BIOLOGIA EVOLUTIVA 2014 Portfolio - Abdul Gafar Daúdo, Notas de estudo de Biologia

Baixe BIOLOGIA EVOLUTIVA 2014 Portfolio - Abdul Gafar Daúdo e outras Notas de estudo em PDF para Biologia, somente na Docsity! 0 Índice Introdução ............................................................................................................................................... 3 Auto avaliação ........................................................................................................................................ 4 Introdução à Biologia Evolutiva ............................................................................................................. 5 A Visão do Mundo na Época Antes da Teoria Evolucionista ................................................................ 7 Evidência da actuação da evolução ...................................................................................................... 12 Evidências Morfológicas ...................................................................................................................... 13 Argumentos Biogeográficos ................................................................................................................. 16 Causas da distribuição geográfica ........................................................................................................ 18 Importância dos estudos etológicos ...................................................................................................... 23 Intensidade de selecção......................................................................................................................... 35 Adaptação e selecção natural ................................................................................................................ 38 Origem e evolução do Cavalo ............................................................................................................... 60 Origem da Terra .................................................................................................................................... 70 Origem dos compostos orgânicos ......................................................................................................... 81 Origem dos primeiros seres vivos......................................................................................................... 82 Sistema de Respiração e fotossíntese ................................................................................................... 83 Origem da Respiração Aeróbica ........................................................................................................... 84 Hipótese endossimbiotica ou simbiogénica .......................................................................................... 85 Origem das primeiras formas de vida vegetal ...................................................................................... 86 Evolução das plantas ............................................................................................................................ 87 Ordem evolutiva das plantas ................................................................................................................. 90 Principais características evolutivas das plantas ................................................................................... 91 Os primatas ......................................................................................................................................... 101 Os primeiros hominídeos .................................................................................................................... 102 O surgimento do género “homo” ........................................................................................................ 103 Cuidado parental ................................................................................................................................. 105 Abrigo e uso do fogo .......................................................................................................................... 105 Domesticação ...................................................................................................................................... 106 As grandes civilizações....................................................................................................................... 107 Bibliografia ......................................................................................................................................... 109 1 Abdul Gafar Daúdo Portfolio de Biologia Evolutiva Curso de Licenciatura em Ensino de Biologia com habilidades em Química/ Gestão de Laboratório Universidade Pedagógica Montepuez 2014 4 Auto avaliação É dificil fazer a crítica, mas vejo que ninguém pode fazer por mim. Vou tentar ser justo para mim e para a cadeira, assim como para o docente. Eh!!! Chegamos ao fim de mais um semestre!!... na verdade não foi nada fácil neste percurso que acabamos de fazer, mas o que falta é a decisão sobre o meu aproveitamento, tendo em conta com o provérbio “a bagagem pesa perto do seu destino” querendo dizer que, na verdade baixei de rendimento e analisando com vagar, vejo que a má gestão do tempo pela minha parte pode ter influenciado no aproveitamento. Sem deixar de dizer que com o tempo fui aprendendo algo de novo, consequentemente fazendo o meu máximo para que melhore minhas notas, cumprindo com um dos objectivos de um estudante universitário. Durante o semestre, fiz alguns trabalhos e provas, dos quais em alguns fui bem e outros mal, e fazendo o balanço disso, não estou indo mal nem muito bem. Durante este período todo, procurei muito de ajuda dos colegas, obras e de pessoas de fora para perceber alguns aspectos relacionados com a cadeira, principalmente relacionado com a origem e evolução do homem. Mesmo com notas desequilibradas em trabalhos e testes, eu me dedico e vou me dedicar cada vez mais. Pois, é só com a persistência e com o tempo que aprendemos. Aproveito a ocasião de saudar aos meus colegas que estão sempre do meu lado e você dr. Zacarias, pela explicação excelente e pela abertura e disponibilidade que nos proporcionou durante este semestre. Muito obrigado! 5 Introdução à Biologia Evolutiva Teorias Interpretativas da Origem das Espécies, Conceito de Evolução, manifestações da evolução e Fixismo. A variedade dos seres vivos no planeta (Biodiversidade), traz várias preocupações a humanidade ao longo da sua história da vida. Assim, todas as sociedades são postas possivelmente de explicações míticas ou religiosas para explicar a origem dos seres vivos e de sua diversidade, assim como a sua permanência no planeta. Então, falar da Biodiversidade é o mesmo que falar da diversidade dos genes nos seres vivos. No ocidente surgiu a primeira teoria tradicional judaico-cristãs (religiosa), a interpretar a origem dos seres vivos chamada Criacionista do Universo dos Seres descrita no livro de Génesis – o primeiro da Bíblia. Dois séculos depois, começaram a surgir as primeiras explicações científicas para a origem da vida e da Biodiversidade. Desde então, os cientistas têm conseguido reunir diversos indícios que permitem explicar a origem dos seres vivos e sua diversificação sem nenhuma interferência sobrenatural. Evolução ― Em Biologia, é um processo de mudança ou transformação de características hereditárias de uma população de uma geração para outra, levando a uma Biodiversidade. No entanto, para se observar que houve uma evolução, devem aparecer indivíduos com características que lhes permitem sobreviver ou competir as alterações da natureza, este processo faz com as populações de organismos mudem ao longo do tempo. De acordo com as explicações científicas, a grande variedade de espécies viventes é resultado de processos de transformações e adaptação inerentes a vida, o que se chamaria de Evolução Biológica. Do ponto de vista “Genético”, a Evolução - é qualquer alteração na frequência dos alelos de um ou um conjunto de genes em uma população ao longo das gerações. A evolução biológica, consiste na mudança das características hereditárias de grupos de organismos ao longo das gerações, grupos de organismos denominados populações e espécies. Portanto, em uma perspectiva a longo prazo, a Evolução é a descendência com modificações de diferentes linhagens a partir de ancestrais comuns. As mutações que ocorrem em genes, podem produzir características novas ou alterar características que já existiam - resultando no aparecimento de diferenças hereditárias entre organismos. Estas novas características, também podem surgir da transferência de genes entre 6 populações - como resultado de migração, ou, entre espécies - resultante de transferência horizontal de genes. O Fixismo - é uma teoria filosófica do sec. VXIII, que propunha na Biologia, que todas as espécies criadas tal como são, por poder divino e permaneceram assim imutáveis por toda sua existência, sem que haja mudanças significativas na sua descendência. O Fixismo foi proposto por um defensor naturalista Francês chamado Georges Cuvier. O Fixismo na Geologia, sustenta que os continentes teriam se mantido estáveis e fixos em seus lugares actuais através de toda história Geologica. Em 1912, Afred Wegener propôs uma teoria da deriva continental, que propôs que, os continentes tenham se movido ao longo das eras. Baseando-se pelo método e pelas ideias de John Ray e Carl Von Linné, propôs um sistema de classificação dos seres vivos em que nos baseamos nos dias actuais e o publicou num trabalho chamado “Systema Naturae”, classificando os seres vivos segundo categorias hierárquicas. Linné baseou-se no pensamento tipológico que dizia que, os diferentes tipos de seres vivos eram como cópias defeituosas ou imperfeitas de um certo tipo ideal e perfeito. Linné reuniu os seres vivos semelhantes como sendo da mesma espécie. E, todos naturalistas da época de Linné, acreditavam que todos os organismos haviam sido criados como estavam na natureza e que não havia variação no número de espécies desde a criação do mundo. Alguns negavam as extinções, por não fazerem sentido do ponto de vista de uma criação divina dos seres. Como Explicar os Fósseis? Este pensamento criacionista, teve várias figuras importantes como principais defensores, que designavam os fosseis de diferentes maneiras, como por exemplo: 1. Karl Gessner (1516-1565) designava-os por Figuras de Pedra (lapides fugurati); 2. Martin Lister (1638-1712) chamava de pedras especiais (lapides sui generis); 3. Edward Lhwyd (1660-1709) a mais expressiva designação sopro de vida (aura seminalis); 4. Karl Georg Von Raumer (1783-1865) argumentava que os fósseis eram insucessos criativos da natureza, espécies que nunca chegaram a ter vida; 5. Alcide Orbigny (1802-1857) acreditava que a cada estrato geológico correspondia a uma nova criação. 9 Em 1741, em França Pierre Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759) no seu livro Essai de Cosmologie, considera que os animais mais fortes produzem mais filhos, fortalecendo assim a espécie. O naturalista suíço Charles Bonnet (1729-1793) considerava que as catástrofes provocavam mudanças evolutivas e dizia que: Na próxima catástrofe natural os seres vivos subirão mais um degrau da escala evolutiva. Avô de Charles Darwin, o Erasmo Darwin (1731-1802), publicou o seu livro Zoonomia e fundamentava que: Todas as espécies provem dum ancestral comum que a especiação se faz através dos tempos por competição e selecção sexual. Jean Babtiste Pierre Antoine de Monet de Lamarck (1744-1829), foi o 1º pensador a anunciar a primeira teoria explicativa acerca dos mecanismos da evolução, de maneira científica em 1809 e que ficou conhecida como Lamarkismo. Contudo, a revolução paradigmática que permitiu a substituição do modelo fixista pelo modelo evolucionista, deu-se com Charles Darwin (1809-1882), sobretudo depois da publicação do livro On the Original of Species em 1859. O Lamarkismo (Leis de Lamarck) Segundo Lamarck os seres vivos apresentam modificacoes que dependem do ambiente em que eles se desenvolvem. Em 1809 em seu livro Philosophie Zoologique (Filosofia Zoologica), propôs quatro (4) leis resumidas como se seguem: 1ª Lei ― Os seres vivos e as suas partes tendem a aumentar progressivamente de tamanho; 2ª Lei ― A produção de um novo órgão num ser vivo resulta do aparecimento de uma nova necessidade ou vontade; 3ª Lei ― O uso de qualquer órgão favorece o seu desenvolvimento, e o seu desuso favorece o atrofiamento; 4ª Lei ― Os caracteres adquiridos ou perdidos por um ser vivo ao longo da vida, tendem a ser transmitidos e herdados. Muitos autores, resumem estas quatro (4) leis em dois (2) princípios fundamentais. Isto é, o 1º princípio de Uso e Desuso - 3ª Lei, e o 2º princípio da herança dos caracteres adquiridos - 4ª Lei. 1º Princípio (uso e desuso) ― O uso de qualquer órgão favorece o seu desenvolvimento, e o seu desuso favorece o atrofiamento; 10 2º Princípio (herança dos caracteres adquiridos) ― Os caracteres adquiridos ou perdidos por um ser vivo ao longo da vida, tendem a ser transmitidos e herdados. Os exemplos utilizados por Lamarck para ilustrar as suas ideias é a ausência de pernas nas Serpentes actuais, atribuída a falta de uso dos membros locomotores nos ancestrais desses animais. A adaptação a um modo de vida rastejante teria levado os ancestrais das Serpentes a utilizar pouco as pernas que levou ao atrofiamento (lei de uso e do desuso). A atrofia foi transmitida à descendência (lei da transmissão dos caracteres adquiridos) ao longo das gerações, resultado do desaparecimento das pernas nas serpentes actuais. Hoje, sabe-se que as alterações causadas pelo uso ou pelo desuso dos órgãos corporais não se transmitem a descendência. Para isto provar, em 1880 August Weismann (1834-1914), desenvolveu uma experiencia cortando a cauda a um grupo de Ratos brancos, o resultado obtido desses ratos, os seus descendentes apresentavam todos a cauda com um comprimento normal. Repetiu este procedimento 22 gerações, mas sempre obteve descendentes com caudas normais. Portanto, August Weismann, teve o mérito de chamar a atenção para o fenómeno da adaptação dos seres vivos ao meio ambiente, que seria o resultado das modificações lentas e graduais dos seres vivos ao longo de inúmeras gerações, por não apresentar um mecanismo conveniente para explicar a evolução Biológica e por não ter surgido relações de parentesco evolutivo entre as diferentes espécies, (o que levou a teoria de Lamarck a não abalar o criacionismo). Darwin escreveu em 1861, sobre a importância de Lamarck para o pensamento evolucionista evidenciando que: O Lamarck foi o primeiro a tirar conclusões excitantes que despertaram minha atenção, sobre a possibilidade de todas as mudanças do orgânico e até inorgânico serem resultados de leis naturais e não de interferências milagrosas. O Darwinismo Charles Robert Darwin, nasceu em 12 de Fevereiro de 1809 no ano em que Lamarck publicou o seu livro discutido em profundidade sobre a Origem das Espécies e o de Selecção Natural (que fundamentava que: nas espécies selvagens, os indivíduos bem adaptados ao meio ambiente são seleccionados e têm mais chance de sobreviver e deixar descendentes, os quais herdam suas características adaptativas). 11 Graças a viagens aventuradas durante 5 anos desde 1831, que o Darwin fez ao redor do mundo com um navio Inglês H. S. S. Beagle, em diversos locais da América do Sul, Brasil e vários Arquipélagos Tropicais, colectando material Biológico e Geológico, onde teve muitas observações que o levaram a elaborar sua teoria evolucionista. Como o Darwinismo foi conhecida a teoria, esta pode ser resumida em três (3) apoiadas em quatro (4) observações, que são: 1ª Observação: populações naturais de todas as espécies têm de a crescer rapidamente, pois o potencial reprodutivo desses seres vivos é muito elevado. 2ª Observação: Apesar do seu enorme potencial de crescimento, o tamanho destas populações naturais mantêm-se relativamente constante ao longo do tempo, sendo limitados por factores ambientais como: quantidade de alimento, disponibilidade de locais de procriação, presença de inimigos naturais e parasitas. 1ª Conclusão: A cada geração morre grande número de indivíduos e até muitos deles não deixar descendentes. 3ª Observação: Os indivíduos duma população diferem entre si a diversas características, até com as que influenciam na capacidade de explorar com sucesso os recursos naturais e de deixar descendentes. 2ª Conclusão: Os indivíduos que se sobrevivem e se reproduzem a cada geração, são os que apresentam determinadas características adaptativas as condições ambientais e têm a probabilidade de deixar descendentes com as mesmas características. 4ª Observação: Grandes partes das características apresentadas pelos indivíduos de uma, são herdadas dos seus progenitores. 3ª Conclusão: Os indivíduos que sobrevivem a cada geração tendem a transmitir aos descendentes características relacionadas a sua maior adaptação. Assim, a selecção natural favorece ao longo das gerações sucessivas a permanência e o aprimoramento de características adaptativas. Galápagos ― é uma ilha onde Darwin fez os seus estudos durante 30 dias, com base destes, observou uma grande variedade de seres vivos (a Biodiversidade). Os princípios fundamentais da teoria evolucionista de Darwin sobre a origem da vida, serviram de base para a elaboração da Teoria Moderna da Evolução. 14 Órgãos Análogos tem em diferentes organismos diferente organização estrutural,diferente posição relativa, o que refletem que evoluíram de antepassados diferentes,sendo órgãos puramente adaptativos,acomodando-se ao mesmo nicho ecológico,refletem por isso, evolução convergente.Ex: asas dos insetos e das aves. Órgãos Vestigiais Órgãos reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum. Ou órgãos que foram de grande utilidade a um antepassado, mas que no presente tem uma função reduzida. O ambiente atuou no sentido regressivo, privilegiando os indivíduos que iam surgindo com estes órgãos cada vês mais reduzido. São exemplos de órgãos vestigiais no homem:  A prega semilunar - vestígio da membrana nictitante das aves e repteis.  Apêndice - órgão remanescente dos herbívoros que o possuem repleto de bactérias decompositoras da celulose.  Coccix - vestígio da cauda. Evidencias Paleontológicas Na óptica de ROCA (1961:7) Paleontologia “é a ciência que estuda os fósseis, ou seja, o vasto documentário de vida pré-histórica”. Paleontologia quer dizer “o estudo da vida antiga”, do grego “Palaios= antigo; ontos= coisas existentes; logos= estudo. A Paleontologia ocupa-se da descrição e da classificação dos fósseis, da evolução e da interação dos seres pré-históricos com seus antigos ambientes, da distribuição e da datação das rochas portadoras de fósseis. Investigação no campo da paleontologia, o estudo dos fósseis, apoia a ideia que todas as criaturas vivas são aparentadas. Os fósseis fornecem provas que mudanças nos organismos acumuladas durante longos períodos de tempo (milhões de anos) levaram à diversidade de formas de vida que vemos hoje. Um fóssil por si revela a estrutura do organismo e a relação Fig. 2 – Estruturas Análogas Fig. 3 – Estruturas Vestigiais 15 entre espécies actuais e extintas, permitindo aos paleontologistas construir a árvore genealógica de todas as formas de vida da terra. Actualmente, muitos fósseis foram já descobertos e identificados. Estes fósseis servem como um registo cronológico da evolução. O registo fóssil também apresenta exemplos de espécies de transição que demonstram ligações ancestrais entre formas de vida actuais e passadas. Um desses fósseis de transição é a “Archaeopteryx”, uma criatura antiga que possuía as características típicas de um réptil, mas no entanto possuía também penas semelhantes às aves. A consequência desta descoberta é que os répteis e as aves actuais originaram de um ancestral comum. Evidencias Embriológicas À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individualizantes e as semelhanças diminuem. Essa semelhança também foi verificada no desenvolvimento embrionário de todos os animais. Entretanto, quando mais diferentes são os organismos, menor é o período embrionário comum entre eles. Em alguns casos, a comparação de estruturas anatómicas nos embriões de duas ou mais espécies demonstra a existência de um ancestral comum que não era óbvio na comparação entre formas adultas. Tais homologias podem ter sido perdidas ou adquiridas, funções diferentes à medida que o embrião se desenvolve. Por exemplo, parte da base da classificação do grupo dos Vertebrados (que inclui os humanos), é a presença de uma cauda (que se estende depois do ânus) e fendas branquiais na faringe; ambos aparecem durante algum estádio de desenvolvimento mas não são sempre óbvios na forma adulta. Nos humanos, por exemplo, a fenda branquiais desenvolvem-se na trompa de Eustáquio e a cauda degenera durante o desenvolvimento embrionário. Fig. 3 – Fósseis de transição - Archaeopteryx Fig. 4 – Evidências embriológicas – do peixe ao homem 16 Devido às semelhanças morfológicas presentes nos embriões de diferentes espécies durante o desenvolvimento, chegou-se a assumir que os organismos recapitulavam a sua história evolutiva como embriões por exemplo, embriões humanos passariam por uma fase anfíbia e depois réptil antes de completar o seu desenvolvimento como adultos. Tal recapitulação, resumida por “a ontogenia recapitula a filogenia”, não é apoiada por nenhuma evidência científica. O que acontece de facto é que as primeiras fases são semelhantes em vários grupos de organismos. Ex: uma bola oca de células nos animais, que depois se diferencia. Nas fases iniciais, por exemplo, todos os vertebrados são extremamente semelhantes, mas não se assemelham exactamente com nenhuma espécie ancestral. Assim que o desenvolvimento progride, cada Evidências da actuação da evolução “Evidência é tudo aquilo que pode ser usado para provar que uma determinada afirmação é verdadeira ou falsa” (http://pt.wikipedia.org/wiki/Evid%C3%AAncia, acesso em 15/03/2014, as 15:43min). Uma evidência científica é o conjunto de elementos utilizados para suportar a confirmação ou a negação de uma determinada teoria ou hipótese científica. Para que haja uma evidência científica é necessário que exista uma pesquisa realizada dentro de preceitos científicos - e essa pesquisa deve ser passível de repetição por outros cientistas em locais diferentes daquele onde foi realizada originalmente.  Evidencias Biogeograficas Na óptica de BROWN (2006) Biogeografia evolutiva “refere-se à ciência que procura estudar e explicar o padrão de distribuição dos seres vivos da Terra sob o foco evolutivo”. Ou seja, baseia-se em distribuições das espécies actuais e seus ancestrais, assim como de grupos taxonómicos elevados, tais como famílias, géneros, etc. Ainda, a biogeografia evolutiva procura explicar porque a composição taxonómica varia no globo terrestre e quais os padrões que levarão a essa variação. É uma ciência interdisciplinar envolvendo biogeografia e biologia evolutiva. Argumentos Biogeográficos Para SOARES (1997:294) diz que os geólogos “são unânimes em afirmar que todos os continentes da terra estiveram a muitos milhões de anos fundidos num só, que se chamou de Pangeia”. 19 Flutuações climáticas A era geológica Quaternário, que teve início há 2,5 milhões de anos atrás, teve períodos de temperatura bastante baixa, chamado de glacial, e de temperaturas mais altas, chamado de interglacial. As mudanças climáticas ocorridas nesta era são bem documentadas na estratificação geológica e no documentário fóssil. O registo fóssil revela que estas flutuações climáticas influenciaram drasticamente na biogeografia das espécies, de modo que, no hemisfério norte, quando o clima estava frio, as espécies tendiam a se deslocarem o seu âmbito para o sul. Semelhantemente, à medida que o clima esquentava e as calotas polares recuavam espécies melhores adaptadas ao clima frio deslocavam-se para os polos, como ocorreu com as cicutas. No auge dos períodos de glaciação, frequentemente estabelece-se refúgios, locais que abrigam pequenas populações sobreviventes de condições adversas que se deslocaram. As populações que habitavam estes refúgios poderiam desenvolver diferenças genéticas por selecção ou deriva genética. Um exemplo são os ouriços que se moveram para a Espanha, Itália e Balcãs a fim de escapar de intenso período de glaciação. As populações sobreviventes formaram refúgios dando origem a, actualmente, três tipos genéticos distintos de ouriço europeu: um a leste, outro no centro e um terceiro a oeste. Com o tempo, estas diferenças genéticas entre as populações de refúgio podem ser ampliadas, ocorrendo à quebra do fluxo génico e, como consequência, a especiação. Contudo, as populações entre dois refúgios podem se encontrarem antes de haver a quebra do fluxo génico, formando uma zona híbrida, denominada de zona de sutura. Zonas de sutura também podem se formar em locais de descontinuidade ambiental. Vicariância Vicariância é a ruptura da distribuição de um táxon por meio da fragmentação do âmbito, ocasionando na separação de populações. Esta separação de uma espécie em pequenas populações pode levar, ao longo do tempo, na quebra do fluxo gênico e, por tanto, ocasionar a especiação. De acordo com a biogeografia da variância, a separação de uma área biótica contínua ocupada por uma espécie resulta em pequenas partes do âmbito habitadas por pequenas populações que ao longo do tempo podem se especiar. Assim, a espécie que ocupava a porção contínua do terreno constituía a espécie ancestral comum. O principal factor responsável pelos eventos de vicariância é a tectônica de placas, também chamada de deriva continental. 20 Teoria da Deriva Continental A teoria da Deriva Continental, proposta por Alfred Wegener em 1912 na publicação “A origem dos Continentes e Oceanos”, sugere que, no passado, os continentes se encontravam unidos formando um super-continente chamado Pangea e, ao longo do tempo geológico, se moveram e permanecem a se mover pela superfície da Terra. Wegener inferiu esta teoria a partir de, basicamente, três evidências: evidências litológicas, devido a grande similaridade geométrica da costa da África, Europa e América; evidências fósseis devido a grande similaridade de espécies que ocorriam nos locais de ligação entre os continentes e evidências paleoclimáticas devido à similaridade química entre os depósitos glaciais ocorridos na América do Sul, Antártica, Subcontinente Indiano e sul da Austrália. Os continentes se movem, pois se localizam placas tectônicas que deslizam sobre a astenosfera, a porção inferior e viscosa do manto. “Os locais de encontro das placas e as falhas constituem locais propensos a ocorrem terramotos, vulcões, cordilheiras e falhas, como, por exemplo, a falha de Santo André, na Califórnia, que constitui um limite transformante entra a Placa do Pacífico e a Placa Norte-Americana” (FUTUYMA, 1992). Irradiação adaptativa A biogeografia evolutiva baseia-se na sistemática filogenética, uma vez que não há sentido em explicar o padrão de distribuição de um grupo taxonômico se este não for monofilético. Monofiletismo refere-se a um dado que inclui todas as espécies descendentes e o seu ancestral comum. Assim, no estudo da biogeografia evolutiva de um táxon é preciso uma taxonomia filogeneticamente correcta a fim de evitar ruídos e explicações extraordinárias no processo causador do padrão de distribuição biogeográfico. Um bom documentário fóssil representa uma fonte confiável no estudo da biogeografia evolutiva, pois constitui uma boa evidência para explicar como ocorreu o padrão de distribuição de um grupo. Frequentemente o registo fóssil constitui em evidência decisiva para inferir a origem de um grupo e se este sofreu eventos de dispersão.  Evidencias Etológicas Etologia o estudo científico do comportamento animal. A disciplina dedicada ao estudo do comportamento animal recebe o nome de Etologia, termo que provêm do grego êthos (conduta, costumes, comportamento) e lógos (estudo, tratado). 21 Para BURNIE (2000:158), diz que “o comportamento de um animal consiste naquilo que faz e o modo como faz”. Padrões de comportamentos diferentes contribuem para que os animais sobrevivam e se reproduzam, também pode se definir comportamento como um padrão de respostas ao mundo exterior. A Etologia é uma combinação de estudos de laboratório e de campo com um forte carácter interdisciplinar, combinando conhecimentos de neuroanatomia, ecologia e evolução. A partir do desenvolvimento da Etologia, algumas novas disciplinas se estruturaram, como a Paleo- etologia humana, que tenta reconstruir o comportamento dos hominídeos fósseis. Outra delas é a Etoprimatologia (ou Etologia de Primatas), dedicada ao estudo do comportamento dos primatas não humanos actuais, os quais apresentam padrões de comportamento que poderiam ter pertencido aos nossos ancestrais. Dois exemplos de comportamentos de primatas que despertam o interesse da Etoprimatologia são a forma de estrutura social de babuínos e as habilidades técnicas exibidas pelos chimpanzés. Os métodos de estudo e aspectos do comportamento analisado não são uniformes e universais, variando conforme a corrente de pesquisa à qual o cientista mais se identifica, dentre as que surgiram ao longo da história da Etologia. Argumentos etológicos Os etólogos estudam os padrões de comportamento específicos das espécies, fazendo-o preferencialmente no ambiente natural, uma vez que acreditam que detalhes importantes do comportamento só podem ser observados durante o contacto estreito e continuado com espécies particulares que se encontram livres no seu ambiente. A Etologia trouxe significativas explicações para a Psicologia a respeito da interacção mãe filhote e do desenvolvimento infantil. Na Etologia se valoriza os comportamentos típicos da espécie. O interesse não está apenas nas semelhanças entre o ser humano e os outros animais, ou entre os animais, mas também nas diferenças. Por exemplo, enquanto em ratos a estimulação hormonal durante a gravidez é fundamental para o rápido início do comportamento materno, em seres humanos o controle ambiental e cultural, além da experiência é decisiva. Algumas semelhanças existem nas duas espécies o contacto físico é necessário para o firme estabelecimento da inteiração pais/bebé. Por outro lado, estímulos auditivos provenientes do recém-nascido são importantes pistas sensoriais que activam e orientam os pais em direcção ao filhote ou ao bebé, além de ser um 24 A teoria Celular começa pela primeira vez com o Robert Hook, onde apresentou dois esquemas Microscópicos, uma representação dos poros da cortiça, cortados transversal e perpendicularmente. Esse era o começo de dois séculos de observações e experimentações que estabeleceram a Teoria Celular. Nessa evidencia fala-se das Bactérias e as cianofitas que revelam uma estrutura celular mais simples, e sem duvida, mais antiga, de um facto que permite alguma etapa seguidas pela estrutura celular primitiva evoluindo assim para a complexidade.  Evidências Bioquímicas A bioquímica é uma das ciências que teve notável evolução nos últimos anos. Os dados Bioquímicos tem contribuído para o estudo do processo evolutivo. Entre os argumentos/ evidências bioquímicos que apoiam o evolucionismo destacam-se:  O factor de todos os organismos serem constituídos pelos mesmos compostos orgânicos (glícidos, lépidos e ácidos nucleicos-DNA e RNA.)  A universalidade do código genético com a intervenção do DNA e do RNA no mecanismo da síntese proteica.  Universalidade do ATP como energia biológica utilizada pelas células.  Existência de outras vias metabólicas comuns para alem da síntese proteica como os processos respiratórios e modos de actuação das enzimas. O código genético é o mesmo para quase todos os organismos, significando que um pedaço de RNA em uma bactéria codifica para uma mesma proteína em uma célula humana. Um exemplo clássico de evidência bioquímica para a evolução é a variação da proteína citocroma C em células vivas. A diferença da citocroma C em diferentes organismos é medida na diferença de aminoácidos, cada aminoácido diferente sendo resultado de uma substituição de um par de bases, uma mutação. Se cada aminoácido diferente é considerado como o resultado de uma substituição de um par de base, pode-se então calcular a quanto tempo atrás duas espécies divergiram realizando a multiplicação dos números de substituição de pares de base pelo tempo estimado Fig. 5 – Argumentos da evolução 25 que leva para uma substituição de pares de base comum da citocroma C ser passada adiante. Por exemplo, o tempo normal que um par de bases da citocroma C leva para mutar (mutação) é n anos, o número de aminoácidos que fazem a proteína citocroma C nos macacos, difere por um do citocroma C dos humanos, isso leva a conclusão de que as duas espécies divergiram n anos atrás. A analise da sequência de aminoácidos das proteínas do DNA tem fornecido, nos últimos anos provas a favor de uma origem comum para todos seres vivos. Exemplo: A molécula de insulina dos mamíferos considerados (homem, boi, porco, cavalo e carneiro) é formado por 51 aminoácidos cadeia deste aminoácido difere no máximo 3 aminoácidos de um animal para outro animal. Este facto sugere a existência de uma molécula central comum. Isto é se duas espécies a apresentam sequência de genes e de aminoácidos muito próximos, muito provavelmente essas sequências foram copiadas a partir de um ancestral comum. As proteínas resultam da expressão da sequencia nucleotidico de DNA. De igual forma, as estruturas anatómicas são o resultado da informação contida neste acido nucléico, a semelhança do que acontece com a insulina e muitas outras proteínas que tem sido alvo de analise, actualmente, a sequencia do DNA tem revelado dados que apontam para a existência de uma relação de parentesco entre todos seres vivos.  Evidências Genéticas O desenvolvimento dos conhecimentos biológicos, os contributos da genética, o conhecimento da estruturas do DNA trouxeram novos argumentos que apoiam a teoria da evolução. Todos os cromossomas têm estruturas comparáveis, todos podendo ser analisados e comparados segundo mesmos critérios. Há identidade entre os cariótipo de todas células, nos indivíduos da mesma espécies também numerosas analogias entre os cariótipos de indivíduos de espécies diferentes. ˝Os indivíduos da mesma espécie a apresentam o mesmo número de cromossomas, isto é o mesmo cariótipo, diferindo apenas no genótipo. A comparação dos cariótipos permitem concluir sobre o grau de parentesco entre os organismos. Ao comparar os cariótipos do homem e do chimpanzé, verifica-se grande semelhança, embora apresentam um certo número de diferenças na sua morfologia e organização”. MONTES (2009/2010). Como mostra a tabela. Seres vivos Número de Cromossomas 26 Animais Homem 46 Cromossomas Chimpanzé 48 Cromossomas Os cromossomas dos primatas “A utilização de técnicas mais antigas tinha demonstrado que os macacos superiores possuíam 48 cromossomas em vez dos 46 que existem no homem. Os métodos modernos permitem comparar os cromossomas um a um. Pode-se assim estabelecer correspondência entre o cariotipo do homem e do chimpanzé e mostrar que é possível passar de um cariótipo a outro com pequenas modificações” NEIL (1993).  A passagem de 48 a 46 cromossomas seria devida a união de dois cromossomas.  Os cromossomas 4 a 5 do homem e do chimpanzé diferem por inversão de uma pequena região envolvente de centrómero. Portanto a partir dos cariótipos dos primatas actuais, os geneticistas tem procurado as modificações dos cromossomas que permitem de passar do cariotipo de uma espécie ao da espécie vizinha. Foi assim possível definir o cariótipo hipotético de um ancestral comum ao homem e ao chimpanzé. A partir deste cariótipo hipotético são suficientes 5 modificações para passar ao cariótipo do homem e 4 para passar ao do chimpanzé. Segundo NEIL (1993:54) ˝Ao compararmos os compostos químicos e a estrutura genética de diferentes espécies é possível determinar o grau de parentesco entre elas. É importante considerar que, geralmente, semelhanças genéticas reflectem em semelhanças anatómicas. Ou seja, animais que tenham muitas semelhanças na anatomia, geralmente também têm DNA e proteínas muito parecidos. Isso seria um fato esperado, sabendo-se que o DNA é o responsável pela produção das proteínas de um determinado organismo e estas, em última instância, serão as responsáveis pelas características anatómicas deste” Evolução na perspectiva micro (Anagênese) De acordo com AMABIS & MARTHO (2004:229) “Modernamente distinguem-se dois níveis em que a evolução ocorre, Anagênese e Cladogênese”. O termo Anagénese provem do grego Ana, movimento de baixo para cima, e génesis, origem, consiste na transformação progressiva de uma espécie com mudanças graduais que levam à adaptação evolutiva. A anagénese resulta da interacção dos factores evolutivos principalmente mutação, recombinação e selecção natural. A evolução conduzida pela anagénese é muitas vezes chamada microevolução. 29 genicas, que consiste na modificação de apenas um gene, e, mutações cromossómicas, que envolve uma alteração na estrutura ou número de cromossomas. Na maioria dos casos, não se sabe o que causa uma mutação, e nem se pode determinar por antecedência em que locus genético vai sofrer mutação. Dai se diz que as mutações são espontâneas, isto significa que o factor que o induz seja ele celular ou externo, não é conhecido nem é controlado pelo organismo. Em certos casos, as mutações são de causas determináveis, como raios X, raios gamam, luz ultravioleta, substâncias químicas, entre outros. A esse tipo de mutação se designa por mutações induzidas. Pelo facto da maioria dos organismos estarem bem adaptados ao meio em que vivem, a maior parte das mutações é prejudicial, desadapta o indivíduo. No entanto, elas constituem um importantíssimo factor de evolução, pois, representa a fonte primaria de variabilidade, sendo que certos genótipos desfavoráveis, podem vir se tornar adaptados em face de uma mudança do ambiente. Como se vê, a mutação, é um processo pelo qual um alelo se transforma em outro, essa modificação pode alterar a frequência génica de uma população. As condições ambientais vão se alterando, de tal modo que é raro uma população ser estável num tempo suficiente para acumular diferenças significativas produzidas por mutação. O efeito das mutações na evolução varia em função do gene mutado. Se uma mutação se origina em gene dominante, os seus efeitos manifestam-se e a selecção natural pode actuar sobre indivíduos em que o gene se exprime (homozigóticos e heterozigóticos). Se a mutação origina um alelo recessivo, não se manifesta imediatamente e selecção natural não actuará sobre ele de imediato, mas quando apenas surgir uma situação de homozigotia recessiva. As mutações podem ocorrer, tanto nos genes, assim como nos cromossomas. Em muitos, as mutações cromossómicas podem conduzir a indivíduos inviáveis ou, que não atingem a idade de procriar. Noutras situações podem alterar significativamente a composição génica duma população. Diploidia ou heteroze/vigor híbrido 30 A diploidia é um factor que ajuda a preservar e a aumentar a variabilidade genética e fenotípica, e protege genes recessivos prejudiciais que se encontrem nos indivíduos heterozigóticos. Nos organismos haplóides, as variações genéticas expressam-se imediatamente nos fenótipos e, por isso ficam expostos ao efeito da selecção natural, enquanto nos organismos diplóides, as variações genicas podem acumular-se sem que se manifestem, se resultarem de alelos recessivos. Neste caso mesmo que os homozigóticos recessivos sejam eliminados, o gene mantém-se na população nos indivíduos heterozigóticos. A selecção contra os genes recessivos que tornam os indivíduos menos aptos, neste caso, é menos eficiente. Ao longo da evolução a haplófase se tornou progressivamente mais complexo, sendo a que predomina nos seres diplontes e na maior parte dos haplodiplontes. Vigor híbrido Superioridade dos heterozigóticos Os alelos recessivos, incluindo os que podem ser nocivos no estado homozigótico, não só podem estar protegidos no estado heterozigótico, como, por vezes, podem fazer com esses heterozigóticos sejam favorecidos pela selecção em determinados ambientes. Heterozigose É o fenómeno pelo qual os indivíduos heterozigóticos apresentam maior êxito reprodutivo em relação a qualquer um dos homozigóticos dominante e recessivos. Contribui para preservar a variabilidade genética e, portanto, o polimorfismo génico. Migração Na ideia de BURNIE (1994:159), a migração “é uma mudança periódica para um ambiente mais favorável”. Muitos animais partem, ou migram, em determinadas situações para lugares em que as condições são mais favoráveis. Para AMABIS & MARTHO (2004: 229), “Diferentes populações de uma mesma espécie nem sempre estão isoladas, o que possibilita a migração dos indivíduos”. Para CÉSAR e SEZAR (1979:190), “a entrada e saída de indivíduos determinada população, podem se constituir numa causa de modificações na estrutura génica e genotípica de uma população”. Pode se tomar como exemplo disso, o Brasil, os Estados Unidos da América, suas, composições genicas e fenotípicas sofreram modificações ao decorrer do tempo, devido às 31 levas de imigrantes africanos lá chegaram com a colonização europeia. As migrações ocasionam um fluxo gênico que tende a diminuir as diferenças entre as populações originais. Este movimento da população, os indivíduos em idade reprodutiva, vai provocando um fluxo de genes. A saída dessa população pode também causar a perda de alguns genes na população nativa. Assim uma população pode receber genes quando há entrada de indivíduos, imigração ou pode perder genes quando há saída, emigração. O fluxo de genes também ocorre quando indivíduos duma população são fertilizados por gâmetas (por exemplo, pólen em plantas) de indivíduos provenientes de outra população. Porque a mudança de genes entre uma população e outra consiste no fluxo de gene, desta maneira, pode ocorrer os efeitos da mutação, acasalamento não ocasional, deriva genética e selecção natural, a qual todos podem causar a divergência genética duma população para uma outra. Por exemplo, em algumas espécies de populações vizinhas de plantas vivem em ambientes muito diferentes ainda resta alguma similaridade genética. Por favorecer alelos diferentes em ambientes diferentes, a selecção natural tenderia para fazer duas populações geneticamente diferentes. A falta de diferenças genéticas entre tal populações aparece devido o fluxo de genes, a qual ocorre alta proporção suficiente para causar as populações o resto geneticamente similar, apesar de efeitos da selecção natural. O fluxo de genes pode também jogar o papel similar importante para mutação: pode introduzir novos alelos dentro da população. A introdução de novos alelos por fluxo de genes tem amplo efeito. Por exemplo, é o caso de mosquito Culex pipiens, o recém alelo mutado foi de mosquito resistente há pesticidas organofosfato e difusão por fluxo de genes cruzam três continentes. A oscilação genética Segundo o princípio de Hardy-Weinberg, uma das condições para que a população não evolua é ela ser suficientemente grande. Os desvios estatísticos podem afectar uma população reduzida bem mais drasticamente do que uma população pequena. A oscilação genética é portanto um factor evolutivo determinado por eventos casuais, que podem modificar as frequências gênicas em populações pequenas. Deriva genética Refere-se à mudanças em frequências de alelos ao acaso. Embora a deriva genética ocorre tanto em grande e pequenas populações, a grande população é esperada para sofrer menos do 34 direito de cruzar com elas, o que lhes permite perpetuar suas características. Plantas competem umas com as outras pela humidade do solo, luz solar, por nutrientes. Ao longo de muitas gerações, da selecção natural resulta uma mudança ou evolução. Para CURTIS (1977:802) “a selecção natural é a modificação diferencial na frequência relativa dos genótipos devida a diferenças na capacidade que têm os fenótipos correspondentes de obter representação na geração seguinte”. Diz-se que houve selecção somente depois de se constatar que a proporção de um certo alelo ou de uma característica genética é mais alta em certa geração do que na geração anterior. A selecção natural só pode ocorrer quando:  Organismos forem capazes de se cruzar e se reproduzirem;  A existência de diferenças hereditárias entre esses organismos; O resultado da selecção é o ajustamento das populações aos seus ambientes, ou seja a adaptação. Numa outra análise, a selecção natural significa reprodução diferencial dos indivíduos de uma população, em que os mais bem adaptados têm maior shance de deixar descendentes. A evolução por selecção natural vai em função:  Variação - os membros duma população diferem um do outro;  Heranças - muitas dessas diferenças são diferenças genéticas herdadas;  Diferencial de adaptabilidade - alguma dessas diferenças afecta um organismo como bem é adaptado para seu ambiente;  Diferencial de reprodução - os indivíduos que são melhores adaptados para seu ambiente são muito provável para reproduzir e seus descendentes férteis bem elevam a grande proporção da geração seguinte. Selecção natural Definida por Darwin (1859) como sendo a preservação das variações favoráveis e a supressão das prejudiciais (AMABIS e MARTHO, 2004:217). Em outras palavras, a permanência na população dos alelos surgidos por mutação depende da acção selectiva exercida pelo ambiente contra os portadores desses alelos. 35 O grande objectivo da selecção natural é promover a adaptação dos indivíduos. O termo ‘adaptação’ pode se referir ao processo pelo qual um indivíduo se adapta ou se conforma às restrições de seu ambiente, sendo nesse sentido, o resultado da selecção natural sobre várias gerações, ou uma aprendizagem a um prazo mais curto. Outro sentido para ‘adaptação’ descreve a relação íntima entre um organismo e seu meio, ou seja, busca descrever quais característica do indivíduo está ligada a determinados aspectos do meio em que vive. Ex: a pelagem espessa dos ursos polares é uma adaptação à baixa temperatura a que estão submetidos. Um terceiro uso do termo adaptação refere-se a uma medida da conformidade entre uma unidade organísmica e seu meio. Neste caso a adaptação está sendo considerada como uma medida pelo fato de que não existe uma adaptação perfeita, ou, absoluta e só pode ser avaliada em sentido relativo. Todos os organismos, sejam plantas, animais ou bactérias lutam para sobreviver a cada instante de suas vidas penas os mais aptos a enfrentar os desafios, em cada contexto particular, sobrevivem. A luta pela sobrevivência inspira se no facto de que, entre os animais, alguns são presas e tem de evitar ser devorados; outros são predadores e tem de capturar animais que lhes sirvam de alimentos, ou morrerão de fome. Ex: Os machos disputam a tenção das fêmeas e o direito de cruzar com elas o que lhes permitem perpetuar suas características. Plantas competem umas com as outras pela unidade do solo, por nutrientes e ate mesmo pela luz solar. A selecção natural significa reprodução diferencial dos indivíduos de uma população, em que os mais bem adaptados tem maior chance de deixar descendentes. A selecção decorre das restrições que o meio impõem á sobre vivenciada dos organismos, tais como disponibilidade de alimento, disputa por recursos com outros seres vivos, acção de predadores e parasitas, doenças, etc. nessas condições os mais aptos são aqueles quem herdam combinações génicas favoráveis á sobrevivência e á reprodução, em um ambiente particular. Intensidade de selecção A intensidade de selecção provê a indicação da magnitude da diferença entre a média dos indivíduos seleccionados e a média da população, em outras palavras, ela é medida pelo diferencial de selecção (PEREIRA- 1999). 36 É a medida de intensidade ou vigor na selecção, ou a diferença entre a média da população seleccionada e a média da população original 1 – Distribuição de uma característica hipotética, assinalando a média do rebanho (Xp); a média dos animais seleccionados (Xs); e o diferencial de selecção (DS) d.s. = Xs – Xo. Esse parâmetro pode ser expresso em termos de “intensidade de selecção” (i), que é dado em função da percentagem da população seleccionada. Os valores de intensidade de selecção são tabelados, e daremos a seguir os seus principais valores, em função da % debelação. Tipos de Selecção Natural Quanto aos efeitos que exerce nas populações, a selecção natural é classificada em três tipos: selecção estabilizadora, direccional e disruptiva. Selecção estabilizadora – em ambientes relativamente estáveis, em que a média dos indivíduos esta bem adaptada às condições ambientais, a selecção natural reforça essa tendência, favorecendo indivíduos médios e seleccionado negativamente indivíduos que a apresentam características externas, por isso confere vantagens aos indivíduos médios. Exemplo de selecção estabilizadora na espécie humana é o favorecimento das pessoas heterodiegéticas para o alelo da siclemia ou anemia falciforme em regiões onde a malária é endémica. Um outro exemplo foi obtido em pesquisas realizadas em hospitais, nas quais se constatou que crianças nascidas com peso em torno da media (entre 3kg e 4,5kg) tem maior índice de sobrevivência que crianças muito grandes ou muito pequenas. Selecção direccional Quando ocorrem mudanças ambientais e um fenótipo antes desfavorável passa a ser favorecida. Ex: o aparecimento de linhagens de bactérias resistentes a antibióticos e de moscas resistentes a insecticidas. Nas populações bacterianas sempre estão surgindo, por mutação, bactérias capazes de resistir a diversas substâncias tóxicas, entre elas os antibióticos. Na ausência dessas substâncias no meio, as bactérias mutantes não levam nenhuma vantagem sobre as bactérias não-mutantes (selvagens), sendo logo eliminadas pela competição com estas últimas. Entretanto, se houver bactérias mutantes capazes de resistira um antibióticos presente no meio, eles tenderão a se multiplicar, pois a droga agira como agente selectivo, matando as bactérias 39 A espécie Micrurus coralinus, uma coral verdadeira é altamente peçonhante, enquanto, uma falsa–coral, não apresenta dentes injectores de peçanha e não oferece grande perigo e eventuais atacantes. O padrão de coloração dessas serpentes é bastante semelhante apesar de elas pertencerem a famílias diferentes. Explica se este facto como resultado da adaptação da falsa – coral cujos ancestrais provavelmente se beneficiavam por ser parecidos com as corais verdadeiras com as quais conviviam. A selecção natural actuando sobre os ancestrais das falsas – corais fez com que elas fossem se tornando cada vez mais parecidas com as corais – verdadeiras. Outro exemplo é encontrado nas flores da orquídea Ophrys apifera que mimetizam as fêmeas de uma espécie de abelha. A imitação leva aos machos a tentarem copularem com as flores, actuando como agentes polinizadores (AMABIS e MARTHO, 2004:196). A adaptação evolutiva aparece nas características típicas de todos os seres vivos. Elas são explicadas pelo evolucionismo como resultado da selecção que ocorre na natureza: indivíduos portadores de características adaptativas têm mais chances de sobreviver e de deixar descendentes aos quais transmitem suas características. Como resultado da selecção natural certas características vão se modificando ao longo das gerações e pouco a pouco tornam-se cada vez mais adequadas e eficientes. Coloração oculta A maioria das espécies animais no mundo desenvolveu algum tipo de camuflagem natural que os ajuda a encontrar comida ou evitar ataque. A natureza específica desta camuflagem vária consideravelmente de espécie para espécie. A camuflagem mais simples é aquela que combina o animal com o fundo de seu meio ambiente. A coloração protectora protege alguns animais que lhes permite misturar-se com o seu ambiente, olhar como objectos não comestíveis ou romper sua estrutura de tópicos. A maioria das pessoas vê apenas alguns dos milhões de insectos em torno deles. Enquanto a maioria dos insectos e aranhas são pequenos e difíceis de ver, muitos são mais do que uma polegada (2,5 cm), mas misturar-se com seu plano de fundo. Outros parecem predadores como materiais não comestíveis, tais como excrementos das aves, folhas, espinhos e pedras. As formas em que estes animais derivam benefícios sua coloração são geralmente entrosa com seus comportamentos. Sendo praticamente invisível permite que um animal para escapar de predadores ou para presas sem avisa-lo de um ataque iminente, muitas borboletas e mariposas 40 têm suas asas padronizadas a aparência de folhas, casca de árvore coberto de Líquen ou pedras. ( STEVENS, 2012:139). Em muitos casos, as asas desses insectos terá entalhes irregulares e projecções que aumentar ainda mais a decepção. A coloração de tipos muito diferentes também pode fornecer protecção para os animais. Alguns são brilhantemente coloridos como propaganda que eles possuem espinhos perigosos, são venenosos ou são altamente agressivos. Muitos animais inócuos copiar aqueles que são brilhantemente coloridos e obter alívio de predação quando caçadores experientes pensam que o animal inócuo é perigoso. Coloração de aviso Algumas espécies principalmente de insectos, anfíbios e répteis apresentam cores e desenhos marcantes, que ao contrário de esconde-las, destacam-nas no ambiente. Esta coloração marcante é denominada coloração de aviso, ou de advertência e ela funciona como protecção, alertando os predadores que o animal que a ostenta tem sabor desagradável, é tóxico ou perigoso sendo melhor evitá-lo. (AMABIS e MARTHO, 2004:223). Exemplos de organismos que ostentam da coloração de aviso são: borboletas de cores vivas, geralmente de sabor desagradável ou tóxicas aos seus predadores. Após o predador por engano ingerir uma borboleta monarca Danaus plexippus altamente tóxica o pássaro predador sente- se mal e vomita, passa então a rejeitar borboletas que apresentam padrão de coloração semelhante ao daquela que lhe causou mal-estar. Outros exemplos: Rãs e sapos coloridos em cuja pele há venenos poderosíssimos, e reptes peçonhentos como as cobras corais e certos lagartos, cujo padrão de cores vivas da pele aleta sobre o perigo que apresentam. Um predador inexperiente ataca presas dotada de coloração de aviso mas logo aprende a associar a sensação ruim a cor vistosa. Camafulagem AMABIS e MARTHO (2006:674) Camuflagem “é o fenómeno em que uma espécie apresenta uma ou mais características corporais que se assemelham ao ambiente”. A camuflagem é um método de ocultação que permite um ser vivo permanecer instinto no ambiente. 41 O exemplo mais clássico da camuflagem é o camaleão, este animal pode mudar de cor facilmente acompanhando o local onde se encontra. No capim pode ficar verde, no tronco pode ficar meio castanho. Alguns animais que usam a camuflagem Víbora do Gabão: é uma espécie de víbora venenosa que habita nas savanas e florestas de África. É considerada a maior víbora venenosa no continente africano podendo pesar 8kg e atingir 2 m de comprimento. Os padrões presentes na sua pele garantem uma camuflagem quase perfeita no meio das folhas caídas na floresta. Urso-polar: estes animais encontram-se completamente cobertos por pelagem branca que lhes permite misturar com a neve que é abundante no seu habitat natural. Leopardo: estes animais usam as manchas dos seus pêlos para se misturarem perfeitamente com o ambiente que os rodeia permitindo que aproximem das suas presas sem que estas percebem. Mimetismo Mimetismo “é o fenómeno que consiste em tomarem diversos animais a cor e configuração dos objectos em cujo meio vivem, ou de outros animais de grupos diferentes. Ocorre no camaleão, em borboletas. Mudança consoante o meio adaptativo”. (FEREIRA, 2009:1332). Este é um outro exemplo de adaptação em que duas espécies diferentes assemelham-se em certas características o que constitui vantagem para uma ou para ambas em relação a uma ou mais outras espécies. De uma forma mais simples, o mimetismo é a capacidade que alguns animais possuem de mudar a cor e a forma do corpo parecendo-se com os mais perigosos como forma de protecção ou de aquisição de alimentos. Um exemplo de mimetismo temos as semelhanças entre as serpentes conhecidas como corais verdadeiras, altamente peçonhentas e as falsas corais menos perigosas que as primeiras. As falsas corais imitadoras por ostentar a coloração de aviso dos corais verdadeiras beneficiam- se da fama dessas últimas e são evitadas por outros animais eventualmente predadores. Objectivo do mimetismo 44 As características seleccionadas por selecção do sexo oposto são chamadas de ornamentos e que as fêmeas preferem se acasalarem com os machos que possuem características morfológicas exageradas que podem surgir devido a uma prevalência arbitrária por um carácter morfológico inicialmente aumentado por deriva genética – hipótese de filho atraente (selecção por machos com ornamento apropriados). Alternativamente, genes que permitem aos machos desenvolver grandes ornamentos podem simplesmente apresentar maior resistência de doença ou um metabolismo mais eficiente, características que também beneficiam as fêmeas – hipótese dos bons genes. Os machos de muitas espécies exibem seus atributos com objectivo de conquistar fêmeas e fecundá-las, garantido assim a perpetuação das suas características. Esses atributos podem ser: o canto ou a plumagem colorida, no caso de muitos pássaros, e agressividade e a força no caso de certos mamíferos. Tipos de seleçao sexual Segundo BRAGA, M; GUERRA E REIS, (2003:56) Distinguem-se dois tipos de selecção sexual:  A selecção intrasexual  Selecção intersexual Selecção intersexual - a competição é indirecta é feita através de características que melhoram a atractividade do próprio para o sexo oposto. Como exemplo do canto ou a plumagem colorida, no caso de muitos pássaros. A selecção intrasexual é aquela em que membros do mesmo sexo competem uns com os outros pelos parceiros aqui é usada basicamente o recurso à agressividadee a força no caso de certos mamíferos. Intensidade da selecção sexual Segundo MADEIRA (2007:132) “A intensidade e ou a força da selecção sexual depende da intensidade da competição por parceiros”. E esta depende de dois factores: em primeiro lugar do número de parceiros disponíveis para o acasalamento em cada momento. Uma razão que se denomina razão dos sexos operacionais. Quando as fêmeas não estão sincronizadas no seu estro, existem menos parceiros disponíveis a cada momento, e a sucessão sexual é mais intensa. 45 Em segundo lugar depende de esforço reprodutor entre sexos. Aquele que mais investe é o sexo mais procurado. Assim, a selecção sexual é mais forte em espécies com diferenças acentuadas de investimento parental. Os mecanismos pelos quais a selecção sexual actua Os mecanismos pelos quais, a selecção sexual, actua são: A procura de parceiros, Rivalidade de resistência, Competição directa, Escolha de parceiro, Coerçao, Infanticidio. A procura de parceiros - A capacidade de localizar parceiros rapidamente antes dos potenciais rivais é importante para aumentar a própria fitness. Existem duas possibilidades:  Maturação ou emergência cedo na vida, ficando os machos sexualmente activos antes das fêmeas como muitos peixes protândricos.  Rápida localização de pareiros favorecendo a evolução de órgãos sensoriais muito desenvolvidos como em borboletas nocturnas, ou em uma memória espacial e mobilidade desenvolvida. Rivalidade de resistência - A rivalidade de resistência favorece aqueles indivíduos que conseguem permanecer mais tempo reprodutivamente activo num território ou numa arena de acasalamento, aumentando significativamente o número de acasalamentos. Competição directa - A forma mais óbvia e conhecida de actuação da selecção sexual é através da competição directa, cuja forma mais conhecida é a luta directa entre machos usando armas especializadas como hastes em veados. As características que são favorecidas por este mecanismo são um tamanho grande e força e consequente dimorfismo sexual, desenvolvimento e armas, agilidade ou sinalização de ameaça. Em competidores e inferiores são seleccionadas estratégias alternativas de acasalamento e outras formas de evitar a competição directa. Este mecanismo envolve riscos elevados para os contestatários como ferimento e muitas vezes a morte (FREIRE-MAIA, 1988:354) A escolha de parceiro - Sendo as fêmeas que aprovisionam o zigoto, cada acasalamento representa maior risco de perda/ganho de fitness para estas. Ao contrario dos machos, um acasalamento falhado em fêmeas representa uma proporção grande de sucesso reprodutivo vitalício perdida. Consequentemente as fêmeas são mais selectivas em relação aos parceiros. No entanto a escolha de parceiros pode ser importante para os machos, especialmente se existe uma variabilidade grande na qualidade dos potenciais parceiros. Isso acontece em animais 46 com de crescimento indeterminado como peixes como peixes e repteis nos quais a fertilidade da fêmea depende do seu tamanho corporal. Este mecanismo selecciona características comportamentais e morfológicas que atraiam e estimulem o parceiro. É aqui que se inserem as características secundárias exageradas dos machos, as quais podem ser inclusive detrimentais à sobrevivência do mesmo e que levaram Darwin a propor a selecção sexual. Coerção - Fala-se de coerção quando um animal utiliza ameaças ou a força para aumentar a probabilidade de acasalamento com o próprio e não com outro. O sequestro, a intimidação e a cópula forçada ou violação pertencem a esta categoria. Infanticídio - Em principio o infanticídio somente é eficaz quando aumenta a fitness de quem comete o acto. Em mamíferos como leões a morte de uma cria faz com que a fêmea entre em cio ou estro mais rapidamente. Se houver uma probabilidade de que o infanticida possa acasalar com essa fêmea, então do ponto de vista do macho o infanticídio compensa em termos de fitness. Seleçao Kin ou Parental Segundo FUTUYMA (2002:582) A selecçao kin“baseia-se na premissa de que quanto maior for o grau de parantesco entre dois indivíduos, maior será o compartimento de material genético. Assim, um gene, que produza, como um dos seus efeitos, um aumento das chances de sobrevivência de copias de si mesmo presentes em outros indivíduos”. Dentro desta perspectiva, certos comportamentos constituem um problema, na medida em que alguns indivíduos parecem sacrificar a sua reprodução e favorecer, pelo contrário, a reprodução de outros indivíduos. Definiu-secomo altruismo este tipo decomportamento, em que um animal parece sofrer um prejuízo ao beneficiar outro animal, sendo o prejuízo e o benefício medidos em termos de número de descendentes. No entanto os fenómenos altruístas foram relativamente ignorados até há cerca de vinte anos, porque as explicações para muitos actos altruístas se faziam em termos do «bem» da espécie. Um comportamento altruísta geneticamente determinado podia ser seleccionado desde o momento em que beneficiasse parentes do indivíduo altruísta, os quais por definição mais provavelmente partilhariam com ele genes determinando tal comportamento. Este tipo de selecção foi denominado kinselection (selecção parental) por MaynardSmith (1964). Deste modo o conceito clássico de fitness individual foi alargado por Hamilton para o conceito de inclusive fitness, o qual cobre não só os processos pelos quais um gene aumenta 49 Velocidade da evolução A evolução é um processo que envolve mudanças no tempo. Por isso sua velocidade pode ser medida através dos anos, com base nos fosseis disponíveis. Essas velocidades são classificadas em: a) Evolução lenta: BRADITELIA - atravessa dezenas ou centenas de milhões de anos sem apreciáveis mudanças morfológicas. São as formas ditas pancrônicas ou ¨fosseis vivos¨. Exemplo: libélulas, baratas, ostras, lampreias. b) Evolução moderada: HOROTELIA - Os mamíferos em geral, surgiram no Jurássico, há aproximadamente 170 milhões de anos, e que só começaram a se diversificar em larga escala a 75 milhões de anos. Representam evolução rápida se comparados com os fosseis vivos, mas é media se comparada com as explosões evolutivas de outros grandes grupos sistemáticos como peixes, aves e mamíferos. Exemplo: elefante, cavalo (8 géneros em 60 milhões de anos). c) Evolução rápida: TAQUITELIA - Origem das categorias mais importantes se deu tão depressa que não deixou suficiente documentação. Homem: é um dos mais rápidos; evoluiu tão rapidamente que nossos ancestrais de apenas 1 milhão de anos atrás eram muitíssimo diferente de nós. Pode-se catalogar evolução em três níveis como já foi dito, entretanto, esses níveis são determinados na base de fosseis disponíveis. Como em geral esses fosseis são fragmentos de apenas partes dos organismos então a evolução se torna difícil de ser investigada e sistematizada principalmente quanto aos fosseis de elos de ligação. (FREIRE-MAIA 1988:76). Cientistas examinaram 28 grupos de diferentes mamíferos. A medição não foi feita em anos, mas sim em gerações para permitir uma comparação mais criteriosa entre animais que têm durações de vida diferentes, por exemplo:  Um rato leva 24 milhões de gerações vezes 100 milhões de anos para atingir o tamanho de um elefante;  Um elefante para reduzir de tamanho, leva 0.1 milhões de gerações vezes 100 anos. Isso demonstra claramente que, a diminuição de tamanho do corpo leva até 10 vezes menos gerações do que o crescimento. A evolução é lenta, para a sua ocorrência arrasta um tempo de vida bastante longo no decorrer de muitas gerações em milhões de anos. 50 Irreversibilidade da evolução É apoiada pela lei de Dollo que defende a teoria de que a evolução é irreversível, ou seja, tudo aquilo que se perdeu ao longo do processo evolutivo jamais ressurgira. Essa teoria foi proposta pelo naturalista belga Louis Antoine Marie Joseph Dollo em 1890. Durante o processo da evolução, a espécie passa por uma gama de mudanças que a caracterizam. Dollo afirma que tais características uma vez perdidas, nunca reaparecerão naqueles indivíduos tampouco em outras linhagens. A teoria de dollo tem gerado acirradas discussões aos cientistas modernos, pois há quem concorde com o naturalista belga, e os que discordam apoiando as hipóteses de atavismo, ou seja, o ressurgimento de características tidas perdidas pela espécie. Alguns cientistas defensores dos atavismos afirmam que esses genes responsáveis por caracteres no organismo não são propriamente perdidos, mas sim adormecidos, e que, no decorrer das peripécias evolutivas tais genes retomam o seu desenvolvimento normal reaparecendo no organismo em questão. Especiação A maior parte dos seres vivos podem ser facilmente agrupados em unidades denominadas espécies, que exibem características similares entre si e que diferem de modo ora mais ora menos nítida de outros grupos. Segundo AMABIS E MARTHO (2004:695) Especiação “é o processo evolutivo pelo qual as espécies se formam e este processo pode ser uma transformação gradual de uma espécie em outra (anagénese) ou pela divisão de uma espécie em duas por cladogênese”. Segundo CURTIS (2009:818) Especiação é “a formação de uma ou mais espécies.” De acordo com LOPES (2004:521) “especiacão é um evento lento e gradual que ocorre pelo acumulo de pequenas mudanças ao longo do tempo falando-se em gradualismo”. Para SNUSTAD e SIMMONS (2008:817) “o principal evento da especiaçao é a divisão de uma população de organismos em uma ou mais subpopulações que se tornam reprodutivamente isoladas umas das outras”. Portanto especiação consiste na modificação de uma espécie formando uma ou mais novas diferentes da anterior. O Conceito de espécie Biológica 51 O conceito de espécie Biológica é uma questão que ainda cria dúvidas; O Lineu designou espécie a categoria mais básica de classificação; para ele, uma espécie poderia ser conhecida por suas características estruturais típicas que distinguem das outras O Desenvolvimento da Biologia entretanto, mostrou que utilizar apenas características estruturais pode ser insuficiente para identificar uma espécie. Por exemplo: descobriu-se que há espécies diferentes com características idênticas, geneticamente denominadas espécies crípticas, cujas diferenças são detectáveis apenas quando se comparam seus aspectos genéticos e bioquímicos. Essas diferenças não observáveis na estrutura, são suficientes para impedir que os patrimónios genéticos entre duas espécies críticos misturem-se na natureza, mantendo-se como entidades isoladas. O Leão (panthera leo) e Tigre (panthera tigris) são animais de espécies diferentes mas do mesmo género. Apresentam características semelhantes. Foram efectuados cruzamentos entre essas duas espécies num jardim zoológico. No cruzamento bem sucedido entre um Leão macho e uma fêmea de tigre surge o híbrido denominado liger (do inglês: lion e tiger). Nos poucos cruzamentos deste tipo ocorridos no mundo os ligeris revelaram estéreis (incapazes de deixar descendentes) não perpetuando suas características nesta mistura entre leão e tigre. No cruzamento bem sucedido entre um tigre macho e uma leoa por sua vez sai um outro tipo de híbrido (tigon; do inglês tiger e lion). Portanto os zoólogos defendem que as fêmeas do tigon férteis foram cruzadas produzindo o animal baptizado ti-tigon. Com esses resultados criou mais dificuldades na conceituação de espécie baseada apenas em características morfológicas. Segundo AMABIS e MARTHO (2004:8) ”um passo importante para aprimorar o conceito de espécie foi a inclusão do critério de isolamento reprodutivo em sua definição.” Além de apresentar características semelhantes, os indivíduos de uma espécie devem ser capazes de se cruzarem em condições naturais produzindo descendentes férteis; ao mesmo tempo devem estar reprodutivamente isolados dos indivíduos de outras espécies. Existe excepções que se podem reproduzir em condições artificiais em cativeiro; essas espécies também estão isoladas reprodutivamente umas das outras. O isolamento reprodutivo só se aplica em organismos com a reprodução sexuada. 54 Entretanto, em determinado momento a barreira ecológica pode deixar de existir, uma vês que as barreiras não são necessariamente permanentes. Nesse caso as populações que estavam separadas entraram novamente em contacto. Dependendo do grau de diferenciação atingido durante o período de separação podem resultar desse novo contacto as seguintes alternativas:  As diferenças desenvolvidas atingiram tal ponto que não há cruzamento entre os indivíduos das populações por causa do desenvolvimento do mecanismo de isolamento reprodutivo, assim cada uma das populações é considerada uma espécie distinta.  As diferenças desenvolvidas não foram suficientes para impedir o cruzamento entre os indivíduos das populações, pois não foram estabelecidos os mecanismos de isolamento reprodutivo, havendo fluxo gênico entre essas populações, elas não são consideradas espécies diferentes. Isolamento Reprodutivo da População Para AMABIS e MARTHO (2004:697) “isolamento reprodutivo é a incapacidade de indivíduos de espécies diferentes trocarem genes por cruzamento”. Segundo AMABIS e MARTHO (2004:698) “o isolamento reprodutivo mantém cada espécie em sua trajectória evolutiva particular permitindo a diferenciação do conjunto gênico típico de cada espécie”. De acordo com LOPES (2004:524) “o isolamento reprodutivo total entre duas espécies deve- se em geral a vários factores, dentre os quais um pode ser mais eficiente do que o outro”. É extremamente importante realçar que as populações reprodutivamente isoladas passam a ter histórias evolutivas próprias. Para LOPES (2004:524) “todos factores evolutivos que actuam sobre a população de uma espécie teram uma resposta que pode ser bem diferente da resposta manifestada por populações de outras espécies, dessa forma o isolamento reprodutivo é um importante factor determinante da enorme diversidade do mundo biológico”. Os mecanismos de isolamento reprodutivo podem ser classificados de seguinte modo: Mecanismos pré-zigotico – os que actuam antes da formação do zigoto e que impedem a fecundação, são eles: 55  Isolamento estacionário – diferença nas épocas reprodutivas. Ex: duas espécies de aves que habitam uma mesma região podem não se cruzar porque seus períodos de reprodução ocorrem em diferentes épocas do ano. O mesmo se pode dizer para espécies de plantas cujas flores amadurecem em épocas diferentes;  Isolamento de habitat ou ecológico – é um tipo de isolamento em que os organismos aparentados não se cruzam pelo facto de viverem em habitats diferentes. Ex: leões e tigres podem se cruzar em cativeiro produzindo descendentes, em alguns casos férteis. Isso não ocorre na natureza porque essas duas espécies vivem em habitats completamente diferentes: os leões vivem nas savanas e os tigres nas florestas.  Isolamento etológico ou comportamental - refere-se a padrão de comportamento, o que é importante no caso de animais, pois envolve a produção e a recepção de estímulos que levam machos e fêmeas à reprodução esses estímulos são típicos para cada espécie. Um exemplo desse tipo de incompatibilidade comportamental levando ao isolamento reprodutivo é os sinais luminosos emitidos por vaga-lumes machos, cuja variação depende da espécie. A fêmea só responde ao sinal emitido pelo macho da sua própria espécie, esses sinais variam na frequência na duração da emissão e na cor (desde branco, azulado, esverdeado, amarelo, laranja ate vermelho). Outro exemplo dessa incompatibilidade comportamental e o coaxar dos sapos, onde as fêmeas são atraídas para o território dos machos da sua espécie em função do canto deles que é especifico;  Isolamento mecânico – diferença nos órgãos reprodutores impedindo a cópula. Ex: isso pode acorrer tanto em animais em que a diferença de tamanho ou forma dos órgãos genitais impede a copula, como em plantas, em que o tubo polinico não consegue germinar no estigma de uma flor de outra espécie.  Mortalidade gamética - fenómenos fisiológicos que impedem a sobrevivência de gâmetas masculinos de uma espécie no sistema genital femenino de outra espécie. Mecanismo Pós-Zigoto – esta relacionada ao que ocorre com o zigoto híbrido e o indivíduo que pode vir a ser formado a partir dele, são eles:  Mortalidade do zigoto – se ocorrer a fecundação entre gâmetas de espécies deferentes, o zigoto pode ser pouco viável, morrendo devido ao desenvolvimento embrionário irregular;  Inviabilidade do híbrido – indivíduos resultantes do cruzamento entre seres de duas espécies, é chamada híbridos interespecificos. Embora possam ser férteis, são inviáveis por sua inferioridade adaptativa ou menor eficiência para a reprodução; 56  Esterilidade do híbrido – a esterilidade do híbrido pode ocorrer pela presença de gonadas anormais ou problemas decorrentes de meiose anómala. É o caso da mula e do burro, híbridos estéreis resultantes do cruzamento entre o jumento (Equas asinus) e a égua (Equas caballus) ou entre o jumento e o cavalo. Disponibilidade de Nicho Ecológico Nicho ecológico - O termo nicho ecológico é utilizado para expressar a relação do indivíduo ou da população com todos os aspectos de seu ambiente e, dessa forma, o papel ecológico das espécies dentro da comunidade. Assim, o conceito de nicho ecológico engloba desde a maneira pela qual uma espécie se alimenta até suas condições de reprodução, tipo de moradia, hábitos, inimigos naturais, estratégias de sobrevivência. Enfim, todas as ações típicas de uma espécie no ambiente em que vive (CHALITA, 2005:184). De acordo com CURTIS (1977:828) “um nicho ecológico disponível novamente é o segundo grande factor necessário para que ocorra a especiação”. Umas das melhores ilustrações são os Fringilideos dos galápagos. Nessas ilhas desérticas havia não somente um nicho para fringilideos, mas também nichos para parólideos e para pica-paus. Então os fringilideos imigrantes tornaram-se parólideos e pica-paus. Tempo Para CURTIS (1977:828) “o conhecimento sobre o tempo necessário para que se desenvolva uma nova espécie esta baseada principalmente no que se sabe sobre as idades das diferentes ilhas”. As ilhas britânicas por exemplo, só estão separadas do continente europeu desde a retirada das últimas geleiras a cerca de 10.000 anos, não se tem notícia de que na Inglaterra se tenha desenvolvido durante este tempo qualquer espécie distintamente nova. Portanto, um período aproximado de 10.000 anos pode ser curto em maioria dos casos embora tenha sido suficiente para Rana sylvatica por outro lado, ilhas de alguns milhões de anos parecem ter muitas espécies exclusivas. Portanto, é necessário um tempo situado entre 10.000 e alguns milhões de anos para a maioria dos organismos em condições naturais originaram espécies novas. Tipos de especiação Segundo SNUSTAD (2008:816), “afirma que as espécies surgem quando uma população de organismos se divide em grupos geneticamente distintos que não podem mais entrecruzar uns dos outros”. Ainda de acordo com o mesmo autor, especiação é a divisão de uma população 59 A parcela intermediária seria uma zona híbrida, onde as extremidades se entrecruzam e produzem descendentes. Zonas híbridas podem ser chamadas de zona de tensão, pois os híbridos são lectivamente desvantajosos. Nesse cenário o reforço pode actuar, completando a especiação parapátrica. No entanto, as evidências sugerem que a maioria das zonas híbridas não é primária, mas é secundária, ou seja, um contacto secundário de espécies que se formaram em alopátrica. Especiação Peripátrica A especiação peripátrica é um tipo especial de especiação alopátrica ou parapátrica, em que uma das populações isoladas é bastante menor do que a outra. Nestes casos, como a população é pequena, mecanismos como a deriva genética ou o efeito fundador são mais importantes, pois populações pequenas sofrem frequentemente do efeito de gargalo. Especiação peripátrica é o processo mais simples e frequente. Ocorre quando as populações são geograficamente isoladas, a tal ponto que o fluxo génico entre elas é quase todo ou inteiramente interrompido. Ou seja, há formação de uma colónia periférica a partir da população original, por dispersão e, após várias gerações, ocorre isolamento reprodutivo. Comum em eventos de colonização de ilhas a partir do continente. Neste caso a diferenciação se dá mais acentuadamente na colónia filha, com menor número de indivíduos, sendo que a população original no final da especiação será a mais parecida com a espécie ancestral. Evolução na perspectiva macro Para MATZKE (2006:12), macroevolução “é o estudo da evolução, analisado a partir da escala de conjunto de genes independentes . Estudos macroevolutivos tem como foco as mudanças que ocorrem no nível de espécie ou acima, em contraste com a microevolução, que tem como objecto de estudo mudanças evolutivas em menor escala, que ocorrem dentro de uma espécie ou população, e podem ser descritas como mudanças nas frequências alélicas”. Quando falamos de Macroevolução refere-se aos padrões e processos que actuam acima do nível de espécie. Pode-se citar como exemplos a evolução sistemática, paleontologia, a selecção natural, sobrevivência e reprodução diferencial de espécies ou linhagens. Um exemplo típico de macroevolução é o aparecimento de penas durante a evolução das aves a partir de um grupo de dinossauros, assim como a mudança nos fósseis de descendentes do cavalo no registo fóssil. 60 Cladogénese é a especiação de uma espécie ancestral em duas descendentes. Geralmente para que ocorra a cladogénese são necessárias 3 etapas: Isolamento geográfico, Diferenciação genética e Isolamento reprodutivo. Origem e evolução do Cavalo O primeiro fóssil foi encontrado pelo paleontólogo Sir Richard Owen, em 1841, que pensava tratar-se de um rato primitivo por causa de sua dentição. Mas como o esqueleto não estava completo, ele chamou o animal de Hyracotherium (besta parecida com um rato primitivo). 35 depois 1876, Othniel C. March, localizou um esqueleto completo, e o denominou Eohippus (cavalo da madrugada ou cavalo do amanhecer). E em contacto com as pesquisas de Richard, ele constatou que se tratava do mesmo animal e o nome Hyracotherium passou a ser oficial e Eohippus um sinónimo. Este foi e é o primeiro equídeo de que há registos batizado pelo nome de Hyracotherium que portava as seguintes caracteristicas (COCHO, 1995:104): Características do Hyracotherium  Não media mais de 45 cm era muito diferente em aparência dos cavalos que vemos hoje em dia;  Era um pouco parecido com um cão: dorso arqueado, pescoço curto, pernas curtas e uma longa cauda. A sua alimentação era à base de frutas e folhas de árvores;  Possuía quatro dedos em cada membro anterior e três em cada membro posterior;  A forma como apoiava as patas ao solo era semelhante á dos cães, exceptuando o facto de ter pequenos “cascos” em cada dedo, em vez de garras;  Baixa inserção dos dentes, sendo a dentição composta por três incisivos, um canino, quatro pré-molares distintos e três molares “moedores” em cada lado de cada mandíbula (esta é a constituição dentária dos mamíferos mais primitivos). Aquilo que actualmente é o casco era uma das unhas, estando ainda presente em alguns cavalos a segunda unha vestigial. Apesar de ser bastante primitivo, foi um animal que se adaptou perfeitamente ao meio onde habitava. ao longo da maior parte do Eoceno, esta espécie sofreu poucas alterações. O corpo e membros mantiveram-se praticamente inalterados, apenas com ligeiras diferenças nos dedos. A maior alteração deu-se ao nível da dentição. À medida que os equídeos começavam a comer 61 mais plantas e menos frutas, começaram a desenvolver mais dentes de moer, para melhor lidar com o novo tipo de alimentação. Orohippus - Aproximadamente a meio do Eoceno houve uma gradual transição do Hyracotherium para um parente próximo. O Orohippus era semelhante em tudo ao Hyracotherium, costas arqueadas, pescoço curto, “patas de cão”, focinho curto. A alteração mais significativa verificou-se nos dentes. A forma do último pré-molar alterou-se, dando ao animal mais um “dente moedor”. A juntar a isto, as cristas nos dentes eram mais pronunciadas, indicando que o Orohippus estava a comer alimentos mais rijos. Epihippus - surgiu do Orohippus. Tal como os seus antecessores, possuía ainda bastantes semelhanças com um cão. Cérebro pequeno, quatro dedos nos anteriores e três nos posteriores. No entanto a forma dentária continuava a evoluir. Nesta altura os dois últimos pré-molares tornavam-se semelhantes aos molares, proporcionando ao animal cinco “dentes moedores”. Fim do período Eoceno e inicio do Oligoceno À medida que se aproximava o Oligoceno, a fisionomia dos cavalos começava a sofrer algumas alterações. O clima estava a tornar-se mais seco, as ervas a começar a desenvolver-se e as vastas florestas estavam a começar a diminuir de tamanho. A resposta dos animais a esta alteração do seu habitat natural foi o desenvolvimento de uma dentição mais resistente, o alargamento do corpo e começaram a surgir animais um pouco mais altos e com membros que lhes permitiam a fuga em caso de necessidade, uma vez que cada vez mais viviam em espaços abertos. Mesohippus - Surgiu “repentinamente” no último período do Eoceno. Este animal era ligeiramente mais largo e mais alto que o Epihippus, não era tão semelhante a um cão. Alterações significativas:  Os últimos três pré-molares eram mais semelhantes aos molares, proporcionando-lhe um conjunto de seis “dentes de moer” semelhantes, com apenas um pré-molar na frente;  Tinha três dedos nos seus posteriores e nos anteriores o que era o quarto dedo estava reduzido a uma unha vestigial que com o passar do tempo acabaria por desaparecer. Miohippus – Surgiu Pouco depois do aparecimento do Mesohippus. Era notoriamente mais largo do que o típico Mesohippus, possuia também um crânio ligeiramente mais longo. Este começou também a apresentar uma crista nos seus dentes superiores. Esta crista tornou-se uma característica nas mais recentes espécies equinas. 64 Astrohippus - O Astrohippus foi um dos descendentes do Pliohippus, outro cavalo que tinha apenas uma unha (casco). Este animal possuía também uma fossa nasal bastante pronunciada. Dinohippus - A terceira geração de cavalos com uma só unha (descobertos recentemente). O antecessor directo do Dinohippus ainda não é conhecido. As espécies mais recentemente conhecidas são o D. spectans, D. interpolatus, e D. leidyanus. Estes já tinham diversas parecenças com a espécie Equus, no que toca á anatomia do casco, dentes e forma do crânio. Os dentes eram ligeiramente mais estreitos do que no Merychippus, e as fossas nasais diminuíram significativamente. Uma espécie que surgiu um pouco mais tarde foi chamada de D. mexicanus. Esta espécie tinha os dentes ainda mais estreitos e fossas nasais menores. O Dinohippus era o tipo de cavalo mais comum na América do Norte, e acredita-se que tenha dado origem ao Equus (tinham dentes muito estreitos, direitos e quase não tinha fossas nasais). Equus - É a génese de todos os equinos modernos. O primeiro Equus media cerca de 90cm/1m mas já possuía um corpo de cavalo. Coluna rígida, pescoço longo, pernas compridas, alguns ossos dos membros fundidos. O cérebro era um pouco mais baixo do que no Dinohippus. Tal como o Dinohippus, o Equus era (e é) um animal com uma única unha (casco), possuindo ligamentos elásticos que impedem que o casco torça ou saia do sítio. Os exemplares da espécie Equus possuem ainda o código genético que faz com que continuem a surgir unhas vestígiais. Estes diversificaram- se rapidamente em 4 grupos diferentes, e pelo menos 12 espécies novas. Estas novas espécies coexistiram pacificamente com outras como o Astrohippus, enquanto prosseguiam a sua evolução natural. Durante a primeiro era glaciar (fim do Pliocénio) várias espécies de Equus migraram para o Velho Mundo.Algumas entraram em África e deram origem ás zebras que conhecemos actualmente. Outras espalharam se através da África do Norte, evoluindo para espécies adaptadas a condições desérticas e anda outras espécies espalharam- se através da Ásia e Europa, mais concretamente aquele que foi considerado o “verdadeiro cavalo”: Equus caballus. Outras espécies Equus espalharam-se pela América no Sul. Acredita-se que Fazendo uma comparacão do Equus ao Hyracotherium pode-se concluir que nunca poderiam ser considerados do mesmo “tipo” pois as diferenças entre ambos sugerem uma evolução a longa escala. 65 Únicos género Equus (e de toda a família equidae) que sobreviveram e sobrevivem ate hoje:  Equus burchelli – a zebra africana, inclui as sub-espécies zebra de Grant, zebra de Burchel’s e a zebra de Chapman’s, o Quagga, etc. Este tipo de zebra é o que se considera a “típica zebra, com listras verticais largas e listras horizontais no dorso.  Equus zebra – A zebra sul-africana. Uma espécie mais pequena e com um padrão diferente da anterior.  Equus grevyi – A maior espécie de zebra, com listras muito estreitas e enormes orelhas.  Equus caballus – O verdadeiro cavalo, que por sua vez deu origem a muitas outras sub- espécies.  Equus hemionus – Espécies adaptadas ao deserto, incluindo “onagros”, E. Kiang.  Equus asinus - Burros, localizados na África do Norte. Evolução convergente ou Convergência adaptativa É aquela em que a acção do mesmo meio ambiente com uma grande pressão de selecção, permite que se originem formas com grandes semelhanças, a partir de taxons muito diferentes. Ex. A partir de répteis, peixes e mamíferos originaram-se ictiossauro (réptil fóssil), tubarão (peixe cartilagineo) e golfinho (peixe aquático). Quando duas linhagens distintas que apresentam planos de organização deferentes e que por adaptação, a um mesmo meio, adquirem órgãos análogos ou morfologia próxima entre um tubarão, dinossauro e um golfinho é uma adaptação que facilita uma melhor locomoção no meio aquático, assim se diz que houve evolução convergente, (BREUIL, 1997:109). Os organismos que em consequência de radiação adaptativa, ocupam nichos ecológicos semelhantes, acabam por assemelhar-se um do outro. Os marsupiais australianos estão impressionantemente parecidos com os seus correspondentes placentários. A evolução convergente ocorre quando duas espécies distintas com origem diferente e sem qualquer parentesco, sujeita a pressão selectiva semelhante, vão desenvolver estruturas e modelos semelhantes. Sobre condições ambientais similares, estruturas fundamentalmente diferentes, grupos de organismos podem passar por modificações para servirem a função similar. Têm estruturas similares, processo fisiológico ou modos de vida em organismos que aparentemente não apresentam ligações filogenéticas são descritas como análogas tais como:  Asas de morcegos, de pássaros e de insectos; 66  As pernas articulares de vertebrados e de insectos;  Os olhos de vertebrados e de moluscos cefalópodes (lulas e polvos). Divergência adaptativa ou evolução divergente É aquela em que a acção de ambientes diversos, cada um deles com uma pressão de selecção diferente, dá origem a formas diferentes a partir de um ancestral comum. Ex. a partir de insectívoros primitivos foram originados lagomorfos, proboscideos, quirópteros, cetáceos, perissodactilos, símios, desdentados. A divergência adaptativa ocorre quando duas populações se separam e acumulam diferenças que impossibilitam o cruzamento entre elas, originando novas espécies. Quando um grupo de organismos compartilham uma estrutura homóloga que é especializada para realizar uma variedade de funções e se adaptar as diferentes condições e modos de vida, é chamada de irradiação adaptativa. A difusão gradual de organismos com irradiação adaptativa é conhecida como evolução divergente. Evolução Paralela e Co-Evolução. Evolução paralela - é aquela que ocorre quando duas espécies independentes evoluírem junto ao mesmo tempo no mesmo espaço e adquirirem características similares, ou seja, são transformações evolutivas similares em seres relacionados. Exemplo: as abelhas e as vespas apresentam evolução paralela, pois ambas vivem em grupos ou sociedade e se assemelham na maneira de pousar o voo e outras espécies de insectos que se relacionam e se assemelham no modo de pousar o voo. Nesta perspectiva, evolução paralela - é o desenvolvimento de características semelhantes em organismos que não são intimamente relacionados, devido à adaptação a ambientes semelhantes e/ou estratégias de vida. Co-evolução - pode ser definida como a evolução simultânea de duas ou mais espécies que têm um relacionamento ecológico próximo. A co-evolução também pode ocorrer nas redes tróficas.  Co-adaptação - É uma interacção ecológica, como mutualismo, predador-presa, competição etc que é de longo prazo, alterando as características adaptáveis de cada espécie devido a selecção natural imposta de uma sobre a outra e vice-versa. Neste contexto pode-se pensar que a co-adaptação implica o surgimento da co-evolução. 69 começou como um grão primordial extremamente denso, que por razões ainda desconhecidas, teria se expandido subitamente originando o espaço, o tempo e toda matéria e energia existente no universo. A teoria do Big-Bang diz o seguinte: que antes de tudo o que está aí, constelações de estrelas, planetas, cometas, satélites, etc, havia um ponto concentrando toda a matéria existente, e por isso mesmo com uma densidade altíssima. (http://www.escolavesper .com.br\terra - 18. 03. 2014). Os cosmólogos usam o termo "Big Bang" para se referir à ideia de que o universo estava originalmente muito quente e denso em algum tempo finito no passado e, desde então tem se resfriado pela expansão ao estado diluído actual e continua em expansão actualmente. Com base a esta teoria, o universo surgiu há pelo menos 13,7 bilhões de anos, a partir de um estado inicial de temperatura e densidades altamente elevadas; embora essa explicação tenha sido proposta na década de 1920, sua versão actual é da década de 1940 e deve-se sobretudo ao grupo de George Gamow que deduziu que o Universo teria surgido após uma grande explosão resultante da compressão de energia. Os cientistas calcularam que, após a grande explosão primordial, a temperatura no universo era tão alta que impossibilitava a existência dos elementos químicos. Entretanto passado alguns instantes de anos, a temperatura diminuiu para permitir o surgimento dos átomos do elemento mais simples, o hidrogénio. Passado algum tempo, começaram a surgir estrelas (Corpos celeste formadas basicamente por aglomerados de átomos de hidrogénio e que passam parte da sua existência emitindo energia na forma de luz e calor). O conjunto das estrelas e da matéria cósmica, atraído pela força de gravidade, originaram as primeiras galáxias. (http://www.escolavesper.com.br\terra - 20. 03. 2014). Pré-supostos da Teoria de Big Beng A Teoria do Big Bang baseia-se em dois pressupostos: Primeiro Pressuposto: é a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, que explica a interacção gravitacional da matéria; Segundo Pressuposto: é o conhecido; Princípio cosmológico, diz que o aspecto do universo é dependente da posição do observador (não há um ponto de observação privilegiado, o universo 70 é isotrópico) e da direcção em que ele olhe (o universo apresenta o mesmo aspecto não importando a direcção em que se o olhe — o universo é homogénea). Origem do Sistema Solar O sol é uma dos 100 bilhões de estrelas que constituem a galáxia espiralada chamada via láctea. Os cientistas calculram com base em diversas evidências, que o sol surgiu há cerca de 5 bilhões de anos, a partir da compactação de uma grande nebulosa existente na via láctea. Devido a forças gravitacionais de partículas, de gases e poeira, atraíram-se e juntaram-se no centro da nebulosa que originou o sol na medida que a massa central crescia aumentava a sua força gravitacional, o que leva o sol em formação a atrair mais partículas e gases. Após a compactação durante milhões de anos o sol atingiu cerca de 10 milhões de graus centígrados na região central. Origem dos Planetas Na óptica de AMABIS e MARTHO (1994) acredita-se que restos de nebulosa que formou o sol permaneceram girando ao redor dele como uma nuvem gasosa. Entre 5 a 4,5 bilhões de anos atrás, ocorreram vários pontos de condensação nessa nuvem, originando aglomerados compostos precursores dos planetas, satélites, asteróides e cometas, estes formavam-se assim o sistema solar constituído pelo sol e pelos demais astros que orbitam em redor dela. Actualmente, há fortes evidências de que outras estrelas, além do sol, possuem planetas; admitindo-se a existência de dezenas de bilhões de galáxias cada uma com centenas de bilhões de estrelas. Assim, encontram-se cerca de 10 planetas que são: Mercúrio, Venos, Terra, Lua, Marte, Jupter, Saturno, Urânio, Eris e Neptuno. Origem da Terra De acordo com CHANG (1999:238) A datação radiométrica permitiu aos cientistas calcular a idade da Terra á bilhões de anos, a terra era uma bola de fogo, constituída de elementos incandescente; desprendendo gases e vapores, uma parte destes vapores, que deveria ser o vapor de água, a medida que se afastava da massa incandescentes, resfriava-se e se transformava em água líquida, caindo em forma de chuva, pouco a pouco, nosso planeta começou a esfriar, isto levou bilhões de anos. A superfície terrestre solidificava-se lentamente, e emanava gases e vapores provenientes das rochas. Um dia, a condensação do vapor provocou a queda de chuvas torrenciais; dilúvio que durou séculos. As depressões da crosta terrestre foram submersas, formaram-se mares e 71 oceanos que ao princípio ferviam e colunas de vapor pairavam sobre eles. Depois, o borbulhar cessou mas as águas permaneceram escaldantes. As rochas esfriaram-se aos poucos e o mar arrefeceu tornando possível o aparecimento das primeiras vidas aquáticas, mais tarde, a vida surgiu também na terra firme, com ocorrência de plantas e animais superiores. Composição da Terra A Terra é formada basicamente por três camadas: crosta terrestre, manto e núcleo. A crosta é a parte mais superficial, onde vivem as pessoas. O manto, região intermediária, constitui-se principalmente de silício, ferro e magnésio. O núcleo, camada mais interna, compõem-se o ferro e níquel e localiza-se a cerca de 6. 500 km abaixo da superfície. Crosta Terrestre - São reconhecidas duas zonas que formam a crosta nas regiões continentais:  A primeira zona ― é a superior, chamada de sial (devido ao predomínio de Origem da Terra graníticas, ricas em silício e alumínio).  A segunda zona ― é a inferior conhecida por sima, pelo fato de se acreditar que nesta porção da crosta haja a predominância de silicatos de magnésio e ferro. De acordo com CHANG (1999:240) “A crosta terrestre é subdividida em placas - as placas tectónicas, sobre elas estão apoiados os continentes, essas placas estão em constante movimento, impulsionadas pelas correntes do manto”. Portanto, os continentes se deslocam sobre o magma, como se estivessem flutuando. Esse fenómeno é chamado deriva continental. No passado essa movimentação provocou a formação de cordilheiras e grandes conjuntos montanhosos. Actualmente, nos limites que separam as placas tectónicas em movimento situam-se regiões sujeitas a terramotos e erupções vulcânicas. O Núcleo - O núcleo, é formado por origem da Terra e por uma liga metálica constituída principalmente de ferro e níquel a uma temperatura por volta de 3500º C. com cerca de 3400 km de raio, sua consistência é líquida, mas supõe-se que mais no interior exista um núcleo sólido. O Manto - O manto é uma grossa camada rochosa, com cerca de 2900km de espessura, que envolve o núcleo e que compõe a maior parte da massa terrestre. É formado principalmente por silício e magnésio. Sua consistência é pastosa e está em constante movimentação. A lava 74 primeira defendia que os animaculos se originam de pais como formas de vida superior, a esta ideia de que os animaculos, já existentes deram origem a outros foi dado o nome de Biogénese. Abiogénese - do grego a-bio-genesis, "origem não biológica" designa de modo geral o estudo sobre a origem da vida a partir de matéria não viva. O defensor mais famoso dessa hipótese na antiguidade foi Aristóteles há mais de dois mil anos, e em sua versão, supunha a existência de um "princípio activo ou força vital" dentro de certas porções da matéria inanimada. Esse princípio activo organizador, que seria responsável, por exemplo, pelo desenvolvimento de um ovo no animal adulto, cada tipo de ovo tendo um princípio organizador diferente, de acordo com o tipo de ser vivo. Esse mesmo princípio organizador também tornaria possível que seres vivos completamente formados eventualmente surgissem a partir da "matéria bruta". Aristóteles assim como outros asseguravam isso com base na observação e dedução lógica, por exemplo um punhado de trapos velhos e sujos eram portadores da força vital por isso que depois de algum tempo seres vivos de características semelhantes como ratos e insectos; larvas a partir da carne podre ou de restos de animais mortos, portanto a ideia era baseada em observações descuidadas, sem rigor científico actual de alguns animais aparentemente surgirem de matéria em putrefacção, ignorando a preexistência de ovos ou mesmo de suas larvas. Relatos de geração espontânea são encontrados, por exemplo, na mitologia grega após o dilúvio universal, o casal humano sobrevivente Deucalião e Pirra precisou da ajuda dos deuses para recriar a humanidade, mas os animais apareceram através da geração espontânea. No século XVI, Paracelso, descreveu diversas observações acerca da geração espontânea de diversos animais, como sapos, ratos, enguias e tartarugas, a partir de fontes como água, ar, madeira podre, palha, entre outras. Cientistas de todos os campos do saber acreditavam, por exemplo, que as moscas eram originadas da matéria bruta do lixo. Já no século XVII Em resposta às dúvidas de Sir Thomas Browne sobre "se camundongos podem nascer da putrefacção", Alexander Ross respondeu: Então pode ele (Sir Thomas Browne) duvidar se do queijo ou da madeira se originam vermes; ou se besouros e vespas das fezes das vacas; ou se borboletas, lagostas, gafanhotos, ostras, lesmas, enguias, e etc, são procriadas da matéria putrefeita, que está apta a receber a forma 75 de criatura para a qual ela é por poder formativo transformada. Questionar isso é questionar a razão, senso e experiência. Se ele duvida que vá ao Egipto, e lá ele irá encontrar campos cheios de camundongos, prole da lama do Nilo, para a grande calamidade dos habitantes: O médico belga J. B. Van Helmont, que posteriormente foi responsável por grandes experimentos sobre fisiologia vegetal, chegou a prescrever uma "receita" para a produção espontânea de camundongos em 21 dias. Segundo ele, bastava que se jogasse, num canto qualquer, uma camisa suja (o princípio activo estaria no suor da camisa) e sementes de trigo para que dali a 21 dias fosse constatada a geração espontânea. Essas conclusões erróneas se devem a falta de metodologia apropriada, limitando variáveis certos e permitindo trazer resultados falsos, como por exemplo, impedir que ratos já formados tivessem acesso à "receita" que supunha-se produzir ratos aliada ao pressuposto de que a geração espontânea era mesmo possível. Biogénese - Palavra que provem da união de duas palavras, bio que quer dizer vida e génese que quer dizer surgir da vida. Esta teoria sugere segundo o qual qualquer ser vivo é sempre originado por outro ser vivo preexistente. Defensores da Biogénese Experiências de Francesco Redi (1626-1697) O primeiro passo na refutação científica da Abiogénese aristotélica foi dado pelo italiano Francesco Redi, que em 1668, provou que larvas não nasciam em carne que ficasse inacessível às moscas, protegidas por telas, de forma que elas não pudessem botar lá seus ovos. Em suas "Experiências sobre a geração de insectos", Redi disse: Embora me sinta feliz em ser corrigido por alguém mais sábio do que eu caso faça afirmações erróneas, devo expressar minha convicção de que a Terra, depois de ter produzido as primeiras plantas e animais, por ordem do Supremo e Omnipotente Criador, nunca mais produziu nenhum tipo de planta ou animal, quer perfeito ou imperfeito. Para observar o comportamento dos vermes que apareciam na carne em putrefacção, Redi colocou alguns destes organismos num recipiente fechado. Alguns dias depois, os vermes tornaram-se imóveis e assumiram formas ovais, escuras e duras. As cascas duras quebraram- se alguns dias depois e do interior de cada uma saiu uma mosca semelhante as que são vistas diariamente nos açougues, sobretudo a carne. Destas observações ele concluiu que os vermes 76 da carne podre constituem uma etapa do cíclo de vida de certas espécies de moscas. Estas larvas então deveriam surgir de ovos colocados pelas próprias moscas na carne e não por geração espontânea onde a carne servia apenas como alimento para as larvas. Para ostentar esta hipótese Redi realizou a seguinte experiência: colocou pedaços de carne em alguns frascos de boca larga, tapou metade dos frascos com uma tela, enquanto a outra metade ficava aberta. Nos frascos abertos onde as moscas entravam e saiam activamente surgiu uma grande quantidade de larvas. Nos fechados não apareceu nenhuma larva apesar de muitos dias terem passado desde que a carne fora colocada. Com essa experiência simples ele demonstrou que as larvas da carne podre desenvolvem-se de ovos de moscas e não da transformação da carne, como haviam afirmado os adeptos da Abiogénese. As experiências de Francesco Redi, ainda não eram suficientes para provar que todo ser vivo tem de ser obrigatoriamente surgir de outro preexistente, muito menos criar uma teoria para criação da vida na terra, limita-se apenas a alguns seres macroscópicos. Experiências de Needham e Spallanzani John Needham (1713-1781), em 1745, realizou novos experimentos que vieram a reforçar a hipótese de a vida poder originar-se por Abiogénese. Consistiam em aquecer em tubos de ensaio líquidos nutritivos, com partículas de alimento. Fechava-os, impedindo a entrada de ar, e os aquecia novamente. Após vários dias, nesses tubos proliferavam enormes quantidades de pequenos organismos. Esses experimentos foram vistos como grande reforço a hipótese da Abiogénese. Lazzaro Spallanzani (1729-1799), em 1768 criticou duramente a teoria e os experimentos de Needham, através de experimentos similares, mas tendo fervido os frascos fechados com sucos nutritivos durante uma hora, que posteriormente foram colocados de lado durante alguns dias. Examinando os frascos, não encontrava-se qualquer sinal de vida. Ficou dessa forma demonstrado que Needham falhou em não aquecer suficientemente a ponto de matar os seres preexistentes na mistura. Isso no entanto não foi suficiente para descartar por completo a hipótese da Abiogénese. Needham replicou, sugerindo que ao aquecer os líquidos a temperaturas muito altas, pudesse estar destruindo ou enfraquecendo o "princípio activo". A hipótese de Abiogénese continuava 79 Um dos cientistas a organizar essas ideias foi o Bioquimico Russo Aleksander Oparin, que em 1936 propôs um modelo de como a vida poderia ter surgido. As ideias proposta pelo Oparin foram:  Atmosfera primitiva tinha uma composição muito diferente da actual. Acreditava Oparin que existia nela amónia (NH3), metano (CH4), hidrogénio (H2), e vapor de água (H2O).  As chuvas e tempestades eram acompanhadas por descargas eléctricas violentas na atmosfera. Essas descargas e a radiação ultravioleta que chegavam livremente à superfície actuavam sobre as substâncias da atmosfera, modificando algumas das suas ligações. Isso permitiu o surgimento das substâncias novas, algumas delas orgânicas como os aminoácidos. Esse tipo de síntese realizada sem a participação de seres vivos, é denominado pré-biotica.  Os compostos que surgiram na atmosfera dissolviam na agua das chuvas e eram arrastados à crosta; a agua evaporava-se, enquanto as substancias formavam uma camada cada vez maior sobre a crosta. Essas moleculas foram os elementos essenciais para a evolução da vida. Nessa época a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua crosta, formando os mares primitivos. Oparin sugeriu que diferentes tipos de coacervados podem ter se formado nas "sopas primitivas" dos oceanos. Esses coacervados não eram seres vivos, mas sim uma primitiva organização das substâncias orgânicas, principalmente proteínas, em um sistema isolado. Apesar de isolados os coacervados podiam trocar substâncias com o meio externo, sendo que em seu interior houve possibilidade de ocorrerem inúmeras reacções químicas. Subsequentemente, sujeitos ao processo de selecção natural, esses coacervados cresceram em complexidade, adquirindo por fim características de organismos vivos (AMABIS E MARTHO, 1997:662.) Experiências de Miller - Stanley Lloyd Miller (7 de Março de 1930 - 20 de Maio de 2007), A Experiência de Miller foi uma experiência concebida para testar a hipótese de Oparin e Haldane sobre a origem da vida. Segundo o experimento as condições da terra primitiva favoreciam a ocorrência de reacções químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos precursores da vida. Em 1953, Stanley. L. Miller e Arold C. Urey da Universidade de Chicago, realizaram uma experiência para testas a hipótese de Oparin que 80 ficou conhecida pelos nomes dos cientistas. Esta experiência tornou-se uma experiência clássica sobre a origem da vida. Ficou conhecido pelos seus trabalhos sobre a origem da vida. Notabilizou-se, pela primeira vez, aos 23 anos de idade, por seu trabalho feito em colaboração com Harold Clayton Urey, que ficou conhecido como a Experiência de Urey-Miller, ou mesmo como "Sopa Orgânica". A experiência de Miller consistiu basicamente, em simular as condições da terra primitiva postuladas por Oparin e Haldane. Para isso, criou um sistema fechado, onde inseriu os principais gases atmosféricos tais como hidrogénio, amónio, metano além de vapor de água. Através de descargas eléctricas e ciclo de aquecimento e condensação de água, obteve após algum tempo diversas moléculas orgânicas (aminoácidos). Deste modo, conseguiu demonstrar experimentalmente que seria possível aparecerem moléculas orgânicas através de reacções químicas na atmosfera, utilizando compostos que poderiam estar nelas presentes. Estas moléculas são indispensáveis para o surgimento da vida. Experiência de Fox Segundo AMABIS E MARTHO (1997: 662) - Sidney Fox (1912-1998), foi um perquisafor norte americano que baseando –se na teoria de Oparin, que dizia que a água da Terra primitiva continha vários aminoácidos e era levada pelas chuvas para a superfície das rochas quentes, e esse calor provocava a união dessas moléculas, Fox realizou um experimento muito parecido em seu laboratório. Fox preparou uma solução líquida contendo aminoácidos e colocou essa solução em uma superfície seca e aquecida. Em seguida, adicionou água salgada ao sistema, simulando a água do mar que molhava as rochas. Após algum tempo, Fox analisou a solução no microscópio e observou a formação de umas pequenas esferas. Essas pequenas esferas tinham a propriedade de aumentar seu tamanho e se dividirem em esferas menores. Essas esferas eram formadas por Fig. 6 – Experiencia de Miller 81 proteínas em seu interior, resultantes das ligações entre os aminoácidos. Ao redor dessas esferas havia pequenas bolsas, provavelmente formadas por moléculas de água. Os coacervados são produzidos dessa forma e possuem essa mesma composição. As proteínas se aglomeram e, ao redor se forma uma película composta por moléculas de água, transformando o coacervado em um sistema isolado. Recentemente, cientistas utilizaram material orgânico proveniente de meteoritos em um experimento. O material orgânico foi dissolvido em água e observaram a formação de coacervados. (AMABIS E MARTHO 1997: 662) Metabolismo das células Metabolismo (do grego metabolismos, que significa “mudança”, troca) é o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. O termo “metabolismo celular” é usado em referência ao conjunto de todas as reacções químicas que ocorrem nas células. Estas reacções, são responsáveis pelos processos de síntese e degradação dos nutrientes na célula e constituem a base da vida, permitindo o crescimento e reprodução das células, mantendo as suas estruturas e adequando respostas aos seus ambientes. Origem dos compostos orgânicos Os estudos actuais indicam que a terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos. Acredita – se que todo o sistema solar se originou da condensação gradual de partículas existentes no espaço, inicialmente devido a grande compressão da matéria que se considerava, a terra era muito quente. Porem com o tempo ela foi se resfriando. Sendo formadas as primeiras rochas de superfície, que datam de aproximadamente 3,5 bilhões de anos (GOWDAK e MATTOS, 1990: 178). Um factor importante para o desenvolvimento da vida foi o acúmulo de água no estado líquido na superfície da terra. No inicio a água deve ter formado uma camada espessa de vapor, cuja condensação produzida chuva, que, ao atingir a superfície quente, era transformada em vapor. Com o resfriamento da crosta, as aguas das chuvas puderam ser acumuladas em depressões de sua superfície formando os oceanos primitivos. Outro factor fundamental para a origem da vida foi a presença do carbono, hidrogénio, oxigénio e nitrogénio, elementos que entram na composição dos seres vivos. Pesquisas indicam que tais elementos deveriam estar presentes na atmosfera primitiva, principalmente na constituição de moléculas de metano (CH4), amónia (NH3), água (H2O) e hidrogénio (H2). 84 simples – água (H2O) e gás carbónico (CO2) – utilizando a energia da luz. Alem de produzir glícidos, a maioria dos seres autocríticos actuais também produzem gás oxigénio (O2), que é liberado para o ambiente. Acredita se que, o inicio da evolução da fotossíntese, os reagentes eram gás carbónico (CO2) e o sulfito de hidrogénio (H2S). Esse tipo de fotossíntese, realizado ainda hoje por algumas espécies de bactérias conhecidas como sulfobactérias, apresentando a seguinte equação: A pouco menos de 3 Bilhões de anos surgiram bactérias fotossintetizantes capazes de utilizar a água (H2O) em lugar de gás sulfídrico (H2S). Graças a grande disponibilidade de água na terra, essas bactérias puderam se espalhar por todo planeta. Acredita-se que essas primeiras bactérias fotossintetizantes foram as ancestrais das cianobactérias actuais. Equação geral da fotossíntese: 12 H2O + 6 CO2 -----> C6H12O6 + 6 H2O +6 O2 Origem da Respiração Aeróbica Segundo AMABIS e MARTHO (36:2004) os seres ancestrais das cianobacterias, alem de desenvolver sistemas químicos oxidantes, passaram aproveitar o poder oxidante do gás para quebrar moléculas orgânicas dos alimentos que elas mesmas produziam pela fotossíntese. A oxidação controlada das substâncias orgânicas usadas como alimento garantia alta eficiência na obtenção de energia, surgia assim a respiração aeróbica. Equação da respiração aeróbica: C6H12O6 + 6O2 -----> 6CO2 + H2O + energia (36 ou 38 ATP) A equação da respiração aerobica é praticamente ao inverso da equação de fotossíntese. Isso significa que, há cerca de 2 bilhões de anos, começou a se estabelecer, na terra, um equilíbrio dinâmico entre esses dois processos energéticos, que perdura até hoje. Na fotossíntese, gás carbónico e água são utilizadas como reagentes, originando moléculas orgânicas e gás oxigénio (O2) como produtos, na respiração aeróbia, moléculas orgânicas reagem com moléculas de gás oxigénio (O2), originando água (H2O) e gás carbónico (CO2) como produtos. Outra consequência da presença de gás oxigénio na atmosfera terrestre foi a formação de uma camada de gás de ozónio (O3) na estratosfera, entre 12 e 50 quilómetros de altitude. Antes do surgimento da camada de ozónio (O3), a vida estava restrita aos ambientes protegidos de lagos e mares. Foi a filtração de radiação ultra violeta pela camada de ozónio atmosférica que possibilitou aos seres vivos a colonização de ambientes de terra firme expostos à luz solar. 85 Origem das células procarioticas e eucarioticas Na visão de AMABIS e MARTHO (253:2008) no inicio da era pré-câmbriana surgiram as moléculas precursoras da vida, cuja principal característica era a capacidade de auto – duplicação. As moléculas deve ter se organizado em sistemas cada vez mais complexos, capazes de realizar certos tipos de reacções químicas que permitem obter energia e utiliza – lá para manter a organização molecular, para crescer e para multiplicar-se. O aparecimento de “sistemas autoduplicativos”, que provavelmente se mantinham isolados do ambiente por envoltório membranoso, marca o início da história da vida na terra. Esses sistemas as “autoduplicativos”, que surgiram, ao que tudo indica, há mais de 3,5 bilhões de anos, foram os ancestrais das células vivas. Os primeiros seres vivos deviam ser muito simples, constituídos por uma única célula com organização procariótica, ou seja desprovida de envoltório nuclear e de órgãos membranosos no citoplasma. Os cientistas imaginam que os seres actuais mais semelhantes aos primeiros seres vivos que habitam no nosso planeta sejam as arqueas (antigamente chamadas de arqueobacterias), capazes de viver em ambientes inóspitas com fontes de águas quentes, lagos salgados e pântanos. Acredita-se que esses ambientes tenham certa semelhança com que os que existiram na terra primitiva, dos quais as primeiras formas de vida evoluíram. Por volta de 2 milhões de anos atrás, surgiu a célula eucariótica, como resultado da associação simbiótica entre células procarióticas. As evidências que as mitocôndrias presentes em praticamente todas as células eucarióticas e os plastos presentes em células de algas e de plantas descendam de bactéria endocimbiotecas são actualmente refutadas. O outro passo mais importante na história da vida foi o aparecimento de seres eucarióticos multicelulares isto é constituído por muitas células. Nesta estratégia, células resultantes da multiplicação de células inicial o zigoto passaram a viver juntas e dividiram as tarefas de sobrevivência, com o tempo surgiram organismos com células cada vez mais especializadas em desempenho de função específica, o que permitiu o aparecimento de tecidos e dos órgãos de organismos multicelulares. Hipótese endossimbiotica ou simbiogénica As células eucarióticas actuais tem organelas nos quais ocorrem as etapas fundamentais dos processos de obtenção e de transformação de energia, são as mitocôndrias e plastos. As mitocôndrias estão presentes em praticamente em todas as células eucarióticas e, em seu 86 interior, ocorre a respiração celular. Os plastos estão presentes em células de algas e de plastos nele ocorre a fotossíntese. Os cientistas acreditam que tanto nas mitocôndrias como plastos descendem de bactérias primitivas que, em passado distante, associaram-se às primitivas células eucarióticas. Essa ideia central da hipótese endossimbiotica ou simbiogenica. Segundo essa hipótese, "as primeiras células eucarióticas adquiriram capacidade de respirar oxigénio quando passaram a abrigar, em seu citoplasma, células procarióticas respiradoras". Vias evolutivas das plantas Origem das primeiras formas de vida vegetal A origem da vida na Terra continua ainda a ser um dos grandes mistérios actuais. No entanto, devido a estudos fornecidos por várias ciências, como a Biologia, Paleontologia, Física, Química, Geologia, Astronomia e outras, chegou-se à conclusão que as condições primitivas existentes neste Planeta eram muito diferentes das actuais. Provavelmente, há mais de quatro mil milhões de anos, a Terra seria constituída por massas continentais e oceanos, rios e lagos, e a atmosfera da Terra seria desprovida de oxigénio e ozono, mas rica em dióxido de carbono (CO2). As primeiras formas de vida terão surgido no meio aquático e sido muito simples (Procariontes), constituídas por protoalgas (semelhantes às actuais algas azuis) e bactérias – organismos unicelulares, cujo ADN se encontra disperso no citoplasma, sendo nulos ou muito raros os seus registos fósseis nas camadas geológicas. Estes organismos receberiam a energia solar necessária para a realização da fotossíntese. Entretanto, foram ocorrendo uma multiplicidade de transformações e uma acumulação de informação genética diversificada que proporcionou a volução para várias formas no meio aquático. Supõe-se que, quando o oxigénio atingiu a percentagem de 1% do valor actual existente na atmosfera (20%), o ozono surgiu como resultado de reacções de fotodissociação operadas na alta atmosfera (O2(g) + O(g) + Energia O3(g)). Este gás constitui um filtro eficaz para as radiações UV, letais para a vida, tornando a superfície terrestre habitável para os organismos se instalarem, as plantas iniciaram então a vida em terra firme. Deste a aparição da vida vegetal na Terra, milhões de espécies vegetais têm povoado o planeta, na sua maioria já extintas. O reino vegetal constitui um dos mais avançados organismos vivos na terra, tendo sido as primeiras a evoluírem antes dos animais. 89 confunde com o do insecto que as poliniza. Igualmente se regista uma adaptação entre as espécies de Strelitzia Aiton e a ave que as poliniza, que apresenta um bico estreito e comprido que se adapta à forma da corola, o que permite que a polinização se efectue. Os elementos comuns nas floras Americana, das Ilhas Macaronésicas e Africana, datam possivelmente do Cretácico, quando as massas de terra estavam ligadas, ou próximas umas das outras, o que é confirmado por espécies idênticas existentes naturalmente em continentes diferentes. Devido às grandes mudanças que se verificaram desde o final da Era Mesozóica até às últimas glaciações no Quaternário, a floresta tropical e subtropical até então existente, com poucas excepções, regrediu e extinguiu-se na Europa e Norte de África. Algumas espécies sobreviveram em refúgios onde as condições climáticas eram mais favoráveis, como a vegetação existente nos arquipélagos de Açores e Madeira, incluindo as ilhas Selvagens (República Portuguesa); Canárias (Reino de Espanha) e Cabo Verde (República de Cabo Verde) que fazem parte das Ilhas Macaronésicas, cuja floresta natural, conhecida por Laurissilva, remonta ao Terciário, quando chegou a ocupar vastas extensões do Continente Europeu e da bacia do Mediterrâneo, representa actualmente uma raridade de elevada importância científica, sendo constituída por espécies com carácter de relíquia. Na ilha da Madeira, é reconhecida pela UNESCO, desde 1999, como Património Mundial Natural, com base na sua riqueza, especificidade biológica e bom estado de conservação. Na escala do tempo geológico, segue-se a Era Cenozóica, a mais recente da história da Terra, que se divide em dois períodos, o Terciário e o Quaternário. No Terciário, continuou a deriva continental e é marcado por um clima tropical e subtropical, no qual a flora foi dominada por florestas de Coníferas, as Gimnospermas mais evoluídas e Angiospermas. O Quaternário é caracterizado pelo aparecimento dos hominídeos na Terra. Nesta época, apresentava uma variedade de climas, com alternância de fases glaciares que se reflectiram acentuadamente na modelacao da superficie. Relativamente à flora, não existem grandes diferenças relativamente ao período anterior (o Terciário). Na sua primeira fase, Época Pleistocénica, ocorreram diversos períodos de glaciações com transformações na vegetação, entre os estados glaciais e interglaciais, e ocorrência de intervalos de clima mais seco. 90 As amplas glaciações que ocorreram durante esta época conduziram a uma extensa distribuição de espécies pelas regiões temperadas, ficando agrupadas em colónias remotas, mas geneticamente idênticas. Como exemplo menciona-se o Feto-redondo (Adiantum reniforme L.) distribuído actualmente pelas ilhas Canárias, Madeira, Quénia e SW da China, locais onde não ocorreram glaciações. No entanto, registos fósseis demonstram que esta espécie estava amplamente disseminada por uma extensa área do Globo terrestre. Também a Cactácea Rhipsalis baccifera (J. S. Muell.) Stearn, o cacto-coral, encontra-se espontaneamente na América, África tropical e Sri Lanka. A segunda fase do Quaternário, a Época Holocénica, corresponde ao tempo decorrido após a última glaciação até à actualidade, registando-se a dominância do Homo sapiens. Ordem evolutiva das plantas 1. Talófitas - são plantas cujo corpo é um talo, estrutura não diferenciada em raiz, caule e folha; a absorção de nutrientes é realizada pelo talo, uma vez que essas plantas vivem dentro da água, organismos com estruturas moles, avasculares com células totipotentes. Os representantes deste grupo de organismos são as algas pluricelulares. 2. Briófitas - são plantas mais primitivas onde se processa alternância de gerações em duas fases: gametófita (produção de células sexuais) e esporófita (produção e disseminação de esporos assexuados). Com a produção e disseminação de esporos e o surgimento de estruturas como rizóides, caulóides e filóides que desempenham um papel semelhante ao da raiz, caule e folha, as briófitas conquistaram o ambiente terrestre. Necessitam de água para completar o seu ciclo de vida e, por esse motivo, a maior parte vive em ambientes húmidos e sombrios. São plantas avasculares (sem vasos condutores de seiva) o transporte da seiva ocorre de célula a célula por difusão simples através suas paredes. O principal representante do grupo das briófitas tem os musgos. 3. Pteridófitas - Estas foram primeiras plantas a possuir vasos condutores de seiva. A existência de vasos possibilitou às plantas a conquista definitiva do ambiente terrestre, o que as permitiu uma maior absorção de água e sais minerais até as folhas e de seiva elaborada para as demais partes da planta. Os principais representantes deste grupo de plantas são as samambaias. 4. Gimnospermas – são as primeiras plantas a produzirem flores e sementes, sem frutos, isto é, sementes nuas. As flores das gimnospermas são chamadas de cones ou estróbilos, elas são 91 de um só sexo, masculino ou feminino. A produção de flores nas gimnospermas, permitiu uma polinização cruzada efectuada por agentes polinizadores e, a presença de semente, um órgão reprodutor particularmente bem adaptado a dispersão em meio terrestre, também revela um elevado grau de evolução, facto que contribuiu na maior variabilidade genética. O representante das gimnospermas é o pinheiro. http://www.coladaweb.com/biologia/botanica/ origem-e-evolucao-das-plantas. 5. Angiospermas - são as mais evoluídas do planeta em relação as Talófitas, Briófitas, Pteridófitas e Gimnospermas, pois apresentam flor, fruto e semente protegida pelo fruto. Elas correspondem ao grupo de plantas com maior número de espécies na Terra. Possuem como característica exclusiva, a semente contida dentro de um fruto, marcando assim grande diferença com outras subdivisões das plantas. Por esse motivo, elas são conhecidas como plantas frutíferas, sendo subdivididas em dois grandes grupos: nomocotiledóneas (ex: arroz) e dicotiledóneas (ex: abacate). Principais características evolutivas das plantas A evolução das plantas ao meio terrestre, passou pela aquisição de características ou estruturas que lhes permitiu uma maior adaptação ao novo meio de vida. As características que permitiram um novo meio de vida às plantas foram:  Aquisição de sistema vascular (vasos condutores), que garantem a distribuição das seivas bruta e elaborada pela planta;  Aquisição de estômas nas folhas, capazes de controlar a perda excessiva de água pela abertura e fechamento dos estomatos, permitindo o controlo das trocas gasosas entre a planta e o meio;  Aquisição de semente, órgão reprodutor adaptado a dispersão em meio terrestre.  Aquisição de flor, que permitiu o transporte dos grãos de pólen das anteras para estigmas por meio de agentes polinizadores como insectos, garantindo maior variabilidade genética. Vias evolutivas dos animais Na visão de AMABIS & MARTHO (2004:136), “a conquista da terra firme pelas plantas tornou esse ambiente convidativo para os animais que podiam utilizar as plantas como alimento. Possivelmente, os primeiros a empreender essa conquista foram artrópodes primitivos, ancestrais dos insectos e dos aracnídeos actuais. Logo outros grupos de animais invadiram a terra firmem, entre eles os vertebrados, ao qual pertencemos”. 94 Desenvolvimento de cavidade corporal Os cientistas acreditam que a presença de uma cavidade corporal interna, dentro da qual se movimentam e circulam líquidos, traz diversas vantagens ao animal, como facilitar a distribuição das substâncias para as células e a eliminação de suas excreções. Em animais mais complexos, essas funções são geralmente desempenhadas pelo sistema circulatório. Outro papel desempenhado pelo celoma em muitos animais é a acomodação e a protecção de órgãos internos. No interior da cavidade celômica, os órgãos podem crescer e movimentar – se com maior independência. Na minhoca, por exː o corpo é dividido em centenas de cavidades celômicas independentes, algumas delas abrigando órgãos excretores reprodutivos. O coração do homem localiza˗se no interior da câmara pericárdica, que nada mais é que uma cavidade celômica, uma vez que seu envoltório, o pericárdio, é de origem mesodérmica. Dentro a cavidade pericardica a movimentação do coração ocorre mais livremente, sem interferir nos outros órgãos. Além dessas funções, a presença de uma cavidade corporal cheia de líquido dá sustentação ao animal, podendo funcionar como uma espécie de esqueleto. Desenvolvimento de segmentação corporal A segmentação corporal ou metameria, presente em anelídeos, artrópodes e cordados, consiste na organização do corpo em uma série de segmentos, iguais ou semelhantes, os metâmeros, que se repetem ao longo de seu comprimento. Na luz de LOPES (2004:340), “na evolução dos cordados surgiu a metameria, evento que também ocorre na linhagem evolutivas dos protostomios e deu a origem aos anelídeos e aos artrópodes”. Nos anelídeos, com excepção do segmento cefálico, onde se localiza a boca e alguns órgãos (tentáculos e órgãos de sentidos), todos outros segmentos do corpo são muito semelhantes entre si. Cada metâmero contém musculatura e compartimentos celómicos independentes, com um par de órgãos excretores (nefrídios) e centro de controlo nervoso (gânglios) próprios, AMABIS & MARTHO 2004:276). Além dos anelídeos, a metameria também esta presente em artrópodes e vertebrados, incluindo a espécie humana. A metameria surge durante o desenvolvimento embrionário. Nessa fase, praticamente todas as estruturas corporais, excepto o futuro tubo digestivo, são segmentadas. Em alguns animais, 95 como nos anelídeos, a segmentação corporal permanece evidente nos indivíduos adultos. Nos insectos por exemplo, vários segmentos anteriores fundem-se formando a cabeça, enquanto segmente intermediários fundem-se formando tórax; a segmentação geralmente permanece evidente apenas na região posterior do corpo, o abdómen. Em crustáceos como camarão e lagosta, os segmentos anteriores e intermediários fundem-se formando o cefalotórax; apenas no abdómen a segmentação permanece visível. Nos artrópodes os metâmeros se reorganizam e podem até mesmo fundir-se durante o desenvolvimento embrionário para originar as diferentes partes do corpo do animal adulto. Em alguns vertebrados, a segmentação pode ser percebida na estrutura da musculatura corporal. O corpo humano, apesar de pouco evidente, tem padrão segmentado, uma herança evolutiva de nossos ancestrais peixes. A coluna vertebral humana é formada por uma repetição de ossos articulados, as vértebras, cada uma correspondendo a um metâmero originalmente presente no corpo do embrião. A segmentação dos músculos da barriga, bem visível no abdómen contraído dos fisiculturistas, é mais uma evidência de nossa metameria. A presença dos metâmeros a partir dos anelídeos até aos animais superiores revela uma evolução em relação aos animais inferiores acelomados e pseudocelomados dados que estes não apresentam a segmentação e consequentemente não há especialização dos processos vitais, a maioria deles sendo realizados por simples difusão. Desenvolvimento de sistemas esqueléticos Uma característica compartilhada pela maioria dos animais é a capacidade de movimentar – se por meio de contracções dos músculos corporais. Entretanto para que a contracção resulte em movimento os músculos precisam ter pontos de apoio, fornecidos pelo esqueleto tais como: Esqueleto hidrostático, exoesqueleto e endoesqueleto. Esqueleto hidrostático - Em nematóides e anelídeos têm cavidades corporais cheias de líquido (pseudoceloma e celoma), que servem de apoio para as contracções da musculatura e permitem movimentar e alterar a forma do corpo. Fala-se, nesse caso, em esqueleto hidrostático, uma vez que é o facto de a água (em grego hidro) ser incompressível que permite sustentar a acção muscular. Exoesqueleto - É uma cobertura rígida que envolve o corpo do animal totalmente completo e incompleto, protegendo os órgãos internos e fornecendo pontos de apoios para a musculatura. Exoesqueleto completo é típico dos artrópodes. E é constituído por uma carapaça de placas 96 articuladas compostas basicamente do polissacarídeo quitina, à qual podem se agregar outras substâncias. E para o exoesqueleto incompleto é típico dos moluscos como ostras, mexilhões, caracóis, caramujos, etc. Consiste de uma ou mais placas rígidas de carbonatos de cálcio, a concha, que recobre parcialmente o corpo. Por exemplo, moluscos bivalves como os mexilhões têm conchas constituídas por duas metades (valvas) que se articulam. E para caracóis têm a concha formada por uma valva única, espiralada, que protege as vísceras. Endoesqueleto - Os equinodermos e a maioria dos animais cordados possuem estruturas esqueléticas internas, responsáveis pela sustentação corporal e pela fixação dos músculos. Por exemplo Ouriço – do – mar, o seu endoesqueleto consiste de uma série de placas calcárias firmemente unidas entre se, que formam uma carapaça abaulada, tendo a função de proteger os órgãos interno e dar apoio aos músculos, inclusive os que movimentam os espinhos. Na maioria dos cordados vertebrados (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos), o endoesqueleto é bem desenvolvido, sendo composto de dezenas ou mesmo centenas de peças ricas em cálcio, os ossos. Para humano, por exemplo apresenta mais de duzentos ossos; estes formam estruturas protectoras como a caixa toráxica e craniana, que abrigam órgãos vitais. Conquista da Terra firme dos animais Origem dos peixes Os mais antigos fósseis de vertebrados são fragmentos de escamas de um peixe primitivo que viveu na metade do período Ordoviciano, há cerca de 480 milhões de anos. Os agnatos (Agnatha) ou cyclostomados (cyclostomata) recebem esses nomes por não possuírem mandíbulas do grego (a = não; gnathos = mandíbulas) e terem a boca sircular (cyclo = circulo; stoma = boca). Esses peixes não tinham mandíbulas e foram os ancestrais direitos dos peixes agnatos actuais como as lampreias. Um grupo de agnatos primitivos deu origem a peixes dotados de mandíbulas, que são chamados gnatostomados, que por serem altamente eficientes na captura de alimentos, diversificaram - se e expandiram - se rapidamente, passando a dominar os mares, (LOPES, 2004:345). Os mares do período Devoniano, havia fundamentalmente dois grupos desses peixes dotados de mandíbulas: Um que apresentava nadadeiras reforçadas por raios cartilaginosos (nadadeiras raiadas), e outro que apresentava nadadeiras carnosas e dotadas de estrutura óssea de sustentação (nadadeiras lobadas). Os peixes com nadadeiras raiadas tiveram grande sucesso evolutivo, e a maioria dos peixes actuais – os actinopterígios – descende deles.