Cooperação pode ser forma de sobrevivência

Fonte: Diário de Notícias

Autor: Helder Robalo

O britânico Kevin Foster defende, ao contrário da teoria desenvolvida por Charles Darwin, e seguida durante séculos, que a cooperação entre elementos da mesma ou diferentes espécies pode ser a melhor forma de o grupo se desenvolver. Teoria que apresentou sexta-feira passada no Porto.

Foster faz alerta para falhas na teoria de Darwin.

Está assente na sociedade actual a teoria da evolução das espécies desenvolvida por Charles Darwin, cujo princípio reside na ideia de que só os melhores indivíduos de uma espécie conseguem sobreviver. Teoria que Darwin aplicou sobretudo ao nível biológico, mas que, com o passar dos anos, acabou por ser aplicada também ao nível da competição económica e social.

Porém, ao longo dos anos, cientistas houve que afirmaram que a teoria darwinista continha pontos inexplicáveis. Tal visão é actualmente seguida pelo britânico Kevin Foster. No entender deste jovem cientista de 32 anos, que tem dado continuidade ao trabalho desenvolvido por William Hamilton, existem casos de cooperação entre indivíduos que não encaixam no princípio básico de Darwin. Por isso mesmo, Foster defende que o altruísmo é uma das formas que a natureza encontra para se valer a si mesma. Contrariando, desta forma, a "lei do mais apto", derivada da visão original de Darwin. Uma nova abordagem que, no entender de alguns elementos comunidade científica internacional, poderá pôr em marcha o repensar das sociedades actuais.

Isso mesmo procurou demonstrar sexta-feira, num simpósio subordinado ao tema "Homeostasia, a luta pelo equilíbrio?", realizado no Instituto de Patologia e Imunologia Molecular da Universidade do Porto (IPATIMUP), no Porto. Durante o discurso Kevin Foster frisou que "a cooperação está em todo o lado". "Os genes juntaram-se nos genomas, as células trabalham juntas nos organismos multicelulares e os animais cooperam nas sociedades", defendeu o jovem cientista. Que lembra, porém, que esta é uma tese que afronta a teoria darwinista da competição como melhor estratégia para o sucesso.Para melhor clarificar a tese, Foster exemplificou com experiências realizadas em laboratório e cujos resultados, afirmou, comprovam que a cooperação entre elementos da mesma espécie é a melhor forma de sobreviverem. Cooperação que, defendeu, em alguns casos, é levada ao extremo e só através do sacrifício as células conseguem sobreviver.

Um dos exemplos que Kevin Foster usa parte do caso do corpo humano, em que as células são geneticamente idênticas pelo que não há qualquer conflito nas tarefas que cada uma tem de desempenhar no organismo. Porém, defende o sociobiólogo britânico, existem grupos que não contêm matéria genética idêntica, pelo que não se justificaria esta cooperação entre espécies.

Os macacos também sabem somar

Estudo publicado na “PLoS Biology”
Notícia do jornal: Público
Data: 18.12.2007
Autor: Teresa Firmino Gopal Chitrakar/Reuters (arquivo)

Os macacos sabem fazer contas de somar de cabeça tão bem como qualquer estudante universitário – é a conclusão de um estudo de Elizabeth Brannon e Jessica Cantlon, da Universidade de Duke (nos EUA), publicado na revista online “PLoS Biology”.

A equipa testou quatro macacas “rhesus”. Quanto aos humanos, escolheram-se 14 estudantes da Universidade de Duke. Para testar as capacidades aritméticas de macacos e humanos, a equipa colocou-os em frente a um ecrã táctil, no qual ia surgindo um número variável de pontos. Em seguida, esses pontos desapareciam do ecrã, para aparecer um número diferente de pontos. Por fim, era-lhes mostrado um terceiro ecrã com duas caixas: numa estava a soma dos dois conjuntos de pontos, na noutra surgia outro número.

Se os macacos tocassem na caixa com a soma correcta, eram recompensados.

Já em relação aos estudantes, foi-lhes pedido que escolhessem a soma correcta sem contar os pontos individualmente. Os humanos acertaram em 94 por cento das vezes, contra 76 por cento nos macacos, mas o tempo de resposta foi idêntico em ambas as espécies (cerca de um segundo). Já se sabia que humanos e animais partilhavam a capacidade de representar mentalmente números e de os comparar, mas desconhecia-se se os animais também sabiam fazer operações mentais de aritmética.

Quais são as origens evolutivas da aritmética?

“Sabíamos que os animais conseguem reconhecer quantidades, mas não era claro que tivessem capacidade de levar a cabo tarefas matemáticas explícitas, como a adição”, sublinha Jessica Cantlon, citada numa nota da sua universidade. “O nosso estudo mostra que sim.”

Para mais, em termos evolutivos, os macacos até estão mais distantes de nós do que os chimpanzés, os nossos parentes mais próximos. Portanto, este resultado significa que humanos e macacos terão partilhado um antepassado que já possuía noções básicas de aritmética.

Fóssil de réptil marinho gigante descoberto no Árctico

Local:Arquipélago norueguês de Svalbard

Data: 04.12.2007

Jornal: PÚBLICO.

Um grupo de investigadores noruegueses descobriu, no Árctico, o fóssil de um réptil bastante raro, conhecido como o “tiranossauro dos mares”, anunciou hoje a responsável pela equipa, Joern Hurum.

“Pensamos que o réptil pertence a uma espécie ainda desconhecida já que apresenta diferenças muito significativas em relação às descobertas feitas em França ou na Grã-Bretanha”, explicou Hurum, membro do departamento de Paleontologia da Universidade de Oslo.

A descoberta das ossadas e do crânio foi feita durante as escavações do Verão passado no arquipélago norueguês de Svalbard, a cerca de mil quilómetros do Pólo Norte. Os paleontólogos esperam ainda encontrar mais partes do esqueleto do animal, que media provavelmente cerca de dez metros e pesava entre dez e 15 toneladas.

No entanto, por agora, não encontraram nada mais que a caixa torácica, um ombro e uma pata. O fóssil tem cerca de 150 milhões de anos, altura em que Svalbard ainda era uma zona submersa, pelo que o réptil marinho se deveria ter quatro barbatanas e uma cabeça semelhante aos crocodilos.

A maxila deste predador, que viveu ao mesmo tempo que o tiranossauro rex, é de tal forma grande que, segundo os especialistas, dava para engolir um homem de uma só vez.

“No próximo Verão esperamos iniciar uma nova campanha, já que é a única época onde é possível fazer escavações nestas latitudes, e encontrar outro esqueleto”, adiantou a coordenadora do projecto.

Por agora, dois estudantes vão recolher os diversos pedaços de fóssil que foram encontrados e tentar fazer este puzzle que conta com milhares de peças e que deverá estar terminado no início do próximo ano.

Argumentos do evolucionismo

Foram dados vários contributos das diferentes áreas científicas na fundamentação e consolidação do conceito de evolução, entre eles destaca-se:

Dados da Anatomia Comparada:

O desenvolvimento de sistemas de classificação para ordenar a grande diversidade de seres vivos conduziu à necessidade de estudar as semelhanças morfológicas. Desta forma, surgiu a Anatomia Comparada.
Animais aparentemente diferentes apresentam semelhanças anatómicas o que sugere a existência de um ancestral comum, com um plano estrutural idêntico ao apresentado por todos os seres vivos que dele terão derivado.
A Anatomia Comparada tem fornecido dados que apoiam o Evolucionismo, revelando a existência de órgãos homólogos, análogos e vestigiais nos indivíduos estudados.

Órgãos ou estruturas homólogas:
- função diferente;
- plano estrutural semelhante;
- mesma posição;
- origem embriológica idêntica.

A homologia é interpretada como resultado da selecção natural efectuada sobre indivíduos que conquistaram meios ambientais diferentes.
Evolução divergente, dado que se verifica a divergência de organismos a partir de um grupo ancestral comum que colonizou diferentes habitats e, por isso, sofreu pressões selectivas distintas.
A selecção natural operada sobre as estruturas originais selecciona aquelas que permitem uma melhor adaptação dos indivíduos ao habitat colonizado.
Ex.: membros anteriores do esqueleto do cavalo, morcego, homem, ave, gato e baleia; sistema nervoso central de um peixe cartilagíneo, peixe ósseo, réptil, mamífero inferior, mamífero superior.

As estruturas homólogas permitem construir séries filogenéticas, que traduzem a evolução dessas estruturas em diferentes organismos (progressivas (apresentam uma complexidade crescente – mais simples para mais complexo) ou regressivas (os órgãos
homólogos tornam-se, progressivamente, mais simples).

Órgãos ou estruturas análogas:
- estrutura e origem embriológica diferente;
- mesma função.

Terão resultado de pressões selectivas idênticas sobre indivíduos de diferentes grupos, que conquistaram meios semelhantes.
Evolução convergente – os indivíduos têm origens distintas; contudo, quando sujeitos a condições ambientais semelhantes, foram seleccionados os que apresentavam estruturas que, embora anatomicamente diferentes, desempenhavam funções semelhantes.
Ex.: cauda da baleia e barbatana caudal dos peixes; asas dos insectos e das aves; caules e folhas dos cactos e das eufórbias.

Órgãos ou estruturas vestigiais:
São órgãos atrofiados, que não apresentam uma função evidente nem importância fisiológica num determinado grupo de seres vivos.
Porém, noutros grupos, estes órgãos podem apresentar-se bem desenvolvidos e com significado fisiológico, isto é, funcionais.
A existência de órgãos vestigiais pressupõe a existência de um ancestral comum.
Ex. de órgãos vestigiais no Homem:
- caninos, apêndice, músculos das orelhas, cóxis (evolução regressiva).

Dados da Paleontologia:

A Paleontologia estuda os fósseis (partes ou vestígios de seres vivos que viverem em épocas geológicas diferentes).
A grande maioria dos seres vivos, quando morre, não sofre fossilização. Este processo só ocorre em condições excepcionais. Deste modo, a Paleontologia depara-se com diversas limitações.
Árvores filogenéticas representações gráficas do percurso evolutivo de um determinado grupo, partindo do seu ancestral, até às formas actuais.
Além da reconstituição da filogenia de determinado grupo, a Paleontologia fornece outros argumentos a favor da evolução.
Um conjunto de fósseis especialmente interessante, do ponto de vista evolutivo, são os fósseis de formas intermédias ou sintéticas.
Estes apresentam características que existem, na actualidade, em pelo menos dois grupos de seres vivos.
- Archaeopteryx – este fóssil revela a existência de asas e penas, característica das Aves e, simultaneamente, dentes e uma longa cauda com vértebras, características do Répteis.
Algumas formas intermédias correspondem a pontos de ramificação que conduziram à formação de novos grupos taxonómicos, e permitem construir árvores filogenéticas parciais formas fósseis de transição
- Ichthyostega – reúne características dos Peixes e dos Anfíbios actuais.
Recentemente, foram descobertos fósseis de transição, que estabelecem a ligação entre os ancestrais das baleias (mamíferos terrestres) e as baleias actuais.

Dados da embriologia:

A Embriologia diz-nos que para os mesmos estádios de desenvolvimento existem analogias entre os indivíduos. Logo, é provável que haja um ancestral comum entre eles.
A partir de um padrão muito semelhante nos estados iniciais, vão-se formando estruturas características dos adultos de cada espécie. Nos indivíduos pertencentes a espécies mais complexas, esse padrão sofre, geralmente, um maior número de modificações (quanto mais complexo é o animal, mais tempo demora a adquirir a forma definitiva, partindo desse padrão comum inicial).

Dados da Biogeografia:

A Biogeografia analisa a distribuição geográfica dos seres vivos. Esta ciência conclui que as espécies tendem a ser tanto mais semelhantes quanto maior é a sua proximidade física e, por outro lado, quanto mais isoladas, maiores são as diferenças entre si, mesmo que as condições ambientais sejam semelhantes.

Dados da Citologia:

Pelo facto de se considerar que todos os organismos são constituídos por células, e que a célula é a sua unidade estrutural e funcional, isto remete para a ideia de que existe uma base comum para todos os seres vivos.
Esta concepção de unidade funcional e estrutural entre os seres vivos, constitui, assim, uma prova fundamental a favor de uma origem comum e, consequentemente, da existência de um processo evolutivo.

Dados da Bioquímica:

A Bioquímica é uma das ciências que teve uma notável evolução nos últimos anos. Os dados bioquímicos têm contribuído para o estudo do processo evolutivo. Entre provas bioquímicas que apoiam o evolucionismo destacam-se:
- o facto de todos os organismos serem constituídos pelos mesmos compostos orgânicos (glícidos, lípidos, prótidos e ácidos
nucleicos);
- a universalidade do código genético com a intervenção do DNA e do RNA no mecanismo de síntese proteica.

Assim, as variações entre seres apresentam uma gradação, sugerindo uma continuidade evolutiva (quanto mais afastados filogeneticamente se encontrarem dois organismos, mais diferem na sequência de DNA, na sequência de proteínas e, portanto, nos processos metabólicos que essas proteínas controlam). Como tal existem 3 processos que permitem fazer uma comparação bioquímica entre seres (e consequentemente estabelecer uma relação filogenetica), sendo estes:

• Análise das proteínas: As proteínas são as moléculas mais numerosas no corpo dos seres vivos, condicionando, com a sua sequência de aminoácidos específica, as características fenotípicas desses mesmos seres. Deste modo, é de prever que quanto maior a proximidade evolutiva entre dois seres, maior seja a semelhança nas suas proteínas.
  Estudos sobre a molécula da insulina, uma hormona produzida pelo pâncreas formada por duas cadeias polipeptídicas, revelaram que as várias moléculas características das espécies teriam derivado, por pequenas mutações, de um ancestral comum.
  Estudo semelhante foi realizado com o citocromo C, uma proteína respiratória que se encontra em todos os seres aeróbios. No decurso da evolução, mutações alteraram aminoácidos em determinadas posições mas todas as espécies têm uma estrutura e função semelhantes. Assim, a ideia de Darwin de que todas espécies estariam ligadas por árvores filogenéticas tem apoio neste tipo de estudo pois mesmo entre seres tão distantes evolutivamente como o Homem e uma bactéria podem ser encontradas proteínas comuns. As proteínas são produtos da informação contida no DNA, pelo que estes estudos podem ser ainda mais precisos estudando a própria fonte dessa informação;
• Análise do DNA: A evolução reflecte as alterações hereditárias ocorridas ao longo das gerações. Geralmente os estudos com DNA pretendem avaliar o grau de divergência entre espécies com ancestrais comuns. Estes estudos utilizam a técnica da hibridação do DNA. Procede-se inicialmente á desnaturação das cadeias de DNA. Essas cadeias “desenroladas” são recombinadas com outras de espécie diferente, previamente isoladas e marcadas radiactivamente - hibridação. O grau de hibridação é proporcional ao grau de parentesco entre as espécies;
• Reacções imunológicas /dados sorológicos – as reacções sorológicas permitem determinar o grau de afinidade entre as espécies em estudo, baseando-se na reacção anticorpo-antigénio. O sistema imunitário de um qualquer indivíduo reconhece como estranhas proteínas diferentes das suas, respondendo com a produção de anticorpos específicos. Os anticorpos são proteínas produzidas nos leucócitos, como resposta á introdução no meio interno de um indivíduo de uma substância estranha, o antigene. A reacção antigene-anticorpo é específica, ou seja, as duas moléculas são complementares, daí resultando a inactivação do antigene e a formação de um precipitado visível. Deste modo, quanto maior a afinidade entre o antigene e o anticorpo, maior a reacção e maior o precipitado.
  A base destes estudos é que quanto mais afastada evolutivamente uma espécie se encontra de outra, maior o número de proteínas diferentes e, consequentemente, maior a intensidade da reacção imunitária. A adição de anti-soro humano (contendo anticorpos específicos para as proteínas do sangue humano), por exemplo, ao sangue de vários animais, permite avaliar o parentesco entre o Homem e esses animais, através do grau de aglutinação (quanto maior o grau de aglutinação, maior a reacção, maior o parentesco).
  Como se obtém o anti-soro humano ? Injecta-se num coelho soro humano, para que este produza, nos seus glóbulos brancos, anticorpos anti-humanos e os lance na corrente sanguínea. O soro retirado desse coelho vai conter anticorpos específicos para as proteínas do soro humano, ou seja, é um anti-soro humano.
  

SÍNTESE:

Vídeo:

Evolucionismo e Fixismo

Quando o Homem se começou a dar conta dos seres vivos que o rodeavam, tornou-se necessário explicar o aparecimento destes, bem como o seu próprio aparecimento. Foi então que surgiram algumas teorias cujo objectivo era explicar o surgimento e desenvolvimento das espécies vivas.
Como se sabe, segundo algumas crenças, existe uma ou várias entidades todo-poderosas responsáveis pela criação de tudo o que conhecemos.

Estas crenças, bem como a aparente ideia de que os animais, geração após geração, permanecem imutáveis, levaram ao aparecimento do princípio, que durante muitas centenas de anos foi tido como certo, de que a entidade toda poderosa era perfeita, pelo que tudo o que criava teria de ser perfeito também.
Assim, surgiu a teoria fixista:

Fixismo:

Teoria que pretende explicar o surgimento das espécies, afirmando que estas surgiram sobre a Terra, cada qual já adaptada ao ambiente onde foi criada, pelo que, uma vez que não havia necessidade de mudanças, as espécies permaneciam imutáveis desde o momento em que surgiram. Deste modo, e de acordo com esta teoria, não haveria um antepassado comum. No entanto, para a explicação do surgimento das espécies primordiais há várias opiniões:
- Anaximandro (611-546 a.C.): Este autor considerava que os primeiros animais surgiram de uma "vasa marinha" a partir da qual surgiram todos os outros animais; o Homem teria surgido do ventre dos peixes.

Deste modo, desenvolveram-se dentro do fixismo outras teorias que pretendiam explicar o surgimento das espécies:

• Geração espontânea:
  Segundo Aristóteles, autor desta teoria, e influenciado pela teoria platónica da existência de um mundo das imagens, afirmava que as espécies surgem por geração espontânea, ou seja, existiam diversas fórmulas que dariam origem às diferentes espécies.
  Isto é, segundo ele, os organismos podem surgir a partir de uma massa inerte segundo um princípio activo. (Por exemplo, nascer um rato da combinação de uma camisa suja e de um pouco de milho).
  A geração espontânea permaneceu como ideia principal do surgimento das espécies devido à influência que as crenças religiosas incutiam na civilização ocidental, principalmente.
  
• Criacionismo:
  O criacionismo era visto por teólogos e filósofos de modos diferentes: os teólogos afirmavam que Deus, o ser supremo e perfeito, tinha criado todos os seres e, uma vez que era perfeito, tudo o que criava era perfeito também, pelo que as espécies foram colocadas no mundo já adaptadas ao ambiente onde foram criadas, e permaneceram imutáveis ao longo dos tempos; os filósofos, embora também apoiassem a criação das espécies por Deus, acrescentavam que, quando se verificava uma imperfeição no mundo vivo, esta devia-se ao ambiente, que era corrupto e mutável, portanto imperfeito.
  Assim, e segundo esta teoria, o aparecimento de novas espécies eram impensável, bem como a extinção de outras.

• Catastrofismo:
  É uma corrente de pensamento que defendia que as alterações que ocorriam no nosso planeta se deviam à ocorrência de grandes catástrofes naturais (dilúvio ), as quais, provocavam a extinção da fauna e da flora existente, que levavam a extinção de seres vivos. A estes periodos de extinção seguir-se-iam periodos de estabilidade em que uma nova flora e fauna voltariam a ocupar a superficie terrestre, e consequantemente outras especíes existentes iriam povoar esses locais desabitados. O seu principal defensor foi Georges Cuvier (século XVIII ).

Apesar da força das ideias fixistas, no século XIX, surge o evolucionismo(também chamado transformismo ou teoria da evolução), que consiste em admitir que as espécies não são imutáveis e que sofrem modificações ao longo do tempo de forma lenta e gradual.
Presente desde a Antiguidade, inquietando espíritos mais avisados (como Anaximandro, Tales e até Aristóteles), a tese da evolução dos seres vivos só se conseguiu impor com o advento da paleontologia e dos trabalhos de Lamarck e de Darwin no século XIX.

Até ao século XVIII, o criacionismo reinou sem discussão, ainda que Lineu, na sua classificação natural das espécies, tenha deixado algo em aberto quanto a uma explicação. Lamarck é, de facto, o primeiro evolucionista, considerando que o meio determina e modela os organismos (Filosofia Zoológica, 1809). A partir desta ideia, o naturalista inglês Charles Darwin, depois de uma viagem à costa ocidental da América do Sul e de um conjunto de observações efectuadas, estabelece como factor da evolução a selecção natural das espécies, pela qual todos os seres vivos são o resultado de uma longa série de transformações que conduziram primeiro ao aparecimento e depois à diversificação das espécies através da filiação e das formas de vida elementares. Esta teoria foi expressa no seu livro Da Origem das Espécies por Via da Selecção Natural (1859) e logo desenvolvida por outros estudiosos europeus, como Haeckel.

Lamarckismo

Pequena explicação da sua vida e obra:

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck (Bazentin, 1 de agosto de 1744 — Paris, 28 de dezembro de 1829) foi um naturalista francês, originário da baixa nobreza, pertenceu ao exército, interessou-se por história natural e escreveu uma obra de vários volumes sobre a flora da França. Isto chamou a atenção do Conde de Buffon que o indicou para o Museu de História Natural de Paris. Depois de ter trabalhado durante vários anos com plantas, Lamarck foi nomeado curador dos invertebrados (mais um termo introduzido por ele), e começou uma série de conferências públicas. Antes de 1800, ele era um essencialista que acreditava que as espécies eram imutáveis. Mas graças ao seu trabalho sobre os moluscos da Bacia de Paris, ficou convencido da transmutação das espécies ao longo do tempo, e desenvolveu a sua teoria da evolução (apresentada ao público em 1809 na sua Philosophie Zoologique).

Segundo as suas ideias, o meio é agente causador das modificações ou seja, uma alteração do meio provoca nos seres vivos o aparecimento de novas características que lhes permitem a adaptação a esse ambiente.
Para explicar a existência da evolução ele estabeleceu 2 leis:

• Lei do uso e desuso - Segundo o autor, a função faz o órgão, isto é, se ocorre uma mudança brusca no ambiente, e o indivíduo passa a utilizar muito um determinado órgão, então esse órgão vai desenvolver-se, tornando-se maior, mais forte ou mais sensível. Caso o indivíduo deixe de utilizar esse órgão, então vai ocorrer a sua atrofia. É isto que explica e lei do uso e do desuso: se o ambiente faz com que haja a necessidade do desenvolvimento de certo órgão, ou vice-versa, vai ocorrer o desenvolvimento ou atrofia desse órgão.
  
• Lei da herança de caracteres adquiridos - Esta lei diz que os órgãos que se adaptaram em determinado indivíduo são transmitidos geneticamente. Assim, todos os indivíduos, desde que necessitem, sofrem alterações que transmitem aos descendentes. Deste modo, a transmissão genética dos caracteres adquirido leva à evolução da espécie em direcção à perfeição,relativamente aos factores ambientais. Isto equivale a dizer que a finalidade faz o órgão - lei da adaptação.
  
  Um exemplo da lei da herança dos caracteres adquiridos é o caso das características adquiridas por um jogador de futebol, que segundo a perspectiva Lamarckista, daria origem a crianças com a musculatura das pernas bem desenvolvidas, pois o progenitor ao jogar futebol, exercitou esses músculos que hipertrofiaram.

Apesar de a lei do uso e do desuso estar parcialmente correcta, as alterações que ocorrem a nível somático (do corpo) não são transmitidas geneticamente, pelo que a lei da herança dos caracteres adquiridos está comprovada como sendo errada, uma vez que as únicas alterações que são transmitidas à descendência são as que ocorrem nos gâmetas, ou células sexuais, mas que não se manifestam no progenitor.
Assim, é de fácil verificação para nós, que Lamarck estava errado em vários pontos da sua teoria, mas que no entanto a sua teoria tem um grande valor visto ter sido o primeiro a falar de adaptação, mesmo tendo errado os meios pelos quais esta ocorria.
Lamarck foi bastante criticado na sua altura devido à ideia que transmitia, de que a evolução era o caminho para a perfeição das espécies, tendo assim um objectivo, mas ficou bastante conhecido como sendo o primeiro cientista que tentou explicar a evolução, sem recorrer a ideias criacionistas.

Darwinismo:

Pequena explicação da sua vida e obra:

Charles Robert Darwin (Shrewsbury, 12 de Fevereiro de 1809 — Downe, Kent, 19 de Abril de 1882) foi um naturalista britânico que começou a interessar-se por história natural na universidade enquanto era estudante de Medicina e, depois, Teologia.
A sua viagem de cinco anos a bordo do Beagle e escritos posteriores trouxeram-lhe reconhecimento como geólogo e fama como escritor. Suas observações da natureza levaram-no ao estudo da diversificação das espécies e, em 1838, ao desenvolvimento da teoria da Seleção Natural. Consciente de que outros antes dele tinham sido severamente punidos por sugerir ideias como aquela, ele apenas as revelou a amigos próximos e continuou a sua pesquisa tentando antecipar possíveis objecções. Contudo, a informação de que Wallace tinha desenvolvido uma ideia similar forçou a publicação conjunta da teoria em 1858.
Surgiu assim o seu livro de 1859, "A Origem das Espécies" onde introduziu a ideia de evolução a partir de um ancestral comum, por meio de selecção natural. Esta se tornou a explicação científica dominante para a diversidade de espécies na natureza. Ele ingressou na Royal Society e continuou a sua pesquisa, escrevendo uma série de livros sobre plantas e animais, incluindo a espécie humana.

Factores que influenciaram Darwin na formulação da sua teoria:

Dados Biogeográficos
Darwin era fixista e acreditava que cada espécie tinha sido criada para ocupar um determinado local. Por isso supôs, que a fauna e a flora das ilhas galápagos deveriam ser semelhantes entre si, por se tratarem de ambientes semelhantes.
No entanto, constatou que as espécies de Cabo Verde (arquipélago) eram semelhantes às da Costa africana, mas diferentes das espécies das Galápagos (arquipélago).
--> A explicação encontrada por Darwin para esta situação foi a de que as espécies dessas ilhas eram mais parecidas com as do continente por partilharem um ancestral mais recente, logo as semelhanças seriam resultado de uma descendência comum.
Nas Galápagos, ao analisar tentilhões, Darwin apercebeu-se que estes eram diferentes de ilha para ilha. Mas apesar dessas diferenças apresentavam grandes semelhanças entre si. Também eram parecidos aos da costa americana.
--> Portanto deveriam ter uma origem comum. As condições existentes em cada ilha condicionariam, então, a evolução de uma espécie de tentilhão, conduzindo à diversidade observada.
Mas não o observou somente com os tentilhões. Também com as tartarugas se passava o mesmo.

Dados geológicos
Também a leitura da obra de Charles Lyell, mais especificamente, a Teoria do Uniformitarismo (princípio das causas actuais e gradualismo) influenciou Darwin: assim como acontecia com os fenómenos geológicos, também as espécies teriam evoluído lenta e gradualmente, modificando as características presentes nalgumas espécies. Os fósseis e fenómenos vulcânicos que Darwin tinha observado, contribuíram para a aceitação desta teoria por parte dele, assim como a idade da Terra estimada na altura (vários milhões de anos), que era considerada suficiente para permitir essa evolução lenta e gradual.

Dados demográficos
Num estudo demográfico de Thomas Malthus, tinha sido determinado que a população humana tinha a tendência de crescer geometricamente (progressão geométrica), ao passo que os recursos alimentares cresciam segundo uma progressão aritmética.
--> No entanto os factores externos poderiam condicionar o crescimento da espécie.
Darwin transpôs esta teoria para os animais em geral. Assim admitia que apesar da tendência de crescimento das populações ser geométrica, na realidade isso não se verificava. Isto seria devido a uma série de factores exteriores: condições climáticas, escassez de alimento, competição, doenças, etc.
Darwin tinha verificado, por experiência própria, que a selecção artificial, recorrendo a cruzamentos controlados, permitia a selecção de determinadas características, ao seleccionar progenitores com as características pretendidas. Seria, então, mais provável que os descendentes também as apresentassem, o que se tornaria mais visível com o passar das gerações. Darwin transportou esse conceito de selecção para a Natureza, passando a chamá-la de selecção natural.
--> Assim, consoante os factores ambientais, vão sobrevivendo e reproduzindo-se os indivíduos com maior capacidade de sobrevivência naquelas condições, os mais aptos. No decorrer do tempo e das gerações, as modificações vão-se tornando mais visíveis, no contexto da população.

Foi com base nestes pressupostos que Darwin propôs uma teoria evolucionista.

Os conceitos essenciais do Darwinismo:

• selecção natural,
• variabilidade intra-específica,
• luta pela sobrevivência,
• sobrevivência diferencial,
• reprodução diferencial.

O Darwinismo assenta assim nos seguintes prossupostos:

• Os indivíduos de uma determinada espécie apresentam variabilidade das suas características (cor, forma, tamanho, etc.) – Variabilidade intra-específica.
• As populações têm tendência a crescer segundo uma progressão geométrica, produzindo mais descendentes do que aqueles que acabam por sobreviver.
• Entre os indivíduos de uma determinada população estabelece-se uma luta pela sobrevivência, devido à competição pelo alimento, pelo espaço e outros factores ambientais. Assim, em cada geração, um número significativo de indivíduos é eliminado.
• Alguns indivíduos apresentam características que são favoráveis à sua sobrevivência nomeio em que se encontram. Os indivíduos que não apresentarem características vantajosas, resultantes da variação natural, vão sendo progressivamente eliminados. Assim, ao longo de gerações, a Natureza selecciona os indivíduos mais bem adaptados às condições ambientais, ocorrendo a sobrevivência dos mais aptos.
• Os indivíduos detentores de variações favoráveis e, por isso mais bem adaptados, vivem durante mais tempo, reproduzem-se mais e, assim, as suas características são transmitidas à geração seguinte.
• A reprodução diferencial permite, assim, uma lenta acumulação de determinadas características que, ao fim de várias gerações,conduz ao aparecimento de novas espécies.

Darwin nunca conseguiu explicar a razão para as variações das características entre os indivíduos de uma população.
O que Darwin não conseguiu explicar: porque existiam variações entre os indivíduos de uma determinada espécie e como eram transmitidas as características aos descendentes.

Fixismo e Evolucionismo

Lamarckismo x Darwinismo

O lamarckismo admite que características novas são adquiridas por imposição do ambiente, enquanto o darwinismo considera que as características já existentes são apenas selecionadas pelo ambiente. É na influência do ambiente que resiste a maior diferença entre as duas idéias. Entretanto, o darwinismo clássico é considerado incompleto, por não explicar as causas das variações existentes entre os componentes de uma certa população.

Explicação para a morfologia actual do flamingo de acordo com as 2 teorias:

Lamarckismo:
O flamingo alimenta-se geralmente a borda da água, mas quando o alimento escasseia tem de recorrer as águas mais profundas.Assim o esticar permanente das patas para chegar aos alimentos criou a necessidade de aumentar o tamanho dos músculos e dos ossos destes órgãos. Foram surgindo indivíduos com as patas cada vez mais longas e esta característica foi transmitida aos descendentes.

Darwinismo:
Existem nas populações de flamingos variações naturais no tamanho das patas, que passam ao longo das gerações. Quando o alimento escasseia estes animais têm de recorrer a águas mais profundas. Assim, os flamingos com patas mais desenvolvidas (melhor adaptados) tinham acesso mais fácil ao alimento. Estes indivíduos foram-se tornando mais abundantes que os de patas mais curtas, que acabaram por desaparecer.

Sites auxiliares:

http://www.geocities.com/RainForest/Wetlands/4710/geracao.html (fixismo)

http://www.notapositiva.com/resumos/biologia/fixismovsevolucionismo.htm (fixismo X evolucionismo)

http://www.colegioweb.com.br/biologia/evolucionismo (evolucionismo)

http://www.infopedia.pt/$evolucionismo (definição de evolucionismo)

http://kanafilmes.wordpress.com/2008/12/09/lamarck/ (video Lamarck)

http://www.mundoeducacao.com.br/biologia/lamarckismo.htm ( Lamarckismo)

Deixo aqui também os sites dos vídeos dos colegas de 12º Ano que estão a participar no projecto " Na senda de Darwin"

• http://www.zappiens.pt/video.php?id=558
• http://www.zappiens.pt/video.php?id=338

Evolução biológica – Unicelularidade e multicelularidade

O que é Evolução Biológica?

Embora muitas vezes relacionada com progresso, a palavra evolução no sentido biológico não tem esta conotação.
Na verdade, a evolução biológica consiste na mudança das características hereditárias de grupos de organismos ao longo das gerações. Grupos de organismos, denominados populações e espécies, são formados pela divisão de populações ou espécies ancestrais; posteriormente, os grupos descendentes passam-se a modificar de forma independente.

Portanto, numa perspectiva de longo prazo, a Evolução é a descendência, com modificações, de diferentes linhagens a partir de ancestrais comuns.

Dos procariontes aos eucariontes

Os seres vivos, distinguem-se pela sua organização celular, e podem ser:
- Procariontes (células procarióticas);

- Eucariontes (células eucarióticas).

As células procarióticas e eucarióticas possuem em comum determinadas características (semelhanças):

• As células são individualizadas por uma membrana citoplasmática, no interior da qual se encontra o hialoplasma;
• Possuem DNA e cromossomas.

E possuem também diferenças:

• As células procarióticas são células simples, que não possuem núcleo - o DNA concentra-se numa região chamada nucleóide, que não está fisicamente separada do resto da célula;
• As células eucarióticas são células mais complexas, e possuem núcleo, individualizado pelo invólucro nuclear, onde se localizam os cromossomas; possui também diversos organelos membranares

Os procariontes constituem, mesmo na actualidade, mais de metade da biomassa da Terra, e colonizaram todos os ambientes. No entanto, o pequeno tamanho das células procarióticas limita a sua actividade metabólica, uma vez que não possibilita a existência de grandes quantidades de DNA nem da maquinaria necessária à sua expressão, o que leva a que a evolução não se satisfizesse com este tipo de vida e surgissem níveis mais complexos de organização.
Isto é admitido, pois de acordo com as informações obtidas dos fósseis, a origem da Vida parece ter ocorrido há cerca de 3400 M.a., e os seres eucariontes terão só surgido há cerca de 1500M.a, ou seja, a volta de 2000M.a depois dos procariontes.

Procuraram-se obter respostas sobre como terá evoluído a vida neste espaço de tempo e como é que os eucariontes surgiram, admitindo que os eucariontes surgiram a partir dos procariontes.
Assim, surgiram vários modelos que permitem explicar a origem das células eucarióticas, que são eles:

• Modelo Autogénico:
  Numa fase inicial as células desenvolveram sistemas endomembranares resultantes de invaginações da membrana citoplasmática de células procarióticas ancestrais. Essas invaginações terão acabado por se isolar, dando origem a membranas internas; algumas terão rodeado porções de DNA, formando um núcleo. Outras membranas evoluíram no sentido de produzir organelos semelhantes ao retículo endoplasmático.
  Numa perspectiva mais alargada, propõe-se que algumas porções do material genético abandonaram o núcleo e evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares, originando as mitocôndrias e os cloroplastos.

Este modelo é apoiado pelo facto das membranas intercelulares das células eucarióticas manterem a mesma assimetria que se verifica
na membrana citoplasmática – a face voltada para o interior dos compartimentos intracelulares é semelhante à face externa da membrana citoplasmática e a face voltada para o hialoplasma é semelhante à face interna da membrana citoplasmática.
Esta hipótese pressupõe que o material genético do núcleo e dos organelos (sobretudo das mitocôndrias e dos cloroplastos) tenha uma estrutura idêntica. Contudo, tal não se verifica. O material genético destes organelos apresenta, geralmente, uma maior semelhança com o das bactérias autónomas, do que com o material genético presente no núcleo.

• Modelo Endossimbiótico:
  Os seres eucariontes são o resultado de uma evolução gradual dos seres procariontes, onde houve uma associação simbiótica de vários ancestrais procarióticos. Este modelo defende que que as mitocôndrias e os cloroplastos se desenvolveram a partir de células procarióticas que estabeleceram uma relação de emdossimbiose com as células hospedeiras de maiores dimensões, passando a viver dentro delas. Os ancestrais das mitocôndrias
  seriam procariontes heterotróficos aeróbios e os ancestrais dos cloroplastos seriam procariontes fotossintéticos.

As vantagens da associação da célula hospedeira (anaeróbia e heterotrófica) com os ancestrais das mitocôndrias e dos cloroplastos:
- maior capacidade de metabolismo aeróbio, num meio ambiente com a concentração de oxigénio livre a aumentar;
- maior facilidade em obter nutrientes, produzidos pelo endossimbionte autotrófico;
A interdependência entre hospedeiro e endossimbionte terá levado à formação de um único organismo.

Este modelo é apoiado pelas seguintes observações:
- As relações de endossimbiose são relativamente comuns e verificam-se em organismos actuais;
-As mitocôndrias e os cloroplastos assemelham-se aos procariontes actuais;

A semelhança entre mitocôndrias e cloroplastos é verificada através de vários aspectos, dos quais se salientam os seguintes:
- o tamanho e a forma são semelhantes aos dos procariontes;
- dividem-se por um processo semelhante à bipartição das bactérias;
- possuem duas membranas, ou seja na membrana interna, localizam-se enzimas e sistemas de transporte como aqueles que são encontrados na membrana citoplasmática dos actuais procariontes;
- possuem um genoma que consiste numa molécula circular de DNA, sem histonas associadas, como acontece na maioria dos procariontes actuais ;
- possuem ribossomas que são mais semelhantes com os ribossomas das células procarióticas do que com os ribossomas da própria célula eucariótica a que pertencem.

Apesar de terem um genoma próprio, as mitocôndrias e os cloroplastos não são geneticamente auto-suficientes – alguns dos genes necessários para o seu funcionamento estão presentes no núcleo da célula eucariótica, o que poderia ser um argumento a favor do
modelo autogénico. Todos os organismos eucariontes possuem mitocôndrias, mas apenas os autotróficos têm cloroplastos, o que leva a supor que a endossimbiose com os ancestrais das mitocôndrias terá sido anterior à endossimbiose com os ancestrais dos cloroplastos.
Também (e muito importante) o facto de não conseguir explicar a origem do núcleo da célula eucariótica, descredibiliza esta hipotese.

• Modelo 3:
  Este modelo é uma junção dos outros 2 anteriormente referidos, pois se por um lado o modelo endossimbiótico explica a origem das mitocôndrias e dos cloroplastos por outro lado, o modelo autogénico explica o aparecimento da membrana nuclear e do retículo. Assim esta associação dos dois modelos permite compensar as falhas de um modelo com os pontos fortes do outro e vice-versa.

Origem da multicelularidade

É fácil compreender que devido a fenómenos de predação, os organismos aumentassem o seu tamanho para obter vantagens, como por exemplo uma maior facilidade na captura de outras células. Tal como isto é de tão fácil compreensão, o facto de os organismos não poderem indefinidamente aumentar o seu tamanho, também é.
Assim, há medida que as dimensões de um organismo aumentam, diminui a sua relação área/volume, ou seja, a sua superfície não aumenta à mesma taxa que o volume.

Qual o significado deste facto?

A vida depende do metabolismo, efectuado em todo o volume celular, mas as trocas com o meio, nomeadamente a entrada de nutrientes e a saída de excreções, são realizadas através da superfície celular.
O que acontece é que quando há um aumento de volume, aumenta também o metabolismo, mas a célula não possui um aumento equivalente na eficácia das trocas com o meio externo.

Como tal, há actualmente duas formas de um organismo com mais de 1mm sobreviver:
- Reduz o seu metabolismo (menos trocas com o meio externo), como é o caso da tabularia;
- Apresenta multicelularidade.

Os organismos multicelulares foram conseguidos pelo desenvolvimento de uma maior complexidade estrutural e metabólica dos organismos. A cooperação e a divisão de tarefas tornam possível a exploração de recursos que uma só célula não pode utilizar.
Assim, a verdadeira multicelularidade, apenas presente em seres eucariontes, caracteriza-se por uma associação de células em que há interdependência estrutural e funcional entre elas.

Nalguns tipos de associação colonial relativamente simples, as células, após a divisão, mantêm-se unidas por uma matriz e são morfológica e fisiologicamente equivalentes, podendo, cada uma delas, dar origem a uma nova colónia.
Como por exemplo:
Colónias de Chlamydomonas – esta alga unicelular pode formar colónias, móveis por acção dos flagelos individuais. As células estão ligadas apenas por filamentos citoplasmáticos;
Colónias de Pandorina – esta alga apresenta colónias mais elaboradas, envoltas numa massa coloidal, com polaridade.

Em associações coloniais mais complexas, e envolvendo um maior número de células, verifica-se comunicação entre as células, coordenação das actividades celulares, especialização de células e divisão de tarefas. A especialização e a cooperação permitem que as células se combinem, formando um organismo com mais capacidades do que cada uma das suas partes constituintes.
O volvox é um ser que permite admitir, que a multicelularidade possa ter surgido na Terra por evolução de colónias mais simples para colónias mais complexas.

Este ser, intermediário destas duas “fases” coloniais, é um género de algas verdes que origina colónias com a forma de uma esfera oca, pois é envolto numa camada monoestratificada de mais de 1000 células biflageladas.
Estas células são puramente somáticas, não intervindo na reprodução. Essa função está reservada a células maiores, que, assexuadamente, se dividem e originam colónias-filhas. A reprodução sexuada também é possível. Deste modo, pode concluir-se que nesta colónia existe polaridade, especialização e coordenação.

No entanto, apesar desta especialização, ela não é suficiente para a volvox ser considerada um ser pluricelular. Apesar de esta ser constituída por várias células e já existir uma interdependência estrutural ainda não há uma diferenciação celular, excepto nas células reprodutoras (células maiores). Assim, o grau de especialização funcional é muito baixo e por Volvox é sim uma colónia e não um organismo multicelular.

O que se admite é que a evolução destas colónias tenha sido efectuada por um aumento do número e tamanho das suas células, aumento da especialização e desenvolvimento progressivo das estruturas sexuais.
Na actualidade, pode afirmar-se que a multicelularidade ocorre apenas nos seres eucariontes, apesar de as cianobactérias formarem colónias e filamentos com especialização de algumas células.

A multicelularidade tem várias vantagens, sendo estas as quatro principais:

• Permite uma maior diversidade de seres vivos que levou a uma maior adaptação a diversos ambientes;
• Favorece a existência de seres vivos de maiores dimensões, sem comprometer as trocas com o meio externo (existência de células especializadas);
• A especialização celular que ao reduzir a taxa metabólica favorece a um gasto de energia mais eficaz;
• Uma maior independência em relação ao meio devido à sua capacidade de manter o meio interno em perfeito estado de equilíbrio dinâmico.

VÍDEOS:

Volvox:

Hipótese endossimbiotica - explicação em Português do Brasil

Sites auxiliares:

http://forum.netxplica.com/viewtopic.php?t=9326 (origem da multicelularidade)
http://forum.netxplica.com/viewtopic.php?t=9690 ( Exercicios sobre as hipóteses da formação dos eucariontes)
http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1207 (a evolução biológica)
http://www.evo.bio.br/EVOXCRIA.HTML (a evolução)

Intervenção do Homem no ciclo de vida dos organismos

Para o tópico: "Intervenção do Homem no ciclo de vida dos organismos", optei por referir uma noticia que este mesmo tema. Acho que todos nós temos noção de como interferimos muitas vezes no ciclo de vida dos organismos, mas o que muitas vezes não nos apercebemos são os efeitos a longo prazo que isso pode ter.


Estudo publicado na "Science"

Título: Os oceanos estão a perder oxigénio, e a culpa pode ser do aquecimento global

Data e site:01.05.2008 - PÚBLICO.PT

Autor: Nicolau Ferreira

A redução de oxigénio nos oceanos pode pôr em risco muitas espécies marinhas de maior tamanho.

Os oceanos estão a perder oxigénio. A notícia pode não ser novidade, mas um artigo publicado hoje na revista "Science" acrescenta provas a esta tese. Esta perda pode estar relacionada com o aquecimento do planeta, e pode pôr em risco espécies marinhas que não sobrevivem abaixo de certos limiares de oxigénio (O2).
O estudo feito por cientistas alemães e norte-americanos analisa a variação da concentração do gás ao longo de mais de quatro décadas, nas regiões tropicais do oceano Atlântico, Índico e Pacífico. E conclui que no Atlântico e no Pacífico existe uma camada de água a profundidades intermédias, com uma baixa concentração de O2, que tem vindo a aumentar de tamanho.
As algas e o fitoplâncton libertam oxigénio para os oceanos através da fotossíntese. Mas a temperatura das águas vai influenciar a retenção deste gás, porque o O2 é tanto menos solúvel quanto mais alta for a temperatura.

A partir de uma certa profundidade, os seres que fazem fotossíntese deixam de existir, porque já não têm luz. Por outro lado, há uma grande quantidade de microrganismos que se alimenta da “chuva” de detritos que cai da superfície do mar, gastando o oxigénio nesse processo.
Assim, o nível deste gás vai diminuindo. Entre os 200 e os 1000 metros de profundidade, há uma camada de água com uma concentração muito baixa de oxigénio, chamada zona de oxigénio mínimo. A partir desta profundidade, correntes profundas vindas dos pólos, que estão carregadas de oxigénio, misturam-se e aumentam a sua concentração.
Este projecto científico foi tentar perceber se têm havido alterações no tamanho das zonas de oxigénio mínimo nas regiões tropicais dos oceanos.
Já foram feitos estudos que previam um aumento destas camadas, relacionado com o aquecimento global. A equipa analisou sete pontos georreferenciados que, desde 1960, tinham dados mais ou menos constantes sobre a concentração do gás a diferentes profundidades.

Atlântico com menos gás

Os cientistas analisaram três pontos no Atlântico, dois no Pacífico e um no Índico. Dos três, o Atlântico foi o que registou maior baixa na concentração do oxigénio. “Encontrámos a maior redução entre os 300 e os 700 metros, no nordeste tropical do Atlântico, enquanto as mudanças no leste do Índico são menos pronunciadas”, disse Lothar Stramma, o primeiro autor do artigo, do Instituto para as Ciências Marinhas de Leibniz, na cidade alemã de Kiel.
No Atlântico, a zona de oxigénio mínimo quase duplicou em menos de 50 anos. O aquecimento global poderá estar por trás disto: se a temperatura média do mar aumentar, a quantidade de oxigénio solúvel diminui. Mas os cientistas ainda não têm dados para relacionar os dois fenómenos. “A redução também pode ser causada por processos naturais”, disse Stramma.

No entanto, este tipo de monitorização não pode ser posta de lado. Há 251 milhões de anos, no final do Período Pérmico, a Terra viveu a maior extinção em massa conhecida. Os oceanos ficaram sem oxigénio, o que levou ao desaparecimento maciço de espécies marinhas e terrestres.
Sabe-se que esta extinção esteve relacionada com um grande aumento da concentração de dióxido de carbono, um dos gases responsável pelas alterações climáticas que vivemos.

Espécie de minhoca pode ter sido primeiro animal a fazer sexo

Uma espécie de minhoca de 30 cm de comprimento, que vivia no fundo do mar há 565 milhões de anos, pode ter sido o primeiro ser vivo a praticar sexo, segundo um estudo publicado sexta-feira na revista "Science". A paleontóloga da Universidade da California Riverside, Mary Droser, e a sua equipa argumentam que o ecossistema da Terra já era complexo muito antes do que se pensava, ainda na Era Neoproterozóica, quando começaram a aparecer os primeiros organismos multicelulares.

A paleontóloga encontrou fósseis da minhoca 'Funisia dorothea' no deserto no sul da Austrália, que demonstram que o organismo tubular tinha vários meios de crescer e de se reproduzir, similares às estratégias usadas pela maioria dos organismos invertebrados para reprodução actualmente.

Até hoje acreditava-se que os primeiros organismos multicelulares eram simples, e que as estratégias actuais usadas pelos animais para sobreviver, reproduzir e crescer só teriam aparecido bem depois.

"O modo como a 'Funisia' aparece nos fósseis mostra claramente que os ecossistemas eram complexos desde muito cedo na história dos animais na Terra", afirmou Mary Droser, citada na edição de sexta-feira do "Folha-online", salientando que "na 'Funisia' estamos muito provavelmente vendo reprodução sexual num antigo ecossistema, possivelmente a primeira ocorrência de reprodução sexual entre animais no nosso planeta".

Fonte:Diário Digital / Lusa

Data: 22-03-2008

Ciclos de vida: unidade e diversidade

O que é um ciclo de vida?

O ciclo de vida de um ser vivo é a sequência de acontecimentos que ocorrem na sua vida desde a sua formação até que produz a sua própria descendência.
Existe uma grande diversidade de ciclos de vida, havendo, no entanto, processos comuns a todos eles.

A ocorrência de meiose e de fecundação no ciclo de vida de um organismo tem como consequência a existência de alternância de fases nucleares, que são:

• fase haplóide ou haplofase (com n cromossomas) – tem inicio nas células que resultam da meiose, ou seja decorre entre a meiose e a fecundação e é constituída por n cromossomas;
• fase diplóide ou diplofase (com 2n cromossomas) – tem início no ovo ou zigoto, ou seja esta compreendida entre a fecundação e a meiose e é constituída por 2n cromossomas.

O desenvolvimento relativo da haplofase e da diplofase depende da posição relativa que a meiose e a fecundação ocupam no ciclo de vida.
Para além da alternância de fases nuclares, há também uma alternância de gerações.
A geração é a parte do ciclo de vida de um organismo que se inicia com uma célula, dando esta origem a uma estrutura, ou entidade, multicelular, a qual irá produzir uma outra célula, através de parte da estrutura multicelular.
Segundo esta definição, um ciclo de vida sexuado poderá, no máximo, apresentar duas gerações:

• Geração gametófita – fase haplóide do ciclo de vida, inicia-se com o esporo e termina nos gâmetas. A estrutura multicelular da geração gametófita designa-se gametófito, onde se irão diferenciar gametângios, estruturas que contêm células que produzirão gâmetas. Os gametângios femininos designam-se oogónios (unicelulares) ou arquegónios (pluricelulares), enquanto os masculinos se designam anterídeos;
• Geração esporófita – fase diplóide do ciclo, inicia-se com o zigoto e termina com a célula-mãe dos esporos. A estrutura multicelular desta fase designa-se esporófito. No esporófito diferenciam-se estruturas designadas por esporângios, contendo células que se dividem por meiose e originam esporos.

Os componentes das duas gerações já foram mais referidos no post anterior.

Ciclo de vida haplonte

Há seres vivos em cujo ciclo de vida a meiose, ocorre na primeira divisão do zigoto. Assim a meiose designa-se por pós-zigótica, sendo portanto o zigoto a única célula diplóide existente em todo o ciclo. A diplofase está, pois, reduzida a uma única célula. A fase predominante é a haplofase onde esta integrado o individuo adulto.

A espirogira

A espirogira é uma alga pluricelular filamentosa não ramificada, cujos filamentos são constituídos por células rectangulares, colocadas topo a topo. Cada filamento é envolvido por uma bainha aquosa, que lhes confere um aspecto viscoso. Assim sendo esta alga forma massas flutuantes bastante densas, vivendo por isso em lagos ou charcos de água doce.

A espirogira pode reproduzir-se de dois modos: assexuadamente e sexuadamente.

A reprodução assexuada ocorre quando as condições ambientais são favoráveis. Nessa altura a espirogira reproduz-se por fragmentação. Os filamentos celulares quebram-se, originando fragmentos que, por divisões sucessivas das suas células, regeneram novos filamentos.

A reprodução sexuada ocorre sob condições ambientais desfavoráveis, altura em que dois filamentos celulares se colocam lado a lado, unindo-se por intermédio de uma substância gelatinosa, ficando alinhados. Cada uma das células vai produzir uma pequena protuberância, designada papila, a qual cresce em direcção ao outro filamento. Quando estas papilas se encontram, a parede celular e a membrana citoplasmática desintegram-se, formando-se um tubo de conjugação, por onde os citoplasmas das células se comunicam. Cada uma destas células passa então a funcionar como um gamentângio, podendo o seu conteúdo ser entendido como um gâmeta. O gâmeta que passa através do tubo tem a designação de gâmeta dador ou masculino e o gâmeta que o vai receber é designado por gâmeta receptor ou feminino) ocorrendo então a fecundação e como tal, a fusão dos citoplasmas e dos núcleos.

Dado que os gâmetas são iguais morfologicamente, diz-se que existe isogamia. Note-se, no entanto, que fisiologicamente são diferentes pois um desloca-se e o outro não - anisogamia funcional.
Da união dos gâmetas resulta uma célula diplóide, ovo ou zigoto, que inicia a diplofase. Cada um dos zigotos, rodeado por uma parede espessa, permanece no estado de vida latente, até que as condições voltem a ser favoráveis. A primeira divisão do ovo é meiotíca. Esta meiose pós-zigótic a origina quatro núcleos haplóides, designados de zigósporos. Destes núcleos, três degeneram, ficando a célula com um único núcleo que, por divisões mitóticas sucessivas, origina um novo filamento de espirogira.

Ciclo de vida diplonte

Noutros casos, o zigoto, por mitoses sucessivas, dá origem a um organismo adulto multicelular, constituído por células diplóides, o qual, no período de reprodução, produz gâmetas. Na formação destas células reprodutoras ocorre a redução cromática - meiose pré-gamética. As únicas células haplóides em todo o ciclo de vida são os gâmetas que, por fecundação, originam o zigoto.Algumas algas verdes apresentam esse tipo de ciclo, além da maior parte dos animais, inclusive nossa espécie.

Homem

No homem, da fecundação forma-se um ovo que dá inicio à diplofase. O ovo sofre mitoses sucessivas e origina um embrião que se vai desenvolvendo até ao nascimento. Apos o nascimento, a criança continua a desenvolver-se até ao estado adulto. Nos testículos do homem e nos ovários da mulher, as células da linhagem sexual sofrem meiose e originam os espermatozóides e os oócitos. Neste ciclo de vida os gâmetas são as únicas células da haplofase. A diplofase ocupa quase a totalidade da duração do ciclo, incluído o organismo adulto (2n).

Ciclo de vida haplodiplonte

Noutros casos ainda, o zigoto por sucessivas mitoses, ori­gina uma entidade pluricelular formada por células diplóides. Nesta entidade ocorre meiose, formando-se células haplóides, os esporos - meiose pré-espórica. Os esporos são células reprodutoras que, germinando, originam, cada um, uma entidade multicelular constituída por células haplóides onde se vão produzir gâmetas.

Polipódio

O polipódio é um feto em que a planta adulta constitui o esporófito. Em determinadas alturas do ano, observam-se na página inferior das folhas, pontuações granulosas, denominadas soros, que são grupos de esporângios. Estes contêm as células-mães dos esporos que, por meiose (pré-espórica), originam esporos haplóides morfologicamente iguais (espécie isospórica).

A ruptura do esporângio permite a dispersão dos esporos, que caindo na terra germinam e dão origem ao protalo (gametófito), que possui vida livre mas limitada. Nesta estrutura diferenciam-se gametângios que originam os anterozóides flagelados e as oosferas. A fecundação, dependente da água, origina um ovo ou zigoto, que inicia a geração esporófita correspondente à diplofase.

Do desenvolvimento do ovo surge uma planta adulta, que é a entidade mais representativa daquela geração. O polipódio é um ser haplodiplonte, porque apresenta alternância de gerações.

Funária

A funária é um musgo de pequeno porte que se encontra em locais húmidos.

No gametófito deste fungo (haplóide) diferenciam-se duas estruturas responsáveis pela produção de gâmetas: os anterídeos e os arquegónios. Cada arquegónio forma apenas uma oosfera que vais ser fecundado originando o ovo ou zigoto, que é a célula inicial da geração esporófita correspondente à diplofase. O ovo, se as condições forem favoráveis germina no interior do arquegónio, originando o esporogónio, que na sua forma desenvolvida é constituído pela seda e por uma cápsula. A cápsula é um esporângio, encontrando-se no seu interior células-mães dos esporos, que por meiose originam esporos. Estas são células haplóides, morfologicamente iguais (isósporos), que iniciam a haplofase. Os esporos germinam, dando origem ao protomema de que deriva a planta adulta.
Neste ciclo de vida há alternância de gerações, sendo a geração gametófita, à qual pertence a planta adulta, a dominante. A geração esporófita é dependente da gametófita sob o ponto de vista nutritivo, estando representada pelo esporogónio.

Tabela comparação ciclos de vida

Relações entre o ciclo de vida dos organismos e o meio

Em plantas como o polipódio e a espirogira ocorre reprodução assexuada durante a época em que as condições ambientais são mais favoráveis, ou seja as condições são propícias ao desenvolvimento rápido de indivíduos. No entanto, estes seres recorrem também a reprodução sexuada, quando as condições não são favoráveis, ou seja os seres necessitam de manter a sobrevivência da espécie. Neste caso para além da sobrevivência ser assegurada, os descendentes vão ser geneticamente diversificados.
O exemplo que se segue, é o caso de um animal que adapta a sua reprodução as condições ambientais existentes:
“ O piolho-da-roseira (Aphis rosae), é uma espécie de afídeo em que os ovos são postos no Outono, por parte de fêmeas fertilizadas. Esses ovos permanecem junto à planta durante o inverno e eclodem na Primavera, dando origem a fêmeas fundatrizes. Em seguida, estas fêmeas, reproduzem-se partenogenicamente, ou seja, sem a intervenção de qualquer macho, desenvolvendo-se o embrião de novas fêmeas a partir de ovos não fertilizados. São especialmente curiosas estas "gerações telescópicas", nas quais as fêmeas desenvolvem, por viviparidade, outras fêmeas no interior do seu corpo que, por sua vez, podem já estar a criar outro embrião, como uma série de Matrioskas (as bonecas russas) dentro umas das outras.

As novas gerações de fêmeas, assim nascidas, são geneticamente iguais às progenitoras, formando um clone, ainda que tenham menor porte. Este processo de multiplicação dos pulgões mantém-se durante todo o Verão, com gerações sucessivas de fêmeas, chegando, geralmente, a perfazer cerca de 16 gerações. Desta forma, uma só fêmea, nascida na Primavera, poderá ter até alguns milhares de descendentes num só ano - quase todos eles fêmeas, excepto no Outono, em que começam a aparecer os machos (mas também aparecem fêmeas). Dá-se então o acasalamento e são postos os ovos que preservarão a espécie durante os meses frios de Inverno e que incubarão na Primavera. O desenvolvimento embrionário até à forma adulta decorre em cerca de oito dias. Contudo, este processo de reprodução sexuada é apenas a resposta aos estímulos climáticos, não respondendo a qualquer "relógio biológico" - de facto, afídeos fêmeas mantidos num meio artificial onde as condições de temperatura se mantêm favoráveis continuarão a sua reprodução durante anos seguidos, sem ser necessário o nascimento de machos.O piolho-da-roseira é dado como exemplo, ainda que existam algumas diferenças no ciclo de vida dentro da espécie dos afídeos. "

Vantagens e desvantagens da reprodução sexuada e assexuada

R. Assexuada

Vantagens:
- Assegura a formação de clones, visto que a mitose é o processo de divisão nuclear que ocorre.
- Todos os individuos podem originar descendentes.
- Processo rápido e com pequeno dispêndio de energia.
- Um só individuo pode colonizar habitats de condições semelhantes e originar muitos descendentes.

Desvantagem:
- A diversidade dos individuos produzidos é praticamente nula.
-Difícil adaptação dos novos índividuos a mudanças do meio.
- Não favorece a evolução das espécies.

R. Sexuada

Vantagens:

- Proporciona uma grande variabilidade de caracteristicas na descendência.

- A diversidade de caracteristicas permite ás espécies não só maior capacidade de sobrevivência, caso haja mudanças ambientais, mas também proporciona evolução para novas formas.

Desvantagem:

- Processo lento.

-Enorme dispêndio de energia, quer na formação dos gâmetas quer no processos que desencadeiam a fecundação.

Sites auxiliares:

http://bi.gave.min-edu.pt/bi/es/942/3452 ( pergunta sobre os ciclos de vida - GAVE)

http://br.geocities.com/pri_biologiaonline/tipos_ciclo_vida.html (tipos de ciclos de vida)

http://www.horta.uac.pt/species/plantae/Polypodium_azoricum/Polypodium_azoricum.htm (imagens polipódio)

http://formacao.es-loule.edu.pt/biogeo/biogeo11/bio/unid06/biogeo11_bio_unid06.htm (ciclos de vida)

http://www.simbiotica.org/ciclosdevida.htm (ciclos de vida e tabelas com relacionamento entre os seres e o tipo de gâmetas - MUITO interessante)

http://www.cientic.com/tema_cicvida_pp1.html (ciclos de vida)

http://www.colegioportugal.pt/2008fi_ciclos_de_vida.pdf (ciclos de vida- exemplos)

http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_trab4.htm (ficha trabalho sobre ciclos de vida)

Diapositivos sobre os ciclos de vida:

Ciclos De Vida 3

Diversidade de estratégias na reprodução sexuada - Plantas

Nas plantas existem 2 tipos de células reprodutoras: os esporos e os gâmetas. Os gâmetas das plantas, tal como os dos animais são produzidos na estrutura reprodutora denominada de Gametófito. Os esporos são produzidos numa estrutura reprodutora denominada de Esporófito, que contêm estruturas mais especializadas ou esporângios, que vão produzir as células mães dos esporos e consequentemente os esporos.

Agora vamos-nos centrar na produção de gâmetas masculinos e femininos por parte das plantas.

As plantas possuem todas uma estrutura produtora de gâmetas considerada mais geral designada por gametângio.

Os gametângios masculinos possuem uma estrutura produtora mais especifica designada de Anterídio que vai produzir os gâmetas masculinos ou anterozóides.

Os gametângios femininos também uma estrutura reprodutora mais especifica, que se designa por Arquegónio e que produz os gâmetas femininos ou oosfera.

Constituição de uma flor:

Uma flor é constítuida por vários tipos de orgãos:

• Orgãos de Suporte→ órgãos que suportam a flor.
• Órgãos de Protecção → órgãos que protegem os órgãos reprodutores.
• Órgãos de Reprodução→ órgãos reprodutores da planta.

Os órgãos de suporte são:

Pedúnculo → eixo que suporta a superfície da flor.
Receptáculo → parte terminal do pedúnculo
que segura a flor.

Os órgãos de protecção são:
Pétala → peça floral de cor viva.
O seu conjunto forma a Corola.
Sépala → peça floral externa.
O seu conjunto forma o Cálice.

Os órgãos de reprodução são:

Estame → órgão reprodutor masculino. O seu conjunto é o Androceu.
Carpelo → órgão reprodutor feminino. O seu conjunto é o Gineceu.

Ou seja, os gametângios masculinos são designados por Estames e os gametângios femeninos são designados por Carpelos.

Os Estames são constituidos por Anteras e Filetes e os Carpelos são constituídos por o Estigma, o Estilete e os Ovários.
As anteras sao constituídas por tubos polínicos que produzem os gâmetas maculinos - os grãos de pólen.
Os ovários produzem os gâmetas femeninos - os óvulos.

Tipos de flores (quanto ao tipo de órgãos reprodutores)

Podem ser classificados em:

-- MONÓICOS: Diz-se quando as plantas apresentam dois sexos, ou seja, quando as gônadas femininas e masculinas estão presentes no mesmo indivíduo (hermafroditas).
-- DIÓICOS: Diz-se quando as plantas apresentam sexos separados (sexo masculino e feminino) ou seja, só produzem um tipo de gâmetas (gonocóricos ou unisexuados).

A reprodução sexuada efectua-se quando ocorre uma transferência dos grãos de pólen para o sistema reprodutor das plantas (mais propriamente no estigma), ocorrendo a polinização.

Esta polonização pode ser:

• Directa, quando se verifica que os grãos de pólen caem sobre o estigma da própria planta. (isto só é possivel em plantas hermofroditas, que possuem os dois gametângios).
• Cruzada, quando se verifica que os grãos de pólen caem sobre o estigma de outras plantas. Este tipo de polinização permite uma maior variabilidade génetica das gerações seguintes.

Os agentes responsáveis pelo transporte dos grãos de pólen são tanto os agentes abióticos (factores ambientais) como bióticos (seres vivos) .

Os grãos de pólen ao cairem sobre o estigma do sistema reprodutor da planta, ou seja, do carpelo, vão formar um longo tubo polínico se as condições forem favoráveis à germinação. O tubo polínico, através das subtâncias que o estigma lhe oferece cresce sobre a estilete até penetrar no ovário.
Assim o tubo polínico penetra num óvulo e ocorre a junção entre o gâmeta femenino e masculino, processando-se a fecundação.
O óvulo após a fecundação dá origem a um embrião, que origina a semente. Muitas vezes há um desenvolvimento das paredes do ovário, formando-se o pericarpo que envolve as sementes.
O conjunto do pericarpo e da semente forma o fruto. O fruto pode ser carnudo se o pericarpo quando maduro tiver substâncias nutritivas, ou seco se o pericarpo desidratar.
Os frutos e as sementes disseminam-se propagando-se as plantas com flor. As sementes vão permanecer num estado de latência, ou seja as actividades vitais são reduzidas ao mínimo até que ocorre a germinação.

Imagem de tubos polínicos

Existem, tanto para os gâmetas das plantas como para os dos animais, vários tipos de gâmetas produzidos:

• Isogâmetas – gâmetas morfologicamente iguais, geralmente flagelados, que são libertados para o meio, onde ocorre a fecundação;
• Anisogâmetas – gâmetas morfologicamente diferentes, sendo o feminino maior, em que ambos são libertados para o meio, existindo fecundação externa;
• Oogâmica – caso particular da anisogamia, ocorre quando o gâmeta feminino é tão grande que se torna imóvel, enquanto o masculino é pequeno e móvel. Neste caso a fecundação é interna, no interior do gametângio feminino.

O facto de as células femininas serem em certos casos de maiores dimensões que as células masculinas, leva a uma vantagem evolutiva, que se baseia no facto de a célula feminina ter maior quantidade de substância de reserva necessárias à nutrição do embrião.

Sites auxiliares do tema - Diversidade de estratégias na reprodução sexuada:

http://www.anossaescola.com/cr/webquest_id.asp?questID=1863 (diversidadde de estratégias de reprodução);
http://www.conecteeducacao.com/escconect/medio/BIO/BIO04010002.asp (tipo de gâmetas produzidos);
http://www.portalimpacto.com.br/docs/2008Hubertt1AnoF2Aula05.pdf (gâmetas e a reprodução - documento muito informativo);
http://docentes.esa.ipcb.pt/lab.biologia/disciplinas/botanica/morfologia.html (formologia floral);
http://www.portalbrasil.net/educacao_seresvivos_caracteristicas.htm (fecundação interna e externa);
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/embriologia/reproducao2.php (reprodução sexuada -animais)
http://www.klickeducacao.com.br/2006/enciclo/encicloverb/0,5977,POR-311,00.html (reprodução sexuada em animais);
http://roizzo.sites.uol.com.br/Fotos/Hibiscus/Polen/TuboPolinico.html (formação do tubo polínico);

Vídeo sobre a reprodução sexuada e meiose: