicam uma ancestralidade comum e, portanto, parentesco evolutivo. B. Convergência Adaptativa A partir do que foi exposto, é possível afirmar que toda semelhança indica parentesco? Não, nem sempre isso ocorre. Tomemos, como exemplo, o caso de dois vertebrados que podem viver no mesmo rio: hipopótamo e crocodilo. O primeiro é mamífero e tem as características que descrevemos acima; o crocodilo, por sua vez, não possui pelos, glândulas mamárias, nem diafragma e sua reprodução difere bastante do hipopótamo, pois coloca ovos com casca. No entanto, crocodilo e hipopótamo são semelhantes em relação à posição dos olhos e das narinas, que permanecem acima do plano da água. Convergência Adaptativa. Esse é um caso típico de convergência adaptativa: ancestrais diferentes, vivendo em um mesmo ambiente, passam por processos semelhantes de seleção natural; com o tempo, tornam-se semelhantes em alguns aspectos. Irradiação: Mesmo Ancestral. Convergência: Mesmo Ambiente 58 EV O LU ÇÃ O ÓRGÃOS HOMÓLOGOS E ANÁLOGOS Órgãos Análogos: Possuem origem embrionária diferente, mas desempenham a mesma função. Ex: nadadeiras do peixe e da baleia, asas do inseto e do pássaro, espinho do limoeiro e acúleo da roseira, etc. Inseto e Pássaro – as asas desses animais apresentam analogia: têm semelhança externa e apresentam a mesma função, participando do voo. Contudo, suas asas são muito diferentes internamente, o que revela possuírem ancestrais diferentes. Sua semelhança externa é produto de um processo de convergência adaptativa. Órgãos Homólogos: Possuem a mesma origem embrionária, mas desempenham a funções diferentes. Ex: nadadeira da baleia, pata do cavalo, braço humano, asa do morcego. Baleia e homem – a nadadeira da baleia e o membro superior humano apresentam homologia: têm a mesma organização interna e apresentam a mesma origem embrionária. Baleia e homem têm essa semelhança interna porque se originaram de um ancestral comum, caracterizando um processo de irradiação adaptativa. BIOGEOGRAFIA A Biogeografia tem por objetivo o estudo da distribuição dos seres vivos sobre a superfície do globo, atualmente ou no tempo passado, e das condições desta distribuição, contemplando a composição das floras e faunas viventes ou fósseis, o determinismo e as consequências desta composição. Este conceito quer dizer geografia da vida ou distribuição geográfica dos seres vivos. Estes estudos tentam compreender os diferentes padrões de distribuição dos animais e plantas. Para tanto buscam reconstruir estes padrões, unindo a história da Terra em diferentes escalas espaciais e temporais à história das formas dos seres vivos, ou seja, entender como se processaram as modificações morfológicas de animais e plantas, quais suascausas e como isso aparece refletido no espaço geográfico. A primeira etapa do domínio da biogeografia é o estudo da dispersão e da distribuição dos seres vivos que é chamada de corologia onde o ponto de partida é traçar as áreas de ocorrência das unidades taxonômicas consideradas. Quando falamos em distribuição geográfica das formas de vida, o que implica na composição de bioformas ou espectros biológicos das comunidades, estamos nos referindo à Ecogeografia. Quando falamos em padrões geográficos da adaptação, nos referimos à Ecologia propriamente dita. Desta forma, de acordo com os estudos de Alfred Russel Wallace (1876), são identificadas 6 grandes regiões Biogeográficas na Terra: 1. Região Paleártica: compreende a Europa, Norte da África e quase toda a Ásia (exceto a Índia e Sudeste Asiático e parte norte da Polinésia). Fauna: rena, raposa-ártica, urso-polar, veado, porco-espinho, dromedário, topeira etc. www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 59 2. Região Neoártica: compreende a América do Norte e a Groenlândia. Fauna: caribu, urso, alce, lince, bisão, coiote, lebre, lobo etc. 3. Região Neotropical: compreende a América Central e a América do Sul. Fauna: anta, macaco, vicunha, lhama, preguiça, tatu, tamanduá, onça, lobo-guará, jaguatirica. 4. Região Etiópica: compreende o continente Africano (exceto a região norte). Fauna: girafa, elefante-africano, leão, leopardo, zebra, gnu, gorila, chimpanzé, rinoceronte, hipopótamo, hiena, antílope, entre muitos outros. 5. Região Oriental: compreende a região da Índia, do sudeste asiático e o norte da Polinésia. Fauna: tigre, elefante-asiático, orangotango, búfalo, rinoceronte-indiano etc. 6. Região Australiana: compreende a Oceania (Austrália e Nova Zelândia) e algumas ilhas do sul ANOTAÇÕES 60 EX ER CÍ CI O S EXERCÍCIOS 1 2 3 4 (ENEM 2015) Algumas raças de cães domésticos não conseguem copular entre si devido à grande diferença em seus tamanhos corporais. Ainda assim, tal dificuldade reprodutiva não ocasiona a formação de novas espécies (especiação). Essa especiação não ocorre devido ao(a) oscilação genética das raças. convergência adaptativa entre raças. isolamento geográfico entre as raças. seleção natural que ocorre entre as raças. manutenção do fluxo gênico entre as raças. (UERN 2012) As nadadeiras de um pequeno crustáceo, denominado krill, e a nadadeira de uma baleia azul desempenham funções semelhantes e são diferentes tanto do ponto de vista anatômico quanto da origem embrionária. Essa comparação exemplifica um caso de: irradiação adaptativa. convergência evolutiva. pressão do meio. especiação diferenciada. CAIU NA UFPR - 2017 Considere duas populações de uma espécie de mamífero. Na população I os animais têm coloração da pelagem clara e habitam ambientes de campo aberto. Na população II eles têm coloração escura e habitam ambientes de floresta densa. O gene F é responsável pela coloração da pelagem nessa espécie de mamífero. O alelo F (completamente dominante) confere coloração escura, e o alelo f (recessivo), coloração clara. Nesse sentido, a seleção natural sobre essas populações é do tipo: direcional a favor da pelagem escura, o que pode levar à extinção da população I. disruptiva, desfavorecendo os heterozigotos, o que pode levar à especiação. direcional, favorecendo apenas os homozigotos FF nas duas populações. estabilizadora, com os heterozigotos (Ff) igualmente adaptados aos dois ambientes. disruptiva, o que pode levar à extinção de ambas as populações. a a a a b b b b c c c c d d d d e e e (UFPB 2012) O desenvolvimento da Biologia Molecular, a partir de 1950, transformou radicalmente a maneira pela qual o homem modifica os organismos. Hoje, é possível introduzir genes de uma espécie em outra para adicionar-lhe características de interesse. Essa tecnologia é baseada no processo evolutivo dos seres vivos. Utilizando os conhecimentos sobre evolução, é correto afirmar que a funcionalidade de um gene de uma espécie em outra só é possível devido à (ao): Lei do uso e desuso Processo de especiação Ancestralidade comum Gradualismo Efeito fundador (UFPB 2011) A figura abaixo mostra duas folhas adultas que se desenvolveram na mesma planta e em diferentes condições de luminosidade, uma na sombra e outra no sol. Considerando as informações apresentadas e a literatura sobre o assunto, é correto afirmar que a diferença na morfologia das folhas mostradas é resultado de um(a): EX ER CÍ CI O S 61www.biologiatotal.com.br Divergência evolutiva. Especiação alotrópica. Plasticidade fenotípica. Convergência evolutiva. Especiação por diversificação. (UPE 2011) “Algumas mudanças evolutivas importantes ocorrem com rapidez suficiente para que possam ser documentadas no decorrer de uma ou de algumas vidas científicas. Isto é particularmente provável quando, devido a atividades humanas ou outras causas, o ambiente de uma população muda ou quando uma espécie é introduzida em um novo ambiente. Por exemplo, as mudanças no suprimento alimentar devido à seca nas Ilhas Galápagos causaram, no período de poucos anos, uma mudança evolutiva substancial, embora temporária, no tamanho do bico de um tentilhão; um vírus introduzido na Austrália para controlar os coelhos evoluiu para uma menor virulência em menos de uma década (e a população de coelhos tornou-se mais resistente a ele); os ratos evoluíram para a resistência ao veneno warfarin; desde a II Guerra Mundial, centenas de espécies de insetos que infestam safras e transmitem doenças desenvolveram resistência ao DDT e a outros inseticidas e a rápida evolução da resistência a antibióticos nos micro-organismos patogênicos gera um dos mais sérios problemas de saúde pública.” Fonte: Futuyma, 2002. Evolução, Ciência e Sociedade (SBG). Esses exemplos decorrem da atuação de deriva genética. especiação. migração. mutação cromossômica. seleção direcional. (UDESC 2011) Assinale a alternativa que apresenta um fator que explique o processo de especiação. isolamento reprodutivo seleção natural presença de fluxo gênico (troca de genes) migração grande capacidade reprodutiva dos seres vivos (UFRGS 2011) Três espécies diploides diferentes de plantas da família do girassol, convivendo em uma mesma área geográfica, geraram híbridos férteis incapazes de cruzar com as espécies ancestrais. Essas espécies novas se espalharam por uma área geográfica maior que a ocupada pelas espécies parentais. Nesse caso, o processo e o mecanismo de especiação que melhor se adaptam à situação descrita são, respectivamente, a alopatria e o efeito do fundador. a simpatria e a poliploidia. a parapatria e o fluxo gênico. a alopatria e a seleção sexual. a simpatria e o efeito do fundador. (UEL 2008) As barreiras geográficas interrompem o fluxo gênico, permitindo que duas populações separadas tomem caminhos evolutivos diferentes na medida em que os agentes seletivos atuantes são diferentes em ambientes diferentes. Acidentes naturais como montanhas e rios podem funcionar como barreiras geográficas, separando populações de mesma espécie que antes viviam juntas no mesmo espaço. Se essas populações se mantiverem isoladas por muito tempo, este tipo de evento pode levar a um processo conhecido como pangênese. seleção natural. panmixia. especiação. deriva genética. (UECE 2008) “Quando os ancestrais humanos foram para as savanas africanas, passaram a correr longas distâncias em pleno sol tropical. Os músculos em grande atividade esquentam o corpo. Indivíduos com cérebro grande e maior número de glândulas sudoríparas - e, consequentemente, menos pelos - estavam melhor adaptados a esse ambiente.” (Nina G. Jablonski, “Revista Galileu”, outubro de 2007). Esse texto apresenta, em sua ideia central, informações que concordam com a ideia datransmissão dos caracteres adquiridos e da recombinação gênica. os conceitos de seleção natural e especiação. os princípios da seleção natural e da recombinação gênica. os conceitos de convergência adaptativa e caracteres adquiridos. (UFMG 2007) Comportamentos que favorecem a dispersão também promovem, geralmente, a especiação. É CORRETO afirmar que, entre os comportamentos que costumam favorecer a especiação, se inclui a a a a a a b b b b b b c c c c c c d d d d d d e e e e e 5 6 7 8 9 10 62 EX ER CÍ CI O S a ocupação de novos nichos. a territorialidade. o cuidado com a prole. o sedentarismo. (UCS 2012) As diferentes categorias raciais da humanidade são construções sociais, baseadas nas características comportamentais e morfológicas de diferentes populações. Seguindo os princípios genéticos, podemos dizer que esse conceito foi incorporado à medicina, e muitos tratamentos devem ser específicos para cada raça. a classificação por raças tem sido corretamente usada para justificar a ordem social e a dominação de certos grupos por outros. os seres humanos são muito similares; portanto uma análise baseada em características morfológicas não deve suplantar a que considera características de ordem genética. a miscigenação provoca sobreposição de raças; por isso podemos dizer que atualmente existem dezenas de raças, o que pode ser considerado uma especiação simpátrica. a farmocogenética deve ser baseada nas raças e não no indivíduo, procurando, assim, desenvolver medicamentos específicos. (PUCRS 2012) Sobre o pensamento evolutivo proposto por Darwin, é INCORRETO afirmar que a seleção natural age no fenótipo e explica a especiação dos seres vivos. forças externas agem sobre a variabilidade dos organismos. a pressão seletiva modifica os genes para que o organismo se adapte. as características hereditárias favoráveis tornam-se mais comuns ao longo das gerações. em determinado ambiente, indivíduos mais adaptados sobrevivem e deixam descendentes. (UFPB 2012) Desde o surgimento da Terra e ao longo de sua evolução, o número de espécies tem variado, e hoje se estima que esse número possa variar entre 10 e 100 milhões. Para o surgimento de duas novas espécies através de uma especiação dicopátrica, é necessário que ocorram algumas etapas, obedecendo à sequência: Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações - Isolamento reprodutivo - Aparecimento de barreiras geográficas. Isolamento reprodutivo - Aparecimento de barreiras geográficas - Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações. Isolamento reprodutivo - Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações - Aparecimento de barreiras geográficas. Aparecimento de barreiras geográficas - Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações - Isolamento reprodutivo. Aparecimento de barreiras geográficas - Isolamento reprodutivo - Acúmulo de diferenças genéticas entre as populações. (PUCMG 2008) Num contexto de isolamento geográfico, as raças podem originar espécies (Especiação) distintas ou, após a eliminação da barreira geográfica, confluir para formar populações com maior variabilidade. Populações e espécies também estão sujeitas à extinção. Ao longo da evolução, as taxas de especiação e extinção têm variado principalmente em função de alterações no meio ambiente. Mas, nos últimos tempos, devido à ação humana, as extinções têm superado em muito as taxas de surgimento de novas espécies. A esse respeito, assinale a afirmação INCORRETA. Na especiação natural, um mesmo gene alelo pode ter diferentes valores adaptativos em diferentes ambientes. A fragmentação de um ecossistema pode favorecer a oscilação gênica contribuindo para a extinção de determinadas espécies. A seleção natural aumenta a variabilidade genética de uma determinada população isolada de outras populações. Espécies muito diferentes podem convergir para se tornar mais semelhantes devido à seleção de características adaptativas em um determina o ambiente. (UEL 2007) Assinale a alternativa que aponta corretamente os indícios de que a sucessão ecológica chegou a um estágio de “clímax”: Cessam completamente as mudanças na biomassa. A riqueza de espécies atinge um patamar e permanece constante por centenas de milhares de anos. As proporções da abundância total representadas por cada espécie assumem um valor fixo e cessam as mudanças em tempo geológico. As mudanças em todas as propriedades básicas do ecossistema cessam completamente. a a a a a a b b b b b b c c c c c c d d d d d e e e 11 13 14 15 12 EX ER CÍ CI O S 63www.biologiatotal.com.br Passa a ser impossível detectar mudanças, por exemplo, na composição de espécies, após poucos anos. As únicas mudanças que continuam são a especiação e a evolução. (UFRGS 2008) A árvore filogenética a seguir, que é baseada em dados moleculares, reúne num mesmo grupo os grandes felinos. O nó 2 reúne as espécies que rugem; o nó 3, as que não têm essa capacidade. Com relação a essa árvore filogenética, é correto afirmar que a Panthera Leo é mais aparentada com a pantera- nebulosa do que com o tigre. os felinos rugidores surgiram depois dos não-rugidores. as panteras-nebulosas representam o gênero Panthera, que não tem a capacidade de rugir. cada nó representa um evento de especiação por anagênese. o leão e o leopardo compartilham mais características entre si do que a onça e o leopardo. (UFJF 2007) De forma não tão rara, a imprensa divulga a descoberta de uma nova espécie. Mecanismos de isolamento geográfico e/ou reprodutivos contribuem para o processo de especiação. Associe os exemplos listados na coluna 1 com os respectivos mecanismos de isolamento reprodutivo apresentados na coluna 2. Coluna 1 1. Florescimento em épocas diferentes 2. Desenvolvimento embrionário irregular 3. Alterações nos rituais de acasalamento 4. Meiose anômala 5. Impedimento da cópula por incompatibilidade dos órgãos reprodutores Coluna 2 ( ) Isolamento mecânico ( ) Isolamento estacional ( ) Mortalidade do zigoto ( ) Esterilidade do híbrido ( ) Isolamento comportamental Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA. 1, 3, 4, 2 e 5 4, 3, 2, 5 e 1 4, 3, 5, 2 e 1 5, 1, 4, 3 e 2 5, 1, 2, 4 e 3 (UFU 2006) Os conceitos a seguir são utilizados na explicação dos processos evolutivos que ocorrem nos seres vivos. 1 - Homologia 2 - Especiação 3 - Irradiação adaptativa 4 - Convergência adaptativa 5 - Seleção natural Associe os conceitos 1, 2, 3, 4 e 5 com as afirmações a, b, c, d e e a seguir. a - Formação de novas espécies a partir de uma espécie original, por meio do surgimento, por exemplo, de uma barreira física. b - Os indivíduos menos aptos são eliminados pelo ambiente ou por interações com outros seres vivos. c - Semelhança quanto à estrutura, devido à mesma origem embrionária, que ocorre em espécies diferentes de um mesmo ancestral em comum. d - Um grupo ancestral pode dispersar-se por vários ambientes, originando novas espécies que ocupam diferentes habitats ou nichos ecológicos. e - Descendentes de ancestrais diferentes ocupando o mesmo habitat possuem aspectos adaptativos semelhantes, uma vez que se submeteram aos mesmos fatores de seleção natural. Assinale a alternativa que apresenta as associações corretas. 2a; 5b; 1c; 3d; 4e. 4a; 3b; 2c; 5d; 1e. 2a; 4b; 5c; 1d; 3e. 4a; 1b; 5c; 3d; 2e. d e a a a b b b c c c d d d e e 18 17 16 64 EX ER CÍ CI O S (UERJ 2000) Durante o processo evolutivo, a sobrevivência dos indivíduos de uma determinada espécie depende da estabilidade genética. Entretanto, pode ocorrer uma alteração permanente numa sequência de DNA, capaz de destruir um organismo. Essa alteração na sequência de DNA e a eliminação do indivíduo são fenômenosque podem ser explicados pela ocorrência, respectivamente, de: especiação e ortogênese mutação e seleção natural oscilação genética e epigênese variação hereditária e isolamento ecológico Sobre o conceito de especiação, é incorreto afirmar que: As espécies de tentilhões descobertos por Darwin nas Ilhas Galápagos surgiram por especiação simpátrica. A especiação alopátrica envolve isolamento geográfico, diversificação gênica e isolamento reprodutivo. Todos os indivíduos pertencentes à mesma espécie compartilham de um patrimônio gênico característico e por isso possuem um conjunto básico de características morfológicas e funcionais. A especiação alopátrica ocorre quando uma população torna-se geograficamente separada do restante da espécie e subsequentemente evolui por seleção natural ou deriva gênica. A especiação pode ocorrer após um longo período de separação geográfica de duas populações da mesma espécie. (UEPG 2016) Em relação aos eventos de diversificação e especiação dos vertebrados, assinale o que for correto. Os ancestrais dos anfíbios teriam surgido de peixes com nadadeiras musculosas e uma estrutura óssea semelhante à das pernas dos vertebrados terrestres, que poderiam ser usadas para saltar fora da água, e um pulmão primitivo, além de brânquias, que lhes permitiram invadir o ambiente terrestre. A classe dos placodermos surgiu a partir dos osteíctes. Os placodermos possuíam estruturas ósseas que envolviam a região da cabeça e eram pulmonados, permitindo a estes animais viver longos períodos fora da água. Os primeiros mamíferos devem ter surgido de um grupo de répteis, os terapsidas. Estes eram pequenos (menores que um rato), alimentavam-se de insetos e tinham hábitos noturnos. Os répteis diversificaram-se a partir de anfíbios. Entre as principais adaptações estão os pulmões com dobras que aumentavam a superfície com o oxigênio, a pele com cobertura impermeável que evita a desidratação, além da fecundação interna e o ovo provido de casca, o qual fornece proteção, suporte e alimento ao embrião. Entre os condrictes, a bexiga natatória surgiu como uma importante adaptação que ajuda na flutuação, além das nadadeiras raiadas, que permitiram mudanças bruscas de direção na coluna da água. (UDESC 2016) Analise as proposições com relação ao processo de especiação, formação de uma nova espécie, e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa. ( ) No processo de formação das espécies um fator essencial é o isolamento geográfico. ( ) Mecanismos pós-zigóticos podem levar ao isolamento reprodutivo, no processo de especiação. ( ) A especiação se completa com o isolamento reprodutivo. ( ) As mutações cromossômicas, ocorridas durante a divisão celular, não levam à formação de novas espécies. Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. F – V – V – V F – F – V – V F – V – V – F V – F – V – V V – F – F – V (UFRGS 2016) Considere as seguintes informações sobre as espécies e os processos de especiação. I. As espécies, de acordo com o conceito biológico, são constituídas por grupos de populações naturais que se intercruzam de maneira real ou potencial e que estão reprodutivamente isolados de outros grupos. II. As aneuploidias podem dar origem a novas espécies vegetais, sem a necessidade de isolamento geográfico. III. Uma radiação adaptativa tem grandes chances de ocorrer em ambientes onde exista uma série de recursos subutilizados. Quais estão corretas? Apenas I. Apenas II. Apenas III. Apenas I e III. I, II e III. (PUCMG 2015) Os corredores de habitats (ou corredores ecológicos) são faixas estreitas de habitat que facilitam o movimento de organismos entre fragmentos adjacentes, de forma geral, concebidos a a 01 a a b b 02 b b c c 04 c c d d d d e e 16 08 e 23 24 21 22 20 19 www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 65 como uma alternativa plausível para diminuir os efeitos negativos da fragmentação e a degradação dos ecossistemas. Sobre os corredores de habitat, foram feitas as seguintes afirmações: I. Facilitam o fluxo de genes e o deslocamento da biota, promovendo a dispersão de espécies bem como a recolonização de áreas degradadas. II. Favorecem a deriva genética e a especiação geográfica de forma mais efetiva em fragmentos interligados do que nos isolados. III. Podem facilitar o movimento de predadores, competidores e patógenos entre os fragmentos de habitat em detrimento de espécies de interesse para a conservação. IV. Podem favorecer imigrações promovendo uma maior riqueza de espécies e variabilidade genética em fragmentos que recebem os imigrantes. V. Em corredores que seguem cursos d’água, podem contribuir para a manutenção da qualidade de água e a redução da erosão. São afirmações CORRETAS: I, III, IV e V. I, II, IV e V. II, III e V, apenas. I, II, III e IV. (UFJF 2015) Considere as afirmativas abaixo relacionadas aos processos de especiação. I. A especiação simpátrica considera que duas espécies possam surgir sem que haja qualquer processo de separação geográfica, em consequência de alterações cromossômicas numéricas ocorridas durante as divisões celulares. II. A especiação alopátrica considera que o primeiro passo para a formação de duas novas espécies é a separação geográfica entre populações de uma espécie ancestral. III. A especiação simpátrica poderia ser ocasionada pelo isolamento geográfico de populações em áreas marginais a de uma população original. IV. A especiação alopátrica poderia ser ocasionada pela migração significativa de uma população para outra região seguida da perda de contato com a população original. Assinale a alternativa que contenha todas as afirmativas CORRETAS. II e III III e IV I, II e IV I, III e IV II, III e IV (ACAFE 2014) O processo de surgimento de uma nova espécie, denominado especiação, se completa com o surgimento do isolamento reprodutivo, que impede a indivíduos de espécies diferentes trocar genes por cruzamento. Analise as afirmações a seguir. l. Isolamento sazonal: os membros de duas espécies não se cruzam porque seus períodos de reprodução não coincidem. II. Isolamento mecânico: decorre da incompatibilidade entre os órgãos genitais dos membros de duas espécies. III. Esterilidade do híbrido: os membros de duas espécies copulam, mas o híbrido formado é estéril. Qual(is) da(s) afirmação(ões) acima contém mecanismos pós-zigóticos de isolamento reprodutivo? I e III I e II nenhuma delas III (UFSM 2012) Nas Artes, os artistas classificam suas obras segundo diversos padrões inerentes a cada área, por exemplo, a Pintura e a Escultura. Na Biologia, o processo é similar, pois há também um sistema de classificação dos organismos. A parte da Biologia que identifica, nomeia e classifica os seres vivos é a Taxonomia, e a parte que estuda as relações evolutivas entre eles é a Sistemática. Então, assinale a alternativa correta. I. O conceito biológico de espécie pode ser aplicado para qualquer ser vivo. II. A especiação, ou surgimento de uma nova espécie, ocorre através do isolamento geográfico de duas populações, seguido do isolamento reprodutivo. III. O nome científico das espécies pode ser escrito em qualquer língua, devendo, no entanto, ser binomial, com a primeira palavra indicando o epíteto genérico (gênero). Está(ão) correta(s) apenas I. apenas II. apenas III. apenas I e II. apenas II e III. a a a a b b b b c c c c d d d d e e 26 27 25 66 EV O LU ÇÃ O TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Até a segunda metade do século XIX, pensava- se que o mapa do mundo fosse praticamente uma constante. Alguns, porém, admitiam a possibilidade da existência de grandes pontes terrestres, agora submersas, para explicar as semelhanças entre as floras e faunas da América do Sul e da África.De acordo com a teoria da tectônica de placas, toda a superfície da Terra, inclusive o fundo dos vários oceanos, consiste em uma série de placas rochosas sobrepostas. Os continentes que vemos são espessamentos das placas que se erguem acima da superfície do mar. (Adaptado de: DAWKINS, R. O Maior Espetáculo da Terra. São Paulo: Companhia das Letras, 2009. p.257-258.) (UEL 2012) Com base no texto, nos mapas e nos conhecimentos sobre os processos de especiação e distribuição geográfica dos organismos, considere as afirmativas a seguir. I. Há semelhanças entre os fósseis da América do Sul, África, Antártida e Austrália, pois, em um passado remoto, todas essas regiões estavam unidas, formando um grande continente e impossibilitando o isolamento reprodutivo. II. O modelo clássico de especiação alopátrica propõe que duas novas espécies se formem em uma mesma região geográfica, de modo abrupto, em consequência de mutações cromossômicas ocorridas durante as divisões celulares. III. O isolamento geográfico entre populações de uma espécie ancestral pode ocorrer pelo aparecimento de um rio cortando uma planície, por um braço de mar que separa ilhas ou pelo deslocamento de um continente. IV. A presença de marsupiais na Austrália representa a dispersão desde a América do Sul, por meio da Antártida, no início da era Cenozoica, e o subsequente isolamento da Austrália permitiu sua diversificação sobre este país. Assinale a alternativa correta. Somente as afirmativas I e II são corretas. Somente as afirmativas II e IV são corretas. Somente as afirmativas III e IV são corretas. Somente as afirmativas I, II e III são corretas. Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. (UESC 2011) O esquema representa o processo de especiação presente nos seres vivos e gerador da diversidade biológica existente no mundo vivo atual. A respeito desse tema e das informações contidas no esquema, é possível afirmar: O tipo de especiação representado é alopátrica devido à existência de um isolamento reprodutivo no final do processo evolutivo. A especiação é responsável pela geração aleatória de características evolutivas que caracterizam indivíduos de uma mesma espécie. Na especiação simpátrica o isolamento geográfico é obtido sem a ocorrência obrigatória de um isolamento reprodutivo. Diferenciação do conjunto gênico em populações distintas pode levar a um isolamento reprodutivo com perda total do fluxo gênico entre essas populações. O restabelecimento do fluxo gênico entre duas populações ocorre com a quebra do isolamento geográfico juntamente com o distanciamento genético necessário para a especiação se efetivar. (UNIFESP 2006) O Brasil é apontado por cientistas de todo o mundo como um dos países de maior biodiversidade do planeta. Sobre essa diversidade de organismos, foram feitas as afirmações seguintes. I. A diversidade é produto de processos evolutivos mediados por mecanismos de seleção natural. II. Assim como a especiação, a colonização de novas áreas é um processo que aumenta a biodiversidade. III. A alta biodiversidade nos trópicos surgiu porque os solos são muito ricos em nutrientes nessas regiões e, por isso, permitem a instalação de florestas de grande porte. IV. Existem grupos de organismos em que o número de espécies ainda não é totalmente conhecido no Brasil, como os insetos. Em contrapartida, estima-se 28 29 30 a a b b c c d d e e www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 67 que todos os vertebrados de nossa fauna já estejam catalogados. V. Extinção, perda de habitat e competição com espécies introduzidas (não-nativas) estão entre os fatores que conduzem à perda da biodiversidade. Estão corretas: I, II e V. I, III e IV. II, III e V. II, III e IV. III, IV e V. a b c d e ANOTAÇÕES 68 EV O LU ÇÃ O GABARITO DJOW MECANISMO DE ESPECIAÇÃO CAIU NA UFPR - 2017 [[B] A seleção natural sobre as populações é do tipo disruptiva, porque as condições ambientais são favoráveis à sobrevivência e reprodução dos homozigotos. Esse fato pode produzir raças e novas espécies pelo isolamento geográfico e reprodutivo das populações I e II. 1 - [E] Cães de tamanhos extremos são raças de uma mesma espécie, porque mantêm o fluxo gênico com cães de tamanhos intermediários. 2 - [B] Dá-se o nome de convergência evolutiva a semelhança entre organismos pertencentes a grupos diferentes resultante de adaptação a ambientes semelhantes. 3 - [C] A universalidade do código genético permite que um ou mais genes possam ser transferidos entre organismos ligados por ancestral comum. 4 - [C] A plasticidade fenotípica permite a adaptação das folhas a diferentes condições de luminosidade. O alargamento do limbo foliar favorece a captação de luz quando o vegetal cresce em regiões sombreadas. 5 - [E] A seleção natural do tipo direcional é capaz de mudar, com o tempo, a frequência de determinados genes em uma população. Nesse caso são favorecidos os indivíduos que apresentam características fenotípicas extremas ou pouco representativas no conjunto gênico da população. É o caso da seleção de bactérias geneticamente resistentes a determinados antibióticos largamente utilizados na terapia contra infecções bacterianas. 6 - [A] O isolamento reprodutivo interrompe o fluxo gênico entre populações determinando a formação de espécies novas a partir de uma espécie ancestral. 7 - [B] A formação de novas espécies em uma mesma área geográfica ilustra um caso de especiação simpátrica. A poliploidia dos híbridos férteis é o fator determinante do isolamento reprodutivo com as espécies ancestrais. 8 - [D] 9 - [B] 10 - [A] 11 - [C] Os seres humanos são muito similares, diferindo por grupos, através de características muito sutis e insuficientes para definir raças biológicas. 12 - [C] Segundo a teoria darwinista, as pressões seletivas agem sobre os indivíduos de uma população, preservando características favoráveis e eliminando traços desfavoráveis que comprometem a sobrevivência e a reprodução dos organismos vivos. 13 - [D] O processo de especiação alopátrica envolve a separação geográfica de populações de uma mesma espécie, seguida de diferenciação genética devido à seleção natural. O isolamento reprodutivo interrompe o fluxo gênico determinando a manutenção da identidade genética de populações aparentadas vivendo no mesmo ambiente. 14 - [C] 15 - [D] 16 - [E] 17 - [E] 18 - [A] 19 - [B] 20 - [A] 21 - 01 + 04 + 08 = 13. [01] Verdadeiro. Os ancestrais dos anfíbios provavelmente surgiram de peixes pulmonados ancestrais, com nadadeiras lobadas, musculosas e reforço ósseo interno. [02] Falso. Os peixes osteíctes surgiram a partir dos placodermos. Os placodermos possuíam mandíbula, pares de nadadeiras, uma carapaça óssea na região anterior do corpo, esqueleto parcialmente ossificado e respiração branquial. [04] Verdadeiro. Os mamíferos se originaram de répteis extintos sinapsídeos, os terapsídeos, animais pequenos, com hábitos noturnos e que se alimentavam de insetos. [08] Verdadeiro. As principais adaptações dos répteis para www.biologiatotal.com.br EV O LU ÇÃ O 69 o ambiente terrestre são os pulmões com muitas dobras, aumentando a superfície para trocas gasosas, pele impermeável, fecundação interna e ovo com casca grossa. [16] Falso. Os condrictes não possuem bexiga natatória. A bexiga está presente em peixes ósseos, uma adaptação para a flutuação, assim como as nadadeiras raiadas. 22 - [C] Existem outros fatores, além do isolamento geográfico, que podem ocasionar no processo de formação de espécies. Mecanismos pós-zigóticos, como a morte após a fertilização ou híbridos inviáveis, podem levar ao isolamento reprodutivo. O isolamento reprodutivo completa a especiação, pois interrompe o fluxo gênico entre as populações. Mutações cromossômicas podem levar à formação de novas espécies. 23 - [D] [II] Incorreta: As euploidias podem darorigem a novas espécies vegetais, sem a necessidade de isolamento geográfico de populações. 24 - [A] A deriva genética favorece especiação em populações pequenas e isoladas. Esse fenômeno ocorre em consequência da fragmentação e degradação dos ecossistemas naturais. 25 - [C] [III] Incorreta: A especiação simpátrica envolve a formação de espécies novas em um mesmo espaço geográfico. 26 - [D] Eventos de especiação que ocorrem após a formação de um zigoto é denominado pós-zigótico. Tanto o isolamento sazonal como o isolamento mecânico não permitem a formação de um zigoto. O cruzamento de duas espécies diferentes pode gerar um organismo estéril, caracterizando um isolamento reprodutivo, fato este que comprova a especiação. 27 - [B] I. Falso. O conceito biológico de espécie normalmente é aplicado aos grupos de seres vivos sexuados que se encontram reprodutivamente isolados. III. Falso. O nome científico de uma espécie deve ser escrito em latim ou latinizado. 28 - [E] O modelo clássico de especiação alopátrica propõe que duas novas espécies são formadas em regiões geograficamente distintas e impossibilitadas de realizar cruzamentos livres entre seus componentes. O impedimento reprodutivo determina a origem de espécies novas a partir de uma espécie ancestral. 29 - [D] A diferenciação do conjunto gênico em populações separados geograficamente ocorre devido à seleção natural de variações resultantes de mutações e recombinações gênicas. As mudanças evolutivas podem interromper o fluxo gênico entre essas populações levando à formação de espécies distintas. 30 - [A] ANOTAÇÕES