EVOLUÇÃO HUMANA

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Espaço - Cosmos - Evolução - Origem

VOLVOX - Alga colonial

Volvox é um género de algas verdes coloniais que pertencem à divisão Chlorophyta. É uma colónia esférica em que existem mais de 500 a 50 mil células biflageladas que, unindo-se por filamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, constituem uma esfera oca. Os flagelos das células da camada externa imprimem à colónia um movimento coordenado em volta do seu eixo. As células maiores da colónia têm função reprodutora.

Wikipédia

UNICELULARIDADE PLURICELULARIDADE

EVOLUÇÃO BIOLÓGICA - Unicelularidade / Pluricelularidade

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MECANISMOS DE EVOLUÇÃO Evolucionismo vs Fixismo

MECANISMOS DE EVOLUÇÃO - Evolucionismo Vs. Fixismo

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Selecção Sexual

“A Selecção Sexual aplica-se à evolução de ornamentações em animais. Essas, especialmente as caudas longas e as cores vistosas, diminuem a sobrevivência mas prevalecem. Isso, pensou Darwin, seria um paradoxo para a teoria de selecção natural [que defende a perpetuação das características que tornam os organismos mais aptos à sobrevivência] ”.

Paulo Gama Mota - CiênciaHoje - ver mais ...

Teoria da Selecção Sexual

Foi proposta pelo próprio Darwin, antecipou a Ciência em 100 anos e escandalizou uma sociedade pouco confiante das capacidades femininas: trata-se da Teoria da Selecção Sexual.

No ano em que se assinala o bicentenário do nascimento de Charles Darwin, o biólogo Paulo Gama Mota revelará a história de uma teoria que revelou um outro lado da "genialidade" de Darwin e dará conta dos últimos avanços no estudo do sexo.

"A evolução é também uma guerra dos sexos", avança Paulo Gama Mota. "As disputas pela reprodução podem atingir níveis de complexidade e refinamento elevados. Os machos de veado vermelho lutam violentamente pelas fêmeas. Em muitos insectos os machos trucidam-se. Noutros casos os machos exibem a sua beleza natural, com caudas grandes e vistosas, que atraem predadores, mas mantêm o seu sucesso por serem preferidos pelas fêmeas. Estas preferem os mais vistosos, ou os que melhor cantam, ou durante mais tempo", explica. Paulo Gama Mota sublinha que a escolha das fêmeas continua a ser um "caso de estudo". "Mas, a guerra dos sexos não termina no acasalamento, porque há muitos comportamentos extra-par como os estudiosos do comportamento vieram a descobrir nas últimas décadas. Mesmo em espécies monogâmicas há muita paternidade extra-par", frisa.

O que é a Teoria da Selecção Sexual? Por que é considerada revolucionária? Por que motivo ficou esquecida durante 100 anos? Como é que hoje influencia a investigação de ponta na área da biologia do comportamento? Investigador dos aspectos evolutivos do comportamento, Gama Mota vai dar a conhecer um outro lado da "genialidade" de Darwin e mostrar como uma teoria traçada no século XIX continua a alimentar a investigação de ponta em Portugal e no mundo.

"A Selecção Sexual aplica-se à evolução de ornamentações em animais. Essas ornamentações, especialmente as caudas longas e as cores vistosas, claramente diminuem a sobrevivência dos seus portadores, mas tendem a prevalecer. E isso, pensou Darwin, seria um paradoxo para a teoria de selecção natural [que defende a perpetuação das características que tornam os organismos mais aptos para sobreviver]", avança Gama Mota.

"Face ao aparente paradoxo, Darwin propôs um mecanismo especial para explicar a sua evolução. Basicamente, as caudas longas podem evoluir se o custo de sobrevivência for compensado por um maior sucesso reprodutivo. Os machos com caudas mais longas, cores mais vistosas ou cantos mais elaborados, seriam mais atraentes para as fêmeas e teriam mais descendentes. E é mesmo isso que se passa", explica o também director do Museu da Ciência.
Para Gama Mota, a Teoria da Selecção Sexual é "mais uma evidência do pensamento genial de Darwin". Porquê? "Porque ele antecipou o que lhe pareceu um buraco na teoria e procurou uma explicação para ele. A explicação estava certa. Mas, com uma honrosa excepção, tal só foi compreendido 100 anos depois, quando a teoria começou a ser testada. Uma antecipação de 100 anos em ciência não é para qualquer um", sublinha.

Por outro lado, avança o investigador, o trabalho de Darwin é desde logo "genial" porque "mudou completamente" o nosso entendimento da natureza viva. "Nada em Biologia faz sentido sem ser à luz da evolução", frisa, citando um biólogo evolucionista."
1.º: porque há evolução, as espécies não foram criadas tal e qual.
2.º: porque há competição: se as árvores cooperassem entre si não teríamos bosques com árvores de 30 metros, cada uma a tentar obter mais Sol para si.
3.º: porque todos os organismos evoluíram de antepassados comuns que viveram há milhares de milhões de anos, isto é, somos todos primos, embora em grau diferente.
4º: porque colocou a origem do Homem como ser biológico no seio da natureza, fruto de um longo processo evolutivo.
5.º: porque antecipou muito do conhecimento que viemos a ter. Sexto Porque a sua teoria foi das mais férteis em ciência, dando origem a uma massa de investigação e de produção de conhecimento incomparáveis".

Informação do Museu da Ciência da Universidade de Coimbra - De Rerum Natura

Deriva genética

Deriva genética é a variação do fundo genético das populações como consequência do acaso. É frequente em populações muito pequenas quando estas se separam de uma maior, não sendo a primeiras geneticamente representativas da população de onde derivaram. Um pequeno número de indivíduos, chamados fundadores, ao deslocarem-se para outro habitat podem transportar apenas uma parte do fundo genético da população inicial. Assim, certos genes podem ser fixados ou eliminados de uma população por simples acaso, e não por selecção natural.

Adaptado de Infopédia

Tudo sobre mutações

A mutação é qualquer modificação ou alteração brusca de genes ou de cromossomas, podendo provocar uma variação hereditária ou uma mudança no fenótipo. A mutação pode produzir uma característica favorável num dado ambiente e desfavorável noutro.

BioHelp

Factores de evolução

Uma população é descrita como sendo um grupo de indivíduos da mesma espécie que ocupam determinada região geográfica, possuem o mesmo fundo genético e são interfecundos.

Embora haja uma grande quantidade de factores que podem alterar o fundo genético de uma população apenas alguns são relevantes, como por exemplo:

Mutações

Mutação é qualquer alteração auto-reproduzível do material genético, quer intragénico (génicas), quer na organização dos cromossomas ou do seu número (cromossómicas), dando origem a novos genótipos herdáveis. As mutações podem ou não ter valor evolutivo. Para terem valor evolutivo, as mutações:

- não podem ser somáticas, letais, ou conferirem menor capacidade de sobrevivência.

- terão que ser hereditárias e conferirem maior capacidade de sobrevivência.

Migrações

Migração é um movimento de indivíduos (adultos, gâmetas ou de indivíduos nos primeiros estádios de desenvolvimento embrionário), de uma população para outra, implicando fluxo de genes positivos (entrada de genes na população – imigração) ou negativo (saída de genes da população – emigração).

As migrações têm valor evolutivo se a população migrante e a hospedeira forem geneticamente diferentes.

Cruzamento não ao acaso

Uma população mantém-se em equilíbrio genético se for panmítica, isto é, uma população em que os cruzamentos são ao acaso. Os cruzamentos não ao acaso, como privilegiam determinados fenótipos, aumentam a frequência dos homozigóticos e como tal acentuam as diferenças genéticas no fundo genético da população.

Deriva genética

A deriva genética é a variação ao acaso (aleatório) das frequências genéticas numa população pequena, de geração em geração. Pode surgir quando um pequeno número de indivíduos pioneiros, com algumas características genéticas específicas, coloniza novos ambientes, formando uma nova população diferente da original. Também, por deriva genética, um gene pode ser eliminado de uma população.

Selecção natural
A selecção natural é o conjunto de forças ambientais que pode agir em qualquer momento do ciclo de vida de um ser vivo, quer no sentido positivo, proporcionando-lhe uma sobrevivência diferencial, quer no sentido negativo, provocando-lhe uma mortalidade diferencial.

A selecção natural pode:

- levar à produção de um diferente número de descendentes viáveis (fertilidade diferencial)

- manter um conjunto de características de uma população ao longo do tempo ( selecção estabilizadora).

- mudar um conjunto de características em uma (selecção direccional) ou mais direcções (selecção disruptiva), levando à fragmentação de uma população em vários grupos.

As populações são unidades evolutivas sobre as quais se medem e analisam as variações genéticas.

As populações evoluem quando se dá uma mudança no seu fundo genético, isto é, quando se altera a frequência de alelos que a caracteriza. Como tal, sempre que há a introdução de novos genes, ou a saída destes, ocorre evolução, visto que o fundo genético se altera.

Microevolução – alteração na frequência de alelos em sucessivas gerações, indicando que está a ocorrer uma evolução que envolve mudanças pequenas e graduais dentro de uma população.

Macroevolução – a acumulação de sucessivas mudanças ao longo do tempo pode ser suficiente para dar origem a novas espécies ou até a grupo mais amplo de organismos.

Adaptado de Notapositiva.com

Teoria sintética da evolução

O desenvolvimento dos conhecimentos de genética, particularmente as novas descobertas sobre hereditariedade, permitiu reinterpretar a teoria da evolução de Darwin, sintetizando e correlacionando os diversos conhecimentos das áreas da genética, citologia e bioquímica.

Neodarwinismo

O Neodarwinismo difere das ideias propostas por Darwin porque explica as causas das variações. A variabilidade surge nas frequências genéticas, isto é, no fundo genético das populações.

O Neodarwinismo baseia-se nos trabalhos de:

Darwin e Wallace – Selecção natural e importância do meio.

Mendel – Lei da segregação independente dos caracteres

Walter e Sutton – Teoria cromossómica da hereditariedade

Morgan – Explicação genética das mutações.

Segundo o Neodarwinismo, a variabilidade, matéria-prima do processo evolutivo, é causado fundamentalmente pela recombinação genética e pelas mutações.

A recombinação genética – ocorre através da reprodução sexuada em dois fenómenos complementares: a meiose (crossing-over ) e a fecundação (união ao acaso dos gâmetas).

As mutações são causas de variabilidade porque podem introduzir novos genes nas populações que, se forem vantajosos, poderão contribuir para aumentar a capacidade de sobrevivência.

Assim, mutações e recombinação génica criam variabilidade no fundo genético de uma população e aumentam a possibilidade da adaptação, perante as variações do ambiente (maior aptidão evolutiva).
Quando há uma alteração do ambiente, surgindo novos nichos ecológicos, as populações portadoras de variações favoráveis são naturalmente seleccionadas (selecção natural), por estarem melhores adaptadas à mudança. As portadoras de variações desfavoráveis são também seleccionadas, mas negativamente, sendo eliminadas por estarem em desvantagem competitiva. Pela reprodução, estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo das gerações. O fundo genético da população original é alterado, modificando-se o ponto de ajuste.

O fundo genético é descrito em termos de frequências génicas e representa o conjunto dos genes e genótipos de uma população que passam à próxima geração.

População mendeliana é o conjunto de indivíduos que se reproduzem sexuadamente e que partilham o mesmo fundo genético.

Adaptado de notapositiva.com

O Mundo do Neandertal

Homem de Neandertal desapareceu há 37 mil anos

Reconstrução de criança neandertal

(Foto: Instituto Antropológico da Universidade de Zurique/Divulgação).

Nem há 28 mil, nem há 34 mil anos. Os neandertais desapareceram da face da terra há 37 mil anos.
A nova datação foi feita por uma equipa de investigadores liderada pelo arqueólogo e investigador português João Zilhão, da Universidade britânica de Bristol, com base em achados do lugar de Pego do Diabo, em Loures, perto de Lisboa.
A novidade, que é publicada hoje na revista científica PloS ONE, clarifica de uma vez por todas uma questão que estava em aberto - a da altura em que os neandertais deixaram de existir - e traz uma nova luz à compreensão das características morfológicas mistas (de neandertal e homem moderno) apresentadas pelo menino do Lapedo, descoberto há uma década no Lagar Velho, perto de Leiria.
Já se sabia que foi aqui, na Península Ibérica, a sul da fronteira natural traçada pelo vale do Ebro, que persistiram os últimos neandertais. A tese foi aliás proposta pelo próprio arqueólogo português há cerca de 20 anos e desde então aceite pela comunidade científica. Até agora, no entanto, não se sabia exactamente até quando duraram aqueles últimos resistentes nestas paragens.
A datação por radiocarbono de restos de fauna e de dentes que foram encontrados no Pego do Diabo, realizada por investigadores da Universidade de Viena, em colaboração com a equipa de João Zilhão, permitiram concluir que a data-limite para a persistência dos neandertais não pode ter sido mais recente do que 37 mil anos.
"Desde que se tornou claro, há cerca de 20 anos, a persistência tardia [dos neandertais a sul dos Pirenéus], a opinião da generalidade dos investigadores era que essa persistência não teria ultrapassado um intervalo de tempo impreciso, entre 34 mil e 38 mil antes do presente", adiantou ao DN o arqueólogo português. "Os novos resultados vêm, por um lado, trazer maior precisão a estas estimativas, colocando o limite em cerca de 37 mil, e, por outro, demonstrar de forma concludente o carácter infundado das especulações à volta de uma possível sobrevivência dos neandertais em Gibraltar até há cerca de 24 mil ou 28 mil anos", adiantou ainda João Zilhão. Esta descoberta vem contribuir também para compreender melhor a criança do Lapedo, da qual o arqueólogo português foi também um dos descobridores, em 1998.

Criança do Lapedo - reconstrução crânio-facial

O estudo do esqueleto e dentes da criança, que tinha cinco anos na altura da sua morte, ocorrida há 30 mil anos, revelou que o menino tinha características do homem moderno, mas também de neandertal, o que abalou o mundo da arqueologia e tem, desde então, sido motivo de debate por parte da comunidade científica.
Nunca antes do achado do menino do Lapedo tinha sido encontrada uma prova material de miscenização entre homens modernos e neandertais. Para João Zilhão, ao confirmar-se agora que deixaram de existir neandertais há 37 mil anos, "confirma-se também que o mosaico de características neandertais e modernas que caracteriza a criança do Lapedo, que data de há 30 mil anos, não pode ser interpretado como resultado de um evento de hibridação anedótico entre progenitores de espécies distintas (um neandertal, o outro moderno)". Como sublinhou ao DN, essa mistura de características "reflecte, assim, necessariamente um processo de miscigenação extensiva dos dois tipos de populações à época do contacto".
A permanência tardia dos neandertais nesta região deverá ter estado relacionada com factores climáticos.

DN CIÊNCIA - Jan 2010

Rascunho do ADN dos homens de Neandertal está terminado

A equipa de Pääbo e a empresa norte-americana 454 Life Sciences, especialista das técnicas de sequenciação genética, realizaram uma proeza: a partir de ossos fósseis de Neandertal vindos de uma gruta na Croácia, sequenciaram milhões de fragmentos de ADN deste humano ancestral. Para tal, desenvolveram métodos específicos para ter a certeza de que estavam realmente a sequenciar o genoma dos Neandertais – e não o dos microorganismos que colonizaram os ossos, nem o dos próprios técnicos que faziam a sequenciação.

Afinal de contas, os humanos actuais e os Neandertais têm em comum entre 99,5 e 99,9 por cento do nosso ADN. Nada mais fácil, portanto, do que confundi-los Um outro feito, não menos impressionante, foi terem conseguido extrair a sequência de ADN utilizando menos de meio grama de matéria óssea. Seja como for, o primeiro “rascunho” do genoma dos Neandertais ontem apresentado corresponde a cerca de 60 por cento da totalidade do património genético dos Neandertais.

O trabalho não acabou, mas já revelou novidades. Uma delas, disse Pääbo à BBC News, é que, segundo os resultados preliminares, “não há razão para não terem falado como nós”. Os Neandertais tinham a mesma variante que nós de um gene chamado FOXP2, que está associado à linguagem e à fala – ao passo que os chimpanzés não partilham dessa variante do gene. Mas a questão principal é a de saber se os Neandertais se terão ou não misturado com os Homo sapiens sapiens. Será que herdámos genes dos Neandertais que ainda hoje persistem nas populações humanas? Pääbo responde que não há indicações, no genoma agora reconstituído, de que tal tenha acontecido. Para isso, analisaram um outro gene, chamado microcefalina-1, implicado no desenvolvimento cerebral. Há quem pense que uma variante deste gene, comum nos europeus, vem dos Neandertais. Mas Pääbo e a sua equipa apenas encontraram uma forma ancestral desse gene no genoma dos Neandertais. A sequenciação deste genoma fóssil deverá ajudar a identificar as alterações genéticas que permitiram que os humanos saíssem de África, há 100 mil anos, e se espalhassem pelo mundo. Mas há um enigma que Pääbo não acredita que vá ser resolvido pelos genes: o da extinção dos Neandertais. “Não me parece que tenha sido devido ao seu genoma,” disse. “Teve claramente a ver com o ambiente ou com os humanos modernos.”

Público - Fev 2009

Argumentos bioquímicos - Evolução molecular

Os Neandertais pertencem a um grupo de hominídeos extintos que viveram na Ásia ocidental e Europa, aproximadamente, há 300-30 mil anos atrás. Durante esse espaço de tempo conviveram com o Homo sapiens, facto que permitiu criar expectativas sobre o seu grau de parentesco.

De forma a estabecer a sua proximidade evolutiva os cientistas extraiem, analisam e comparam o DNA retirado de ossos de um Neandertal fóssil, com o dos humanos actuais. A partir desses resultados os cientistas estimaram que os neandertais e os humanos modernos evoluíram separadamente, embora ainda se mantenham muitas questões para resolver.

Os biólogos moleculares determinam a estrutura do DNA ou proteínas, usando-a para determinar e comparar padrões genéticos que permitem compreender as causas da evolução. Com essas informações é possível perceber as mudanças na função de uma molécula, de onde vem os novos genes assim como a relação filogenética entre os organismos.

O que é a Evolução Molecular?

Os evolucionistas moleculares baseiam o seu estudo na análise precisa de ácidos nucleicos, nucleótidos, proteínas e aminoácidos. A evolução nos ácidos nucleicos ocorre por substituição de nucleótidos que, por sua vez, provocam trocas nos aminoácidos que codificam; e, estes últimos, numa subsequente alteração na forma e funcionamento das proteínas.

Estes biólogos investigam a evolução destas moléculas, determinando a rapidez e causas das suas alterações, tentando reconstruir e comparar as histórias evolutivas dos genes e organismos através da filogenia molecular.

Durante muito tempo, a biologia evolutiva apenas dependia do estudo das características morfológicas ou anatómicas óbvios nos organismos.

Charles Darwin, durante a viagem no Beagle, observou diferenças morfológicas entre as espécies encontradas em diversas regiões biogeográficas. Posteriormente, através da sua teoria da selecção natural foi capaz de explicar porque é que essas mudanças ocorriam, mas não pode determinar como ocorriam. A compreensão dos mecanismos das alterações morfológicas teve de aguardar novas descobertas que apenas ocorreram um século mais tarde.

Adaptado de A Ciência da Biologia

Ecolocalização - Analogia ou Homologia??

Ecolocalização ou Biosonar é um sentido, uma sofisticada capacidade biológica de detectar a posição e/ou distância de objectos (obstáculos no ambiente) ou animais através de emissão de ondas ultra-sónicas, no ar ou na água. Para diversos mamíferos, morcegos, golfinhos e baleias, essa capacidade é de importância crucial em condições onde a visão é insuficiente. Wikipédia

Genética une golfinhos e morcegos

Para a maioria das pessoas os golfinhos são vistos como animais simpáticos, enquanto que o mesmo não pode ser dito sobre os morcegos. Porém, apesar das diferenças, eles apresentam algo em comum.Ambos possuem um sofisticado sistema de ecolocalização, que lles permite a visão e locomoção atravás de sons. Estudos actuais mostraram que essa capacidade se desenvolveu em ambos de forma distinta, mas através das mesmas variações genéticas. A descoberta, dizem os especialistas, representa um exemplo "sem precedentes" de convergência evolutiva entre esses dois animais.

Com base em pesquisas efectuadas na Queen Mary, University of London, apesar das suas diferenças aparentes, golfinhos e morcegos possuem semelhanças que chegam a um nível molecular. Numa publicação da revista "Current biology", estes animais mostram ter desenvolvido o mesmo tipo de células dentro dos seus aparelhos auditivos, o que permite que usem o sistema de ecolocalização para detectar objectos à sua frente e também para capturar presas, emitindo sons de alta frequência e guiando-se pelo eco por eles produzido. Para analisar isso, os cientistas sequenciaram o gene de uma proteína presente nos aparelhos auditivos de todos os animais.
Um dos autores do estudo diz que ocorrem inúmeros exemplos de espécies que desenvolveram características semelhantes de forma independente (tal como os dentes dos elefantes e das morsas). Daí se dar crédito a que tais traços convergentes tenham surgido através de diferentes alterações no DNA nos animais. Porém, este estudo mostra que uma capacidade tão complexa como é o caso da ecolocalização se desenvolveu, na verdade, através das mesmas mudanças genéticas tanto em morcegos como em golfinhos.

Adaptado de O GLOBO

Caudipteryx

De todos os dinossauros não-avianos encontrados na China, nenhum se mostrou mais admirável do que o Caudipteryx ("cauda com penas"). Essa criatura de pernas longas parece uma mistura de ambos os tipos de animais, com um bico semelhante ao das aves e penas, mas com os dentes e ossos semelhantes aos de um dinossauro terópode não-aviano. Wikipédia

Dinossauros com penas

Caudipteryx

A teoria de que as aves descendem dos dinossauros ganhou mais crédito quando paleontologistas anunciaram a descoberta de fósseis de duas espécies, ambas com penas e com características de dinossauros.
Esses fósseis, descobertos na província de Liaoning, reforçam a contestada teoria de que os dinossauros seriam os ancestrais, em linha directa, das aves, afirma Philip Currie, responsável pela secção de dinossauros de um museu de paleontologia do Canadá. Ele afirma: "Os dinossauros têm sido sinônimo de controvérsia, em ciência, mas essa controvérsia está finalmente resolvida".

O trabalho de uma equipe de cientistas permitiu identificar os fósseis como sendo de duas diferentes espécies; essas descobertas foram publicadas no National Geographic Magazine, e no Nature.

Ji Qiang, director do Museu Geológico Nacional em Beijing, que trabalhou com os fósseis, afirma que a descoberta das penas nesses animais comprovaria a relação existente entre dinossauros e aves. Ele diz: "Eles representam o elo perdido entre aves e dinossauros, que sempre tivemos a esperança de encontrar".
As duas espécies, denominadas Caudipteryx zoui e Protoarchaeopteryx robusta eram ambas capazes de correr rapidamente, embora quase certamente fossem incapazes de voar; essas conclusões são obtidas, por um lado, pela observação de suas longas pernas e, por outro, pelo fato de seus membros anteriores serem relativamente curtos. O Protoarchaeopteryx tinha o tamanho de um peru atual e parece ser o ancestral do conhecido Archaeopteryx, conhecido fóssil. É possível que as penas, nele, tenham tido o papel de isolamento térmico ou de camuflagem ou, ainda, de reconhecimento entre os membros da mesma espécie. Caudipteryx, por outro lado, tinha aproximadamente um metro de altura, com o corpo provavelmente coberto de penas, embora o fóssil exiba penas somente na cauda e nos membros anteriores. Ambos os animais, diz Currie, se assemelham bastante a dinossauros carnívoros chamados Terópodos. "Podia-se prever que esses fósseis realmente existiam, no entanto, francamente, nunca esperei que fôssemos ter a sorte de encontrá-los", diz Mark Norell, do departamento de paleontologia dos vertebrados do Museu de História Natural de Nova Iorque, que também participou do trabalho com os fósseis.
O próximo passo, segundo alguns cientistas, será identificar exatamente para que serviam as penas nesses dinossauros, já que não estariam ligadas ao vôo. Essas descobertas, por exemplo, poderiam ajudar a descobrir se os dinossauros eram animais de sangue quente ou de sangue frio, como os répteis atuais. Por outro lado, a falta de relação entre as penas e o vôo poderia permitir o surgimento de novas teorias a respeito de como da origem do vôo.
Tradução e adaptação de Reuters - Junho 98