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PRÉ-ENEM BIOLOGIA 2 VOLUME 1

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS PALAVRA DO AUTOR


Ciências da natureza e suas tecnologias: Matriz de Referência C4

Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais. H13

C5

Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.

Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos. H19

Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.


C

1

O

L TU

A

COMPETÊNCIAS:

C4, C5

Origem da vida e classificação dos seres vivos HABILIDADES:

H13, H19

APRESENTAÇÃO As interpretações sobre a origem da vida em nosso planeta, independentemente do tempo, sempre foram extremamente desafiadoras, intrigando cientistas. A própria origem do universo é alvo de grandes discussões. Falar sobre como os seres vivos surgiram inclui interpretações de diferentes áreas do conhecimento científico, incluindo a química, biologia, física, geologia, astronomia e outros campos. Acredita-se que o primeiro ser vivo na Terra surgiu há cerca de 3,6 bilhões de anos. Ao longo do tempo, os descendentes do primeiro ser vivente foram apresentando características diferentes, resultado de diversos fatores, como mutações e recombinações genéticas, o que terminou por gerar grande diversidade de seres. Em decorrência disso, foi necessário criar sistemas de classificação dos organismos no estudo científico. A classificação dos seres vivos cataloga e caracteriza biologicamente todos os tipos de organismos conhecidos por meio da ciência denominada taxonomia. Quando a preocupação por inventariar tem, além de natureza descritiva, um caráter de relacionar evolutivamente os organismos vivos, dá-se o nome de sistemática. Quando os organismos são catalogados, levamos em consideração diversos critérios de classificação para suportar a hipótese do estudo: aspectos morfológicos, fisiológicos, genéticos, entre outros, de forma integrada. Os métodos de classificação podem ser aperfeiçoados e alterados ao longo dos anos, gerando novas interpretações sobre a evolução das espécies e os graus de parentescos.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

TÓPICO 1 • A origem do universo e o

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surgimento da vida

O planeta Terra reúne um conjunto de características que o faz singular. Primeiramente, por ser o único planeta conhecido constituído por seres vivos. Além disso, sua distância do Sol possibilita uma condição ideal para a existência de vida: luz em quantidade adequada e uma temperatura média global de 15 ºC, favorecendo a existência abundante de água em estado líquido, bem como a condição para os estados sólido e gasoso, permitindo a ciclagem da água entre os seres vivos e o meio.

SAIBA MAIS Imagem 1.1.

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Os dois elementos de menor número atômico na tabela periódica, hélio e hidrogênio, são os constituintes da estrela que fornece energia para a vida no planeta Terra, o Sol. Acredita-se que o Sol tenha se formado entre 5 e 10 bilhões de anos atrás, por meio de uma série de reações químicas desses simples elementos constitutivos, o que gerou uma enorme quantidade de calor. A partir disso, novos elementos foram formados. Os diversos elementos passaram a reagir e, por meio de processos de fusão, sob ação da força gravitacional, somados a uma grande quantidade de poeira e gases, os planetas começaram a ser formados, inclusive a Terra.

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Da Antiguidade até o século XVII, acreditava-se que os seres vivos podiam surgir a partir da matéria bruta ou inanimada, quando dotadas de uma “força vital” ou “princípio ativo”, capaz de gerar seres vivos. Assim, defendia-se o aparecimento de vida de forma contínua e espontânea, a partir da matéria bruta. Os relatos em defesa dessa hipótese ficaram conhecidos como Teoria da Geração Espontânea, ou Teoria da Abiogênese. Alguns relatos da população em geral seriam considerados absurdos na atualidade. Por exemplo: vermes e pequenos insetos nasceriam a partir de lixo ou da matéria em decomposição. Até meados do século XIX, a ideia de que os seres vivos podiam surgir da matéria não viva continuou em voga. A teoria da geração espontânea foi difundida entre diversos pensadores, entre os antigos povos da China, Egito e Índia, sendo defendida inclusive pelo filósofo grego Aristóteles, no século IV a.C., o qual afirmava, por exemplo, que crocodilos do Rio Nilo Imagem 1.2. Van Helmont podiam surgir diretamente da lama. Muitos anos depois, já no século XVII, Jean Baptiste van Helmont (1579-1644), célebre médico belga, chegou a elaborar uma receita, na qual ensinava a produzir

Domínio público

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O universo surgiu há cerca de 14 bilhões de anos. A hipótese mais aceita para explicar a origem do universo, conhecida como teoria da Grande Explosão ou do Big Bang, baseia-se na existência de uma massa compacta pequena, mas de altíssima densidade, que armazenou grande quantidade de energia e, em dado momento, atingiu um estado energético tão elevado que gerou uma grande explosão, expandindo-se e espalhando inúmeros fragmentos, que se movem até hoje pelo universo. A ideia de que o universo encontra-se em expansão é oriunda dessa premissa. Acredita-se também que estes múltiplos fragmentos resfriaram lentamente e, com isso, os átomos de diversos elementos químicos, especialmente hidrogênio e hélio, teriam sido formados. Confira, no vídeo a seguir, como ocorreu esse processo.

Popularmente conhecido como Planeta Água, por apresentar cerca de 71% da sua superfície coberta por água em estado líquido, nosso planeta está inserido na Via Láctea, uma das milhares de galáxias existentes no universo. A Via Láctea contém, ao menos, 100 bilhões de estrelas, cada uma com o seu próprio sistema formado por forças gravitacionais. A Terra faz parte do sistema solar, considerado um sistema pequeno em comparação com o de outras estrelas da galáxia. Além da Terra, o Sistema Solar é dotado de mais sete planetas orbitando em torno do Sol, na seguinte ordem de proximidade: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. A Terra tem a forma semelhante de uma esfera, com extremidades discretamente achatadas e com raio médio de 6.370 km, sendo constituída por três camadas, de composição e propriedades diferentes, chamadas de crosta terrestre, manto e núcleo.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

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Frascos abertos (grupo controle)

Frascos fechados (grupo teste)

Shamuel Fiorentino

ShamuelFiorentino

Imagem 1.4.

Como estes frascos bloqueavam o acesso das moscas “grávidas”, nenhum verme surgiu sobre a carne, demonstrando que não havia crescimento espontâneo determinado por qualquer força vital.

Nos frascos que foram cobertos não ocorreu o aparecimento de larvas, enquanto que nos abertos, onde as moscas podiam entrar e sair livremente, foi possível observar o desenvolvimento das larvas. Redi, então, elaborou a seguinte hipótese: os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são um estágio do ciclo de vida das moscas. Esses “vermes” (larvas) devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne. Contudo, com a descoberta dos micro-organismos, por Antonie van Leeuwenhoew (16321723), e com a observação desses seres sob microscopia, a abiogênese mais uma vez tomou força, já que muitos acredi-

1.1 • Needham versus Spallanzani Parecia que a teoria da abiogênese tinha caído por terra, porém, em 1745, o naturalista inglês John Needham (1713-1781) replicou os experimentos de Joblot, fervendo por 30 minutos os vários frascos que continham caldo nutritivo e os tampando com um material grudento permeável ou uma rolha de cortiça. Após alguns dias, observou que Imagem 1.6. Needham em todos eles havia micro-organismos. Então, frente a isto, só haveria uma explicação para o seu surgimento: a abiogênese. Alguns anos mais tarde, o padre italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) refez o experimento de Needham, porém fervendo-os muito bem (por mais de 30 minutos) e tomando cuidado com o fechamento hermético (completo e impermeável) deles. Desta vez, mesmo com o tempo, não foram encontrados micro-organismos no caldo. Como obteve resultados totalmente diferentes, Spallanzani concluiu que o aquecimento feito por Needham não tinha sido suficiente para esterilizar o caldo ou que a vedação dos frascos não tinha sido eficiente. De fato, o fechamento realizado por Needham permitia a passagem de ar com micro-organismos para o caldo nutritivo. Os argumentos de Spallanzani não convenceram Needham, pois ele argumentou que o aquecimento prolongado destruía a força vital ou princípio ativo, defendido desde os antigos adeptos da abiogênese, que deveria existir no caldo. No fim do século XVIII, quando o oxigênio foi descoberto e identificado como gás essencial à vida, a ideia de Needham tornou-se ainda mais aceita e multiplicaram-se os defensores da abiogênese, os quais argumentavam que o aquecimento prolongado, bem como o fechamento hermético dos frascos, impediam a presença do oxigênio necessário à geração dos micróbios. Mesmo quando Spallanzani abriu os frascos após o experimento para que o caldo tivesse contato com o oxigênio e, dias seguintes, observou o crescimento de micro-organismos, o seu experimento não obteve apoio, pois Needham contra-argumentou que a volta da disponibilidade de oxigênio reativava o princípio ativo no caldo nutritivo. Sendo assim, Spallanzani não conseguiu montar um novo experimento que fosse aceito pela comunidade científica da época para testar a sua hipótese e com base nos argumentos sugeridos por Needham.

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Nestes frascos, moscas entravam, pousavam sobre a carne e deixavam ovos. Dos ovos eclodiam larvas (“vermes”), fase jovem do inseto. As moscas eram atraídas pelos odores liberados pela decomposição da carne.

Imagem 1.5.

tavam que esses organismos simples não surgiriam por meio de mecanismos reprodutivos. O francês Louis Joblot, em 1711, realizou o experimento que consistia em ferver um caldo nutritivo de carne, repartir em frascos previamente limpos e fechar alguns, mantendo outros abertos. Após algum tempo, os frascos abertos estavam repletos de micro-organismos, enquanto os fechados permaneciam inalterados. Ele, então, concluiu que os micro-organismos eram provenientes de “sementes do ar”, e não da geração espontânea.

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ratos por geração espontânea. Ele sugeria: “[...] coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo e o resultado será, que, em 21 dias, surgirão ratos [...]”. Poucos anos depois, ainda no século XVII, uma corrente contrária surgiu com dados experimentais, contradizendo a abiogênese. Cientistas como Redi, Spallanzani e Pasteur evidenciaram a impossibilidade da abiogênese. Surgia, então, a biogênese, que pregava que a reprodução era a única possibilidade do desenvolvimento de um novo ser vivo. Para contestar a teoria de que os seres surgiam por abiogênese, o biólogo e médico italiano Francesco Redi (1626-1697) colocou larvas em recipientes fechados com carne e verificou que, após algum tempo, essas larvas originavam moscas. A partir dessas observações, Redi colocou pedaços de carne em frascos de boca larga, porém teve o cuidado de cobrir alguns destes com gaze, enquanto manteve outros abertos. Imagem 1.3. Redi

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Shamuel Fiorentino

Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

Needham frasco aberto

frasco aberto resfriamento

presença de micróbios

aquecimento simples

Spallanzani vedação

O gargalo do frasco é esticado e curvado ao fogo

proliferação de micróbios

solução estéril

3

1

Imagem 1.7.

Observe no quadro a seguir um resumo dos defensores da abiogênese e biogênese, na ordem cronológica dos acontecimentos.

Samuel Florentino

Aquecimento prolongado

após abrir o frasco

porém as partículas em suspensão ficavam retidas nas paredes do frasco, não atingindo o caldo. Assim, o “pescoço” acabava funcionando como um filtro. Como nenhuma partícula atingia os caldos, eles permaneciam estéreis, não desenvolvendo nenhuma forma de vida. Pasteur confirmou que não existia nenhuma manifestação de força vital em caldos nutritivos e, assim, que todos os seres vivos só podem ser formados por meio de mecanismos reprodutivos. Além disso, deixou claro que o ar era uma fonte de contaminação por micróbios. Com esse célebre experimento, Pasteur ganhou o prêmio da Academia Francesa de Ciência e derrubou, definitivamente, a abiogênese.

Caldo nutritivo é despejado em um frasco de vidro

2

O caldo nutritivo é fervido e esterilizado

4

O caldo nutritivo do frasco com “pescoço de cisne” manteve-se livre de micro-organismos

5

Imagem 1.9.

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1.2 • Contribuições de Louis Pasteur Shutterstock.com

Apenas em meados do século XIX o cientista francês Louis Pasteur conseguiu refutar e pôr fim aos ideais da geração espontânea. Pasteur preparou quatro frascos com caldo nutritivo e amoleceu os gargalos de maneira a ficarem com formato parecido com um “pescoço de cisne”. Depois, ferveu os caldos até que o vapor saísse pelos gargalos Imagem 1.8. e rapidamente resfriou-os sob baixa temperatura. À medida que os caldos esfriavam, o ar exterior penetrava nos frascos. A forma dos gargalos permitia que o ar entrasse,

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se o gargalo do frasco é quebrando, surgem micro-organismos no caldo

Louis Pasteur realizou outras contribuições, além de pôr um fim na abiogênese. É importante ressaltar que os defensores da abiogênese também acreditavam na biogênese. Eles observavam que os seres vivos poderiam surgir a partir de outro ser vivo por meio da reprodução, mas, além disso, defendiam a vida a partir de matéria inanimada. Algumas das contribuições de Pasteur foram para a fermentação, relacionando os micro-organismos à existência do metabolismo fermentativo, conhecimento aplicado na produção de bebidas alcoólicas. Mais uma vez para a fermentação, Pasteur propôs um método qualitativo para morte de micro-organismos que contaminavam o vinho, por meio da aplicação de temperaturas moderadas em curto espaço de tempo. Nesse processo, atualmente conhecido como pasteurização, em sua homenagem, os micro-organismos de interesse não sobreviviam à temperatura aplicada. Além disso, Pasteur descobriu que os micro-organismos são capazes de causar doenças sem seres humanos, descobrindo alguns deles. Foi a partir disso que tomou-se como importantes a assepsia e esterilização para prevenção de contaminações e infecções. Muitos de seus feitos são fundamentais para as ciências, sobretudo para a indústria alimentícia, saúde e qualidade de vida dos seres humanos.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

Observe no quadro a seguir um resumo dos defensores da abiogênese e biogênese, na ordem cronológica dos acontecimentos. Defensores Abiogênese

Biogênese

Aristóteles - 1º

Redi - 3º

Helmont - 2º

Joblot* - 5º

Leeuwenhoek* - 4º

Spalanzani - 7º

Needham - 6º

Pasteur - 8º

(*) Leeuwenhoek não defendia nenhuma das linhas de pensamento, mas indiretamente contribuiu para o fortalecimento da abiogênese. (*) Joblot não defendia a abiogênese, mas acreditava que as formas de vida poderiam surgir a partir de “sementes” contidas no ar. A partir dessas conclusões, uma pergunta que passou a vigorar na sociedade nos intriga até os dias atuais: se cada ser vivo é formado a partir de outro, por reprodução, como a primeira forma de vida teria se originado na Terra?

EXERCITANDO EM AULA 01. (UFMG) Observe esta figura: ( )

a) b) c) d)

A sequência correta, de cima para baixo, é: 4, 1, 3, 2. 3, 2, 1, 4. 1, 4, 2, 3. 2, 3, 4, 1.

03. (UPE) O experimento, utilizando-se de frascos de vidro, com o formato de “pescoço de cisne”, contendo um “caldo nutritivo” e submetido primeiramente ao isolamento e posteriormente à exposição ao ar, conforme figura abaixo, foi usado para se provar a origem da vida.

02. (UECE) Relacione, corretamente, as teorias sobre a origem da vida com suas respectivas características, numerando os parênteses abaixo de acordo com a seguinte indicação: 1. Abiogênese 2. Biogênese 3. Panspermia 4. Evolução molecular

Fervura

Fervura

( )

( )

( )

Afirma que a vida na Terra teve origem a partir de seres vivos ou de substâncias precursoras da vida proveniente de outros locais do cosmo. Surgiu a partir de evidências irrefutáveis de testes rigorosos realizados por Redi, Spallanzani, Pasteur e outros, que chegaram à conclusão de que seres vivos surgem somente pela reprodução de seres da sua própria espécie. Considera que a vida surgiu por mecanismos diversos

a) b) c) d) e)

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É CORRETO afirmar que a presença de lagartas em espigas de milho se deve a) ao processo de geração espontânea comum aos invertebrados. b) à transformação dos grãos em lagartas. c) ao desenvolvimento de ovos depositados por borboletas. d) ao apodrecimento do sabugo e dos grãos.

como, por exemplo, a partir da lama de lagos e rios, além da reprodução. A vida é resultado de um processo de evolução química em que compostos inorgânicos se combinam, originando moléculas orgânicas simples que se combinam produzindo moléculas mais complexas, até o surgimento dos primeiros seres vivos.

O líquido permanece estéril

Quebra do gargalo

Crescimento microbiano

O autor e a teoria por ele provada foram, respectivamente: Charles Darwin e Teoria da Evolução. Francesco Redi e Teoria da Abiogênese. Aristóteles e Teoria da Geração Espontânea. Louis Pasteur e Teoria da Biogênese. Louis Joblot e Teoria da Seleção Natural.

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

04. (UERN) Em 1668, foi feita uma investigação da suposta origem de vermes em corpos decompostos. O experimento, feito com pedaço de carne crua dentro de frascos abertos e fechados com gaze, confirmou e comprovou que não havia geração espontânea de vermes a partir de corpos em decomposição. Nessa época, quem foi o responsável por esse experimento?

TÓPICO 2 • Hipóteses sobre a origem do

Paloma Silva

primeiro ser vivo

Como abordado anteriormente, as ideias sobre a origem do primeiro ser vivo estão associadas a vários ramos do conhecimento científico, bem como da religião. Do ponto de vista religioso, a hipótese do criacionismo ou hipótese da criação divina admite que algum deus ou divindade foi responsável pela criação da vida e de todas as coisas de nosso planeta. Trata-se de uma das hipóteses mais antigas conhecidas. Não é possível comprová-la, tampouco refutá-la, pois a ciência não dispõe de instrumentos, tecnologia ou conhecimento para testar essa ideia. Essa hipótese admite a imutabilidade (fixismo) para os seres vivos. Outra hipótese, conhecida como origem cósmica ou panspermia cósmica, é fundamentada em dados obtidos por análise de material oriundo do espaço sideral. Essa hipótese propõe que as primeiras formas de vida chegaram aqui na forma de esporo ou partículas vivas (cosmozoários), trazidas no interior de meteoritos. Assim, admite que a vida surgiu primeiro fora de nosso planeta e aqui se desenvolveu sob condições específicas. Um dos argumentos contra essa teoria se baseia no superaquecimento sofrido pelos meteoritos em virtude da alta velocidade atingida ao entrar na atmosfera. Temperaturas muito elevadas destroem, teoricamente, qualquer ser vivo conhecido, até na forma de esporos. Outra falha dessa hipótese é que ela não explica a origem da vida, apenas transfere a questão para outro local do universo. Por outro lado, devemos considerar dados relacionados às coletas de meteoritos feitas anualmente. Em muitos deles, foram encontradas substâncias orgânicas indicativas de vida, tais como aminoácidos e nucleotídeos. Além disso, a hipótese

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Louis Pasteur. Francesco Redi. John T. Needham. Lazzaro Spallanzani.

da panspermia cósmica vem sendo fortalecida por estudos que mostram a possibilidade da condução de estruturas vivas em meteoros congelados.

SAIBA MAIS

Imagem 1.10.

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a) b) c) d)

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O mistério relacionado com a origem da vida alimenta e mantém um ramo relativamente novo da Biologia, chamado de astrobiologia ou exobiologia. Ele estuda a possibilidade da existência e manutenção da vida fora de nosso planeta, por meio da análises de cometas, meteoritos ou seus respectivos rastros, dados de espectroscopia e telescópicos, amostras coletadas por sondas especiais e outros.

A teoria mais aceita cientificamente, conhecida como teoria da evolução molecular ou evolução dos sistemas químicos, foi proposta de forma independente na década de XX pelos cientistas Oparin, bioquímico russo, e John B. Haldane, biólogo inglês. Segundo essa teoria, moléculas inorgânicas simples presentes na atmosfera primitiva teriam, espontaneamente, sofrido reações químicas, dando origem a diversas novas moléculas, incluindo orgânicas. Tais moléculas foram a base química das primeiras formas de vida. Representa a ideia mais aceita atualmente, pois se apoia em dados químicos, geológicos e biológicos. O estudo dessa teoria só faz sentido se considerarmos as possíveis condições da Terra primitiva. Com base em dados geológicos e químicos, a Terra primitiva tinha condições muito extremas, inviáveis para a existência de seres vivos. Observe: • Altas temperaturas; • Tempestades contínuas e violentas; • Grande incidência de descargas elétricas nas tempestades; • Ausência de gás O2 livre (acredita-se que a atmosfera primitiva continha O2, mas não na forma molecular disponível para o metabolismo celular) e de camada de ozônio (O3) na atmosfera, determinando, assim, grande incidência de radiação ultravioleta; • Erupções vulcânicas abundantes;


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

• • • •

Ausência de crosta terrestre sólida (nos 700 milhões de anos iniciais da sua formação); Ausência de água em estado líquido; Predominância dos gases metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O(v)). Grande incidência de impactos provocados por corpos celestes.

SAIBA MAIS Atualmente, alguns cientistas sugerem que a composição da Terra primitiva seria dotada de grande quantidade de CO2 e CO, além de vapor de água e gases de nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2). Por isso, defende-se a ideia da natureza redutora dessa atmosfera.

CH4 NH3 H2 H2O(v)

H Aplicação de energia: Quebra das ligações químicas tempestades, erupções vulcânicas etc.

H

H

N

C Radical

O C O

H

Aminoácidos Compostos orgânicos

Atmosfera rica em CH4 H2 H2O(v) NH3

Ácidos nucleicos

Células primitivas

Organismos primitivos

Coacervados

Organismos complexos

Imagem 1.11.

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Gases da atmosfera primitiva (Oparin e Haldane)

Resumidamente, os processos determinantes para a formação dos primeiros seres vivos ocorreram assim: Yago Fernandes

Segundo Oparin e Haldane, gradualmente, processos químicos e fatores climáticos modificaram a Terra primitiva e criaram um cenário propício para a formação do primeiro ser vivo, da seguinte forma: 1. As altas temperaturas do planeta favoreciam a evaporação da água. A saturação provocada por este vapor se condensava e formava chuvas que caíam sobre a crosta e novamente evaporavam, determinando um ciclo contínuo por centenas de anos. 2. A crosta terrestre foi se solidificando, pelo resfriamento do planeta, gerando acúmulo de água em estado líquido nas depressões, formando, assim, os mares primitivos. 3. As fortes descargas elétricas, combinadas com a radiação ultravioleta, geravam a fonte de energia necessária para catalisar reações químicas entre as moléculas. Originaram-se novas substâncias inorgânicas, as primeiras orgânicas simples, como os aminoácidos, açúcares, álcoois e bases nitrogenadas. É possível, por exemplo, obter aminoácidos a partir dos gases da atmosfera primitiva. Observe:

4. As moléculas da terra primitiva teriam se depositado sobre as rochas na crosta terrestre, formando uma camada de compostos químicos. Devido às altas temperaturas existentes, teriam as suas ligações químicas quebradas e deixavam disponíveis os seus elementos químicos que poderiam ser combinados entre si. As chuvas teriam formado os mares primitivos, contendo as moléculas orgânicas simples já mencionadas, formando um mar primitivo conhecido como sopa primitiva, ou primordial; 5. As substâncias presentes na água, principalmente proteinoides formados por meio das ligações peptídicas entre os aminoácidos, foram se reunindo e formando aglomerados esféricos envoltos por água, que foram denominados de coacervados ou coacervatos (fenômeno de coacervação), que são precursores dos seres vivos, e não seres vivos propriamente. 6. Muitos coacervados foram destruídos e outros se mantiveram, com formas de moléculas de gordura em sua superfície (semelhante a uma membrana plasmática), absorvendo substâncias do meio e transformando-as, o que indicaria atividade metabólica. 7. Tais estruturas passaram por inúmeras reações químicas em seu interior e evoluíram casualmente para formas com maior capacidade de regulação metabólica e reprodução. Nesse momento, teriam surgido os primeiros seres vivos.

Os coacervados são gotículas coloidais ricas em polímeros em suspensão em um meio aquoso. A membrana do coacervado é formada por moléculas de água dispostas ao redor dos polímeros. À medida que novas moléculas iam se agregando, caso a nova combinação molecular não fosse estável, o coacervado se destruiria. Se fosse estável, o coacervado aumentava de tamanho, até se dividir em dois. Os coacervados são protobiontes ou pré-seres vivos, “esboços” de estruturas celulares. Enquanto a hipótese de Oparin sugeria que a célula teria surgido primeiro e, posteriormente, teriam surgido os genes, uma teoria chamada o mundo do RNA sugere algo diferente.

Aminoácido

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

2.1 • O mundo do RNA Segundo esta hipótese, um período que precede a formação das primeiras células foi constituído por moléculas de RNA que adquiriram a capacidade de se duplicar e produzir versões ligeiramente diferentes entre si, sendo algumas delas mais hábeis em controlar reações químicas vitais e reproduzir. Observe, por meio dessa adaptação ao dogma central da Biologia, como seria esse mundo em a vida era baseada primordialmente no RNA. Replicação ou duplicação O “mundo do RNA”

DNA

Transcrição

RNA

Tradução

PTN

O mundo atual tem o DNA como material genético fundamental para fins reprodutivos. A hipótese do mundo do RNA propõe que a vida a priori possui o RNA, uma molécula mais simples, como a molécula da vida. Essa hipótese ganhou mais poder quando, em 1980, o bioquímico norte-americano Thomas R. Cech, que viria a ganhar o prêmio Nobel de Química em 1989, descobriu o poder catalítico do RNA (ribozimas). Sendo assim, uma molécula mais simples e capaz de realizar as próprias catálises poderia ter precedido o DNA e as proteínas. Um outro suporte para essa hipótese é o fato de os vírus de material genético de RNA serem capazes de se replicar intracelularmente e, por isso, serem considerados “fósseis moleculares” do mundo do RNA.

Imagem 1.12. Esquema simplificado do “mundo do RNA”

Sínteses probióticas (proteínas e RNAs produzidos abioticamente)

Proteína As proteínas assumem funções catalíticas (RNA somente como molécula codificadora)

RNA

Shutterstock.com (Adaptado por Fabiano Oliveira)

A Terra estéril

RNAs autorreplicantes

O mundo de RNA

Vesícula lipoprotéica

+

DNA

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Vida celular primitiva (RNA como molécula codificadora e catalítica)

Surgimento do DNA a partir de RNA

Vida celular moderna (DNA substitui RNA como molécula codificadora, levando a DNA → RNA → proteína)

Imagem 1.13. O mundo de RNA

2.2 • Experimento de Miller e Urey Em 1953, os cientistas americanos Stanley Miller e Harold Urey construiram um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva. Ele colocaram no aparelho amônia, hidrogênio e metano, e essa mistura foi submetida a fortes descargas elétricas, ao mesmo tempo em que recebia vapor de água condensado, simulando a chuva. Como se vê, Miller e Urey testaram experimentalmente a hipótese de Oparin e Haldane. Observe, no vídeo a seguir, uma reprodução desse experimento.

Link sugerido • https://bit.ly/35pwZnk

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Shamuel Fiorentino

O experimento de Miller e Urey não se preocupa em confirmar a hipótese da composição da Terra primitiva sugerida por Oparin e Haldane. Esse experimento teve o objetivo de demonstrar experimentalmente se era possível, por meio do que seria a Terra primitiva de Oparin e Haldane, acontecer uma evolução química que confirmasse a ideia do surgimento do primeiro ser vivo. Observe o experimento de Miller e Urey:

saída do excesso de vapor

eletrodo vapor de água

Gases água fervente

Condensação acumulação de moléculas orgânicas

água fria

água quente

Imagem 1.14.

Após uma semana de funcionamento do seu aparelho, Miller constatou a presença de alguns compostos orgânicos no líquido formado: lipídios, nucleotídeos e os procurados aminoácidos. Contudo, dados recentes sugerem que a Terra primitiva era constituída de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) e nitrogênio (N2). Sendo assim, seria difícil a formação de aminoácidos em um planeta rochoso como a Terra. A formação de moléculas orgânicas a partir desses novos dados seria mais aceitável em um planeta gasoso com condições fortemente redutoras.

2.3 • Contribuição de Fox

Luiz Fernando

Imagem 1.15. Sidney Fox mostrou como cadeias curtas de aminoácidos podem se aglomerar para formar proteínas com glomerados proteicos (protocélulas)

Fontes hidrotermais Estudos recentes apontam que os primeiros seres vivos podem ter se formado em fendas hidrotermais. Ao se reproduzirem as condições químicas dessas fendas em laboratório, obteve-se um composto orgânico comum nos seres vivos, o ácido pirúvico, e foi possível realizar a síntese de peptídios. Sabe-se que, nas fontes hidrotermais submarinas, há bactérias e arqueas (antes conhecidas como arqueobactérias) que usam energia química do gás sulfídrico, presente nessas fontes, para sintetizar compostos orgânicos (quimiossíntese), sustentando toda uma comunidade de seres marinhos que vivem nessa região. Assim, a vida não teria surgido na superfície dos mares a partir de uma “sopa” de moléculas orgânicas, como afirma a teoria tradicional, mas nas fontes quentes do fundo do mar. A teoria de Miller é contestada por vários cientistas, baseando-se nos seguintes argumentos: 1) Provavelmente a superfície do planeta ainda sofria o bombardeio de meteoritos e outros corpos celestes; 2) Provavelmente as erupções vulcânicas ainda eram rotineiras.

2.4 • Características e evolução dos primeiros seres vivos O primeiro organismo do planeta era uma forma de vida extremamente simples, com poucas estruturas celulares e baixa diversidade metabólica. Tal modelo se assemelha a uma forma de vida procarionte. Entretanto, a “condição energética”, ou seja, a maneira como esses seres vivos obtinham energia para desempenhar suas atividades vitais, é alvo de muita controvérsia, pois ocorrem argumentos para duas hipóteses, a heterotrófica e a autotrófica.

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Em 1957, o bioquímico Sidney Fox (1912-1998) aqueceu, prolongadamente, uma mistura seca de aminoácidos e obteve a união destes, formando proteínas de pequeno peso molecular. Entre elas havia, inclusive, algumas capazes de favorecer a formação de novas moléculas iguais, em uma reação em cadeia, e teriam um comportamento de enzimas primitivas (protoenzimas). Como resultado esperado, ele observou que compostos orgânicos simples poderiam se unir formando outros mais complexos, sendo o calor a fonte de energia necessária para ocorrência de tais reações.

APROFUNDAMENTO

2.4.1 • Hipótese heterotrófica De acordo com essa hipótese, acredita-se que os primeiros seres vivos obtinham energia a partir de substâncias orgânicas existentes no próprio meio onde surgiam, os mares primitivos. Oparin, em sua teoria, defendia tal hipótese. Sendo simples, os primeiros seres seriam incapazes de produzir seu próprio alimento e, como não existia oxigênio molecular disponível na atmosfera, tais organismos eram anaeróbios, ou seja, heterótrofos fermentadores. Provavelmente, o aumento do número desses primeiros seres gerou intensa competição, mortandade e escassez de alimentos nos oceanos primitivos. Ao mesmo tempo, por variabilidade genética, surgiram novos organismos, dotados de novas

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

“habilidades” metabólicas, alguns capazes de captar a luz solar e absorver produtos inorgânicos, servindo como fontes para a síntese do seu próprio alimento. Os seres fotossintetizantes não competiam com os heterótrofos, por isso se desenvolveram bastante no decorrer do tempo. Por meio de seu processo metabólico, liberavam O2 para a atmosfera, mudando a composição da Terra primitiva, promovendo o “holocausto do oxigênio”, discutido mais adiante neste tópico. Alguns dos organismos que sobreviveram no novo meio oxigenado passaram a utilizar a respiração aeróbica como forma principal de obtenção de energia.

Alguns dos organismos sobreviventes conseguiram se adaptar à seleção imposta pelo oxigênio e passaram a utilizá-lo para maior obtenção de energia. Pode-se dizer que a fotossíntese e a respiração aeróbica são mecanismos que mantêm em equilíbrio as taxas de oxigênio atmosfera, uma vez que o primeiro realiza a sua produção e o segundo o seu consumo. Além disso, a presença do oxigênio molecular livre na atmosfera tornou possível a formação da camada de ozônio (O3), que será trabalhada em maior detalhe em ecologia. Quimiolitoautotróficos

2.4.2 • Hipótese autotrófica Essa outra hipótese, mais aceita, defende que o primeiro ser vivo era capaz de produzir seu próprio alimento, sendo especificamente um organismo quimiolitoautotrófico, ou seja, bactérias que usavam a energia liberada por reações químicas realizadas a partir de reagentes inorgânicos da crosta terrestre. Essa hipótese sugere que não haveria matéria orgânica o suficiente para manter a reprodução até o surgimento da fotossíntese. Observe o exemplo abaixo (FeS + H2S → FeS2 + H2 + energia): Sulfeto + ferroso

gás sulfídrico

sulfeto férrico

+

gás hidrogênio

+ energia

A descoberta de bactérias e arqueas vivendo em fontes termais, típicas de vulcões submarinos, levantou a possibilidade de que a vida teria surgido nesse tipo de ambiente protegido. Os argumentos a favor dessa hipótese baseiam-se em evidências que sugerem abundância de sulfeto de hidrogênio (gás sulfídrico ou H2S) e compostos de ferro na Terra primitiva. As primeiras bactérias devem ter obtido energia de reações que tenham envolvido esses compostos para a síntese de seus componentes orgânicos.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

O surgimento da fotossíntese foi um passo importante na história do nosso planeta. Acredita-se que certas bactérias que utilizavam o enxofre como reagente químico passou a utilizar água (cianobactérias). Com o surgimento desse processo, substâncias inorgânicas puderam ser transformadas em substâncias orgânicas por meio do metabolismo dos seres vivos. Como resultado desse processo, houve a liberação de oxigênio molecular livre para a atmosfera. Esse modo de oxigênio, agora, poderia ser utilizado pelos seres vivos. Entretanto, por ter um caráter eletronegativo, o oxigênio (Família 6A) invadiu os sistemas celulares interferindo nas reações químicas já existentes, formando ligações com regentes de várias reações químicas dentro da célula. Muitos organismos não conseguiram suportar a alteração molecular promovida pelo oxigênio e morreram. Isso ficou conhecido como o “holocausto do oxigênio”.

278

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Fotossintetizantes (CO2 e H2S → S2)

Fotossintetizantes (CO2 e H2O → O2)

Aeróbios

2.6 • Primeiros eucariontes Do surgimento da vida, na forma de células procariontes, há 3,5 bilhões de anos, até o surgimento das primeiras formas de vida eucariontes, passaram cerca de dois bilhões de anos. A evolução para a célula eucarionte deve ter sido determinada, inicialmente, por processos de invaginações e evaginações da membrana, aumentando a superfície de contato desta com o meio, o que possibilitou uma maior captação de nutrientes. Observe um modelo desse processo: Fabiano Oliveira

2.5 • Surgimento da fotossíntese e respiração aeróbica

Fermentadores

Imagem 1.16.

Gradativamente surgiu, por meio desse processo, a maioria das organelas membranosas da célula eucariótica, excetuando-se as mitocôndrias e cloroplastos, que, provavelmente, devem ter surgido por um processo de endossimbiose. É importante comentar que esse processo de compartimentação celular promovido pela formação das organelas membranosas foi fundamental para o equilíbrio químico e elétrico entre os com-


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

partimentos, manutenção do potencial hidrogeniônico (pH) e especificidade dentro da célula para melhor desempenhar as suas necessidades metabólicas. Segundo a hipótese endossimbiótica ou simbiogênica, uma bactéria aeróbica foi fagocitada por um eucarionte anaeróbio e, em vez de ser destruída, passou a viver no interior dele, recebendo proteção e alimento, mas fornecendo maior disponibilidade de ATP para a célula eucarionte por respiração aeróbia, em uma relação ecológica conhecida como simbiose. Com o tempo, essas bactérias aeróbias originaram as atuais mitocôndrias dos eucariontes. Um processo semelhante teria ocorrido entre procariontes maiores e cianobactérias, originando, assim, os cloroplastos de algas e plantas atuais.

Obviamente, tais processos não modificaram todas as células procariotas, nem as extinguiram. Provavelmente, estas surgiram de forma independente, em vários locais do planeta. Alguns dos procariontes primitivos teriam mantido sua membrana sem dobras, não ocorrendo neles o material genético imerso no citoplasma, e sem a presença de uma membrana nuclear, esses seres devem ter originado os procariotos atuais.

2.6.1 • Evidências da hipótese endossimbiótica Algumas das evidências que apoiam essa teoria é a presença de DNA próprio nas mitocôndrias e cloroplastos e, portanto, capacidade de autoduplicação e síntese de proteínas e enzimas, também em razão da presença de subunidades de ribossomos.

EXERCITANDO EM AULA 05. (MACKENZIE) A figura abaixo representa um clássico experimento na pesquisa sobre origem da vida.

mistura de gases

CH4 NH3 H2

condensador

H2O torneira recipiente de coleta

06. (UDESC) Assim como nos séculos passados, também hoje, o ser humano busca o autoconhecimento para compreender sua relação com a natureza e com a sociedade. Nesse sentido, surgem algumas perguntas como “Quem somos nós?”, “De onde viemos?”, “Para onde iremos?”. Na tentativa de responder a essas perguntas, e explicar como teria surgido a vida em

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

É correto afirmar que a) através dessa simulação, Louis Pasteur contestou de forma definitiva a teoria da abiogênese. b) pela simulação das supostas condições da Terra primitiva, foi possível formar matéria orgânica em condições abióticas. c) os defensores da panspermia cósmica obtiveram evidências da participação de elementos extraterrestres na formação da vida na Terra. d) houve a comprovação da atuação da energia vital na formação do primeiro ser vivo. e) as primeiras moléculas orgânicas surgiram de reações químicas em ambiente aeróbico.

nosso planeta, várias hipóteses foram formuladas por filósofos e cientistas, ao longo dos séculos. Assinale a alternativa correta em relação às principais hipóteses sobre a origem da vida. a) A hipótese do Fixismo não acompanha as narrações religiosas sobre a criação da vida na Terra e tem como princípio a geração espontânea. b) Em 1936, Alexander Oparin propõe uma explicação para a origem da vida sobre determinadas condições da atmosfera primitiva que propiciou o desenvolvimento de uma “sopa de proteínas” no ambiente aquático, dando origem aos coacervados, caracterizados como “células primitivas”. c) A hipótese da geração espontânea propôs que os seres vivos teriam surgido nas profundezas do mar, na ausência de luz e oxigênio. d) A Cosmogenia é a hipótese que admite que a vida foi “implantada” na terra por motivações de seres extraterrestres. e) Alexander Oparin comprovou sua hipótese da origem da vida simulando a formação de coacervados por meio de experimentos controlados em laboratório e, por isso, esta hipótese é amplamente aceita pela comunidade científica.

07. (PUCCAMP) Há muito, muito tempo, quando ocorreu a origem da vida na Terra, surgiram vários processos biológicos. Tendo em vista condições ambientais existentes então, podemos afirmar que a sequência correta do aparecimento dos processos abaixo foi a mostrada em a) repiração aeróbia → fermentação → fotossíntese b) fermentação → respiração aeróbia → fotossíntese c) fermentação → fotossíntese → respiração aeróbia d) fotossíntese → respiração aeróbia → fermentação e) fotossíntese → fermentação → respiração aeróbia 08. (UFT) A origem da vida parece ter ocorrido há cerca de 3.400 M.a., quando o planeta Terra teria já 1.000 a 1.500 M.a., e os seres vivos conservam em si marcas do seu passado. AtualPré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

mente, há reconhecidamente duas formas de organização celular entre os seres vivos: a célula procariótica e a célula eucariótica, que provavelmente originaram-se de organismos ancestrais, a partir de eventos evolutivos e interações com os ecossistemas em que habitavam. Qual seria a origem da diferença entre células procarióticas e eucarióticas? Até há pouco tempo, considerava-se que as células eucarióticas teriam derivado da invaginação e especialização da membrana plasmática da célula procariótica. A cientista Lynn Margulis sugeriu que a origem da célula eucariótica se deve ao desenvolvimento de associações simbióticas obrigatórias entre diferentes seres, que ocorreram em três etapas: (1) Uma célula proto-eucarionte hospedou uma bactéria aeróbia, obtendo assim a mitocôndria; (2) Esta célula proto-eucarionte hospedou uma espiroqueta obtendo assim cílios, flagelos e citoesqueleto; (3) Finalmente, esta célula proto-eucarionte hospedou uma cianobactéria e obteve assim os plastos. É verdadeiro que: I. Esta hipótese chamada Teoria Endossimbiontica é muito improvável porque a simbiose raramente ocorre na Natureza. II. A síntese protéica em mitocôndrias e cloroplastos não ocorre na presença de substâncias inibidoras de procariontes, como estreptomicina e cloranfenicol.

TÓPICO 3 • Níveis de organização dos seres vivos e sistemas de classificação

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

A primeira tentativa de se classificar as milhares de espécies de seres vivos da Terra data de mais de três séculos antes de Cristo, quando o filósofo grego Aristóteles dividiu os animais entre os “sem sangue vermelho” e os “com sangue vermelho”. Como se percebe, essa classificação não era essa classificação era artificial e pouco prática. Outra classificação proposta por Aristóteles levava em consideração se os animais possuíam o hábito terrestre, aquático ou aéreo. Após um certo tempo, surgiram outros métodos mais específicos de classificação taxonômica. A classificação dos seres vivos está sujeita a mudanças no decorrer do tempo. Isso se baseia na capacidade que todos os organismos têm de se modificar, ou seja, de se adaptar e, assim, poder promover a evolução. Além disso, o avanço da tecnologia cria novas possibilidades de estudo, ampliando, assim, a coleta de dados referentes a diversas áreas (anatomia, fisiologia, bioquímica e genética). Durante muito tempo, a natureza foi classificada em três reinos: animal, vegetal e mineral. No entanto, o termo mineral, ainda muito usado por livros de ensino fundamental, refere-se aos componentes não vivos da natureza, ou seja, os solos, as rochas, a água, os gases e os minérios, os quais não devem ser considerados dentro de um sistema de classificação de seres vi-

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III. A membrana que envolve as mitocôndrias e plastos é dupla, o que sugere que a bactéria endossimbionte foi fagocitada pela célula proto-eucarionte. IV. Houve a aquisição de complexidade na estrutura e função da célula eucariótica em relação à célula procariótica, inclusive permitindo a maturação de proteínas. V. As organelas de eucariontes, mitocôndrias e plastos, não têm DNA próprio e, portanto não podem fazer divisão autônoma. Indique a alternativa em que todas as afirmativas são verdadeiras. a) II, III e IV b) I, II e IV c) I, II, IV e V d) IV e V

vos. O sueco Carl von Linné (Lineu, em português), considerado o “pai” da taxonomia, foi quem sugeriu, quando da publicação do seu livro Systema Naturae, uma forma mais coerente de classificação, chamada classificação natural. Tradicionalmente, os seres vivos são classificados em cinco reinos, segundo proposta apresentada pelo norte-americano Whittaker, no fim da década de 1960. Contudo, outras propostas de classificação contendo seis e até oito reinos já foram publicadas. Nessa proposta dos cinco reinos, a estrutura celular e o tipo de nutrição são os critérios adotados. Observe: • Reino Monera: inclui as bactérias, as cianobactérias e as arqueobactérias. Compreende os organismos procariontes, unicelulares e de nutrição autótrofa ou heterótrofa. • Reino Protoctista: antigamente chamado de Protista. Esse grupo possui grande divergência entre os cientistas, por apresentar representantes de caráter evolutivo pouco relacionados. Inclui as algas unicelulares e os protozoários. Compreende os organismos eucariontes, unicelulares e de nutrição autótrofa ou heterótrofa. • Reino Fungi: inclui todos os fungos. Compreende os organismos eucariontes, uni ou pluricelulares, e de nutrição heterótrofa por absorção. • Reino Plantae: inclui as plantas (vegetais). Compreende os organismos eucariontes, multicelulares e de nutrição autótrofa (por fotossíntese). • Reino Animalia: inclui todos os animais. Compreende os organismos eucariontes, multicelulares e de nutrição heterótrofa por ingestão.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

Reprodução

BACTÉRIA

ARCHAEA

CONECTANDO DISCIPLINAS Em termos científicos, a ciência estuda o sistema de classificação biológica por meio de dados evolutivos e análises de fósseis encontrados no meio ambiente. Aprimorando o estudo desse ramo cientifico, a interligação dos estudos biológicos com as análises químicas e probabilísticas desenvolvidas em laboratórios são fundamentais para qualquer trabalho de classificação e/ou evolução. Nos últimos anos, o estudo dos elementos químicos relacionados à hereditariedade tem tomado conta das principais pesquisas biotecnológicas desenvolvidas nos dias de hoje. Em termos sintéticos, segundo os pesquisadores do assunto em questão, conhecendo-se o DNA (material genético), desvendam-se as principais reações químicas desenvolvidas pelo metabolismo do organismo analisado e, desta forma, conhece-se a sua estrutura biológica de maneira completa, bem como a sua ancestralidade e possível evolução.

Considerando a ampla diversidade da vida, em diferentes domínios, reinos e táxons menores, comumente os seres vivos são representados num diagrama conhecido como “árvore da vida”, em que as diferentes formas de vida estão representadas, desde os organismos mais simples, primitivos ou basais, até aqueles mais complexos, derivados ou apicais. Veja: Shutterstock.com (adaptado)

Antigamente, as algas pluricelulares, que pertenciam ao reino das plantas, foram inseridas no Reino Protista. Com a adição das algas macroscópicas, os protistas passaram a incluir também seres pluricelulares. Muitos autores utilizam, atualmente, o termo Protoctista, como forma de diferenciar do termo original, Protista. A explicação para esse fato se baseia nos estudos filogenéticos estabelecidos entre os vegetais e as algas. Foi constatado que o simples fato de serem pluricelulares e de apresentarem capacidade fotossintética não são motivos para incluí-las no mesmo reino das plantas. As algas pluricelulares, diferentemente dos vegetais, não possuem tecidos e não formam embrião em seu próprio corpo, ou seja, as algas não são embriófitas. Tais fatos, segundo os dados de análises filogenéticas, são características bem mais significativas. Entretanto, quando nos baseamos na tendência de formar grupos monofiléticos, ou seja, derivados de um único ancestral em comum próximo, tem-se a necessidade de tratar os “protistas” autótrofos e heterótrofos de forma separada. Porém, por um critério meramente de ordem prática, e por não haver um consenso entre os diversos cientistas, os protozoários e as algas continuam sendo tratados como um único reino. Atualmente, outra maneira de classificar os seres vivos é por meio da divisão em domínios, grupos taxonômicos superiores a reinos, mas que não equivalem necessariamente à junção desses. Essa classificação foi proposta em 1977, por Carl Woese, com base nos dados obtidos a partir dos estudos de moléculas de RNA presentes nos ribossomos de procariontes e eucariontes. Os resultados mostraram grande “proximidade” entre os organismos eucariontes e significativa discrepância filogenética entre os procariontes. Por isso, os organismos do Reino Monera são separados em dois domínios: Bacteria e Archaea, enquanto todos os reinos formados por seres eucariontes (protistas, fungos, plantas e animais) estão reunidos no domínio Eukarya. Resumidamente:

EUKARYA

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

ANCESTRAL COMUM Imagem 1.17. Domínios

1. Domínio Archaea: inclui as arqueobactérias. 2. Domínio Bacteria: inclui as bactérias comuns e as cianobactérias. 3. Domínio Eukarya: inclui todas as formas de vida eucariontes. Imagem 1.18. Reinos

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281


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

No vídeo recomendado a seguir, podemos nos aprofundar um pouco mais sobre a temática biodiversidade e filogenia, obtendo, assim, um conhecimento mais aprofundado sobre o surgimento das espécies em nosso planeta.

Link sugerido • https://youtu.be/tyZCyC3uRmU

Os vírus ainda são motivo de muita discussão na comunidade científica quanto à sua classificação em organismo vivo ou não. Sendo assim, por não possuírem células e nem metabolismo quando fora de seus parasitas, os vírus não são classificados em domínios, reinos ou quaisquer outras hierarquias taxonômicas.

3.1 • Sistemas de classificação A taxonomia é a ciência da descrição e classificação dos seres vivos. É uma ciência antiga, pois desde as primeiras civilizações o homem busca identificar e categorizar os animais e plantas em grupos específicos. No decorrer da história, a taxonomia evoluiu bastante, a ponto de hoje considerarmos três sistemas básicos de classificação: os sistemas artificial, natural e moderno.

3.1.1 • Sistema de classificação artificial

O médico e naturalista sueco Carl Von Linné (1707-1778) foi o criador do sistema natural de classificação. Muito interessado por conhecimentos botânicos, ele passou a categorizar plantas, porém achou muito superficial classificar os seres vivos usando o critério hábitat como principal respaldo de análise. Ele notou que, para haver uma classificação mais efetiva e com menos chance de erro científico, era necessário ampliar os nortes da pesquisa, usando o critério anatômico ou fisiológico para diferenciar um ser vivo de outro. Analisando características biológicas (especialmente as estruturas reprodutivas) das plantas, ele modificou o que já se conhecia sobre a taxonomia vegetal. Depois de muitos estudos com plantas e também com animais, mesmo exercendo a medicina, Lineu escreveu a sua principal obra, o Systema Naturae, em que propunha regras para a nomenclatura dos mesmos. Esse sistema de classificação também é conhecido como taxonomia clássica, ou alfa, dos organismos vivos.

Reprodução

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3.1.2 • Sistema de classificação natural

Domínio público

Os registros mais antigos de classificação dos seres vivos remontam a 3000 a.C., nas farmacopeias escritas pelo imperador da China Shen Nung. Ele identificava plantas e categorizava por seu valor medicinal. No Egito antigo (1500 a.C.) também era estudada a vegetação com o fim de produzir remédios. Muitas ilustrações de plantas com seus respectivos nomes já foram encontradas, revelando que já se utilizava de uma forma básica de taxonomia.

Porém, apenas com Aristóteles (384-322 a.C.) foi criado de fato um sistema de classificação. Ele estudou tanto plantas como animais, produzindo material bibliográfico robusto sobre os seres, que era utilizado nas universidades gregas. Seu aluno Teofrasto (370-285 a.C.) escreveu o livro Historia Plantarum, que é utilizado até hoje como referência em alguns estudos botânicos. Esse sistema aristotélico, porém, não dispunha de muita tecnologia como meio facilitador das pesquisas. Para a categorização e diferenciação dos seres eram usados apenas critérios superficiais e extremamente artificiais de análise, como o tipo de reprodução, o hábitat do organismo em estudo (animais: terrestre, aquático ou aéreo) e, principalmente, a organização corporal como fator mais relevante para dividi-los em grupos específicos. Essas características são facilmente observáveis, mas não refletem necessariamente o parentesco ou o grau de semelhança evolutiva entre os grupos. Por conta das limitações de análise da época, Aristóteles não conseguiu ampliar seus estudos sobre a classificação biológicas dos seres vivos. Embora tenha sido pouco relevante no que diz respeito à descrição, foi importante para a ciência por ser um dos pioneiros da taxonomia na história da Biologia.

Imagem 1.20.

Imagem 1.19. Farmacopeia de Shen Nung

282

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

SAIBA MAIS

Classificação Classificação artificial

A obra de Lineu foi, mais tarde, republicada em dois volumes (1758-1759), nos quais sua classificação foi aprimorada e os seres vivos classificados, de acordo com suas características morfofisiológicas, genéticas e evolutivas, em três grandes reinos: animal, vegetal e mineral. A classificação binominal foi consolidada, e vários dos termos utilizados por Lineu, como flora, fauna etc., são usados até hoje, motivos pelos quais Lineu é considerado o pai da taxonomia moderna.

Classificação natural

Pioneiro

Características gerais

Aristóteles

Observação superficial. Animais e plantas. Animais classificados em terrestres, aquáticos ou aéreos.

Lineu

3.1.3 • Sistema de classificação moderna Lançado após a revolução científica da sociedade contemporânea em meados do século XVIII, esse sistema classifica os seres vivos presentes no meio usando critérios amplos de diferenciação deles, como análise do material genético (DNA), evolução, embriologia e ancestralidade. Esse sistema de classificação será melhor explorado no tópico seguinte deste capítulo. Observe, a seguir, a comparação dos sistemas de classificação

Classificação moderna

Darwin e outros

Observação da anatomia e fisiologia. Três reinos: animal, vegetal e mineral. Animais classificados em seis classes: insetos e vermes (para todos os invertebrados), peixes, anfíbios (que também agrupava os répteis), aves e mamíferos. Vegetais classificados de acordo com a anatomia das flores e dos frutos. Observações paleontológicas, embriológicas e a partir de técnicas de biologia molecular. Sistema de classificação que prioriza as relações evolutivas, não sendo apenas de caráter informativo.

EXERCITANDO EM AULA

10. (UEFS) O filo dos artrópodes possui membros com nomes bastante curiosos, como a mariposa Neopalpa donaldtrumpi, que tem uma espécie de topete que lembra Donald Trump, e a aranha Heteropoda davidbowie, que homenageia o artista morto em 2016. A aranha Spintharus berniesandersi recebeu o nome de Bernie Sanders, que foi pré-candidato à presidência dos Estados Unidos. Outros famosos foram homenageados: Spintharus barackobamai, Spintharus michelleobamaae,

Spintharus davidbowiei e Spintharus leonardodicaprioi. Em 2012, uma samambaia foi nomeada Gaga germanotta, por causa de Lady Gaga. (www.folha.uol.com.br, 26.09.2017. Adaptado.)

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09. (UECE) Estima-se que até 100 milhões de diferentes espécies vivas dividem este mundo com você. Toda essa diversidade é classificada em categorias taxonômicas hierárquicas. Assinale a opção que corresponde às principais categorias taxonômicas em ordem decrescente de hierarquia. a) domínio – reino – filo – ordem – classe – família – gênero – espécie b) espécie – gênero – família – classe – ordem – filo – reino – domínio c) domínio – reino – filo – classe – ordem – família – gênero – espécie d) espécie – gênero – família – ordem – classe – filo – reino – domínio

Os critérios adotados pela biologia evolutiva para nomear e classificar as espécies sugerem que existe maior proximidade evolutiva a) entre S. davidbowiei e H. davidbowie do que entre S. davidbowiei e S. barackobamai. b) entre G. germanotta e N. donaldtrumpi do que entre H. davidbowie e S. michelleobamaae. c) entre S. davidbowiei e S. leonardodicaprioi do que entre H. davidbowie e S. davidbowiei. d) entre N. donaldtrumpi e H. davidbowie do que entre S. davidbowiei e S. leonardodicaprioi. e) entre G. germanotta e H. davidbowie do que entre N. donaldtrumpi e S. leonardodicaprioi.

11. (UPE-SSA 2) A classificação atual dos seres vivos considera as semelhanças anatômicas, a composição química e estrutura genética. Assim, o nome de cada espécie deve ser constiPré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

tuído por duas palavras: a primeira designando o gênero; e a segunda, a espécie. No Brasil, existem cerca de 118 espécies de primatas, sendo considerado o país com o maior número de espécies. A Amazônia é o bioma com a maior diversidade, onde é possível se encontrar três delas: Alouatta belzebul, Ateles belzebuth e Ateles paniscus. Com base nessas considerações e nos princípios que regem essa classificação, é CORRETO afirmar que a) Alouatta belzebul e Ateles belzebuth possuem o maior grau de parentesco que entre Ateles paniscus e Ateles belzebuth. b) Ateles paniscus e Ateles belzebuth são espécies com grau de parentesco no nível de gênero. c) Alouatta belzebul e Ateles belzebuth são espécies com grau de parentesco no nível de espécie. d) Ateles paniscus e Ateles belzebuth possuem o mesmo gênero, mas são de famílias diferentes. e) Alouatta belzebul e Ateles belzebuth, apesar de gêneros diferentes, pertencem à mesma espécie.

12. (ENEM) A classificação biológica proposta por Whittaker permite distinguir cinco grandes linhas evolutivas utilizando, como critérios de classificação, a organização celular e o modo de nutrição. Woese e seus colaboradores, com base na comparação das sequências que codificam o RNA ribossômico dos seres vivos, estabeleceram relações de ancestralidade entre os grupos e concluíram que os procariontes do reino Monera não eram um grupo coeso do ponto de vista evolutivo.

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TÓPICO 4 • Taxonomia e sistemática A taxonomia e a sistemática são tentativas científicas de inventariar ou organizar os táxons. Por táxon (plural: taxa ou táxons) entende-se uma unidade taxonômica em quaisquer níveis hierárquicos da diversidade biológica (Homo sapiens, Insecta etc). Essas ciências surgiram pela necessidade de nomear as diversas formas de vida da biosfera, bem como esclarecer aspectos relativos às suas características ou relações. A taxonomia é compreendida como um ramo da sistemática que se propõe a identificar, nomear e descrever os organismos vivos, colocando-os em um sistema de classificação hierárquico. Já a sistemática busca também acrescentar a história da ancestralidade entre todas as espécies. Após a pioneira classificação proposta por Aristóteles, que organizava os seres vivos em animais e plantas e os animais de acordo com o seu hábitat (terrestre, aquático ou aéreo) em um sistema de classificação considerado artificial, surge Lineu com a classificação natural.

284

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Whittaker (1969) Cinco reinos

Woese (1990) Três domínios Archaea

Monera Eubacteria Protista Fungi Eukarya Plantae Animalia A diferença básica nas classificações citadas é que a mais recente se baseia fundamentalmente em a) tipos de células. b) aspectos ecológicos. c) relações filogenéticas. d) propriedades fisiológicas. e) características morfológicas.

4.1 • Classificação de Lineu A classificação natural é também conhecida como taxonomia clássica, ou alfa. Após os estudos propostos preliminarmente por Lineu e descritos no seu livro publicado em 1758, Systema Naturae, foi possível organizar os seres vivos em uma série crescente e hierarquizada de grupos, chamados de táxons. A princípio, Lineu propôs cinco táxons. Posteriormente, dois outros foram acrescidos, formando, assim, o sistema organizacional básico que hoje conhecemos, tendo a categoria espécie como táxon fundamental: Reino → Filo → Classe → Ordem → Família → Gênero → Espécie Importante ressaltar que nesta classificação, poderá ocorrer a inserção de termos como: super, infra e sub, usados de acordo com a necessidade específica de classificação utilizada em cada táxon ou grupo hierárquico de seres vivos.


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4.2 • Conceito de espécie

Jumento, jegue ou asno

Shutterstock.com

Égua

Paloma Silva

“Nenhuma definição de espécie conseguiu, ainda, satisfazer a todos os naturalistas, embora todos eles saibam vagamente o que se quer dizer quando se fala em espécie”, disse Charles Darwin a respeito do conceito de espécie. Até hoje essa frase faz sentido. Anos após o lançamento do livro A origem das espécies, de Charles Darwin, a ciência, com seus aprimoramentos teóricos, aperfeiçoou o conceito de espécie como táxon mais específico descrito nos seres vivos. Observe o posicionamento taxonômico do soldadinho-do-araripe, um pássaro descoberto em 1996 na Chapada do Araripe, no Nordeste do Brasil, e em perigo crítico de extinção.

tos são da espécie Equus asinus. Quando um jumento é cruzado naturalmente com uma égua, gera o burro ou a mula, animais híbridos destituídos de fertilidade. Da mesma forma, quando um cavalo cruza com uma jumenta, gera o bardoto ou a bardota, também híbridos e inférteis. Isso denota que cavalos e jumentos, apesar do sucesso reprodutivo, não são da mesma espécie. Em outros casos, existe a possibilidade de cruzamentos de espécies diferentes e com descentes férteis. Entretanto, em cativeiro e com impossibilidade de ocorrência de forma natural.

HÍBRIDOS

Mula Imagem 1.21.

Segundo Dobzhansky e Ernst Mayr, “espécie é um grupo de populações cujos indivíduos, em condições naturais, são capazes de se cruzar e de produzir descendentes férteis, estando reprodutivamente isolados de indivíduos de outras espécies”. Nota-se que o principal critério desse conceito determina uma espécie pela capacidade que os organismos têm de se reproduzir de forma espontânea no meio, gerando descendentes capazes de gerar novos descendentes. Para essa definição, dá-se o nome de conceito biológico de espécie. É importante ressaltar que nem sempre que um organismo que tem compatibilidade física para se reproduzir com o outro em condições naturais gerará, obrigatoriamente, descendentes aptos a desenvolverem o mesmo ato reprodutivo no meio. Um caso clássico que serve como exemplo para o entendimento do conceito biológico de espécie é o dos equinos. Cavalos e éguas são da espécie Equus caballus, enquanto os jumen-

4.3 • Regras gerais de nomenclatura Também foi Lineu, em suas publicações, quem desenvolveu um sistema de nomenclatura dos seres. Ele sugeriu uma série de regras que, até hoje, com alguns acréscimos ao longo da história, formam o Código Internacional de Nomenclatura Biológica. Ao longo do tempo, determinados táxons criaram os seus próprios códigos de nomenclatura: Código Internacional de Nomenclatura Zoológica e Código Internacional de Nomenclatura Botânica, cada qual com as suas especificidades. Outros táxons, como o Reino Fungi, não possuem código próprio e adotam algum já existente. Os fungos, por exemplo, adotam a nomenclatura botânica. As categorias taxonômicas já mencionadas (Reino → Filo → Classe → Ordem → Família → Gênero → Espécie) são ditas obrigatórias. Outras, entretanto, são facultativas: subreino, subfilo, superclasse, subclasse, infraclasse, superordem, subordem, infraordem, superfamília, subfamília, tribo, subtribo, subgênero e subespécie. A seguir, algumas das normas para a designação dos principais táxons:

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Reino: Animalia Filo: Chordata Classe: Aves Ordem: Passeriformes Família: Pipridae Gênero: Antilophia Espécie: A. bokermanni

Burro Imagem 1.22.

285


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

1. Descrição de Família Em animais, os nomes referentes ao táxon familia, devem terminar em “idae”. Exemplo: Formicidae (família das formigas); Hominidae (família dos hominídeos incluindo, a espécie humana); Em vegetais, os nomes referentes ao táxon família, devem terminar em “aceae”. Exemplo: Rosaceae (família das rosas); 2. Descrição de Ordem Em plantas, seres autótrofos, os nomes referentes ao taxon ordem, terminam geralmente em “ales”. Exemplo: Graminales (ordem do trigo – Triticus sp);

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3. Descrição de Espécies As regras básicas para a nomenclatura das espécies são gerais, ou seja, servem para qualquer grupo de seres vivos, seja ele animal, vegetal, fungo, protozoário, alga ou bactéria. • Todo nome de espécie tem que ser escrito em latim ou latinizado; • Todo nome de espécie tem que estar escrita em itálico ou sublinhado. Exemplo: Homo sapiens / Homo sapiens • Toda espécie deve apresentar duas palavras compondo a sua escrita (sistema binominal). A primeira palavra representa o epíteto genérico (gênero), escrito com a primeira letra em maiúscula, e a segunda representa o epíteto específico, escrito com a primeira letra sendo minúscula. • Casos de homenagem: quando o epiteto específico refere-se ao autor que fez sua citação ou pesquisas relevantes com a mesma, o epíteto específico poderá ser escrito em maiúsculo, ou seja, é facultativo o uso da inicial maiúscula. Exemplo: Trypanosoma Cruzi (*homenagem a Oswaldo Cruz) • Citação ao autor e data: é facultativo que, na escrita de uma espécie, seja inserida informação a respeito do autor e do ano em que foi feita a descrição da mesma. Exemplo: Chicoreus spectrum Reeve, 1846. • Lei de prioridade: se, para determinado organismo, forem descritos diferentes nomes científicos, por vários autores, prevalece sempre a primeira descrição, ou seja, a mais antiga. • Reclassificação: em alguns casos, ocorrem mudanças do gênero de determinadas espécies. Assim, uma espécie classificada em determinado gênero é inserida em outro. Como consequência, é necessário a mudança do nome da espécie. Exemplo: Ancylostoma duodenale (Dubini, 1843) Creplin, 1845. • “sp.” e “spp.”: utilizados após o epíteto genérico (gênero) para se referir a uma ou mais espécies, respectivamente, de determinado gênero. Exemplo: Candida sp. (referente a uma espécie do gênero Candida) ou Candida ssp. (referente a espécies do gênero Candida). • Abreviação no texto: quando mencionada pela primeira vez em um texto, o nome da espécie deve ser escrito em sua forma binomial completa. Contudo, após isso, durante o texto, o epíteto genérico pode ser abreviado. Exemplo: Candida albicans e C. albicans.

286

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4.3.1 • Descrição de subgênero e subespécie A designação dos subgêneros é feita de forma trinominal, sendo citada entre o gênero e o epíteto específico, dentro de parênteses, com inicial maiúscula, como ocorre em Drosophila (Sophophora) melanogaster, descrição da mosca dos frutos. Já a designação referente a uma subespécie (ou raças, quando apropriado), que também é com nomenclatura trinomial, deve ser citada após o termo específico. Observe os exemplos a seguir: • Crotalus terrificus terrificus (cascavel brasileira); • Crotalus terrificus durissus (cascavel da Venezuela). No caso das subespécies, os novos padrões gerados são decorrentes do intenso intercâmbio de genes e mutações genéticas sofridas pelos mesmos durante seu ciclo de vida. São organismos semelhantes entre si, pertencentes à mesma população, que podem apresentar características físicas semelhantes ou distintas, mas com intensa capacidade reprodutiva entre si.

ESCLARECENDO Embora sejam palavras semelhantes, espécie e espécime são vocábulos diferentes, cada um com uma origem e significado. Espécie é uma palavra antiga (século XIII), que aponta sempre para uma coletividade. Vem do latim species, “conjunto de traços que fazem reconhecer qualquer objeto”. Espécime, por outro lado, é palavra mais recente (século XIX), que se refere a um indivíduo dentro dessa coletividade. Vem do latim specimen, “amostra, prova”; ou seja, é “qualquer indivíduo de uma espécie”.

Para mais informações, acesse o link • https://goo.gl/z13sDk

4.4 • Filogenia e sistemática filogenética Filogenia é conjunto da história evolutiva entre todas as espécies. Trata-se de todos os eventos que ocorreram ao longo do tempo, desde os primórdios até então. Tudo o que pode ser observado hoje em dia é apenas uma parcela da história das espécies. Sendo assim, a filogenia é uma ciência que transcendo o tempo para recriar a história. Por meio da filogenia é possível cruzar a história das diferentes espécies e sistematizá-la. Nasce, assim, a sistemática filogenética ou cladística.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

SAIBA MAIS O surgimento da sistemática filogenética Em 1969, Willi Hennig propôs que a classificação fosse feita levando em consideração a ancestralidade entre os organismos, supondo como poderiam ter se desenvolvido certas características. Surgia, então, a sistemática filogenética. Esta escola procura descobrir se determinado grupo de seres vivos é monofilético, ou seja, se os organismos pertencentes a ele surgiram a partir de uma espécie ancestral comum. Em estudos filogenéticos, é necessário, inicialmente, estabelecer quais caracteres já existiam nos grupos ancestrais (primitivos) e quais são mais recentes e compartilhados somente pelos integrantes do grupo mais novo evolutivamente (derivados). Para isso, apela-se a um grupo de organismos ainda existente, considerado mais antigo evolutivamente, denominado de grupo externo. As características que o grupo externo e o estudado têm em comum são consideradas mais antigas, enquanto aquelas presentes apenas no grupo estudado são ditas novas, podendo justificar o seu monofiletismo. As primeiras representações gráficas que tentavam representar a história evolutiva dos seres vivos foram as árvores genealógicas, ou filogenéticas, que, por serem baseadas em poucas informações, perderam sua utilidade com o passar do tempo. Quando uma base bem maior de dados pôde ser avaliada em conjunto, diagramas formados de bifurcações, chamados de cladogramas, passaram a ser mais aplicados para estabelecer as possíveis relações entre os seres vivos.

A sistemática filogenética, enquanto ciência, preocupa-se em entender esses processos evolutivos das espécies e classificá-las de acordo com os mesmos. A partir disso, se torna possível formular hipóteses mais coerentes e que tenham maior credibilidade para a sociedade. Contudo, é importante ressaltar que não existe um tipo de abordagem (clássica ou moderna) melhor que a outra. Ambas possuem a sua importância e devem ser utilizadas em conjunto para melhor defender as hipóteses taxonômicas sugeridas. Outro aspecto importante a ser notificado é que, com a sistemática filogenética, pelo aprimoramento das técnicas de biologia molecular, foi observado que determinados táxons que aparentavam ser espécies diferentes morfologicamente eram, a nível genético, uma mesma espécie. De forma similar, espécimes que aparentavam ser iguais em sua morfologia, eram diferentes geneticamente.

4.6 • Árvore filogenética e cladograma As árvores genealógicas criadas a partir das análises filogenéticas são chamadas de árvores filogenéticas, mas também podem ser cladogramas. Tratam-se de diagramas que mostram, por meio de comparações evolutivas, as relações entre os seres vivos. Árvores filogenéticas e cladogramas são dendrogramas. Por dendrogramas entende-se um diagrama ramificado de relações genealógicas. Uma árvore filogenética é mais complexa que um cladograma. A árvore expressa relações filogenéticas entre táxons ancestrais e recentes ao longo do tempo. Já os cladogramas evidenciam apenas relações filogenéticas comuns entre táxons terminais, mas sem construir uma história evolutiva com os ancestrais ao longo do tempo. Em outras palavras, um cladograma reflete, por exemplo, que dois táxons A e B possuem parentesco, mas não revela a história evolutiva deles como faz a árvore filogenética.

4.5 • Conceito filogenético de espécie O conceito biológico de espécie, apresentado anteriormente, traz algumas limitações, e, por isso, na ciência contemporânea, outros conceitos são constantemente estabelecidos. A frase do cientista Theodosius Dobzhansky “Nada na Biologia faz sentido exceto sob à luz da evolução” reflete bem o que o conceito filogenético de espécie propõe. Segundo esse conceito, uma espécie é um grupo irredutível, no qual a sua abordagem considera a ancestralidade na formação dos grupos. Para tanto, são utilizados dados matemáticos exponenciais e análises, inclusive de espécies que já não existem mais, a fim de construir as árvores genealógicas dos grupos estudados. Por isso, a sistemática filogenética é preferida por muitos cientistas, pois analisa cada condição e característica, desde os ancestrais até as espécies atuais.

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4.6.1 • Conhecendo o cladograma Imagine que estejamos interessados em estabelecer a relação filogenética existente entre os quatro grupos de plantas atualmente conhecidos: briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, comparando-os a um grupo externo, o das algas verdes. Nos quatro grupos, o desenvolvimento envolve a existência de um embrião nutrido por tecido materno, ou seja, é uma característica basal do grupo, porém ausente no grupo externo. Já a presença de tecidos condutores de seivas é vista apenas em representantes de três desses grupos: pteridófitas, gimnospermas e angiospermas. Uma das maneiras mais simples de construir um cladograma é a partir da análise binária (0, 1). Ao construir a matriz dos dados analisados, indicaremos com o número 1 a presença da característica no grupo, enquanto a ausência será indicada com o número 0. No caso, presença de clorofila será considerado um caráter primitivo. As demais características serão derivadas. A matriz obtida será a seguinte:

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287


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

Embrião Característica/

Presença de

grupo

clorofila

nutrido

Tecido

por

condutor

tecido

Semente

Fruto

materno

algas verdes

1

0

0

0

0

briófitas

1

1

0

0

0

pteridófitas

1

1

1

0

0

gimnospermas

1

1

1

1

0

angiospermas

1

1

1

1

1

seja, representa o organismo ou a população ancestral. Os nós que ficam nas extremidades finais são chamados de nós terminais e representam os indivíduos atuais. Os nós internos mostram outros grupos conhecidos que existiram, mas que já foram extintos por terem se derivado em grupos mais recentes. Os ramos ou galhos representam eventos de anagênese. Já os enternós, assim como os nós, representam eventos de cladogênese, ou dicotomias. Por anagênese entende-se o processo gradativo e linear de mudanças dentro de um grupo específico, direcionado por mutações e recombinações genéticas, por meio da seleção natural. Já cladogênese é o processo em que ocorre a separação de uma população original, gerando duas ou mais populações que desenvolvem sua própria história evolutiva. Observe com mais clareza o cladograma abaixo: Anagênese Cladogênese

No cladograma, representamos os grupos em ordem evolutiva e podemos colocar as características que foram sendo acrescentadas com o tempo. É importante ressaltar que, neste cladograma, o tempo está representado de baixo para cima e não da esquerda para a direita, ou seja, algas verdes e todos os grupos de plantas coexistem hoje, mas, no decurso do tempo, esses grupos foram sendo gradativamente formados. ALGAS VERDES

BRIÓFITAS

PTERIDÓFITAS GIMNOSPERMAS ANGIOSPERMAS

Tempo

Frutos

Imagem 1.25. Anagênese e cladogênese

Tecidos condutores

TEMPO

Sementes

Embrião

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Presença de clorofila ANCESTRAL Imagem 1.23.

É imprescindível que se entendam todas as variáveis utilizadas em um cladograma. Tome como exemplo este, simplificado: nó terminal

A

B

nó interno

C

táxon terminal

ramo ou galho 1 entrenó raiz Imagem 1.24.

Cada círculo na imagem representa um nó, que pode ser de três tipos: raiz, interno ou terminal. A raiz representa o primeiro ponto de diversificação evolutiva a partir de qual foram formados os dois primeiros grupos, ou

288

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Sobre as características pertencentes aos táxons (clados) em um cladograma, observe a definição de determinados termos, utilizando o exemplo do cladograma do grupo das plantas visto anteriormente neste tópico: • Plesiomorfia: característica ancestral comum a todos os indivíduos de um táxon. Exemplo: presença de clorofila é uma plesiomorfia de algas verdes. • Simplesiomorfia: característica ancestral compartilhada por mais de um táxon. Exemplo: presença de clorofila é uma simplesiomorfia de algas verdes e plantas. • Apomorfia: característica derivada que surgiu no decurso do tempo e é uma novidade evolutiva de um táxon. Exemplo: presença de sementes é uma apomorfia de gimnospermas. • Sinapomorfia: característica derivada que surgiu no decurso do tempo e é uma novidade evolutiva compartilhada por mais de um táxon. Exemplo: presença de sementes é uma sinapomorfia de gimnospermas e angiospermas. • Autapomorfia: trata-se de uma apomorfia presente em um ramo terminal de um cladograma. Exemplo: presença de frutos em angiospermas.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

Observe que o referencial utilizado para se referir às características é crucial. Uma mesma característica pode ser considerada, por exemplo, uma plesiomorfia ou autapomorfia, a partir do referencial utilizado. Frutos são considerados autapomorfia de angiospermas nesse cladograma, pois trata-se de uma novidade evolutiva de angiospermas para com os demais táxons. Entretanto, frutos é uma plesiomorfia de angiospermas, pois todas possuem, não se tratando de uma novidade evolutiva dentro desse grupo. Outra forma de análise importante a ser feita nos cladogramas é com relação aos tipos de grupos representados: • Grupos monofiléticos: são formados por um conjunto de táxons incluindo o ancestral e todos os táxons descendentes. • Grupos parafiléticos: são formados por uma espécie ancestral, mas não inclui todas as espécies descendentes. Ou seja, apresentam um ancestral comum, mas não exclusivo. • Grupo polifilético: formado por organismos que apresentam dois ou mais ancestrais diferentes. Não apresentam um ancestral comum.

não monofilético Monofiléticos

Parafiléticos

Polifiléticos

A

B

C

D

A

B

C

D

A

B

C

D

A

B

C

D

A

B

C

D

A

B

C

A

B

C

D

A

B

C

D

D

Imagem 1.26.

EXERCITANDO EM AULA 13. (INSPER) Os cladogramas são representações gráficas do processo evolutivo de grupos de seres vivos. O cladograma a seguir ilustra a complexa relação evolutiva entre as tartarugas, os lagartos, as cobras, as aves, os dinossauros não aviários e os crocodilianos.

14. (UNIGRANRIO - MEDICINA) “Há quatro espécies de girafa – não uma, como se acreditava” “A ciência reconhecia até hoje a existência de uma única espécie de girafa, dividida em diversas subespécies mais ou menos iguais. Mas um grupo de cientistas da Alemanha realizou a maior análise genética feita até hoje sobre o animal e concluiu que existe não uma, mas quatro espécies de girafa no mundo. Assim, o cruzamento entre as quatro não gera descendentes férteis, o que pode estar contribuindo para o declínio da população desses animais na natureza. Duas das espécies já nascem ameaçadas de extinção”. (Modificado de Veja, Ciência: http://veja.abril.com.br/ciencia/ha-quatro-especies-de-girafa-nao-uma-como-se-acreditava/).

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A interpretação do cladograma permite afirmar que evolutivamente a) os dinossauros não aviários são mais próximos das cobras do que dos lagartos. b) a proximidade entre as aves e os crocodilianos é maior que a proximidade entre as tartarugas e os lagartos. c) os crocodilianos e as tartarugas compartilham um ancestral comum que não é ancestral das aves. d) os lagartos e os crocodilianos compartilham um ancestral comum que não é ancestral das cobras. e) as cobras são mais próximas das aves do que dos crocodilianos.

Assim sendo, sabe-se que dentro de uma definição clássica o táxon em destaque na matéria acima pode ser definido como: a) Conjunto de populações de diversas espécies que habitam uma mesma região num determinado período. b) Lugar específico onde uma espécie pode ser encontrada dentro do ecossistema. c) Conjunto de indivíduos semelhantes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente, originando descendentes férteis. d) Conjunto de indivíduos de mesma espécie que vivem numa mesma área em um determinado período. e) Conjunto de indivíduos diferentes (estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) que se reproduzem naturalmente ou não, podendo originar descentes estéreis.

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

15. (FGV) Os cladogramas a seguir ilustram os conceitos de grupos parafiléticos e monofiléticos.

Grupo parafilético

Grupo monofilético

É correto afirmar que a) grupos parafiléticos incluem todos os descendentes de um mesmo ancestral. b) grupos monofiléticos são aqueles que apresentam um ancestral comum.

c) os grupos A e B isolados constituem um grupo monofilético. d) os grupos D e E isolados não são monofiléticos. e) o grupo C é mais próximo evolutivamente de D do que o grupo E.

16. (PUCRS) Considerando a hierarquia das categorias taxonômicas, é correto afirmar que dois animais que fazem parte da mesma ordem obrigatoriamente pertencerão __________, e dois animais pertencentes __________ sempre terão maior semelhança entre si. a) à mesma classe - à mesma espécie b) à mesma família - ao mesmo gênero c) ao mesmo gênero - à mesma família d) ao mesmo gênero - à mesma espécie e) à mesma espécie - à mesma classe

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO TÓPICO 1: A origem do universo e o surgimento da vida Nível 1

01. (ENEM) Em certos locais, larvas de moscas, criadas em ar-

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roz cozido, são utilizadas como iscas para pesca. Alguns criadores, no entanto, acreditam que essas larvas surgem espontaneamente do arroz cozido, tal como preconizado pela teoria da geração espontânea. Essa teoria começou a ser refutada pelos cientistas ainda no século XVII, a partir dos estudos de Redi e Pasteur, que mostraram experimentalmente que a) seres vivos podem ser criados em laboratório. b) a vida se originou no planeta a partir de microrganismos. c) o ser vivo é oriundo da reprodução de outro ser vivo pré-existente. d) seres vermiformes e microrganismos são evolutivamente aparentados. e) vermes e microrganismos são gerados pela matéria existente nos cadáveres e nos caldos nutritivos, respectivamente.

02. A abiogênese, ou teoria da geração espontânea, por muito tempo foi aceita pelos estudiosos, entretanto, hoje sabemos que ela está completamente incorreta. Dentre os nomes abaixo, marque o único que representa um pesquisador que aceitava essa teoria. a) Francesco Redi. b) Louis Pasteur. c) Aristóteles. 290

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d) Charles Darwin. e) Lamarck.

03. (CESGRANRIO- RJ) Em 1995 — cem anos da morte de Pasteur — o prédio do antigo correio, no Rio de Janeiro, abrigou uma exposição comemorativa: Vida. Estava lá representada a conhecida experiência dos frascos com pescoço de cisne, contendo líquidos nutritivos que, após fervura, não apresentavam micro-organismos. Com essa experiência, Pasteur conseguiu: a) incentivar a geração espontânea. b) incentivar a teoria do fixismo. c) derrubar a hipótese heterotrófica. d) derrubar a abiogênese. e) destruir a lei do uso e desuso.

04. (UFPI) “Todo ser vivo se origina por reprodução de outro ser vivo da mesma espécie”. O texto anterior está de acordo com a: a) Teoria da geração espontânea. b) Teoria da biogênese c) Hipótese heterotrófica da origem da vida. d) Hipótese autotrófica da origem da vida. e) Hipótese do criacionismo.

05. Biogênese e abiogênese: Redi, Spallanzani e Needham defendiam, respectivamente, a: a) biogênese, biogênese e abiogênese. b) biogênese, abiogênese e biogênese. c) abiogênese, abiogênese e biogênese. d) abiogênese, abiogênese e abiogênese. e) biogênese, biogênese e biogênese.


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06. (FCMMG) “Tétis entrega as novas armas a seu filho Aquiles e cuida do corpo de Pátroclo” ... “Mãe, estas armas que Hefesto me enviou, dizem bem com os trabalhosdos imortais; nenhum homem seria capaz de forjá-las. Vou para a luta aprontar-me, envergando-as; mas tenho receio de que entrementes as moscas penetrem nas chagas abertas pelo cruel bronze no corpo do filho do claro Menécio (Pátroclo) e criem larvas, afeando, dessa arte, o cadáver do amigo - ah, sem mais vida nenhuma - e estragando-lhe a bela aparência”. ILÍADA - Homero, Canto XIX, v. 21-7.

Há mais de 2.500 anos, muito antes de Francesco Redi (1626 - 1697), podemos afirmar que os gregos: a) eram adeptos da Geração Espontânea. b) foram os primeiros que demonstraram a veracidade da Abiogênese. c) acreditavam que a matéria orgânica em decomposição gerava larvas. d) sabiam que as moscas eram responsáveis pelas larvas que surgiam nos cadáveres.

Nível 2

08. (CFTCE) Dentre as teorias desenvolvidas para explicar a origem da vida, a teoria da abiogênese se constituiu num verdadeiro entrave para o progresso da Biologia. São informações corretas sobre esta teoria: a) foi proposta por Pasteur e defendia que um ser vivo só pode se originar de outro ser vivo. b) foi amplamente divulgada por Aristóteles e defendia a possibilidade de os seres vivos surgirem espontaneamente de matéria sem vida. c) foi defendida por Redi e Spallanzani que provaram a sua veracidade por meio de experiências bem sucedidas. d) foi contestada por Needham e Joblot através dos famosos caldos nutritivos preparados à base de carne. e) teve em Pasteur um grande defensor.

(...) E, embora seja fato, observado diariamente, que um número infinito de vermes é produzido em cadáveres e em vegetais em decomposição, eu me sinto tentado a acreditar que esses vermes são todos gerados por inseminação (reprodução sexuada) e que o material em putrefação, no qual são encontrados, não tem outra função senão servir de lugar para eles fazerem ninhos, onde depositam os ovos na época de reprodução e onde também encontram alimento. (...)

a) b) c) d)

A teoria defendida por este cientista é denominada big-bang. abiogênese. biogênese. geração espontânea.

10. (UFSJ) O aparecimento de animais vermiformes em carne durante o processo de decomposição pode ser observado frequentemente. Em 1668, Francesco Redi realizou um experimento para tentar elucidar o fenômeno citado. O experimento, de forma simplificada, consistiu em dois frascos de vidro, onde, em ambos, Redi colocou pedaços de carne. Um dos frascos foi fechado com gaze e o outro mantido aberto, conforme a figura a seguir. Depois de vários dias, Redi encontrou os animais vermiformes. Gaze

Carne

Carne Frasco A

Frasco B

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07. (IFCE) Muitos pesquisadores tentaram explicar a origem da vida. Sobre isso, é correto afirmar-se que a) Stanley Miller investigou a origem espontânea de moscas a partir de matéria não viva em decomposição. b) os primeiros seres fotossintetizantes não usavam água como fonte de íon hidrogênio e liberavam gás sulfídrico para a atmosfera. c) Aristóteles formulou a teoria da biogênese que foi confirmada pelo cientista Louis Pasteur. d) a panspermia é uma teoria segundo a qual micro-organismos se encontram presentes na água, sendo capazes de dar origem à vida, quando atingem um local adequado. e) Helmont é autor de uma receita para obter ratos a partir de grãos de trigo. Com isso, ele tentou provar a teoria da abiogênese.

09. (CFTMG) O trecho a seguir foi escrito por um determinado cientista do século XIX para descrever sua teoria a respeito da origem da vida.

Com relação ao experimento, analise as afirmativas abaixo. I. A gaze no frasco B impede a entrada de insetos, mas não impede a entrada de micro-organismos. II. Os vermes são formas larvais das moscas e por isso só apareceram no frasco A. III. O frasco A controla experimentalmente o frasco B. IV. Redi não padronizou a quantidade de carne nos frascos. Com isso, o experimento é inconclusivo. V. Toda matéria em estado de decomposição produz naturalmente seus vermes. Por isso, os vermes foram observados nos dois frascos. VI. Os vermes aparecem nos dois frascos, porém aparecem primeiro no frasco A e vários dias depois no frasco B.

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291


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

De acordo com essa análise, estão CORRETAS apenas as alternativas a) II, III e lV b) l, V e VI c) I, II e III d) IV, V e VI

11. (FATEC) Com relação à origem da vida são feitas três afirmações: I. A ideia de que a vida surge a partir de vida preexistente é conhecida como biogênese. II. A crença em que a vida poderia surgir a partir de água, lixo, sujeira e outros meios caracteriza a ideia de abiogênese. III. A crença em que a vida é fruto da ação de um criador (como consta no livro Gênesis, da Bíblia) é denominada de Criacionismo. Assinale a alternativa que classifica corretamente cada afirmação como derrubada (+) ou não derrubada (-) por Pasteur. a) I. (+), II. (-), III. (-). b) I. (-), II. (+), III. (-). c) I. (-), II. (-), III. (+). d) I. (+), II. (+), III. (+). e) I. (-), II. (-), III. (-).

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12. A teoria de que os organismos surgiram a partir de matéria bruta perdurou por vários anos. Uma das experiências que contribuíram para que essa hipótese fosse refutada foi a de Louis Pasteur. Entre as alternativas a seguir, marque a que melhor descreve o experimento desse pesquisador. a) Pasteur utilizou frascos de boca larga, os quais tampou com gaze para impedir a entrada de qualquer organismo. b) Pasteur preparou caldos nutritivos em tubos de ensaio e tampou-os com rolhas, impedindo a entrada de micro-organismos. c) Pasteur preparou caldos nutritivos, ferveu a solução e acondicionou-a em frascos de boca larga, os quais foram cobertos por gaze. d) Pasteur colocou caldos nutritivos em frascos de vidro, curvou os gargalos de modo que organismos vivos não conseguissem passar e ferveu o caldo.

a) b) c) d) e)

Essa hipótese é denominada de panspermia. heterotrófica. geração espontânea. autotrófica. abiogênica.

14. (FGV) Na difícil busca pela explicação científica sobre a origem da vida no planeta Terra, uma das etapas consideradas essenciais é o surgimento de aglomerados de proteínas, os coacervados, capazes de isolar um meio interno do ambiente externo, permitindo que reações bioquímicas ocorressem dentro dessas estruturas de forma diferenciada do meio externo. Tal hipótese, envolvendo essa etapa, a) contesta o princípio da abiogênese sobre a evolução bioquímica de moléculas orgânicas. b) reforça a ideia comprovada de que todo ser vivo se origina de outro. c) considera como espontâneo o processo de surgimento da vida no planeta. d) sugere que os primeiros seres vivos se multiplicavam como os vírus atuais. e) questiona a teoria criacionista, assim como a evolucionista lamarckista. 15. (PUC-RS) Há menos de dois bilhões de anos, as primeiras células, que replicavam seu DNA e que deram origem às linhagens hoje existentes, teriam sido exterminadas se a) fossem de tamanho minúsculo. b) vivessem isoladas e independentes. c) fossem envoltas por uma membrana. d) sintetizassem moléculas contendo carbono. e) ficassem expostas à radiação da luz ultravioleta. 16. (UESPI) O planeta abriga uma imensa diversidade biológica, cuja origem possivelmente ocorreu em lagos e oceanos na Terra primitiva. Considerando que a formação de coacervados, ilustrada abaixo, poderia fornecer uma explicação para o surgimento da vida, há bilhões de anos atrás, analise as afirmativas abaixo.

TÓPICO 2: Hipóteses sobre a origem do primeiro ser vivo Nível 1

13. (UCS) Uma das hipóteses do surgimento dos primeiros seres vivos apoia-se no fato de que a fonte de alimentos seria constituída de moléculas orgânicas produzidas de modo abiogênico, as quais se acumulavam nos mares e lagos primitivos. Os primeiros seres vivos eram organismos muito simples, que ainda não teriam desenvolvido a capacidade de produzir substâncias alimentares, utilizando as substâncias orgânicas disponíveis no meio. 292

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1. Caso houvesse disponibilidade de metano, amônia, hidrogênio e água na atmosfera da Terra primitiva, tais compostos seriam prováveis fontes de aminoácidos necessá-


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

rios à formação de coacervados. 2. Os coacervados eram células eucariontes primitivas envoltas por uma película de água e com funções básicas intracelulares, como absorção e excreção. 3. Nos coacervados, as reações químicas eram promovidas com energia de ativação fornecida pela radiação solar e pelas descargas elétricas.

a) b) c) d) e)

d) o evento 2 refere-se à formação da camada de ozônio. e) o evento 3 dá início à utilização da água como matériaprima para a produção de oxigênio.

19. (PUC-RS) Responda à questão com base na foto abaixo, que apresenta uma réplica do experimento de Miller-Urey, exposta no Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS (MCT-PUCRS).

Está(ão) correta(s) apenas: 1e2 1e3 1 2 2e3

17. (UFC) A definição de vida é motivo de muitos debates. Segundo a Biologia, o início da vida na Terra deu-se com: a) O “big bang”, que deu origem ao universo e, consequentemente, à vida. b) O aumento dos níveis de O2 atmosférico, que permitiu a proliferação dos seres aeróbios. c) O surgimento dos coacervados, os quais, em soluções aquosas, são capazes de criar uma membrana, isolando a matéria orgânica do meio externo. d) O surgimento de uma bicamada fosfolipídica, que envolveu moléculas com capacidade de autoduplicação e metabolismo. e) O resfriamento da atmosfera, que propiciou uma condição favorável para a origem de moléculas precursoras de vida. Nível 2

18. (UFRGS) O gráfico abaixo apresenta a variação do nível de oxigênio na atmosfera em função do tempo.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Tempo - em bilhões de anos do presente

Sobre a experiência conduzida por esses dois cientistas, é correto afirmar: a) Com a experiência, tentou-se comprovar a hipótese de Francesco Redi sobre a inexistência da geração espontânea. b) O experimento contribuiu para uma melhor compreensão da teoria da Panspermia Cósmica, pois o aparelho simula as condições iniciais do espaço sideral. c) Como resultado do experimento, os cientistas obtiveram moléculas orgânicas complexas, sendo estas produto da reação entre gás carbônico, gás oxigênio, amônia e água na forma de vapor. d) Ao tentar reproduzir as condições da Terra primitiva, propostas por Oparin, os produtos da reação química conduzida pelo experimento foram obtidos a partir de gás metano, amônia, gás hidrogênio e água na forma de vapor. e) Segundo as conclusões de Miller e Urey, os coacervados obtidos como produtos do experimento representam os possíveis primeiros seres vivos que habitaram o planeta, por terem metabolismo próprio, além de capacidade de autorreprodução.

20. (UNEB) A presença das cianobactérias e a dos seus noSobre o gráfico e os eventos nele assinalados, é correto afirmar que a) três bilhões de anos antes do presente não havia vida devido à escassez de oxigênio. b) o evento 1 corresponde aos primórdios do surgimento da fotossíntese. c) a respiração celular tornou-se possível quando os níveis de O2 na atmosfera atingiram uma concentração próxima à atual.

vos mecanismos metabólicos no ambiente primordial da Terra impuseram um profundo impacto na história evolutiva da vida no planeta. Com base nessa informação, considera-se como um exemplo desse impacto: a) A criação de diversos tipos de pigmentos responsáveis pela fixação da luz solar durante o processo de fotossíntese anaeróbia desenvolvida por esses tipos de micro-organismos. b) A formação de uma espessa camada de ozônio na at-

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293


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

mosfera primitiva durante a evolução química da etapa prebiótica. c) A extinção em massa de seres anaeróbios por não estarem adaptados a um ambiente oxidativo decorrente do acúmulo de O2 através da fotossíntese aeróbia. d) O aumento considerável da temperatura das fontes hidrotermais como consequência da intensa combustão gerada pela fotossíntese aeróbia que passa a consumir oxigênio. e) O desenvolvimento de um novo tipo de fotossíntese que passa a utilizar o H2S como doador de hidrogênio ao revolucionar a forma de obtenção de energia realizada pelos seres autótrofos.

21. (UFRGS) Leia a tira abaixo.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Com base nos dados apresentados na tira acima e em seus conhecimentos sobre a presença de vida na Terra, considere as afirmações abaixo. I. A presença de metano poderia ser indício de vida em Marte, uma vez que algumas espécies procariontes conhecidas produzem metano através da redução de CO2. II. A atmosfera de Marte apresenta os mesmos componentes da atmosfera atual da Terra, mas, em nosso planeta, o oxigênio é o componente predominante. III. A capacidade de quebrar moléculas de água, na Terra, levou à liberação de O2, o que abriu caminho para a evolução das reações de oxidação aeróbicas.

a) b) c) d) e)

Quais estão corretas? Apenas I. Apenas II. Apenas I e III. Apenas II e III. I, II e III.

22. (UFSM) O cérebro humano evoluiu e, ainda nos primórdios da civilização, nossos hipotéticos ancestrais já poderiam viver, como certos microrganismos quimiolitoautotróficos atuais, ao redor de fendas vulcânicas submersas, onde há liberação contínua de gás sulfídrico (H2S). Segundo a hipótese autotrófica, os outros tipos de seres vivos teriam se originado a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos, na seguinte ordem: a) primeiro, os que realizavam fermentação; depois, os fotossintetizantes; por fim, os que respiravam oxigênio (aeróbios).

294

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b) primeiro, os fotossintetizantes; depois, os que realizavam fermentação; por fim, os que respiravam oxigênio (aeróbios). c) primeiro, os fotossintetizantes; depois, os que respiravam oxigênio (aeróbios); por fim, os que realizavam fermentação. d) os que respiravam oxigênio (aeróbios); depois, os que realizavam fermentação; por fim, os fotossintetizantes. e) primeiro, os que respiravam oxigênio (aeróbios); depois, os fotossintetizantes; por fim, os que realizavam fermentação.

23. (UPE) No planeta Terra, há aproximadamente quatro bilhões de anos, gerou-se a vida atendendo a seu imperativo autopoético em um universo que obedecia a leis termodinâmicas. A origem da vida se baseia em diferentes hipóteses. Assinale a afirmativa que correlaciona adequadamente a teoria relativa à origem dos seres vivos ao exemplo correspondente. a) Teoria da Abiogênese - no século V a.C., o cientista grego Anaxágoras lançou a ideia de que a vida, dispersa sob a forma de sementes por todo o universo, havia pousado na Terra. b) Teoria do Big Bang - “Ser uma entidade distinta do ambiente exige uma barreira à difusão livre. A necessidade de isolar um subsistema termodinamicamente é uma condição irredutível da vida. É o fechamento de uma membrana anfifílica de duas camadas, sob a forma de uma vesícula, que representa a transição clara da não-vida para a vida.” (Harold Morowitz) c) Teoria da Biogênese - os seres vivos se originam a partir de outro pré-existente, sendo assim não podem surgir por outros mecanismos que não a reprodução. Assim Lewis Thomas destaca “O aparecimento dessas células, ... foi um grande acontecimento da evolução planetária, e levou diretamente, linhagem por linhagem, a nosso eu complexo, com o cérebro e tudo o mais.” d) Teoria do Mundo de RNA - “Quando se espreme uma roupa de baixo suja, ...um fermento drenado da roupa e transformado pelo cheiro do cereal reveste o próprio trigo com sua pele e o transforma em camundongos...” (Jan Baptiste van Helmont) e) Teoria da Panspermia – segundo Gilbert, a reprodução e o metabolismo das primeiras formas de vida dependiam das atividades catalíticas e replicativas do RNA, e que tanto o DNA quanto as proteínas teriam assumido suas funções atuais posteriormente. 24. (UPE) Em uma gincana de Biologia, você concorre a uma vaga para representar Pernambuco na etapa nacional. O ponto sorteado foi Origem da vida. Você e seu adversário receberam cartas de um jogo, relacionadas às hipóteses: (1) autotrófica e (2) heterotrófica. Observe as cartas a seguir:


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

O2

Processos Os primeiros procariotos eram capazes de sintetizar seu próprio alimento orgânico.

Fermentação Fotossíntese Respiração Carta 2

Carta 3

Carta 3

Equação FeS

+

Sulfeto de ferro

H 2S

FeS2

Gás sulfídrico

Dissulfeto de ferro

+

H2 Hidrogênio

+ energia Carta 5

Vence aquele que inter-relacionar as cartas, montando uma sequência coerente com uma dessas duas hipóteses, associando as afirmações das colunas 1 e 2. Coluna 2

I. Autotrófica, pois a carta 3 traz a definição dos seres autótrofos,seguida da carta 5 representando a quimiossíntese, que antecede o processo de fermentação mostrado na carta 2.

A. A carta 2 pode ser relacionada às cartas 4 e 1 associadas, respectivamente, à fotossíntese e à respiração.

II. Autotrófica, pois a carta 5 representa a fotossíntese, que antecede a carta 3 por trazer a definição dos seres heterótrofos relacionados aos processos de fermentação e respiração, mostrados na carta 2.

B. A carta 2 pode ser relacionada às cartas 4 e 1 associadas, respectivamente, à quimiossíntese e à fermentação.

a) b) c) d) e)

Estão corretas as associações I e A. I e B. II e A. III e A. III e B.

25. (UEM/MODIFICADO) Com base nos conhecimentos de Classificação Biológica, analise as proposições. (01) As denominações Felis chaus nilotica e Felis silvestris lybica indicam duas subespécies de duas espécies de um mesmo gênero. (02) A ideia de que a classificação biológica passaria a refletir as relações de parentesco entre os diversos grupos de seres vivos foi proposta originalmente por Lineu. (04) Diagramas que mostram as possíveis relações de parentesco evolutivo entre os seres vivos são chamados atualmente de árvores genealógicas. (08) Whittaker reconheceu e ampliou a proposta de quatro reinos de Copeland (Animalia, Plantae, Protista e Monera), sugerindo a retirada dos fungos do reino Protista e sua colocação no Reino Fungi. (16) Classificações recentes têm proposto a divisão dos seres vivos em três grandes domínios: Bacteria, que inclui as bactérias verdadeiras; Archaea, que inclui as arqueas; e Eukarya, que compreende todos os seres eucarióticos. a) b) c) d) e)

O somatório das proposições corretas é: 4 10 14 20 25

26. (UEPA) Leia o texto para responder à questão. Nas florestas tropicais da América Central e da América do Sul, vivem várias espécies aparentadas de sapos coloridos popularmente conhecidos por sapinhos-ponta-de-flexa. A espécie Phyllobates terribilis é considerada o vertebrado mais venenoso do Planeta e possui a seguinte classificação taxonômica: Animalia, Chordata, Amphibia, Anura, Neobatrachia, Dendrobatidae, Phyllobates.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Coluna 1

III. Heterotrófica, pois as cartas 2 e 3 iniciam tratando de fermentação e, consequentemente, antecedem os processos de fotossíntese e respiração, representados, respectivamente, nas cartas 5 e 2.

Nível 1

CO2 H 2O

Carta 1

TÓPICO 3: Níveis de organização dos seres vivos e sistemas de classificação

Texto Modificado de Bio, Sonia Lopes, 2008.

Sobre a classificação taxonômica da espécie mencionada no texto, é correto afirmar que: a) Chordata é a família à qual pertence a espécie. b) Phyllobates é a ordem da espécie. c) Dendrobatidae é a família da espécie. d) Terribilis é o gênero da espécie em questão. e) Anura é a classe a qual pertence a espécie.

27. (UPF) Um grupo de estudantes de ensino médio, ao realizar uma aula de campo, coletou os seguintes animais: uma rã, um besouro, um caracol, uma lagartixa, um escorpião e uma minhoca. Os animais coletados pertencem, respectivamente,

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295


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

aos filos dos: a) cordados, artrópodes, moluscos, cordados, artrópodes, anelídeos. b) répteis, insetos, moluscos, anfíbios, aracnídeos, anelídeos. c) peixes, artrópodes, vermes, répteis, escorpionídeos, helmintos. d) anfíbios, artrópodes, moluscos, répteis, aracnídeos, vermes. e) répteis, insetos, anfíbios, répteis, artrópodes, vermes.

28. (UFRGS) Considere as seguintes afirmações em relação à classificação dos seres vivos. I. Semelhanças morfológicas entre diferentes grupos de seres vivos implicam uma mesma origem evolutiva. II. A família, hierarquicamente, é uma categoria taxonômica que engloba uma ou mais classes. III. A nomenclatura binária, utilizada para designar os seres vivos, indica seu gênero e sua espécie.

a) b) c) d) e)

Quais estão corretas? Apenas I. Apenas III. Apenas I e II. Apenas II e III. I, II e III.

( ) ( ) ( ) ( )

Os cogumelos pertencem a Eukarya. Os organismos incluídos em Bacteria e Archaea são destituídos de núcleo. O Homo sapiens, por ser uma espécie antiga, pertence a Archaea. Eukarya somente inclui organismos pluricelulares.

O correto preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – F – F – F b) V – V – F – F c) F – F – F – V d) V – V – V – F e) F – V – V – V

29. (UEM-MODIFICADO) Com base na sistemática e na classi-

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

ficação biológica, analise as assertivas abaixo: (01) o leão (Panthera leo) e o tigre (Panthera tigris) pertencem à mesma ordem. (02) na natureza, ocorre cruzamento com produção de descendentes férteis entre membros de duas populações pertencentes a gêneros diferentes de uma mesma família. (04) o sistema de nomenclatura dos seres vivos, originalmente proposto por Lineu, é chamado de categoria taxonômica. (08) a cladística é uma regra de nomenclatura biológica que tem como foco a evolução. (16) a divisão do seres vivos em grupos, de acordo com suas semelhanças, é chamada taxonomia.

a) b) c) d) e)

O somatório das assertivas corretas é: 2 7 12 17 19

Nível 2

31. (PUC-SP) No quadro a seguir, são apresentadas informações sobre algumas espécies. Nome comum

296

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Número de pares cromossômicos

Cebola

Allium cepa

8

Cavalo

Equus caballus

32

Jumento

Equus asinus

31

Considerando essas informações, analise as afirmativas a seguir. I. O endosperma da semente de cebola tem, ao todo, 24 cromossomos. II. Cavalo e jumento são espécies diferentes, mas pertencem ao mesmo gênero. III. Um híbrido entre égua e jumento apresentaria 63 cromossomos nas células somáticas.

30. (PUC-RS) Para responder à questão, analise a figura que representa a concepção atual da biodiversidade no planeta, denominada “Os três domínios da vida”, e considere as afirmações a seguir, preenchendo os parênteses com V (verdadeiro) ou F (falso).

Espécie

a) b) c) d)

Está correto o que se afirma em I e II, apenas. II e III, apenas. I e III, apenas. I, II e III.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

32. (PUCCAMP) No cardápio de uma churrascaria há um prato composto por picanha bovina, costela suína e carnes de lebre e jacaré. É correto afirmar que nesse prato encontram-se representantes de a) um filo, duas classes e três ordens. b) um filo, quatro classes e quatro ordens. c) dois filos, duas classes e três ordens. d) dois filos, quatro classes e quatro ordens. e) quatro filos, quatro classes e quatro ordens.

33. (UEM-PAS/MODIFICADO) Verifica-se na natureza grande diversidade de organismos que, por apresentarem diferentes características morfológicas, são classificados em diferentes grupos taxonômicos. Assim, considerando a taxonomia dos organismos vivos, analise as proposições. (01) Os insetos, anfíbios, répteis e aves são classificados no Reino Animalia porque apresentam respiração pulmonar. (02.) O Reino Plantae constitui um grupo taxonômico composto por organismos clorofilados e fotossintetizantes que, além de apresentarem vasos condutores, produzem flores e frutos. (04) O Reino Fungi engloba organismos heterotróficos, unicelulares e pluricelulares, que se reproduzem assexuadamente e sexuadamente. (08.) As bactérias e cianobactérias são organismos procariontes pertencentes ao Reino Monera, cuja nutrição pode ser autotrófica ou heterotrófica. (16) Os protozoários heterotróficos e muitas espécies de algas verdes são organismos eucariontes unicelulares incluídos no Reino Protoctista ou Protista. O somatório das proposições corretas é: 6 7 10 20 28

34. (UFSM) Considerando-se que as classificações atuais dos seres vivos procuram refletir seu relacionamento evolutivo (“parentesco”) e considerando-se que nem toda semelhança se deve à herança por meio de um ancestral comum (há semelhanças devido à pressões ambientais e adaptações a ambientes similares), avalie a correção dos itens a seguir. I. Organismos pertencentes à mesma classe, como o urso-polar e o golfinho (Mammalia), são mais próximos evolutivamente do que organismos de diferentes classes do mesmo filo, mesmo que estes sejam superficialmente mais semelhantes. Esse é o caso do tubarão (Chondrichthyes), que tem o formato hidrodinâmico semelhante ao do golfinho, porém apresenta parentesco mais distante.

a) b) c) d) e)

Está(ão) correta(s) apenas I. apenas II. apenas I e II. apenas III. I, II e III.

35. (IFSC-MODIFICADO) A figura abaixo representa um sistema de conjuntos. Cada um dos conjuntos (A, B, C, D, E e F) representa uma categoria taxonômica, de acordo com a classificação utilizada atualmente e proposta por Carl von Linné em 1735.

Sobre conceitos de Sistemática e Taxonomia, analise as proposições abaixo: (01) Os conjuntos E e F correspondem à mesma espécie, pois ambas são conhecidas popularmente como Gorilas. (02) De acordo com a figura, o conjunto A corresponde à categoria taxonômica Ordem. (04) Os conjuntos E e F correspondem ao grupo taxonômico Espécie. Cada espécie é representada por um binômio formado pelo Gênero ou epíteto genérico e pelo epíteto específico. (08) Os grupos C e D pertencem à mesma Família (B) e correspondem a Gêneros. (16) A utilização da nomenclatura científica auxilia a comunicação correta de informações, pois não existem duas espécies diferentes com o mesmo binômio específico. (32) A nomenclatura popular é a mais adequada para identificar e transmitir informações sobre um organismo, pois apesar de sofrer variações de acordo com a localização geográfica, é a única compreensível.

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CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

a) b) c) d) e)

II. Organismos pertencentes à mesma família, tais como o lobo-guará e o cão (Canidae), são menos aparentados entre si do que organismos pertencentes à famílias diferentes, porém da mesma ordem, como a lontra (Mustelidae). III. Plantas de diferentes famílias são mais aparentadas entre si do que plantas do mesmo gênero, sendo o ambiente ao qual estão adaptadas, imprescindível para estabelecer seu parentesco. Esse é o caso das plantas suculentas de regiões desérticas, consideradas mais aparentadas por apresentarem adaptações similares diante da falta d’água.

297


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

a) b) c) d) e)

O somatório das proposições corretas é: 3 6 14 30 48

36. (UPE) Observe a tirinha a seguir:

e) Domínio: Archaea; Reino: Animalia; Filo: Mammalia; Classe: Chordata; Ordem: Perissodactyla; Família: Perissodactylidae; Gênero: Bos; Espécie: Bos taurus.

TÓPICO 4: Taxonomia e sistemática Nível 1

37. (UEMA) A maioria dos protozoários são unicelulares, podendo ou não apresentar coloração, mas existem também os coloniais e os multicelulares. Algumas espécies são capazes de viver em simbiose; outras são parasitos. Sua reprodução pode ser tanto assexuada quanto sexuada; são encontradas em água doce e água salgada; são autótrofas e heterótrofas e, ainda, há aquelas que obtêm alimentos das duas formas. Fonte: SANTOS, F. S. dos; AGUILAR. J. B. V.; OLIVEIRA, M. M. A. de. Ser protagonista, Biologia Ensino Médio, 2º ano. São Paulo: Edições SM, 2010. (adaptado).

O texto acima mostra a diversidade de características dos organismos que compõem o reino protista. Diferentemente dos demais reinos em que os organismos são originados de uma mesma espécie ancestral, os protistas englobam seres de distintas linhas evolutivas. Por isso, são considerados a) monofiléticos. b) monogaméticos. c) paragaméticos. d) poligaméticos. e) polifiléticos.

38. (UFU) Observe a árvore filogenética adiante.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Nela, Mafalda informa ao seu colega Miguelito que fará uma redação sobre a vaca. Para isso, ela fez uma pesquisa e solicitou à professora de Biologia que corrigisse a sua produção textual antes de entregar à professora de redação. A pesquisa, além de conter as informações fornecidas por Miguelito, continha também a classificação zoológica desse animal, segundo o sistema de classificação proposto por Carl Woese e colaboradores (1990). Sobre a classificação taxonômica da vaca, assinale a alternativa CORRETA. a) Domínio: Eukarya; Reino: Mammalia; Filo: Animalia; Classe: Chordata; Ordem: Perissodactyla; Família: Artiodactylidae; Gênero: Bos; Espécie: Bos taurus. b) Domínio: Eukarya; Reino: Mammalia; Filo: Animalia; Classe: Chordata; Ordem: Bovidactyla; Família: Artiodactylidae; Gênero: Bos; Espécie: Bos taurus. c) Domínio: Archaea; Reino: Chordata; Filo: Animalia; Classe: Mammalia Ordem: Artiodactyla; Família: Bovidae; Gênero: Bos; Espécie: Bos taurus. d) Domínio: Eukarya; Reino: Animalia; Filo: Chordata; Classe: Mammalia; Ordem: Artiodactyla; Família: Bovidae; Gênero: Bos; Espécie: Bos taurus.

298

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

a) b) c) d)

Espera-se encontrar maior semelhança entre os genes de: baleia e pássaro. bactéria e protozoário. estrela-do-mar e ostra. ostra e coral.

39. (CFTMG) No sistema binomial de nomenclatura estabelecido por Lineu, o nome científico Felis catus aplica-se a todos os gatos domésticos como angorás, siameses, persas. O gato selvagem (Felis silvestris), o lince (Felis lynx) e o puma ou suçuarana (Felis concolor) são espécies relacionadas ao gato.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

A única categoria taxionômica que NÃO inclui todos os animais citados é a (o) a) filo. b) reino. c) classe. d) espécie.

40. (UFC) Os seres vivos são, atualmente, divididos em cinco reinos. Essa divisão baseia-se, principalmente, no tipo de nutrição e na organização celular dos organismos. Assinale a alternativa que mostra corretamente como são considerados os organismos pertencentes ao reino Animalia. a) multicelulares, procarióticos e heterótrofos; b) unicelulares, eucarióticos e heterótrofos; c) multicelulares, eucarióticos e autótrofos; d) multicelulares, eucarióticos e heterótrofos; e) unicelulares, procarióticos e autótrofos.

ver, em novas bases, o conhecimento científico de fenômenos e seres vivos. A promoção dessa forma de conhecimento sobre a natureza se relacionava com a seguinte sequência de procedimentos: a) coletar, observar e classificar b) analisar, colecionar e organizar c) experimentar, reunir e desmistificar d) descobrir, uniformizar e hierarquizar

Nível 2

43. (UFU) O cladograma hipotético, a seguir, representa um diagrama que indica relações de parentesco entre 10 espécies recentes de seres vivos.

41. (FATEC) O critério utilizado para agrupar os camarões, moluscos e equinodermos é: a) todos são marinhos. b) todos possuem antenas. c) todos são invertebrados. d) todos possuem exoesqueleto. e) todos possuem canal inalante e canal exalante.

42. (UERJ-MODIFICADO) Há quantos grupos monofiléticos supraespecíficos existentes para esses táxons? a) 8. b) 7. c) 9. d) 6.

44. (UPE-SSA 2) Com base no cladograma simplificado dos vertebrados, assinale a alternativa CORRETA. 3

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

2

4

1

Os zoólogos em seus museus de História Natural, sem se deslocarem mais do que poucos metros e abrindo apenas algumas gavetas, puderam viajar através de todos os continentes. Muitos aspectos comuns, que não podiam ser vistos em espécies perigosas distantes no tempo e no espaço, passaram a aparecer facilmente entre o conteúdo de uma vitrina e o da próxima. Adaptado de LOPES, M. O Brasil descobre a pesquisa científica: os museus e as ciências naturais no século XIX. São Paulo: HUCITEC; Brasília: UnB, 2009.

No decorrer dos séculos XIX e XX, museus de História Natural foram criados em diversos países. Esses espaços buscavam não só expor curiosidades, como também promo-

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

a) O cladograma apresenta vários eventos de anagênese, representados nos nós A, B e C. A cladogênese, por sua vez, está representada ao longo da linha do tempo relativo. b) A letra A corresponde ao primeiro nó de um evento de cladogênese e representa o ancestral comum a todos os seres vivos. c) Cada um dos terminais (1 a 4) representa grupos descendentes de diferentes grupos ancestrais, sendo formado por seres que compartilham a condição derivada de um caractere. d) Os grupos dos ramos 2 e 3 são ditos grupos irmãos, pois partem do mesmo nó e compartilham maior número de novidades evolutivas. e) Os grupos dos ramos 3 e 4 são mais aparentados entre si, comparados aos grupos dos ramos 1 e 2.

45. (PUC-PR) Relacione os números da coluna A (Ordens) com os nomes dos animais da coluna B: Coluna A 1. PRIMATA 2. RODENTIA 3. CETACEA 4. CARNIVORA 5. PROBOSCIDEA 6. CHIROPTERA ( ( ( ( ( (

) ) ) ) ) )

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

a) b) c) d) e)

Columa B ELEFANTES MORCEGOS LEÕES CASTORES MACACOS BALEIAS A sequência correta é: 4-1-3-5-2-6 2-3-1-4-6-5 6-2-5-1-3-4 1-5-6-3-4-2 5-6-4-2-1-3

46. (UFPB) Observe a foto e leia o texto, a seguir, atentando para os nomes vulgares dos organismos citados e destacados.

300

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

O momento registrado pela foto pode ser visto por quem passeia pelas praias pessoenses de Cabo Branco, Tambaú ou Manaíra, durante as marés baixas. Ali se pode observar pescadores artesanais que usam longas redes de arrasto, para retirarem do mar o seu sustento e fontes de proteína para várias famílias. Se alguém se aproximar das redes, enquanto os pescadores selecionam, entre as algas, os organismos de seu interesse, verá que eles obtêm, principalmente, PEIXES e camarões. Com frequência, também arrastam siris, ÁGUAS-VIVAS e pequenas LULAS. Numa breve conversa com eles, é possível se aprender muito sobre o mar e sobre o trabalho e a vida desses pescadores. Registre-se que, há alguns anos, era possível encontrar tatuís (pequenos crustáceos) e ANFIOXOS nessas praias, eliminados em consequência do pisoteamento da areia pelas pessoas. Os organismos destacados correspondem, respectivamente, às seguintes categorias e nomes dos táxons: a) Filo Vertebrata / Filo Crustacea / Subclasse Mollusca / Subfilo Chordata b) Subfilo Chordata / Filo Cnidaria / Subclasse Gastropoda / Subfilo Chordata c) Subfilo Chordata / Filo Plathyhelminthes / Subclasse Cephalopoda / Subfilo Urochordata d) Subfilo Vertebrata / Filo Cnidaria / Subclasse Cephalopoda / Subfilo Cephalochordata e) Subfilo Pisces / Filo Porifera / Subclasse Mollusca / Subfilo Cephalochordata

47. (FGV) Na gincana da escola, uma das provas exigia conhecimento sobre os diferentes grupos taxionômicos. Sairia vencedor o aluno que, ao citar três animais, incluísse a maior variedade de táxons (diferentes espécies, gêneros, famílias, etc). Vítor citou: ostra, estrela-do-mar e tubarão. Pedro citou: minhoca, lagartixa e citou a si mesmo. Ana Paula citou: elefante, pulga e bactéria. Um dos alunos foi desclassificado, pois citou um organismo que não se incluía na regra do jogo. O aluno vencedor e o aluno desclassificado foram, respectivamente, a) Ana Paula e Pedro. b) Pedro e Ana Paula. c) Vítor e Ana Paula. d) Vítor e Pedro. e) Pedro e Vítor.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

48. (PUC-RJ) Observe os cladogramas abaixo e assinale a afirmativa correta. Considere A, B e C como sendo três espécies distintas.

a) Os dois cladogramas mostram relações evolutivas distintas. b) As espécies A e B fazem parte, obrigatoriamente, de um gênero distinto de C. c) A, B e C formam um grupo monofilético. d) A, B e C não compartilham um ancestral comum. e) A, B e C formam um grupo polifilético.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

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301


Ciências da natureza e suas tecnologias: Matriz de Referência C4

Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais. H16

Compreender o papel da evolução na produção de padrões e processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.


C

2 C4

O

L TU

A

COMPETÊNCIAS:

Evolução dos seres vivos HABILIDADES:

H16

APRESENTAÇÃO Evolução é o ramo da Biologia que estuda os mecanismos de modificação ou transformação dos seres vivos e a consequente origem de novas espécies e a extinção de outras através dos tempos. A ideia e relatos evolucionistas são relativamente recente e está em constante mudança, principalmente por conta dos avanços em genética e biotecnologia, disciplinas que são muito usadas na complementação do conhecimento nesta área. A maioria dos autores evolucionistas defende o conceito de que todos os seres vivos foram originados a partir de ancestrais comuns e que evoluíram com o passar do tempo, sendo selecionados positivamente pelo ambiente. Os mecanismos responsáveis pelas modificações dos organismos estão associados com as mudanças nas sequências dos ácidos nucleicos, principalmente mutações e recombinações do DNA. Acreditar na perspectiva evolucionista dos seres vivos vai de encontro à proposta do criacionismo, que defende a formação dos seres vivos por obra divina, permanecendo fixos e imutáveis até a atualidade. Certamente, a hipótese criacionista não será considerada aqui como tema de estudo, por não estar fundamentada no método científico.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

TÓPICO 1 • Teorias e evidências da evolução (parte 1)

Domínio público

1.1 • Teoria Lamarckista ou lamarckismo

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Samuel Florentino

Exemplificando a teoria de Lamarck:

Girafa do passado

Girafa atual Imagem 2.2.

304

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

De acordo com as ideias de Lamarck, as novas características que surgiam gradativamente nas girafas eram passadas aos seus descendentes. Lamarck não acreditava na extinção biológica, mas, sim, nas transformações sucessivas dos seres vivos, provocando o seu desaparecimento. Dentro da evolução moderna, sabe-se que os conceitos de Lamarck não estavam corretos, mas as ideias sobre adaptação, não estavam totalmente incorretas, já que, para ele, os seres vivos bem adaptados devem estar em harmonia com o meio. Assim, o mérito atribuído ao lamarckismo está na ideia de adaptação como fator determinante para o sucesso evolutivo e manutenção das populações de seres vivos.

1.2 • Teoria de Darwin ou darwinismo Domínio público

Para descrever de que forma apareciam as transformações nos seres vivos, o francês Jean-Baptiste Lamarck, em 1809, em seu livro Philosophie zoologique (Filosofia zoológica), propôs a primeira teoria evolutiva, onde sugeria como as novas características dos seres vivos eram geradas e transmitidas para as gerações futuras. Sua publicação foi um dos marcos Imagem 2.1. Jean-Baptiste Lamarck iniciais dos conceitos sobre a evolução e adaptação. Segundo a teoria lamarckista, o ambiente era determinante para as mudanças nos seres vivos, ou seja, o meio estimulava ou “induzia” as transformações para possibilitar a adaptação dos mesmos. Lamarck, dentro de sua publicação, gerou dois conceitos, que para ele eram fundamentais para evoluir: 1. Lei do uso e desuso: para Lamarck, as estruturas físicas que permaneciam nos seres vivos eram fruto do seu uso constante na busca da adaptação, ou seja, aquele órgão que o ser vivo mais utilizava tendia a hipertrofiar, modificando sua característica básica, o que era considerado um processo evolutivo. De igual forma, a estrutura que era pouco utilizada, com o tempo, tendia a atrofiar e desaparecer. 2. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: as características que fossem adquiridas durante a vida dos indivíduos, pelo uso continuado (hipertrofia) ou não (atrofia) eram transmitidas aos descendentes. Lamarck ainda não conhecia os mecanismos genéticos de transmissão de características, por isso não podia saber de que forma ocorria a hereditariedade, mas afirmava que a mesma acontecia mediante observação.

I. As girafas ancestrais possuíam o pescoço curto. II. Com o passar do tempo o ambiente mudou e as folhas passaram a se localizar em galhos mais altos. III. Para alcançar as folhas as girafas esticavam constantemente o pescoço. IV. Devido ao uso contínuo, o pescoço passou a ficar cada vez mais comprido (hipertrofia). V. E essa característica foi passada para os descendentes, que nasciam com o pescoço comprido. VI. Com o passar das gerações, surgiram as girafas atuais.

Foi o responsável pela elaboração do conceito mais aceito hoje pela comunidade científica, a seleção natural. As ideias de Darwin conhecidas como darwinistas, foram publicadas em seu livro The Origin of Species (A Origem das Espécies). Darwin era um estudante de medicina quando se interessou pela história natural e passou a pesquisar sobre plantas, animais e Imagem 2.3. geologia. Em 1831, foi convidado a compor a tripulação a bordo do navio HMS Beagle em viagem na qual explorou a costa da América do Sul. Durante esta viagem, por meio de observações da natureza, de placas tectônicas, da morfologia de aves e da adaptações de plantas, formulou o que para ele seriam os principais motivos para a evolução dos seres vivos. Um dos conceitos que Darwin estudou a fundo foi publicado por Thomas Malthus, em que ele cita o crescimento das populações humanas. Para Malthus, o crescimento das populações estava diretamente vinculado à quantidade de alimento, saneamento básico e à competição por estes recursos quando escassos no meio. Tais teorias levaram Darwin a entender que os seres vivos disputavam por tais recursos naturais e esta disputa levaria a eliminação dos indivíduos menos adaptados e a permanência dos


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Luiz Fernando

indivíduos mais adaptados, o que Darwin chamou, “A luta pela sobrevivência”.

365 milhões de anos

São conceitos importantíssimos da teoria darwinista: I. O meio ambiente funciona como fator de seleção. A distribuição de alimento, o espaço e as doenças são fatores limitantes para o crescimento populacional. II. O potencial biótico de uma população é a capacidade de crescimento da mesma por meio da reprodução. Em meio ambiente favorável, as populações tendem a crescer indefinidamente. III. As características dos indivíduos gerados pela reprodução são herdadas dos pais. Darwin não sabia como estas características eram transmitidas aos descendentes, mas as afirmava por observação. Os mecanismos da hereditariedade só começaram a ser desvendados anos depois, com os estudos propostos por Gregor Mendel.

Luiz Fernando

Imagem 2.4. Elpistostegídeo

O elpistostegídeo descrito em 2006 por Edward Daeschler e colaboradores, conhecido como Tiktaalik, permite reconstruir uma ótima imagem do ancestral mais próximo dos tetrápodes do ambiente terrestre.

Imagem 2.5. Quantidade de anos necessários para ocorrer a transição dos animais de habitat aquático para terrestre

Imagem 2.6. Tiktaalik

Observe que, no contexto anterior, o aparecimento de determinadas características era o que levava os seres a se adaptarem a novas formas de vida, contexto questionado por Darwin em suas pesquisas. Para ele, era o ambiente que selecionava os seres que já possuíam características variadas. 2. Resistência de bactérias à ação de antibióticos é um exemplo de seleção artificial gerada pelos antibióticos. Os antibióticos são medicamentos responsáveis pela diminuição e inibição do metabolismo bacteriano. Eles impedem a multiplicação de bactérias por meio da inibição da duplicação do DNA, do bloqueio da síntese de parede celular ou da inativação dos ribossomos. Mas, muitas vezes, é possível que esses micro-organismos desenvolvam a chamada resistência bacteriana, em que os antibióticos deixam de ser eficazes contra algumas colônias bacterianas. A resistência bacteriana não é gerada pelo antibiótico. O antibiótico não é fator de modificação da bactéria, mas, sim, fator de seleção das bactérias. Quando o paciente toma um medicamento, ele se livra das bactérias não resistentes, mas, aquelas que já apresentavam resistência, permanecem e se multiplicam, provocando a estabilidade da doença. Como este processo só ocorre pela ação humana da ministração de um fármaco, nós consideramos que seja uma seleção artificial, mas o fator resistência também pode ser desenvolvido em grupos de bactérias de forma natural.

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

São exemplos de seleção natural e artificial: 1. A conquista do ambiente terrestre pelos tetrápodes é um exemplo de seleção natural. Os peixes são os primeiros vertebrados a aparecerem na escala evolutiva. Dentro do sub-filo Craniata (vertebrados), além dos peixes, estão os tetrápodes, animais que possuem quatro patas. Os mais simples tetrápodes são os anfíbios, aos quais já foi creditada a conquista do ambiente terrestre, exatamente por serem os primeiros a possuírem características morfológicas e fisiológicas suficiente para permiti-los viverem na terra. Porém, os anfíbios ainda dependem do ambiente aquático para seu processo reprodutivo, por isso, hoje é consenso científico que a conquista total do ambiente terrestre ocorreu pelos dos répteis. Pesquisadores acreditam que os ancestrais dos tetrápodes eram criaturas chamadas elpistostegídeos. Eram peixes grandes, carnívoros e de águas rasas, que eram extremamente parecidos com jacarés ou salamandras gigantes e que possuiriam estruturas que facilitariam a saída da água para o ambiente terrestre.

385 milhões de anos

Luiz Fernando

A partir dos conceitos acima, Darwin inferiu que todo ser vivo possui características que podem ser favoráveis a determinados ambientes e desfavoráveis em outro. A permanência do ser vivo no meio depende da seleção direcionada pelo ambiente. Os indivíduos mais bem adaptados ao meio permanecem e transmitem suas características aos descendentes.

375 milhões de anos

305


Arabela Ingrid

Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

1

1.3 • Evidências da evolução

2

bactéria mutante (resistente ao antibiótico)

bactérias

3

1.3.1 • Evidências anatômicas

4

1.3.1.1 • Órgãos homólogos

antibióticos (seleção artificial) bactérias resistentes selecionadas

sobreviventes

Imagem 2.7.

SAIBA MAIS

Arabela Ingrid

Pragas de plantações, como alguns insetos, também sofrem seleção artificial, por conta da aplicação de inseticidas. Observe, no exemplo, que antes da primeira aplicação do pesticida, já existiam insetos resistentes. Após a aplicação, ocorre a diminuição da população das não resistentes e as resistentes se multiplicam piorando a praga. Depois da aplicação de pesticidas

primeira geração

Antes da aplicação de pesticidas

O braço do ser humano, a pata do cavalo, a nadadeira da baleia e a asa do morcego, apesar de serem estruturas diferentes quanto às suas funções, são bem semelhantes quando analisadas mais profundamente. Os ossos que formam cada um destes membros anteriores dos animais citados são exatamente os mesmos. O homem tem um úmero no braço, uma ulna e um rádio no antebraço, além dos ossos do carpo e metacarpo nas mãos. Da mesma forma esses são os ossos que compõem as patas dos cavalos, a asa do morcego, etc. Por conta dessa semelhança, é possível perceber que todos esses seres possuem a mesma origem embrionária. Devido ao processo de adaptação, atualmente eles exibem muitas diferenças entre si e compreendem estruturas que podem estar adaptadas à mesma função ou não. Tais semelhanças sugerem que estes animais descenderam de uma mesma espécie ancestral, evidenciando o processo de irradiação ou divergência adaptativa, o qual gera a formação de órgãos homólogos. Todos os indivíduos da Classe dos mamíferos possuem o mesmo ancestral, mas, por conta de pressões evolutivas diferentes, observamos diferenças anatômicas, diversificando os indivíduos e os adaptando a determinado ambiente. Fatores como seleção natural, mutação e recombinação foram essenciais para as diferenças entres os seres vivos. O processo de irradiação adaptativa também pode ser chamado de homologia. As espécies assim originadas guardam vestígios de sua ancestralidade Chimpanzé lobo

Preguiça

Esquilo voador Marmota

geração posterior

Antilope

Morcego Musaranho

Urso

Imagem 2.8.

Baleia

Leão-marinho

Irradiação adaptativa em mamíferos. Imagem 2.9. A irradiação adaptativa. Observe que a partir do roedor teremos a formação de diferentes indivíduos adaptados a diversos ambientes

306

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

Shamuel Fiorentino

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Existem evidências claras de que a evolução ocorreu e ocorre em todo o tempo. A ciência defende estas evidências como sendo o pilar fundamental da teoria evolutiva. Os fósseis, as estruturas anatômicas, a genética e a existência de órgãos vestigiais são alguns fatores utilizados como comprovadores da Evolução.


Luiz Fernando

Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Homologia entre os membros anteriores dos mamíferos. BRAÇO DO HOMEM

PATA DIANTEIRA DO CAVALO

Úmero Ulna

Úmero

Rádio

Rádio Ulna Carpo Metacarpo V I

III

Falanges

II III IV

ASA DE MORCEGO

(Falange única)

Carpo Falange I Rádio

Falanges

Ulna

IV

V Rádio

Carpo

Falanges I

IV V

Úmero

Ulna

Imagem 2.12. A anatomia entre estes animais representa a adaptação para o meio aquático para captação de oxigênio, visualização de predadores ou presas aparentes

1.3.2 • Órgãos vestigiais Metacarpo

Úmero

Samuel Florentino

Carpo Osso estiloide (metacarpo dos dedos II e IV) Osso da canela (metacarpo do dedo III)

A analogia entre os órgãos ocorre como consequência dos processos evolutivos individuais de cada grupo de seres vivos. Estes indivíduos, por conta de suas modificações morfológicas, tenderam a se adaptar no mesmo ambiente, representando o conceito de evolução convergente. Observe que, por mais semelhantes que sejam as estruturas, estes seres vivos não possuem o mesmo ancestral comum.

II e III

NADADEIRA DE BALEIA III

II

Metacarpo

São evidências da evolução os chamados órgãos vestigiais, que são estruturas que em alguns seres vivos encontram-se reduzidas, mas, em outros, podem ser funcionais. São exemplos de órgãos vestigiais o apêndice cecal (responsável nos ruminantes pela digestão da celulose), o osso do cóccix (responsável pela formação da cauda em animais), mamilo do macho (ativo nas fêmeas para o processo de amamentação) e a membrana nictitante (que em peixes cartilaginosos protege os olhos do animal).

1.3.1.2 • Órgãos análogos

músculos que movem as orelhas membrana nicitante

pelo no corpo

canino pontiagudo

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

terceiro molar mamilos

músculos segmentários do abdome

apêndice

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Asas são estruturas comuns a insetos e aves, mas a composição anatômica das asas de cada um desses animais é bem diferenciada. Seres vivos que vivem no mesmo habitat geralmente possuem estruturas comuns adaptadas para o meio. Isso identifica a chamada analogia entre os órgãos. Órgãos análogos são os que possuem a mesma função, mas são anatomicamente diferentes, pois possuem origens embrionárias diferentes. A analogia entre os órgãos ocorre como consequência dos processos evolutivos individuais de cada grupo de seres vivos. Como estes indivíduos têm diferentes origens mas tenderam a se adaptar ao mesmo ambiente, através de modificações morfológicas específicas, é possível identificar aqui um processo de evolução convergente ou convergência adaptativa. Observe que, por mais semelhantes que sejam as estruturas, estes seres vivos não possuem o mesmo ancestral comum.

Luiz Fernando

Imagem 2.10. A homologia defende a teoria de que estes animais descendem de um mesmo ancestral comum

vértebras caudais músculo piramidal Imagem 2.13. Órgãos vestigiais no homem Imagem 2.11.

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

307


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

1.3.3 • Evidências moleculares

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Uma das características do DNA é a sua universalidade. O DNA e o RNA possuem o mesmo tipo de codificação, baseado em trincas de nucleotídeos, em todos os seres vivos. Segundo os evolucionistas, estas semelhanças não são coincidentes e devem ter sido herdadas dos nossos ancestrais que utilizavam a mesma codificação gênica para a síntese de suas proteínas. Existem semelhanças moleculares entre os animais. Por exemplo, as proteínas que formam as chamadas cadeias de citocromo nos animais são extremamente parecidas. Observa-se que nos chimpanzés as cadeias de citocromo são iguais aos dos humanos. Já nas baleias, as cadeias de citocromo diferem dos homens pela posição de oito aminoácidos, mostrando a aproximação evolutiva entres estes seres vivos. Diversas outras características já estudadas são extremamente semelhantes entre os seres vivos.

pouco aparentadas. Por outro lado, nota-se que, quanto maior a semelhança entre os adultos de espécies diferentes, maior é a fase embrionária comum. Por exemplo, citamos a comparação entre os embriões de peixe, anfíbio, réptil, ave, mamíferos e do homem. Todos portam bolsas branquiais e cauda em algum estágio de sua vida, incluindo o período embrionário. Repare que, nos cordados, podemos constatar grande número de estruturas anatômicas semelhantes nas primeiras fases da vida embrionária. Assim, verifica-se que a ontogenia (desenvolvimento) dos cordados recapitula a filogenia.

Semelhanças genéticas entre seres humanos e outros seres

Chimpanzé (Pan troglodytes)

98,8% Imagem 2.14.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Camundongo (Mus musculus)

97,5%

Gato (Felis catus)

90%

Vaca (Bos taurus)

75%

Peixe-zebra (Danio rerio)

72%

1.3.5 • Registro fóssil Compreende o estudo de seres vivos do passado através das análises dos fósseis. Por sua vez, os fósseis são considerados “restos”, rastros, pegadas ou vestígios de seres vivos do passado. Demonstram a existência de seres diferentes dos atuais. Se os dados coletados em seres que formam fósseis não são iguais aos seres atuais, temos um indício do processo evolutivo. A idade de um fóssil pode ser estimada por meio da medição de elementos radioativos presentes nele ou na rocha em que o mesmo se encontra.

1.3.6 • Adaptação Mosca das frutas (Drosophila melanogaster)

60%

Banana (Musa paradisíaca)

50%

1.3.4 • Embriologia comparada O estudo comparado dos embriões de diferentes espécies revela, em muitos casos, algum grau de parentesco, devido à grande similaridade, principalmente no início de seu desenvolvimento. Quanto maior a semelhança entre os adultos de espécies diferentes, maior é o período embrionário em comum. Assim, quando observamos espécies totalmente distintas na fase adulta, não podemos descartar a possibilidade de serem um

308

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

A adaptação é a capacidade dos seres vivos em se ajustarem ao ambiente que os cerca, ou seja, a sua tendência a se transformarem por conta de uma determinada alteração ambiental. Existem dois tipos básicos de adaptação. O primeiro é a adaptação individual, na qual um ser vivo, individualmente, ao perceber alterações do ambiente, ajusta seu organismo a fim de manter-se em equilíbrio dinâmico com o meio. O exemplo mais comum é o da homeostase, quando o corpo modifica suas condições fisiológicas em adaptação às alterações climáticas, de umidade, de altitude, etc. O segundo tipo de adaptação é a evolutiva, mais importante para nós neste capítulo. Ela está mais claramente visualizada em grupos de indivíduos, ou seja, em populações. A adaptação evolutiva é resultado do processo de seleção natural. Existem alguns exemplos de adaptação evolutiva, dos quais os mais importantes são o mimetismo e a camuflagem.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

1.3.6.1 • Camuflagem

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Muitas pessoas confundem mimetismo com camuflagem. Apesar de às vezes serem sinônimos, representam duas estratégias ecológicas diferentes, usadas por alguns seres vivos. A camuflagem é utilizada por seres que buscam se assemelhar ao ambiente onde estão. Em geral, está associada a um comportamento de defesa, ou seja, o animal o faz para se esconder dos predadores. Um exemplo clássico é o do camaleão, que muda de cor para parecer com o ambiente onde está. Outro exemplo é o do bicho-pau, que se assemelha aos galhos secos em que se esconde dos seus inimigos naturais. A camuflagem pode ser de dois tipos: por homocromia, na qual o animal imita a cor do ambiente (como é o caso do camaleão), e por homotipia, na qual o animal apresenta a forma corporal semelhante ao ambiente (bicho-pau).

neno e mandíbula mordedora, também é evitada pelos predadores, já que se assemelha bastante às vespas. São, portanto, uma espécie mimética (neste caso, um mimetisto batesiano). No mimetismo mulleriano, todos os seres de uma espécie se beneficiam quando um predador inexperiente se alimenta de qualquer um dos seus indivíduos, pois ele acaba associando a negativa experiência anterior a todas as espécies semelhantes. O mimetismo mulleriano clássico ocorre, por exemplo, entre as serpentes corais verdadeiras: todas são peçonhentas, mas a coloração de aviso reforça o aviso que elas devem ser evitadas.

Imagem 2.18. Coral verdadeira (venenosa)

Imagem 2.19. Coral falsa (não venenosa)

APROFUNDAMENTO Imagem 2.15. Camaleão e Phasmida

1.3.6.2 • Mimetismo

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Imagem 2.16. Vespula vulgaris

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

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Já o mimetismo é a capacidade dos seres vivos de imitarem características estruturais de outros seres vivos para seu benefício e sobrevivência. Na natureza são observados dois tipos de mimetismo: batesiano, em que uma espécie não nociva imita uma nociva, e o mulleriano, que ocorre quando duas ou mais espécies nocivas se assemelham, garantindo benefício mútuo. Observe as imagens a seguir:

O norte-americano Stephen Jay Gould, professor e paleontólogo, se tornou bastante conhecido por suas publicações sobre a evolução dos seres vivos, mas sem tomar como base a seleção natural proposta por Darwin. Segundo Gould, o “acaso” seria um fator mais importante, pois os fatores ambientais ou desastres naturais seriam determinantes para “impulsionar” o processo evolutivo em curto período de tempo. Para ele, a evolução não se procede continuamente, de forma lenta e gradual, mas sim em curtos períodos, intercalada com grandes períodos de estabilização ou estase, onde tais modificações já ocorridas se consolidam no ambiente. Tal argumento para o mecanismo evolutivo ficou conhecido como “equilíbrio pontuado”. O embasamento para sua teoria se apoiava no padrão obtido nos estudos de registro fósseis, pois na ausência de formas intermediárias ou de transição entre os achados fósseis de diferentes períodos era algo que a seleção natural de Darwin não seria capaz de explicar.

Imagem 2.17. Spilomyia longicornis

A Vespula vulgaris, também conhecida como vespa comum, é responsável por vários incidentes com vertebrados, por possuírem veneno e fortes mandíbulas, utilizadas para se defender quando atacadas por predadores. Os animais, portanto, evitam se alimentar desse tipo de inseto. A mosca Spilomyia longicornis, apesar de não apresentar ve-

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309


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

EXERCITANDO EM AULA 01. (ENEM) Podemos esperar que, evoluindo de ancestrais que disputavam os mesmos recursos, as espécies tenham desenvolvido características que asseguram menor ou nenhuma competição com membros de outras espécies. Espécies em coexistência, com um potencial aparente para competir, exibirão diferenças em comportamento, fisiologia ou morfologia.

comportamentos que favoreceram a propagação dos vírus da dengue, chicungunha e zika. (64) a seleção artificial pode ser explicada através do modelo didático, no qual a tela representa os critérios estabelecidos pelo homem com o objetivo de selecionar indivíduos com características de interesse.

TOWSEND, C. R.; BEGON, M.; HARPER, J. L. Fundamentos em ecologia. Porto Alegre: Artmed, 2006 (adaptado).

Qual fenômeno evolutivo explica a manutenção das diferenças ecológicas e biológicas citadas? a) Mutação. b) Fluxo gênico. c) Seleção natural. d) Deriva genética. e) Equilíbrio de Hardy-Weinberg.

02. (UFSC - MODIFICADA) Em uma aula sobre evolução, o professor apresentou o seguinte modelo didático: uma tela que possibilita apenas a passagem das bolinhas pequenas.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Com base no modelo didático e sobre o assunto evolução, é correto afirmar que: (01) o modelo didático pode representar esquematicamente a ação da seleção natural. (02) a mutação é um mecanismo que promove a variabilidade da espécie. (04) os fenótipos necessários para a sobrevivência e a reprodução dos indivíduos se modificam por causa da transmissão aos descendentes de novas características adquiridas, conforme proposto por Lamarck. (08) a teoria da evolução proposta por Darwin e Wallace foi elaborada após a descrição dos mecanismos genéticos que promovem a variabilidade da espécie. (16) os indivíduos adaptados não apresentarão variabilidade nas suas futuras gerações. (32) o Aedes aegypti, ao longo do seu processo evolutivo, apresentou um nicho ecológico em expansão, com novos

310

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

a) b) c) d) e)

O somatório da(s) proposição(ões) correta(s) é: 1 3 24 35 67

03. (UFJF-PISM 3) Um nome importante na origem do pensamento evolucionista é o do francês Jean-Baptiste Lamarck, que publicou uma série de obras sobre sua teoria evolutiva, sendo a mais conhecida a de 1809 no seu livro “Filosofia Zoológica”. Dentre as suas ideias, uma relaciona o ambiente à mudança de hábitos de um ser vivo, levando à alteração de certas estruturas em seu organismo. Essa ideia é conhecida como a lei de: a) uso e desuso. b) transmissão das características adquiridas. c) fixismo. d) seleção artificial. e) divergência adaptativa. 04. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) Darwin, em viagem às Ilhas Galápagos, observou que os tentilhões apresentavam bicos com formatos diferentes em cada ilha, de acordo com o tipo de alimentação disponível. Lamarck, ao explicar que o pescoço da girafa teria esticado para colher folhas e frutos no alto das árvores, elaborou ideias importantes sobre a evolução dos seres vivos. O texto aponta que uma ideia comum às teorias da evolução, propostas por Darwin e por Lamarck, refere-se à interação entre os organismos e seus ambientes, que é denominada de a) mutação. b) adaptação. c) seleção natural. d) recombinação gênica. e) variabilidade genética.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Luiz Fernando

TÓPICO 2 • Teorias e evidências da evolução (Parte 2) Neste tópico serão abordadas teorias mais recentes sobre a evolução, fundamentadas a partir da teoria evolutiva de Darwin, além do ingresso de conceitos genéticos.

2.1 • Neodarwinismo Também classificada como teoria sintética ou teoria moderna da evolução, o neodarwinismo explica, à luz da genética, de que forma ocorre o aparecimento das características nas populações e como serão transmitidas aos descendentes. O neodarwinismo determina que a variabilidade genética é o ponto crucial das transformações e que ocorrem através das mutações e das recombinações gênicas e cromossômicas que, associadas à seleção natural, atuam nos processos evolutivos.

2.1.1 • Mutações

SAIBA MAIS Correção de erros mutagênicos A molécula de DNA é a única que possui um sistema de reparo durante a sua síntese. A célula possui um sistema complexo para correção de erros no DNA. As enzimas presentes no núcleo das células eucariontes são responsáveis pela duplicação e transcrição gênica, mas a taxa de erros durante os processos é alta. Mesmo assim, raramente observamos a manifestação de mutações gênicas nas populações. Isso se deve a enzimas como a DNA polimerase II, enzima que faz a correção dos erros estruturais durante a duplicação do DNA. A correção nem sempre é feita, por isso pode ou não ocorrer a manifestação do gene mutante. Lembre-se de que o código genético é degenerado, ou seja, mesmo modificando uma ou duas bases nitrogenadas, dependendo do código formado, teremos a inserção do mesmo aminoácido.

2.1.1.1 • Mutação gênica

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São modificações que ocorrem no material genético. Qualquer fator responsável por essas alterações no material genético pode ser chamado de “fator mutagênico”. Um exemplo clássico é a incidência de radiações, que atuam na mudança das sequências nucleotídicas, no número de cromossomos (mutações numéricas) ou na estrutura dos cromossomos (mutações estruturais). A formação de genes alterados pode acabar manifestando novas características. Sendo a mudança gênica favorável para a população, ela será transmitida aos descendentes, permanecendo, assim, nas populações. O processo de manutenção das mutações “vantajosas” nas populações é exatamente chamado de seleção natural. Um exemplo de mutação gênica que acomete a população humana é a anemia falciforme ou siclemia. A mudança num par de bases nitrogenadas provoca a mudança do aminoácido, gerando a formação defeituosa de uma das cadeias proteicas da hemoglobina, o que provoca a formação da hemácia defeituosa, o que dificulta a captação de moléculas de oxigênio. Isso gera nos indivíduos uma dificuldade de crescimento e concentração, além de diminuir a perspectiva de vida do indivíduo siclêmico. O erro ocorre através da troca das bases nitrogenadas do DNA, em que o código original do DNA GAG/CTC é trocado pela sequência GTG/CAC, ou seja, o par A/T é substituído por T/A. Quando os genes estão normais, o aminoácido formado é o ácido glutâmico, que provoca a expressão normal da hemoglobina. Mas, com o aparecimento do erro genético, o aminoácido ácido glutâmico é trocado pela valina, o que provoca a formação da hemácia defeituosa.

Imagem 2.20. Lamina de histologia com as hemácias deformadas com siclemia

Imagem 2.21.

A mutação gênica provoca uma alteração na sequência de nucleotídeos, substituindo, por exemplo, uma base nitrogenada adenina por uma timina. Essa alteração pode provocar ou não,

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311


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

2.1.2 • Recombinação gênica

2.1.1.2 • Mutação cromossômica

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Algumas mutações podem ser mais abrangente e mostrar-se a nível cromossômico. Existem dois tipos de mutações cromossômicas: estrutural e numérica: • Mutação cromossômica estrutural: Provoca alterações na morfologia ou sequências da informação genética nos cromossomos. Nesse caso, o cariótipo (representação dos cromossomos de uma espécie) não apresenta modificação quanto ao número de cromossomos. O número permanece o mesmo, porém os cromossomos estão alteados “internamente”. São mutações cromossômicas estruturais: Inversão

Translocação

Deleção

Duplicação

A

a

B

b

A B

Aa Bb

Luiz Fernando

como já estudamos, um produto gênico diferente do convencional. Isso se deve ao fato de o código genético ser degenerativo. Ou seja, dois ou mais códons podem codificar um mesmo aminoácido.

a b

A A

a a

B b

B b

A

A

a

a

B

b

B

b

Imagem 2.23.

Antes

Depois

Mudança da sequência de nucleotídeos em um mesmo cromossomo

Antes

Depois

Antes

Depois

transferência de um Remoção de uma segmento de um parte do cromossomo para outro cromossomo. (simples) ou troca de segmentos (recíproca) entre cromossomos não homólogos.

Antes

Depois

Adição de um ou mais segmentos ao cromossomo.

Imagem 2.22.

Mutação cromossômica numérica São mutações que envolve a alteração no número de cromossomos. São divididas em aneuploidias e euploidias.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Euploidias

Aneuploidias

Ocorre a dimuição ou o aumento de parte do número de cromossomos. • Ocorre a diminuição ou o aumento no número geral dos cromossomos. Quando ocorre aumento chamamos de polipioidias (triploidias, tetraploidias etc).

312

Monossomia: falta um cromossomo (2n-1). Ex.: Síndrome de Tumer. Nulissomia: falta um par de cromossomos (2n-2). Quase sempre letal. Polissomia: aumento do número de cromossomos de um par (trissomia, tetrassomia etc). Ex.: Síndrome de Down.

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Um dos fatores mais atuantes para a formação de novas características é a troca de material genético entre o par de cromossomos homólogos. Esta troca ocorre na divisão meiótica das células germinativas, mais especificamente na Prófase 1, durante o evento de Crossing-over (permutação), no qual são formados os cromossomos recombinantes. Esta recombinação é o que faz aumentar a chamada variabilidade genética, permitindo o aparecimento de características que, se forem vantajosas às populações, tendem a permanecer e serem passadas para as futuras gerações. Observe que durante a meiose teremos a segregação, ou seja, a separação dos cromossomos após a recombinação. A troca de material genético permite o aparecimento de cromátides recombinantes, diferentes das originais. Isso acaba gerando uma maior variedade genética durante a formação dos gametas. Sendo assim, percebe-se que na recombinação gênica não ocorre o aparecimento de novos genes como ocorre nas mutações, mas um rearranjo de informações já existentes no material genético, com a finalidade de gerar variabilidade genética com o que já possui no DNA parental.

2.1.3 • Seleção natural O conceito de seleção natural foi proposto por Darwin a partir de observações na sua viagem pelo mundo a bordo do Beagle. Durante a sua viagem, Darwin constatou a necessidade dos animais de lutar pela sobrevivência e garantir a perpetuação da espécie. Mas, com o tempo, a teoria da seleção natural começou a ficar mais complexa, pois as interações entre os seres vivos variam constantemente, gerando novos caminhos para a evolução. Existem quatro tipos de seleção natural: 1. Seleção direcional: neste tipo de seleção ocorre o favorecimento de indivíduos de uma das características extremas


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

2.1.3.1 • Seleção artificial Ocorre a seleção de variedades ou linhagens de populações com características de interesse humano. É muito comum perceber esse tipo de seleção na agricultura, em que vegetais com características mais comerciais são selecionados ou manipulados por técnicas biotecnológicas. Outro exemplo de seleção artificial ocorreu ao longo dos anos com as leImagem 2.24. Euplectes progne veduras (fungo unicelular) utilizadas na produção de cervejas. Os cervejeiros passavam para os seus descendentes as colheres de madeira contendo as linhagens de leveduras que produziam boas cervejas. Apesar de ter sido uma prática inconsciente, por falta de conhecimentos microbiológicos da época, esse tipo de acontecimento selecionava organismos de interesse humano.

2.1.4 • Fatores evolutivos e equilíbrio gênico Além das mutações e recombinações gênicas, outros fatores influenciam na evolução e equilíbrio gênico em uma população biológica: migração e deriva gênica. Migração: Movimento de entrada ou saída de indivíduos de uma população. Favorece a entrada (imigração) ou saída (emigração) de informações genéticas na população, aumentando a variabilidade genética pelo acréscimo ou decréscimo de material genético disponível para recombinação durante a meiose gamética. Deriva gênica: Acontecimento atípico sobre uma população, influenciando na frequência gênica por acaso e não por seleção natural. Exemplos desses acontecimentos são as enchentes, terremotos e queimadas. As queimadas que vêm ocorrendo na Floresta Amazônica ou a quebra de barragens semelhantes às que ocorreram no Sudeste do Brasil são exemplos de acontecimentos que podem promover a deriva gênica sobre as populações biológicas. Um caso particular e extremo de deriva gênica é o “princípio fundador”, em que uma pequena parte de uma população migra para outra região ou sobrevive a um acontecimento extremo atípico e reinicia uma nova população. Contudo, esses indivíduos “fundadores” da nova população biológica não representam a população original, no que se refere à frequência gênica.

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CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Um exemplo de seleção sexual citada por Darwin foi o tamanho da cauda da ave Euplectes progne africana. A cauda é maior do que a cabeça e o tronco juntos. Machos de cauda grande demonstram às fêmeas que são mais bem adaptados e possuem maiores chances de sobrevivência por apresentarem maior vigor e saúde, por isso são mais comumente selecionados pelas fêmeas.

Nesse tipo de seleção natural ocorre o favorecimento dos indivíduos apenas sob os aspectos sexuais. Por ouro lado, ao mesmo tempo que os espécimes se tornam mais atrativos para o parceiro sexual, demonstram-se mais visíveis aos seus predadores, facilitando a predação.

Luiz Fernando

(homozigotos dominantes ou heterozigotos) devido a algum tipo de modificação no ambiente ou mudança nas pressões de seleção. Por exemplo, admite-se que bactérias mutantes que vivem no mesmo ambiente de bactérias selvagens (originais) tendem a possuir características indesejáveis sendo eliminadas por competição, mas, a partir do momento em que ocorre a ação de antibióticos, as bactérias selvagens são eliminadas do meio (através do enfraquecimento pelo uso do fármaco e consequente ação dos leucócitos) favorecendo a reprodução das bactérias mutantes. 2. Seleção estabilizadora: ocorre o crescimento da população de características intermediárias ou médias (heterozigotos). Os extremos serão praticamente, ou de fato, eliminados. Neste tipo de seleção observamos a diminuição das variações das populações, mas não na população de características médias. As taxas de evolução geralmente são muito lentas, já que ocorre o prevalecimento de indivíduos de características médias. Um exemplo ocorre através da seleção de aves através de uma tempestade. Aves de asas pequenas são derrubadas pela força do vento, assim como aves de asas grandes, mas as aves de asas médias tendem a sobreviver aos fortes ventos. Observamos a ação deste tipo de seleção em bebês. Bebês que nascem fora do peso médio de 3 a 4,5 quilos, ou seja, mais leves ou mais pesados tendem a apresentar dificuldades fisiológicas ou até mesmo vir a óbito. 3. Seleção diversificadora ou disruptiva: é a seleção que favorece os indivíduos de características extremas e que previamente eram desfavorecidos. Uma comunidade de pássaros possui espécies com três tipos de bicos (fino e sensível, grande e forte e uma variação intermediária entre as outras duas). Os alimentos disponíveis para essas populações são pequenos insetos encontrados em troncos de árvores ou sementes resistentes de árvores da região. Os pássaros de bicos finos e sensíveis conseguem se alimentar dos insetos nos troncos e os de bicos grandes e fortes conseguem quebrar e se alimentar do conteúdo das sementes. Já os pássaros com o bico de características intermediárias não conseguiram se alimentar dos alimentos disponíveis na região, caracterizando uma seleção disruptiva. 4. Seleção sexual: estudada por Darwin, a seleção sexual é responsável pela transmissão dos caracteres dos indivíduos que possuam atrativos fisiológicos e morfológicos. As fêmeas geralmente são responsáveis pela escolha, a partir do momento em que através do comportamento de corte, ou estruturas que demonstrem sucesso adaptativo dos machos, as fêmeas os selecionam e realizam o cruzamento garantindo a perpetuação da espécie mais bem adaptada.

313


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

EXERCITANDO EM AULA 05. (UECE) Relacione corretamente as teorias da evolução apresentadas a seguir às suas descrições, numerando a Coluna II de acordo com a Coluna I. Coluna I

Coluna II ( )

1. Lamarkismo

( ) 2. Darwinismo

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a) b) c) d)

Postula que devido à seleção natural, formas mais adaptadas à sobrevivência deixam uma descendência maior enquanto as menos adaptadas terão sua frequência diminuída.

( )

Primeira teoria proposta para explicar a evolução biológica. Postula que as características adquiridas pelo uso intenso ou pelo desuso dos órgãos poderiam ser transmitidas à descendência.

( )

Teoria que incorpora as explicações genéticas para a origem da diversidade das características nos indivíduos de uma população, assim como os conhecimentos de sistemática, embriologia, paleontologia e morfologia.

3. Mutacionismo

4. Neodarwinismo

Postula que a evolução prossegue em grandes saltos por meio de macromutação, uma grande mudança entre progenitor e prole que é herdada geneticamente.

A sequência correta, de cima para baixo, é: 2, 1, 4, 3. 4, 3, 2, 1. 1, 4, 2, 3. 3, 2, 1, 4.

06. (UECE) Os conhecimentos genéticos foram associados aos pensamentos darwinianos na teoria moderna da evolução. Escreva V ou F conforme seja verdadeiro ou falso o que se afirma a seguir sobre essa teoria. ( ) A mutação e a recombinação gênica, orientadas pela se-

314

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( ) ( )

( )

a) b) c) d)

leção natural, podem ser utilizadas para compreender o processo evolutivo. Os conhecimentos genéticos são elucidativos quanto à diversidade biológica encontrada no planeta Terra. A teoria moderna incorpora à seleção natural as explicações genéticas para explicar a origem da diversidade encontrada nas populações. A seleção natural explica a origem das variações hereditárias enquanto a mutação e a recombinação gênica esclarecem sobre a permanência dessas variações na comunidade. Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência: V, F, V, F. V, V, V, F. F, V, F, V. F, F, F, V.

07. (UPE-SSA 3)

As figuras acima apresentam três tipos de seleção natural, nas quais os besouros claros e escuros se proliferaram e desenvolveram, ao longo das gerações, certas características. Com base nos conhecimentos sobre seleção natural e nas figuras, analise os tipos de seleção a seguir: As figuras 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, aos seguintes tipos de seleção natural: a) 1 - estabilizadora 2 - direcional 3 - disruptiva b) 1 - conservadora 2 - disruptiva 3 - reprodutiva c) 1 - reprodutiva 2 - estabilizadora 3 - direcional d) 1 - conservadora 2 - reprodutiva 3 - direcional e) 1 - reprodutiva 2 - disruptiva 3 - direcional


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

08. (UECE) Atente às seguintes afirmações sobre a teoria moderna da evolução, também conhecida como teoria sintética: I. A evolução pode ser melhor explicada a partir do surgimento da Genética, no início do século XX, com base nos conhecimentos sobre hereditariedade. II. A teoria moderna da evolução não considera a seleção natural e utiliza os conhecimentos genéticos para explicar a diversidade dos organismos. III. A evolução pode ser explicada pela variabilidade genética, originada de mutações e da recombinação gênica, orientada pela seleção natural.

É correto o que se afirma somente em I e II. II. I e III. III.

Espécie A

Espécie B

An

e

ag

es

ên

ên

es

e

ag

An

Durante os processos evolutivos, a formação de novas espécies, ou especiação, é o ponto crucial para determinar a influência da evolução na adaptação dos seres vivos. Durante milhares de anos as populações sofreram alterações em suas características, o que pode ou não levar ao surgimento de novas espécies. Mas, qual o conceito principal? O que define se realmente ocorreu a separação de dois ou mais grupos em novas espécies? A palavra espécie vem do latim species, que significa tipo, qualidade. Um dos conceitos de espécie (conceito biológico de espécie), proposto por Ernst Mayer em 1904, propõe que espécies são um conjunto de indivíduos que possuem capacidade de cruzar e produzir descendentes férteis, em condições naturais. Fica claro, portanto, que um dos fatores mais determinantes para a identificação de uma espécie, e também da formação de novas espécies, é a reprodução. Baseado nisso estão definidos os mecanismos de formação de espécies.

Samuel Florentino

TÓPICO 3 • Especiação

a) b) c) d)

CLADOGÊNESE

Anagênese

Espécie ancestral

Como estudado anteriormente, existem dois mecanismos fundamentais para que ocorra a formação de novas espécies: a anagênese e a cladogênese. A anagênese representa um processo de transformação gradual, mediado por fatores evolutivos como mutações, recombinações e seleção natural, dentro de uma população, ao longo do tempo, de forma linear (ou seja, sem ramificação). Nesse processo, uma população pode, por exemplo, sofrer um número tão grande de modificações que acaba se transformando diretamente em outra espécie. A anagênese é também chamada de microevolução, A cladogênese, por sua vez, ocorre a partir de um evento de separação do grupo inicial em, ao menos, dois grupos, os quais passam por processos evolutivos e acabam gerando espécies diferentes. Neste caso, vê-se a evolução simultânea em duas populações isoladas. O evento de separação é chamado de evento vicariante. Os dois ou mais grupos formados a partir de uma cladogênese geram ramos, que podem também serem chamados de clados.

Imagem 2.25.

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3.1 • Mecanismos de especiação

3.1.1 • Isolamento reprodutivo O isolamento reprodutivo ocorre a partir do momento em que as espécies não conseguem mais se reproduzir gerando descendentes férteis. Dizemos que quando isso acontece houve interrupção do fluxo gênico, já que os genes de uma população não mais serão compartilhados com a outra. Este processo é fundamental para comprovar o aparecimento de uma nova espécie, de um novo grupo de indivíduos, seja por anagênese ou por cladogênese. O fator que vai causar a ausência de possibilidade de cruzamento, ou seja, o isolamento reprodutivo em si, pode ocorrer antes da produção do zigoto, sendo classificado como isolamento reprodutivo pré-zigótico, ou após a fecundação, por exemplo, quando algumas espécies até podem copular, mas não há a possibilidade de ocorrer a formação do embrião, ou mesmo que se forme, o híbrido formado nasce estéril. Esse tipo de isolamento é classificado como pós-zigótico.

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315


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

de seleção diferentes). Assim, ao longo do tempo, a diversificação dos indivíduos em cada uma das populações isoladas pode determinar a formação de novas espécies mais bem adaptadas ao novo ambiente.

São exemplos de isolamentos pós-zigótico: • Inviabilidade do híbrido: ocorre quando o zigoto, apesar de se formar, acaba sendo abortado por morte prematura do embrião. • Esterilidade do híbrido: do cruzamento de duas espécies diferentes ocorre o nascimento dos indivíduos que são estéreis. O híbrido pode ser mais vigoroso que os progenitores, como geralmente ocorre em vegetais, mas, por conta de atrofia das gônadas ou erros meióticos na formação dos gametas, os indivíduos gerados são estéreis.

Outro tipo é a especiação simpátrica. Espécies que convivem numa mesma área, sem nenhum tipo de separação, ainda assim, têm seu fluxo gênico reduzido. Nesse processo, as populações encontram-se unidas e mescladas num mesmo ambiente, mas, por fatores diversos, alguns indivíduos passam a não cruzar com outros específicos. Um desses fatores pode ser a própria seleção disruptiva. Não há nenhum tipo de isolamento geográfico dos organismos da população.

Samuel Florentino

São exemplos de isolamentos pré-zigóticos: Habitacional ou por habitat: neste tipo de isolamento, os indivíduos de duas espécies não cruzam por estarem em locais diferentes. Tigres e leões vivendo em cativeiro podem cruzar, gerando descendentes que, em sua maioria, são estéreis. Mas, naturalmente, este cruzamento não ocorre por viverem em habitats diferentes. Sazonal ou estacional: em alguns casos, o isolamento reprodutivo ocorre porque os seres vivos possuem períodos de reprodução diferentes. No caso de alguns vegetais, observamos que eles possuem períodos de floração distintos, impedindo a fecundação cruzada. Etológico ou comportamental: a diversidade animal provoca na natureza os mais belos espetáculos de corte do macho para com a fêmea. Mas, em muitos casos, a fêmea não se sente atraída pelo macho de outras espécies por conta do tipo de corte. Que pode ser o som, as cores do animal, ou até mesmo movimentos que possam atrair a fêmea. Mecânico: a incompatibilidade dos órgãos reprodutores impede a cópula entre os indivíduos. Isso acontece pelo tamanho dos animais e morfologia dos órgãos reprodutores. Este processo também é visto em vegetais, quando o tubo polínico não é formado no estigma.

Inicialmente, há uma única espécie de mosca-das-frutas

grupo alimentado à base de maltose

grupo alimentado à base de amido

preferência de acasalamento

oito ou mais gerações passam

Imagem 2.26. Observe como uma simples experiência comprova a existência da especiação alopátrica. Inicialmente, uma população de moscas é isolada e nutrida com alimentos diferentes. A nutrição mostra um fator de evolução, pois, com o tempo, as populações se diferenciam, gerando o aparecimento de duas novas espécies

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O cruzamento da égua (Equus caballus) com um jumento (Equus asinus) gera a mula, ou burro, híbrido estéril. Se o cruzamento for de uma jumenta com um cavalo nasce o bardoto ou bardota. •

Deterioração de F2: em alguns casos a primeira geração até é fértil, podendo cruzar e gerar descendentes estéreis. Porém a segunda geração, chamada F2, quando intercruzada, apresenta total incompatibilidade, a qual é evidenciada na má-formação dos gametas durante a meiose. Link sugerido • https://goo.gl/qGeS0l

3.1.2 • Tipos de especiação Quando o processo de especiação ocorre, a princípio, com indivíduos de uma população sendo separados geograficamente, este processo é conhecido como especiação alopátrica ou dicopátrica (allós, no grego, significa, diferente, outro). Neste tipo de especiação ocorre uma separação geográfica dos indivíduos de uma mesma população, que estarão sujeitos, com o passar dos anos, a processos anagênicos diferentes (ou pressões

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

EXERCITANDO EM AULA 09. (ACAFE) O processo de surgimento de uma nova espécie, denominado especiação, se completa com o surgimento do isolamento reprodutivo, que impede a indivíduos de espécies diferentes trocar genes por cruzamento. Analise as afirmações a seguir. I. Isolamento sazonal: os membros de duas espécies não se cruzam porque seus períodos de reprodução não coincidem. II. Isolamento mecânico: decorre da incompatibilidade entre os órgãos genitais dos membros de duas espécies. III. Esterilidade do híbrido: os membros de duas espécies copulam, mas o híbrido formado é estéril. Qual(is) da(s) afirmação(ões) acima contém mecanismos pós-zigóticos de isolamento reprodutivo? a) I e III b) I e II c) nenhuma delas d) III

10. (UESC) O esquema representa o processo de especiação presente nos seres vivos e gerador da diversidade biológica existente no mundo vivo atual.

11. (UFRGS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. No processo de especiação __________, a separação geográfica entre populações de uma espécie ancestral é o primeiro passo para formação de duas novas espécies. Já no processo de especiação __________, ocorre o surgimento de duas novas espécies em uma mesma localização geográfica, decorrente de rearranjos cromossômicos ou mutações, diferenciando conjuntos gênicos dentro de uma mesma população. a) simpátrica – por migração b) alopátrica – simpátrica c) por deriva genética – alopátrica d) por gradualismo – por migração e) por inviabilidade do híbrido – por gradualismo

12. (UFPR) Um grupo de roedores é separado pelo surgimento de um rio. Ao longo do tempo, os roedores ao norte do rio tornam-se brancos, enquanto os roedores ao sul do rio tornam-se castanhos. Nesse caso, é correto afirmar que a seleção natural: a) gera mutações específicas para os ambientes ao norte e ao sul do rio. b) promove a competição entre roedores brancos e castanhos. c) aumenta a probabilidade de sobrevivência apenas dos roedores brancos. d) promove a cooperação entre roedores brancos e castanhos. e) favorece diferentes fenótipos ao norte e ao sul do rio.

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A respeito desse tema e das informações contidas no esquema, é possível afirmar: a) O tipo de especiação representado é alopátrica devido à existência de um isolamento reprodutivo no final do processo evolutivo. b) A especiação é responsável pela geração aleatória de características evolutivas que caracterizam indivíduos de uma mesma espécie. c) Na especiação simpátrica o isolamento geográfico é obtido sem a ocorrência obrigatória de um isolamento reprodutivo. d) Diferenciação do conjunto gênico em populações distintas pode levar a um isolamento reprodutivo com perda total do fluxo gênico entre essas populações. e) O restabelecimento do fluxo gênico entre duas populações ocorre com a quebra do isolamento geográfico juntamente com o distanciamento genético necessário para a especiação se efetivar.

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317


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TÓPICO 4 • Eras geológicas e evolução

4.1 • Eras geológicas e principais eventos biológicos

• Éon Fanerozóico: 99 Era Paleozoica: compreendida entre 542 milhões a 250 milhões de anos atrás. 99 Era Mesozoica: compreendida entre 250 milhões a 65 milhões de anos atrás. 99 Era Cenozoica: compreendida entre 65 milhões de anos até o tempo atual.

O tempo geológico costuma ser dividido em eras, escala de tempo que data desde a formação do nosso planeta até os dias atuais. Dentro de cada uma das eras geológicas, consideram-se os principais acontecimentos biológicos decorridos na escala do tempo, bem como alguns eventos geográficos relacionados ou determinantes à evolução dos seres vivos. Ao todo, o tempo é dividido em quatro éons. • Éon Hadean / Arquean / Proterozoic: compreendido entre 4,6 bilhões (origem do nosso planeta) a 542 milhões de anos atrás.

Vale ressaltar que as eras podem ser reunidas em éons, como ocorre com as eras paleozoica, mesozoica e cenozoica, que somadas compreendem o éon Fanerozoico. Já os éons Hadeano, Arqueano e Proterozoico equivalem, quando reunidos, ao período Pré-Cambriano. Visando a uma especificidade maior, cada era geológica encontra-se subdividida em PERÍODOS e esses aparecem subdivididos em ÉPOCAS. Observe:

humana

Éon

Era

Período

Época

Características

Holoceno

Considerada a "Era do Homem". O homem torna-se a forma de vida dominante sobre a Terra. Estabilização do clima.

Pleistoceno

Glaciações mais recentes. Domínio dos mamíferos de grande porte, como o mamute. Evolução do Homo sapiens.

Plioceno

Avanço das geleiras. A vegetação é dominada pelos campos e savanas. Aparecimento de mamíferos ruminantes. Surgimento dos primeiros hominídeos.

Mioceno

Formação de grandes campos. Mudanças climáticas levam à formação da calota polar Antártica. Desenvolvimento dos primatas.

Quaternário

Cenozoico (65,5m.a. - hoje)

Terciário

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Fanerozóixo (542 m.a. até hoje)

Oligoceno

Eoceno

Paleoceno

Mesozoico (251m.a. – 65,5m.a.)

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Aparecimento de elefantes e cavalos. Aparecimento de vários tipos de gramíneas.

Surgimento da maior parte das ordens de mamíferos.

Proliferação das angiospermas. Domínio dos mamíferos de porte pequeno a médio, crocodilos e aves.

Cretáceo

Maior diversidade de dinossauros entre os períodos, primeiras angiospermas, diversidade de insetos. No fim, extinção em massa, inclusive dos dinossauros.

Jurássico

Predominância dos dinossauros (idade dos répteis) em todos os ambientes e presença dos pterossauros (répteis voadores). Surgimento das primeiras aves.

Triássico

Princípio da divisão da Pangea em Gondwana e Laurásia. Surgimento dos dinossauros e outros grupos de répteis. Estabelecimento das gimnospermas. Surgimento dos mamíferos.

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Paleozoico (542m.a. – 251m.a.)

Permiano

Terminação da Pangea. Início da floresta de coníferas (gimnospermas). Formação dos amniotas e diversificação dos primeiros répteis. Grande evento de extinção em massa.

Carbonífero

Formação de grandes florestas. Proliferação de anfíbios (idade dos anfíbios) e artrópodes terrestres e insetos. Início da formação do supercontinente Pangea. Primeiros répteis.

Devoniano

Conhecido como a “era dos peixes”, pela diversificação deste grupo e de invertebrados marinhos com formação dos primeiros cartilaginosos. Formação das pteridófitas. Extinção em massa no final do período.

Siluriano

Estabilização do clima. Derretimento do gelo glacial, elevação dos níveis dos oceanos. Primeiras plantas terrestres vasculares. Primeiros protovertebrados. Primeiros peixes e colonização terrestre por artrópodes.

Ordoviciano

Diversificação de invertebrados marinhos e surgimento das plantas terrestres (briófitas).

Cambriano

Grande aumento do número de seres vivos aquáticos (explosão cambriana). Aparecimento dos primeiros grupos animais e algas.

Proterozoico (2,5 b.a. – 542 m.a.)

Surgimento de procariontes complexos e das primeiras células eucariontes. Início da liberação de oxigênio na atmosfera e formação de seres pluricelulares mais simples.

Arqueano (3,85 b.a. – 2,5 b.a.)

Surgimento das primeiras formas de vida: bactérias, cianobactérias (estromatólitos) e algumas arqueas. Apenas seres procariotos.

Hadeano (4,57 b.a. – 3,85 b.a.)

Início do universo. Formação do planeta Terra, ainda sem nenhuma forma de vida. Grande incidência de erupções vulcânicas. Resfriamento da crosta terrestre e formação dos primeiros oceanos.

4.2.1 • O gênero Australopithecus

Por muito tempo persistiu a ideia de que o homem era proveniente da evolução direta do macaco, até o surgimento do Homo sapiens atual. Darwin foi o primeiro a relacionar cautelosamente o parentesco do homem com os grandes macacos, incluindo a espécie humana dentro do reino animal. Alguns pesquisadores respeitados da época, como Ernest Haeckel, criador do grupo dos protistas, acreditavam que os seres humanos eram descendentes diretos dos macacos, como o gorila e o chimpanzé. Porém, a inserção dos macacos no gênero Homo já tinha sido proposta anos atrás por Lineu. Hoje, a teoria evolutiva, juntamente com os conceitos taxonômicos e sistemáticos, descreve, a presença de um ancestral comum entre gibões, orangotangos, gorilas, chimpanzés e o homem, classificados dentro da ordem primata. A evolução humana passa obrigatoriamente por dois grandes grupos, o gênero Australopithecus e o gênero Homo, principais gêneros da família Hominidae.

O registro fóssil é a representação mais forte que respalda a teoria relativa à evolução do homem. Registros são captados desde os princípios da teoria evolucionista e surgem a cada momento, a partir dos achados paleontológicos. Darwin acreditava que o continente africano era o berço dos fósseis que comprovariam a evolução do homem. Porém, na sua época, por questões culturais, suas ideias não foram muito aceitas, já que até aquele período a maioria dos fósseis tinham sido encontrados na Europa. Raymond Dart (1893-1989), um professor de anatomia australiano, foi o primeiro a encontrar o crânio fóssil de um hominídeo no continente africano, classificado como Australopithecus africanus. Em seguida vários fósseis de indivíduos do gênero Australopithecus, como A. boisei e A. robustus foram descobertos pelos paleontólogos, evidenciando a África como o berço da evolução humana.

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4.2 • Evolução humana

319


Domínio público

Domínio público

Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

dedo oponível (polegar) estavam presentes. A capacidade de manusear e melhorar as ferramentas de caça puderam proporcionar uma maior adaptação e sucesso na busca por alimento, já que a capacidade de raciocínio estava maior, com o aumento da caixa craniana. A locomoção bípede é energeticamente mais favorável para os animais, já que os quadrúpedes gastam mais energia para se locomover. Shutterstock.com

Imagem 2.27. Crânio fóssil de Australopithecus africanus

Imagem 2.28. Australopithecus africanus

Domínio público

A partir do Australopithecus, teremos o surgimento do gênero Homo, que tem como os principais representantes as espécies Homo habilis, Homo erectus, Homo neanderthalensis e Homo sapiens. • Homo habilis (Homem habilidoso): primeiro grupo a fabricar e utilizar ferramentas de pedra lascada (quando quebradas para ficar com a borda afiada para corte e manuseamento de animais). Viveram entre 2,4 milhões e 4 milhões de anos atrás e a caixa craniana tinha volume que variava de 500 cm3 a 670 cm3. Imagem 2.31. Homo habilis • Homo erectus: viveram há aproximadamente 1 milhão de anos. Acredita-se que conseguiram dominar a utilização do fogo ao ponto de poder cozinhar os alimentos e polir melhor suas ferramentas feitas de pedras. Observa-se que a caixa craniana dessa espécie aproximava-se de 800 cm3. O domínio do fogo facilitou a migração do grupo em ambientes diversos, gerando Imagem 2.32. os processos de migração e dominação de diferentes lugares, pois foram encontrados fósseis desse grupo na Ásia e na Europa. Os homo erectus caçavam em bandos. Foram encontrados próximos aos fósseis dezenas de carcaças de animais mortos. Domínio público

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Imagem 2.30.

Domínio público

Os Australopithecus viveram em savanas, na África, mediam de 1 m a 1,5 m de altura e pesavam, aproximadamente, 50 quilos. Morfologicamente, seus crânios eram parecidos com os dos chimpanzés. Viveram entre 4,2 milhões e 2 milhões de anos atrás. A descoberta mais famosa de fósseis do gênero foi feita em 1974 na Etiópia. Um fóssil de mulher com cerca de 3 milhões de anos, com aproximadamente 30 quilos e 1,07 metros de altura e postura ereta. Esse fóssil foi batizado de Lucy. Lucy pertence à espécie Australopithecus afarensis (descoberta na região de Afar na Etiópia). Observe a semelhança entre os Australopitecos, homens e chimpanzé. Diferença clara, além do tamanho do crânio, é o formato da cintura pélvica dos diferentes grupos.

Imagem 2.29.

4.2.2 • Evidenciando a evolução humana Há cerca de 6 milhões de anos uma linhagem levou a origem dos chimpanzés para uma direção e os hominídeos para outra. Foram essas linhagens de proto-hominídeos que evoluíram para uma locomoção bípede (caminhar sobre as duas pernas). A postura ereta e a capacidade maior da caixa craniana proporcionaram uma maior adaptação ao gênero Homo, como a observação de predadores, presas e a manipulação de ferramentas, já que os membros superiores, bastante desenvolvidos e dotados de

320

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Domínio público

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• Homo neanderthalensis: os fósseis deste grupo, extremamente importante para a formação do Homo sapiens moderno, foram descobertos no vale de Neander na Alemanha. Viveram por volta de 230 a 30 mil anos atrás. Seus crânios possuíam 1450 cm3, um pouco maior do que o volume do crânio do homem moderno, que se aproxima dos 1350 Imagem 2.33. Homo neanderthalensis cm3. Acredita-se que a maior capacidade do crânio e o aumento do número de neurônios foram necessários por conta de a massa muscular ser maior que a do homem moderno. A capacidade maior de raciocínio deu a capacidade de esse grupo criar armas mais bem elaboradas, como lanças de madeira também confeccionavam vestimentas, abatiam animais de grande porte e moravam em cavernas.

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A partir do homem de neandertal tivemos o surgimento do Homo sapiens ou homem moderno. O Homo sapiens possui o fóssil mais antigo chamado Cro-magnon, em referência ao local que foi encontrado na França. Este grupo do gênero Homo possuía habilidades artísticas, criaram as primeiras civilizações e forma de linguagem mais organizada e ótimas ferramentas como faca, lança, arco e flechas. Saiba mais sobre a evolução humana no vídeo a seguir.

feitas pela ciência. Evoluir é preciso, buscar as respostas gera curiosidade pelos processos, dos mais simples aos mais bem elaborados. O homem e a ciência vivem uma “coevolução”, que representa a evolução em parceira plena na busca pelo conhecimento. Uma das áreas que mais se desenvolvem e faz o homem “evoluir” é a Matemática, que vem desde os princípios instigando o homem a buscar respostas aos mais diversos questionamentos. Um dos processos mais instigantes e incríveis da Matemática é a construção das pirâmides. Dentre as centenas de pirâmides egípcias, o complexo de Gizé (ou Giza), considerado o mais importante deles, mais especificamente pela pirâmide de Quéops, possui 146 m de altura e 230 m de lado. Uma particularidade que se destaca é o fato de todas as pedras terem o mesmo peso e tamanho com margem de erro inferior a 0,025 cm em qualquer medida adotada, as pedras possuem ângulos perfeitamente retos em suas 6 faces, com precisão de 0,1 grau e encaixe entre elas que não deixa espaço suficiente para passar uma lâmina de canivete (0,04 cm). A precisão de encaixe destas pedras supera a precisão de encaixe dos componentes dos modernos submarinos.

CONECTANDO DISCIPLINAS A evolução do homem provoca a evolução das ciências e da matemática Imagem 2.34.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Com o passar dos anos, o homem vem evoluindo junto com suas ciências e conceitos. A busca pelo conhecimento, atrelada à curiosidade, tem sido o motor da locomotiva para buscar respostas para as perguntas mais remotas

EXERCITANDO EM AULA 13. (UEG) Uma das grandes discussões da evolução dos seres vivos é sobre a origem da espécie humana, uma vez que a ciência demonstra que os humanos apresentam parentesco próximo com chimpanzés, gorilas e orangotangos. As investigações mais recentes sobre a evolução humana analisaram fragmentos de ossos de animais e de rochas para concluir que esses nossos ancestrais já se encontravam no norte da África há milhares de anos. A denominação da classificação da famí-

lia à qual pertencem essas espécies é a) símios b) primatas c) pongídeos d) hominídeos e) catarríneos

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

14. (UFRGS) Algumas características facilitaram a saída das florestas e a ocupação de campos e savanas aos ancestrais da espécie humana. Considere as afirmações sobre essas características. I. A postura ereta liberou as mãos para executar outras funções não relacionadas ao deslocamento. II. A gradativa redução do volume do crânio facilitou o deslocamento mais rápido em ambientes abertos. III. A arcada dentária com a disposição dos dentes em U, com caninos reduzidos, favoreceu a exploração de maior variedade de alimentos.

a) b) c) d) e)

Fonte: Revista Superinteressante, nº 378, agosto 2017.

Sobre o tema abordado no texto acima analise as afirmações a seguir e assinale a alternativa que contém todas as corretas. I. Mutação e recombinação genética são fatores evolutivos que alteram a variabilidade genética da população, pois a mutação reorganiza os genes existentes, enquanto a recombinação insere genes novos. II. A irradiação adaptativa é caracterizada pela diferenciação de organismos a partir de um ancestral comum, dando origem a vários grupos diferentes, adaptados a explorar ambientes diferentes. III. As conquistas tecnológicas podem alterar a variabilidade genética das populações. Na população humana, por exemplo, promovem o relaxamento das pressões seletivas sobre essa população, permitindo a sobrevivência de indivíduos que seriam normalmente eliminados através do mecanismo da seleção natural. IV. Órgãos vestigiais, como o apêndice vermiforme, são estruturas pouco desenvolvidas e sem papel significativo atualmente, não se caracterizando, portanto, evidência evolutiva entre as espécies. V. Um dos ancestrais do Homo sapiens foi o homem de Nean-

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16. (ENEM)

Quais estão corretas? Apenas I. Apenas II. Apenas III. Apenas I e III. I, II e III.

15. (ACAFE) “O cenário é Jebel Irhoud, um conjunto de cavernas a 100 quilômetros de Marrakesh, no Marrocos. Mas ainda não existe Marrakesh nem Marrocos. Estamos num fim de tarde de 300 mil anos atrás -100 mil antes do surgimento dos primeiros seres humanos modernos. Mas eis que enxergamos ao longe um grupo de humanos. Sujos, cabelos desgrenhados, mas claramente humanos. Com o devido banho de loja, todos passariam despercebidos se cruzassem a Avenida Paulista na hora do almoço.”

322

a) b) c) d)

dertal que, entre outras habilidades, fabricava armas e ferramentas utilizando, principalmente, ossos de animais. IV - V III - IV I - III - IV - V I - III - V

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A árvore filogenética representa uma hipótese evolutiva para a família Hominidae, na qual a sigla “m.a.” significa “milhões de anos atrás”. As ilustrações representam, da esquerda para a direita, o orangotango, o gorila, o ser humano, o chimpanzé e o bonobo. Disponível em: www.nature.com. Acesso em: 6 dez. 2012 (adaptado).

Considerando a filogenia representada, a maior similaridade genética será encontrada entre os seres humanos e: a) Gorila e bonobo. b) Gorila e chimpanzé. c) Gorila e orangotango. d) Chimpanzé e bonobo. e) Bonobo e orangotango.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO TÓPICO 1: Teorias e evidências da evolução (parte 1) Nível 1

01. (FAMERP) Considere os exemplos de características anatômicas e fisiológicas de três seres vivos. - O chimpanzé (Pan troglodytes) possui visão binocular e o primeiro dedo oponível nas mãos. A visão binocular permite que o cérebro distinga as diferentes distâncias entre os objetos observados e o observador e a presença do primeiro dedo oponível nas mãos permite o movimento de pinça, facilitando agarrar objetos. - O inseto maria-fedida (Nezara viridula) libera um odor, produzido por glândulas toda vez que se sente ameaçado. Além dessa defesa, ele pode apresentar algumas colorações, como verde ou marrom, o que auxilia na proteção contra predadores. - A planta urtiga (Urera baccifera) apresenta tricomas urticantes na superfície de suas folhas. Eles secretam substâncias ácidas, causando vermelhidão, coceira e ardência na pele de uma pessoa que as toca. Esses três seres vivos apresentam a) normas de reação, que apareceram por mutações induzidas. b) características adaptativas, que foram selecionadas pelo ambiente. c) órgãos homólogos, que surgiram para adaptá-los ao ambiente. d) órgãos vestigiais, que ficaram cada vez mais complexos com o tempo. e) órgãos análogos, que surgiram pela necessidade de sobrevivência.

buído a plantas da família Cactaceae. Os cactos são conhecidos, dentre outras características, pela presença de inúmeros espinhos caulinares e capacidade de armazenar água. No entanto, algumas espécies de plantas que apresentam esse mesmo aspecto vegetal pertencem à família Euphorbiaceae, ou seja, têm maior parentesco evolutivo com plantas tais como a mandioca e a seringueira. A figura a seguir mostra a semelhança entre essas plantas.

Considerando essas informações, é CORRETO afirmar que as plantas da figura representam um caso evolutivo de a) homologia. b) camu­flagem. c) herança de caracteres adquiridos. d) analogia.

04. (ENEM) Apesar da grande diversidade biológica, a hipótese de que a vida na Terra tenha tido uma única origem comum é aceita pela comunidade científica. Uma evidência que apoia essa hipótese é a observação de processos biológicos comuns a todos os seres vivos atualmente existentes. a) b) c) d) e)

Um exemplo de tal processo é o(a) desenvolvimento embrionário. reprodução sexuada. respiração aeróbica. excreção urinária. síntese proteica.

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02. (UDESC) Um tubarão e um golfinho possuem muitas semelhanças morfológicas, embora pertençam a grupos distintos. O tubarão é um peixe que respira por brânquias, e suas nadadeiras são suportadas por cartilagens. O golfinho é um mamífero, respira ar atmosférico por pulmões, e suas nadadeiras escondem ossos semelhantes aos dos nossos membros superiores. Portanto, a semelhança morfológica existente entre os dois não revela parentesco evolutivo. Eles adquiriram essa grande semelhança externa pela ação do ambiente aquático que selecionou nas duas espécies a forma corporal ideal ajustada à água. Esse processo é conhecido como: a) isolamento reprodutivo. b) irradiação adaptativa. c) homologia. d) convergência adaptativa. e) alopatria.

03. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICIN) O nome cacto é atri-

05. (PUC-RS) Na Inglaterra, a espécie de mariposa Biston betularia apresentava indivíduos claros e escuros. Coletas realizadas por biólogos antes do período industrial mostraram que indivíduos claros eram mais frequentes, pois sobreviviam ao se camuflarem entre os liquens dos troncos das árvores. Após a industrialização, a fuligem e a fumaça mataram os liquens e escureceram os troncos, o que, ao longo das gerações, resultou no benefício da forma escura e na vulnerabilidade da forma clara, a qual diminuiu sua frequência por ser mais visível e predada pelos pássaros.

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Essa pesquisa demonstrou a contribuição diferenciada da descendência para as gerações futuras pelos tipos genéticos que pertenciam à mesma população, processo conhecido como a) mimetismo. b) competição. c) predação. d) nicho ecológico. e) seleção natural.

06. (PUC-RS)

Certas borboletas inofensivas e palatáveis evoluíram morfologicamente para se tornarem semelhantes a outra espécie, perigosa e não palatável. A estratégia, que possibilita a essas borboletas ludibriarem seus predadores, é classificada como a) camuflagem homocrômica. b) camuflagem homotípica. c) aposematismo homocrômico. d) aposematismo homotípico. e) mimetismo batesiano.

Nível 2 Texto para a próxima questão: analise o cartum para responder à(s) questão(ões) a seguir.

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07. (CPS) Após a leitura do cartum, pode-se concluir corretamente que ele a) representa os hábitos primitivos compartilhados entre os seres humanos e outras espécies. b) corrige o modelo darwiniano, evidenciando o desenvolvimento das espécies por meio da convivência pacífica e ordenada. c) distorce o modelo evolucionista, retratando a influência negativa do consumo desenfreado na manutenção da biodiversidade. d) critica o modelo evolucionista, segundo o qual os seres vivos surgem a partir do material orgânico descartado de outros seres vivos. e) utiliza a teoria da evolução para evidenciar hábitos ambientais destrutivos do ser humano, como poluir o ambiente do qual se originou.

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08. (UFRGS) A coluna da esquerda, abaixo, lista adaptações que conferem vantagens aos seres vivos; a da direita, imagens de organismos que ilustram essas adaptações. Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda. ( ) Camaleão 1. Mimetismo

2.Camuflagem

( )

Bicho-pau

( )

Falsa cobra-coral

( )

Orquídea abelha

( )

Linguado

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 1 – 2 – 2 – 1 – 1. b) 1 – 1 – 2 – 2 – 1. c) 2 – 1 – 1 – 2 – 2. d) 2 – 2 – 1 – 1 – 2. e) 1 – 1 – 1 – 2 – 2.

09. (UEFS) As figuras mostram uma tartaruga-marinha e um jabuti, répteis que apresentam características semelhantes e vivem em ambientes diferentes.

As características do formato do casco e das patas da tartaruga-marinha e do jabuti confirmam a ocorrência de a) mutações que modificaram estruturas e direcionaram esses animais para um ambiente específico. b) adaptações às mudanças ambientais por meio do uso frequente dessas estruturas. c) evolução divergente entre animais que são filogeneticamente muito próximos. d) analogia anatômica entre estruturas de espécies diferentes que pertencem ao mesmo filo. e) evolução convergente entre animais de espécies diferentes oriundos de um ancestral comum.

10. (UEL) Considere as frases a seguir. I. A semelhança do bicho-pau a um graveto é devida à seleção natural. II. Os peixes do interior de cavernas são cegos, por não fazerem uso da visão. III. Os herbívoros desenvolveram um estômago complexo, por só comerem vegetais. IV. As girafas atuais têm pescoço comprido porque seus ancestrais se esticavam para atingir as folhas das árvores.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

a) b) c) d) e)

Refletem o pensamento de Lamarck, I e II, apenas. I e III, apenas. II e IV, apenas. II, III e IV, apenas. I, II, III e IV.

11. (UEMA) Para responder à questão, analise o esquema que mostra uma população de gafanhotos submetida a determinado inseticida por um período prolongado.

c) a seleção natural, na teoria darwinista, é a causa da variabilidade genética. d) o uso ou desuso de um órgão, na teoria lamarckista, provoca mutações genéticas. e) Órgãos homólogos são aqueles que apresentam a mesma função, mas origens diferentes.

TÓPICO 2: Teorias e evidências da evolução (Parte 2) Nível 1

13. (UPF) Além da seleção natural, ponto central do darwinismo, a teoria moderna da evolução considera, também, processos genéticos para explicar a origem da diversidade das características dos indivíduos. São eles: a) mutação e recombinação gênica. b) mutação gênica e convergência evolutiva. c) seleção sexual e adaptação. d) adaptação e mutação gênica. e) divergência e convergência evolutiva.

14. (UECE) Pitcairn é uma ilha vulcânica cuja prole dos pri-

12. (MACKENZIE) A respeito do processo de evolução, é correto afirmar que a) a reprodução assexuada não apresenta variabilidade genética. b) a existência de órgãos análogos em duas espécies é considerada evidência de evolução convergente.

15. (UERJ) A população de uma espécie de roedores, com pelagem de diferentes colorações, foi observada em dois momentos: antes e depois da ocorrência de uma profunda transformação no meio em que vivem. As curvas abaixo representam esses dois momentos.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Quanto ao processo de seleção, é possível afirmar, após o uso do inseticida, que a) a seleção natural favorece os indivíduos com fenótipos extremos (representados pela cor clara) em relação aos indivíduos com fenótipos intermediários. b) a seleção natural favorece os indivíduos com fenótipos extremos (representados pela cor clara) da variação normal (representados pela cor escura) da população. c) a seleção natural age de forma aleatória, favorecendo os insetos sensíveis (representados pela cor clara) e os resistentes (representados pela cor escura) ao acaso. d) a seleção natural elimina os indivíduos muito diferentes da média (representados pela cor escura), com características extremas, o que favorece os indivíduos com fenótipos intermediários. e) a seleção natural favorece os insetos resistentes (representados pela cor escura), visto que eles sobrevivem e podem se reproduzir; os insetos sensíveis (representados pela cor clara) têm sua população diminuída.

meiros colonizadores recebeu genes dos britânicos e dos polinésios. Os fatores que podem aumentar a diversidade genética da população de Pitcairn são a) migração e mutação. b) consanguinidade e seleção natural. c) migração e seleção natural. d) consanguinidade e mutação.

A alteração ocorrida na frequência do fenótipo da população de roedores, após a mudança do meio, é um exemplo de seleção denominada: a) direcional b) disruptiva c) estabilizadora d) não adaptativa

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

16. (ENEM (LIBRAS)) Hospitais de diferentes regiões do país registram casos de contaminação pela superbactéria Klebsiella pneumoniae carbapenamase (KPC), que apresenta resistência à maioria dos medicamentos. Acredita-se que o uso inadequado de antibióticos tenha levado à seleção dessas formas mais resistentes.

explicação teleológica, nossos dedos são articulados para que possamos manipular objetos, ao contrário da explicação não teleológica, que afirma que manipulamos objetos porque nossos dedos são articulados.

De acordo com as teorias darwinistas e neodarwinistas, o surgimento dessa superbactéria ocorreu por a) aumento da especiação. b) crescimento populacional. c) variações no material gênico. d) ampliação da irradiação adaptativa. e) potencialização da convergência evolutiva.

Considerando as características adaptativas dos organismos, a teleologia a) refuta a proposta de Lamarck, no que concerne à transmissão dos caracteres adquiridos. b) contribui para a explicação da origem da variabilidade a partir da ocorrência de mutações. c) contraria as fundamentações teóricas propostas pela Teoria Sintética da Evolução. d) fortalece as explicações da Teoria Sintética da Evolução, quanto ao resultado da ação da Seleção Natural. e) sustenta tanto as ideias evolucionistas de Lamarck como as de Charles Darwin e da Teoria Sintética da Evolução.

17. (ENEM) O Brasil possui um grande número de espécies distintas entre animais, vegetais e microrganismos envoltos em uma imensa complexidade e distribuídos em uma grande variedade de ecossistemas. SANDES. A. R. R.; BLASI. G. Biodiversidade e diversidade química e genética. Disponível em: http://novastecnologias.com.br. Acesso em: 22 set. 2015 (adaptado).

O incremento da variabilidade ocorre em razão da permuta genética, a qual propicia a troca de segmentos entre cromátides não irmãs na meiose.

a) b) c) d) e)

Essa troca de segmentos é determinante na produção de indivíduos mais férteis. transmissão de novas características adquiridas. recombinação genética na formação dos gametas. ocorrência de mutações somáticas nos descendentes. variação do número de cromossomos característico da espécie.

18. (PUC-RJ) As forças evolutivas são processos que levam à CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

alteração das frequências gênicas nas populações. Qual das opções abaixo NÃO constitui uma força evolutiva? a) mutação b) deriva genética c) migração d) recombinação e) seleção natural

(Matheus de M. Silveira et al. Argumentos – Revista de Filosofia, julho/dezembro de 2016. Adaptado.)

20. (ENEM) As superbactérias respondem por um número crescente de infecções e mortes em todo o mundo. O termo superbactérias é atribuído às bactérias que apresentam resistência a praticamente todos os antibióticos. Dessa forma, no organismo de um paciente, a população de uma espécie bacteriana patogênica pode ser constituída principalmente por bactérias sensíveis a antibióticos usuais e por um número reduzido de superbactérias que, por mutação ou intercâmbio de material genético, tornaram-se resistentes aos antibióticos existentes. FERREIRA, F. A.; CRUZ, R. S.; FIGUEIREDO, A. M. S. Superbactérias: o problema mundial da resistência a antibióticos. Ciência Hoje, n. 287, nov. 2011 (adaptado).

Qual figura representa o comportamento populacional das bactérias ao longo de uma semana de tratamento com um antibiótico comum? a)

Nível 2

19. (UNESP) Aristóteles procurou explicar os fenômenos naturais a partir de argumentos teleológicos. A palavra teleologia provém de dois termos gregos, telos (fim, meta, propósito) e logos (razão, explicação), ou seja, uma “razão de algo em função de seus fins” ou uma “explicação que se serve de propósitos ou de fins”. Na explicação teleológica, se algo existe e tem uma finalidade, é porque existe uma razão para essa finalidade. Neste sentido, uma explicação teleológica estará centralizada na finalidade de alguma coisa. Por exemplo, na 326

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b)


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

c)

c) sido submetida às mesmas pressões seletivas que os cactus. d) mudado sua aparência para sobreviver a ambientes inóspitos.

22. (UERJ) Os indivíduos de uma determinada espécie de pei-

d)

e)

xe, bem adaptada a seu ambiente, podem ser classificados, quanto ao tamanho, em três grupos: pequenos, médios e grandes. O grupo mais numeroso corresponde ao que apresenta fenótipo médio. Considere a introdução de um predador desses peixes no ambiente. Ao longo do tempo, os indivíduos do grupo médio passam a ser os menos numerosos, pois os peixes de tamanho menor conseguem defender-se do predador escondendo-se nas tocas, enquanto os de maior tamanho, mais fortes, não são atacados pela espécie predadora. As alterações descritas exemplificam o tipo de seleção denominado: a) direcional b) disruptiva c) qualitativa d) estabilizadora

23. (UERJ) Com a implantação de atividades agropecuárias,

21. (UEMG) A planta, a seguir, chama-se Euphorbia obesa e se assemelha muito a um cactus, mas não pertence a essa família de plantas. Porém, assim como os cactus, são encontradas em regiões secas e com insolação abundante.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

A semelhança entre essas plantas e os cactus deve-se ao fato de a Euphorbia ter a) adquirido esse formato por seleção artificial. b) perdido suas folhas devido à predação por herbívoros.

populações muito reduzidas de uma mesma espécie podem ficar isoladas umas das outras em fragmentos florestais separados. Caso permaneçam em isolamento, tais populações podem tender à extinção. Na fotografia, observa-se um corredor florestal, construído para interligar ambientes expostos a esse tipo de impacto ecológico.

Sem a construção de corredores florestais, essas populações isoladas estariam sujeitas ao processo de extinção cuja causa é denominada: a) panmixia b) deriva gênica c) seleção natural d) migração diferencial

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

24. (ENEM) Algumas raças de cães domésticos não conseguem copular entre si devido à grande diferença em seus tamanhos corporais. Ainda assim, tal dificuldade reprodutiva não ocasiona a formação de novas espécies (especiação). a) b) c) d) e)

Essa especiação não ocorre devido ao(a) oscilação genética das raças. convergência adaptativa entre raças. isolamento geográfico entre as raças. seleção natural que ocorre entre as raças. manutenção do fluxo gênico entre as raças.

TÓPICO 3: Especiação Nível 1 Texto para a próxima questão:

física para poetas

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O ensino da física sempre foi um grande desafio. Nos últimos anos, muitos esforços foram feitos com o objetivo de ensiná-la desde as séries iniciais do ensino fundamental, no contexto do ensino de ciências. Porém, como disciplina regular, a física aparece no ensino médio, quando se torna “um terror” para muitos estudantes. 1 Várias pesquisas vêm tentando identificar quais são as principais dificuldades do ensino de física e das ciências em geral. Em particular, a queixa que sempre se detecta é que 2os estudantes não conseguem compreender a linguagem matemática na qual, muitas vezes, os conceitos físicos são expressos. Outro ponto importante é que as questões que envolvem a física são apresentadas fora de uma contextualização do cotidiano das pessoas, o que dificulta seu aprendizado. Por fim, existe uma enorme carência de professores formados em física para ministrar as aulas da disciplina. As pessoas que vão para o ensino superior e que não são da área de ciências exatas praticamente nunca mais têm contato com a física, da mesma maneira que os estudantes de física, engenharia e química poucas vezes voltam a ter contato com a literatura, a história e a sociologia. É triste notar que 3a especialização na formação dos indivíduos costuma deixá-los distantes de partes importantes da nossa cultura, da qual as ciências físicas e as humanidades fazem parte. Mas vamos pensar em soluções. Há alguns anos, 4ofereço um curso chamado “Física para poetas”. A ideia não é original – ao contrário, é muito utilizada em diversos países e aqui mesmo no Brasil. Seu objetivo é apresentar a física sem o uso da linguagem matemática e tentar mostrá-la próxima ao cotidiano das pessoas. Procuro destacar a beleza dessa ciência, associando-a, por exemplo, à poesia e à música. Alguns dos temas que trabalho em “Física para poetas” são inspirados nos artigos que publico. Por exemplo, 5“A busca pela compreensão cósmica” é uma das aulas, na qual

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Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

apresento a evolução dos modelos que temos do universo. Começando pelas visões místicas e mitológicas e chegando até as modernas teorias cosmológicas, falo sobre a busca por responder a questões sobre a origem do universo e, consequentemente, a nossa origem, para compreendermos o nosso lugar no mundo e na história. Na aula “Memórias de um carbono”, faço uma narrativa de um átomo de carbono contando sua história, em primeira pessoa, desde seu nascimento, em uma distante estrela que morreu há bilhões de anos, até o momento em que sai pelo nariz de uma pessoa respirando. Temas como astronomia, biologia, evolução e química surgem ao longo dessa aula, bem como as músicas “Átimo de pó” e “Estrela”, de Gilberto Gil, além da poesia “Psicologia de um vencido”, de Augusto dos Anjos. Em “O tempo em nossas vidas”, apresento esse fascinante conceito que, na verdade, vai muito além da física: está presente em áreas como a filosofia, a biologia e a psicologia. Algumas músicas de Chico Buarque e Caetano Veloso, além de poesias de Vinicius de Moraes e Carlos Drummond de Andrade, ajudaram nessa abordagem. Não faltou também “Tempo Rei”, de Gil. A arte é uma forma importante do conhecimento humano. Se músicas e poesias inspiram as mentes e os corações, podemos mostrar que a ciência, em particular a física, também é algo inspirador e belo, capaz de criar certa poesia e encantar não somente aos físicos, mas a todos os poetas da natureza. ADILSON DE OLIVEIRA. Adaptado de cienciahoje.org.br, 08/08/2016.

25. (UERJ) No processo de evolução biológica, ao longo das gerações, ocorrem alterações nas moléculas que contêm carbono. A imagem abaixo ilustra duas espécies de peixes, separadas pelo Istmo do Panamá. Ambas surgiram a partir de uma única população, existente no local antes da elevação geológica da América Central.

O processo evolutivo que deu origem a essas duas espécies é denominado:


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

a) b) c) d)

anagênese ortogênese cladogênese morfogênese

26. (UECE) Segundo o evolucionismo, o processo de formação de novas espécies é denominado de a) especiação. b) divergência adaptativa. c) deriva gênica. d) adaptação. 27. (PUC-RJ) A Figura abaixo representa a distribuição geográfica atual de quatro espécies de um gênero de lagartos (A, B, C e D) e sua relação filogenética.

a) b) c) d) e)

Que tipo de especiação é o mais provável de ter ocorrido? Simpátrica Alopátrica Parapátrica Peripátrica Coespeciação

e) equivalência entre as pressões seletivas, caracterizando um caso de convergência adaptativa.

29. (UDESC) Assinale a alternativa que apresenta um fator que explique o processo de especiação. a) isolamento reprodutivo b) seleção natural c) presença de fluxo gênico (troca de genes) d) migração e) grande capacidade reprodutiva dos seres vivos 30. (ENEM) No Período Permiano, cerca de 250 milhões de anos atrás (250 m.a.a.), os continentes formavam uma única massa de terra conhecida como Pangeia. O lento e contínuo movimento das placas tectônicas resultou na separação das placas, de maneira que já no início do Período Terciário (cerca de 60 m.a.a.), diversos continentes se encontravam separados uns dos outros. Uma das consequências dessa separação foi a formação de diferentes regiões biogeográficas, chamadas biomas. Devido ao isolamento reprodutivo, as espécies em cada bioma se diferenciaram por processos evolutivos distintos, novas espécies surgiram, outras se extinguiram, resultando na atual diversidade biológica do nosso planeta. A figura ilustra a deriva dos continentes e suas posições durante um período de 250 milhões de anos.

28. (CEFET-MG) Analise as ilustrações a seguir.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Esses animais pertencem ao mesmo filo e classe, mas a diferentes ordens. Mesmo assim, apresentam grande semelhança de coloração. Esse fato justifica-se por a) modificações intencionais na coloração da pele, evitando a predação dessas espécies. b) infecções similares causadas por fungos, estimulando a pigmentação das áreas afetadas. c) defeitos na produção de pigmentos escuros, impedindo que a pele seja monocromática. d) transformação de um grupo de organismos em outro, modificando sua estrutura corporal.

De acordo com o texto, a atual diversidade biológica do planeta é resultado a) da similaridade biológica dos biomas de diferentes continentes. b) do cruzamento entre espécies de continentes que foram separados. c) do isolamento reprodutivo das espécies resultante da separação dos continentes. d) da interação entre indivíduos de uma mesma espécie antes da separação dos continentes. e) da taxa de extinções ter sido maior que a de especiações nos últimos 250 milhões de anos.

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Nível 2

31. (PUC-SP) Duas populações de pássaros morfologicamente semelhantes e designadas por A e B vivem em ecossistemas diferentes. Na área de transição entre esses ecossistemas pode, ocasionalmente, ocorrer cruzamento entre membros das populações A e B com descendentes férteis. A partir da análise dessa situação, um estudante aventou as seguintes hipóteses: I. As populações A e B podem ser subespécies ou raças de uma mesma espécie. II. As populações A e B podem estar em fase de especiação. III. O DNA das populações A e B apresenta grande semelhança quanto às sequências de bases nitrogenadas.

a) b) c) d) e)

Pode-se considerar: apenas I viável. apenas II viável. apenas III viável. II e III viáveis. I, II e III viáveis.

32. (UNIRIO) Encontram-se a seguir etapas de um processo de especiação. I. Quando a temperatura da região se eleva, duas populações se isolam nas encostas de montanhas diferentes. II. Uma espécie de pássaro, adaptada ao frio, habita todo um vale. III. As diferenças genéticas acumuladas durante o período de isolamento não permitem que os membros das duas populações se cruzem. IV. Após milhares de anos, a temperatura volta a baixar e as duas populações espalham-se pelo vale.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

a) b) c) d) e)

A sequência lógica dessas etapas é: I, II, III, IV. II, I, III, IV. II, I, IV, III. II, III, IV, I. IV, III, II, I.

33. (UNICAMP)

Um estudo mostrou que na localidade A são encontradas sete (7) espécies de camarões-pistola. Na localidade B são encontradas outras sete (7) espécies, sendo que cada espécie do local A tem uma espécie-irmã correspondente no local B (espécies-irmãs são espécies originadas de um mesmo ancestral comum recente). É correto afirmar que a) o canal do Panamá permitiu que camarões-pistola migrassem de A para B, adaptando-se ao novo ambiente, diferenciando-se e originando novas espécies semelhantes às do lado A. b) vulcões expeliram substâncias mutagênicas durante o Terciário, o que aumentou a variabilidade genética dos camarão-pistola, originando espécies-irmãs nas áreas oceânicas A e B. c) o istmo do Panamá interpôs uma barreira geográfica, formando dois grupos isolados para cada espécie ancestral, que puderam então se diferenciar, originando espécies-irmãs nos oceanos A e B. d) o impacto de um asteroide no final do Cretáceo levou a uma extinção em massa, fornecendo as condições para a radiação adaptativa dos camarões-pistola, com consequente formação de espécies-irmãs.

34. (UFRGS) Considere as seguintes informações sobre as espécies e os processos de especiação. I. As espécies, de acordo com o conceito biológico, são constituídas por grupos de populações naturais que se intercruzam de maneira real ou potencial e que estão reprodutivamente isolados de outros grupos. II. As aneuploidias podem dar origem a novas espécies vegetais, sem a necessidade de isolamento geográfico. III. Uma radiação adaptativa tem grandes chances de ocorrer em ambientes onde exista uma série de recursos subutilizados.

a) b) c) d) e)

Quais estão corretas? Apenas I. Apenas II. Apenas III. Apenas I e III. I, II e III.

35. (UDESC) Analise as proposições com relação ao processo de especiação, formação de uma nova espécie, e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa. ( ) No processo de formação das espécies um fator essencial é o isolamento geográfico. ( ) Mecanismos pós-zigóticos podem levar ao isolamento reprodutivo, no processo de especiação. ( ) A especiação se completa com o isolamento reprodutivo. ( ) As mutações cromossômicas, ocorridas durante a divisão celular, não levam à formação de novas espécies.

330

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. a) F – V – V – V b) F – F – V – V c) F – V – V – F d) V – F – V – V e) V – F – F – V

36. (UNESP) A ema (Rhea americana), o avestruz (Struthio camelus) e o emu (Dromaius novaehollandiae) são aves que não voam e que compartilham entre si um ancestral comum mais recente que aquele que compartilham com outros grupos de aves. Essas três espécies ocupam hábitats semelhantes, contudo apresentam área de distribuição bastante distinta. A ema ocorre no sul da América do Sul, o avestruz é africano e o emu ocorre na Austrália.

aparentados entre si, tinham capacidade de voo e, portanto, puderam se distribuir pela América do Sul, pela África e pela Austrália. Em cada um desses lugares, teriam ocorrido mutações diferentes que teriam adaptado as populações aos seus respectivos hábitats, resultando nas espécies atuais. e) ação do homem em razão da captura, transporte e soltura de aves em locais onde anteriormente não ocorriam. Uma vez estabelecidas nesses novos locais, a seleção natural teria favorecido características específicas para cada um desses hábitats, resultando nas espécies atuais.

TÓPICO 4: Eras geológicas e evolução humana Nível 1

37. (UERJ) No segundo parágrafo do texto de Fernando Reinach, a repetição da palavra “animal” aponta para uma crítica a uma ideia do senso comum. a) b) c) d)

Essa ideia pode ser enunciada da seguinte forma: os seres humanos pertencem ao conjunto dos primatas os primatas pertencem ao conjunto dos seres humanos os seres humanos não pertencem ao conjunto dos animais os animais não pertencem ao conjunto dos seres humanos

38. (UERJ) No processo evolutivo de algumas espécies de primatas, destacam-se diferentes formas de movimentação e de distribuição da musculatura, conforme se observa a seguir.

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Segundo a explicação mais plausível da biologia moderna, a distribuição geográfica dessas aves é consequência da a) fragmentação de uma população ancestral que se distribuía por uma única massa de terra, um supercontinente. Em razão da deriva continental, as populações resultantes, ainda que em hábitats semelhantes, teriam sofrido divergência genética, resultando na formação das espécies atuais. b) migração de indivíduos de uma população ancestral, provavelmente da África, para a América do Sul e a Austrália, utilizando faixas de terra existentes em épocas de mares rasos. Nos novos hábitats, as populações migrantes divergiram e formaram as espécies atuais. c) origem independente de três espécies não aparentadas, na América do Sul, na África e na Austrália, que, mesmo vivendo em locais diferentes, desenvolveram características adaptativas semelhantes, resultando nas espécies atuais. d) migração de ancestrais dessas aves, os quais, embora não

Em relação aos demais primatas, a diferença na distribuição da musculatura da espécie humana favoreceu a seguinte atividade: a) ocupação das árvores b) alimentação herbívora c) locomoção quadrúpede d) manipulação de objetos

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331


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

39. (PUC-RJ) O movimento de pessoas na Terra tem aumentado constantemente. Isto tem alterado o curso da evolução humana, pois possibilita o aumento de: a) acasalamento não-aleatório. b) isolamento geográfico. c) deriva genética. d) mutações. e) fluxo de genes.

40. (CEFET-MG) Observe a figura seguinte.

Ao longo do processo evolutivo da espécie humana, percebe-se o aumento da(o) a) massa muscular. b) habilidade manual. c) tamanho da mandíbula. d) comprimento dos membros. e) quantidade de pelos corporais.

41. (FGV) É comum que os livros e meios de comunicação reCIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

presentem a evolução do ‘Homo sapiens’ a partir de uma sucessão progressiva de espécies, como na figura.

Esta representação é a) adequada. A evolução do homem deu-se ao longo de uma linha contínua e progressiva. Cada uma das espécies fósseis já encontradas é o ancestral direto de espécies mais recentes e modernas. b) adequada. As espécies representadas na figura demonstram que os homens são descendentes das espécies mais antigas e menos evoluídas da família: gorila e chimpanzé. c) inadequada. Algumas das espécies representadas na figura estão extintas e não deixaram descendentes. A evolução do homem seria melhor representada inserindo-se lacunas entre uma espécie e outra, mantendo-se na figura apenas as espécies ainda existentes. d) inadequada. Algumas das espécies representadas na figura podem não ser ancestrais das espécies seguintes. A evolução do homem seria melhor representada como galhos de um ramo, com cada uma das espécies ocupando a extremidade de cada um dos galhos. e) inadequada. As espécies representadas na figura foram espécies contemporâneas e portanto não deveriam ser representadas em fila. A evolução do homem seria melhor representada com as espécies colocadas lado a lado.

42. (MACKENZIE) Recentemente foi encontrado um fóssil de dinossauro nos EUA, que apresentava o coração também fossilizado. Esse coração possuía 4 câmaras, impedindo a mistura de sangue. Isso indica que esse animal apresentava parentesco evolutivo com __________, sendo, portanto, __________. a) b) c) d) e)

A alternativa que preenche corretamente as lacunas é: aves - homeotermos mamíferos - heterotermos anfíbios - homeotermos aves - heterotermos anfíbios - heterotermos

Nível 2 Texto para as próximas 2 questões:

lucy caiu da árvore

Coloca-se na extrema esquerda da figura as espécies mais antigas, indivíduos curvados, com braços longos e face simiesca. Completa-se a figura adicionando, sempre à direita, as espécies mais recentes: os australopitecus quase que totalmente eretos, os neandertais, e finaliza-se com o homem moderno.

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Conta a lenda que, na noite de 24 de novembro de 1974, as estrelas brilhavam na beira do rio Awash, no interior da Etiópia. Um gravador K7 repetia a música dos Beatles “Lucy in the Sky with Diamonds”. Inspirados, os paleontólogos decidiram que a fêmea AL 288-1, cujo esqueleto havia sido escavado naquela tarde, seria apelidada carinhosamente de Lucy. Lucy tinha 1,10 m e pesava 30 kg. Altura e peso de um chimpanzé. 1Mas não se iluda, Lucy não pertence à linhagem que deu origem aos macacos modernos. Ela já andava ereta sobre os membros inferiores. Lucy pertence à linhagem que deu origem ao animal que escreve esta crônica e ao animal que a está lendo, eu e você.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Fernando Reinach. Adaptado de O Estado de S. Paulo, 24/09/2016.

43. (UERJ) Quando os primeiros humanos modernos (Homo sapiens) surgiram na África, há cerca de 200 mil anos, é provável que outras espécies de humanos ainda habitassem o continente. Até agora, porém, os registros fósseis não traziam evidências da convivência da nossa espécie com outras mais arcaicas na região. Mas análises dos restos de uma destas espécies humanas antigas, encontrados na África do Sul, indicam pela primeira vez que isso teria acontecido de fato. Conhecidos como Homo naledi, eles teriam vivido entre 236 mil e 335 mil anos

atrás, mesma época em que se acredita que o Homo sapiens evoluiu na África subsaariana. Segundo o pesquisador Lee Berger, “não podemos mais presumir que sabemos que espécie fez quais ferramentas, ou se foram os humanos modernos os inovadores responsáveis por avanços na tecnologia”. Adaptado de O Globo, 10/05/2017.

Com base nos conhecimentos científicos atuais sobre a evolução da espécie humana, referidos na reportagem e ilustrados na árvore genealógica, identifica-se o princípio de: a) diversidade biológica b) semelhança fisiológica c) paralelismo etnográfico d) condicionamento geográfico

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Os ossos foram datados. Lucy morreu 3,2 milhões de anos atrás. Ela viveu 2 milhões de anos antes do aparecimento dos primeiros animais do nosso gênero, o Homo habilis. A enormidade de 3 milhões de anos separa Lucy dos mais antigos esqueletos de nossa espécie, o Homo sapiens, que surgiu no planeta faz meros 200 mil anos. Lucy, da espécie Australopithecus afarensis, é uma representante das muitas espécies que existiram na época em que a linhagem que deu origem aos homens modernos se separou da que deu origem aos macacos modernos. 2Lucy já foi chamada de elo perdido, o ponto de bifurcação que nos separou dos nossos parentes mais próximos. Uma das principais dúvidas sobre a vida de Lucy é a seguinte: ela já era um animal terrestre, como nós, ou ainda subia em árvores? 3 Muitos ossos de Lucy foram encontrados quebrados, seus fragmentos espalhados pelo chão. Até agora, se acreditava que isso se devia ao processo de fossilização e às diversas forças às quais esses ossos haviam sido submetidos. Mas os cientistas resolveram estudar em detalhes as fraturas. As fraturas, principalmente no braço, são de compressão, aquela que ocorre quando caímos de um local alto e apoiamos os membros para amortecer a queda. Nesse caso, a força é exercida ao longo do eixo maior do osso, causando um tipo de fratura que é exatamente o encontrado em Lucy. Usando raciocínios como esse, os cientistas foram capazes de explicar todas as fraturas a partir da hipótese de que Lucy caiu do alto de uma árvore de pé, se inclinou para frente e amortizou a queda com o braço. 4 Uma queda de 20 a 30 metros e Lucy atingiria o solo a 60 km/h, o suficiente para matar uma pessoa e causar esse tipo de fratura. Como existiam árvores dessa altura onde Lucy vivia e muitos chimpanzés sobem até 150 metros para comer, uma queda como essa é fácil de imaginar. A conclusão é que Lucy morreu ao cair da árvore. E se caiu era porque estava lá em cima. E se estava lá em cima era porque sabia subir. Enfim, sugere que Lucy habitava árvores. Mas na minha mente ficou uma dúvida. Quando criança, eu subia em árvores. E era por não sermos grandes escaladores de árvores que eu e meus amigos vivíamos caindo, alguns quebrando braços e pernas. Será que Lucy morreu exatamente por tentar fazer algo que já não era natural para sua espécie?

44. (UERJ) Na árvore genealógica acima, observam-se mudanças evolutivas na linhagem que deu origem ao homem moderno. Todos os eventos evolutivos são caracterizados pelo seguinte aspecto: a) alterações populacionais ao longo do tempo b) aumento da eficácia dos processos metabólicos c) manutenção da variabilidade do material genético d) transformações estruturais durante a vida do indivíduo

45. (UECE) Relacione, corretamente, as eras geológicas aos acontecimentos, numerando a Coluna II de acordo com a Coluna I. Coluna I 1. Pré-cambriana 2. Paleozoica

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333


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

3. Mesozoica 4. Cenozoica Coluna II Diferenciação dos seres multicelulares e provável origem da vida na Terra e da fotossíntese. ( ) Diversificação dos mamíferos e das plantas angiospermas e dispersão do Homo sapiens. ( ) Aparecimento dos primeiros animais com esqueleto e das plantas com sementes. ( ) Aparecimento e extinção dos dinossauros; aparecimento dos mamíferos placentários e das plantas angiospermas. ( )

a) b) c) d)

A sequência correta, de cima para baixo, é: 2, 1, 4, 3. 4, 3, 2, 1. 3, 2, 1, 4. 1, 4, 2, 3.

a) a asa do morcego e a nadadeira anterior da baleia são estruturas análogas. b) o apêndice vermiforme é um órgão vestigial em humanos. c) os fósseis são restos de seres vivos ou seus vestígios de épocas recentes. d) a asa dos insetos e a asa das aves são estruturas homólogas. e) a embriologia comparada determina o grau de parentesco de organismos que possuem ancestrais diferentes.

48. (ENEM) Foi proposto um novo modelo de evolução dos primatas elaborado por matemáticos e biólogos. Nesse modelo o grupo de primatas pode ter tido origem quando os dinossauros ainda habitavam a Terra, e não há 65 milhões de anos, como é comumente aceito.

46. (UNICAMP) O cladograma abaixo representa relações evolutivas entre membros da Superfamília Hominoidea, onde se observa que

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

a) homens e gibões (Hylobatidae) não possuem ancestral comum. b) homens, gorilas (Gorilla) e orangotangos (Pongo) pertencem a famílias diferentes. c) homens, gibões e chimpanzés (Pan) possuem um ancestral comum. d) homens, orangotangos (Pongo) e gibões (Hylobatidae) são primatas pertencentes à mesma família.

47. (UEPA) Leia o texto para responder à questão. Os seres vivos são fruto do processo evolutivo que ocorre desde o aparecimento da vida na Terra. Cada espécie tem suas peculiaridades, suas adaptações ao meio, que lhes conferem maiores chances de sobrevivência e de deixar descendentes. Os cientistas atualmente recompõem a evolução a partir das evidências evolutivas. (Texto Modificado: Bio, Sônia Lopes, 2008.)

Com relação às palavras em destaque no texto, é correto afirmar que:

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Examinando esta árvore evolutiva podemos dizer que a divergência entre os macacos do Velho Mundo e o grupo dos grandes macacos e de humanos ocorreu há aproximadamente a) 10 milhões de anos. b) 40 milhões de anos. c) 55 milhões de anos. d) 65 milhões de anos. e) 85 milhões de anos.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

ANOTAÇÕES

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

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GABARITOS

GABARITOS Capítulo 1

Capítulo 2

EXERCITANDO EM AULA 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08.

(c) (b) (d) (b) (b) (b) (c) (a)

EXERCITANDO EM AULA 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

(c) (c) (b) (c) (b) (c) (b) (a)

25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

(e) (c) (a) (b) (d) (b) (d) (a) (e) (a) (d) (d) (e) (a) (d) (d) (c) (a) (c) (e) (e) (d) (c) (c)

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

336

(c) (c) (d) (b) (a) (d) (e) (b) (c) (c) (b) (d) (b) (c) (e) (b) (d) (b) (d) (c) (c) (a) (c) (a)

01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08.

(c) (d) (a) (b) (d) (a) (a) (c)

09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.

(d) (d) (b) (e) (d) (d) (d) (d)

25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48.

(c) (a) (b) (e) (a) (c) (e) (c) (c) (d) (c) (a) (c) (d) (e) (b) (d) (a) (a) (a) (d) (c) (b) (b)

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

(b) (d) (d) (e) (e) (e) (e) (d) (c) (d) (e) (b) (a) (a) (b) (c) (c) (d) (c) (b) (c) (b) (b) (e)


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

EXERCÍCIOS PROPOSTOS - CAPÍTULO 1 TÓPICO 1: A origem do universo e o surgimento da vida Nível 2

01. Receita de Jean Baptist van Helmont, séc. XVII: “Colocar uma camisa suja de suor e um pouco de germe de trigo em um canto escuro e sossegado. O suor funciona como “princípio ativo” e, dentro de 21 dias, a partir da camisa e do trigo, nascerão vários camundongos”. O texto acima exemplifica a: a) teoria da biogênese b) teoria da abiogênese c) teoria da pré-formação d) hipótese heterotrófica e) hipótese autotrófica

02. (UNICAMP) Na Antiguidade, alguns cientistas e pensadores famosos tinham um conceito curioso sobre a origem da vida e em alguns casos existiam até receitas para reproduzir esse processo. Os experimentos de Pasteur foram importantes para a mudança dos conceitos e hipóteses alternativas para o surgimento da vida. Evidências sobre a origem da vida sugerem que a) a composição química da atmosfera influenciou o surgimento da vida. b) os coacervados deram origem às moléculas orgânicas. c) a teoria da abiogênese foi provada pelos experimentos de Pasteur. d) o vitalismo é uma das bases da biogênese. Nível 3

03. Redi era um importante pesquisador que tentava descobrir

04. (UFLA) Em relação à Teoria da Biogênese, apresentam-se as proposições abaixo: I. É uma teoria segundo a qual um ser vivo origina-se somente a partir de processos de reprodução. II. Segundo essa teoria, a vida pode surgir a partir de matéria inanimada. III. Os experimentos de Redi e de Pasteur, nos séculos XVII e XIX, respectivamente, foram muito importantes para a credibilidade dessa teoria. IV. Os diferentes experimentos e pesquisas realizados com o

Assinale a alternativa correta. a) Apenas as proposições III e IV estão corretas. b) Apenas as proposições I, III e IV estão corretas. c) Apenas as proposições II e III estão corretas. d) Apenas as proposições I, II e IV estão corretas.

05. (UEL) Um dos temas mais controversos da história da ciência diz respeito à origem da vida, pois existia a dúvida se ela teria surgido pela abiogênese (geração espontânea) ou pela biogênese. Por séculos, inúmeros pesquisadores propuseram e desenvolveram explicações, por meio de experimentos, como consequência de diferentes olhares. Com base nos conhecimentos sobre abiogênese e biogênese, assinale a alternativa que relaciona, corretamente, o pesquisador, a hipótese por ele defendida e o experimento que deu sustentação para sua defesa. a) John Tuberville Needham defendeu a abiogênese por meio de experimentos que demonstraram o surgimento de microrganismos em um caldo de carne aquecido e mantido em recipientes fechados. b) Jean Baptiste van Helmont defendeu a biogênese por meio de experimentos que demonstraram o surgimento de larvas em pedaços de carne em putrefação. c) Lazzaro Spallanzani defendeu a biogênese por meio de estudos que demonstraram a origem da matéria que permitia o crescimento das plantas em vasos. d) Felix Pouchet defendeu a biogênese por meio de experimentos a partir dos quais surgiam microrganismos pela fervura de um caldo nutritivo em frascos de vidro. e) Louis Pasteur defendeu a abiogênese por meio de experimentos com uma mistura aquecida de água, feno e gás oxigênio (O2) a partir da qual surgiam microrganismos.

ciências da natureza e suas tecnologias

a origem dos seres vivos por meio de seus experimentos. A partir deles, ele chegou à conclusão de que: a) micro-organismos eram responsáveis pelo surgimento de novos seres vivos. b) moscas eram responsáveis pelo surgimento de larvas em carne em decomposição. c) o ar era fundamental para que um ser vivo fosse formado. d) apenas organismos maiores eram capazes de reproduzir-se. e) ao aquecer um caldo nutritivo, novos organismos não surgiam no material analisado.

objetivo de consolidar a Teoria da Biogênese levaram à descrença da Teoria da Geração Espontânea.

06. (UECE) Em relação às teorias sobre a origem da vida, é correto afirmar que a a) teoria da geração espontânea ou biogênese motivou Jean Baptista van Helmont a propor uma receita para produzir ratos usando camisas sujas e grãos de trigo. b) expansão do conhecimento científico e a realização de experimentos rigorosos por Redi, Spallanzani, Pasteur e outros forneceram evidências da abiogênese. c) panspermia afirma que a vida na Terra originou-se a partir de seres vivos ou substâncias precursoras da vida oriundas de outros locais do cosmo. d) teoria da evolução química ou molecular admite que a vida é resultado da evolução química de compostos orgânicos em inorgânicos.

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

07. (FGV) No século XIX, Louis Pasteur realizou experimentos utilizando frascos com e sem pescoços alongados (pescoços de cisne), com o objetivo de compreender a origem da contaminação por micro-organismos em meios de cultura, conforme ilustrado a seguir.

Tais experimentos embasaram Pasteur a comprovar a teoria a) da abiogênese, observando que os micro-organismos são gerados constantemente em meios nutritivos adequados, desde que em contato direto com o ar. b) da geração espontânea, observando que os micro-organismos se proliferam em meios nutritivos adequados, independentemente do contato direto com ar. c) da evolução biológica, observando que o ambiente adequado proporciona o surgimento de diversidade biológica, desde que em contato direto com o ar. d) celular, observando que todos os organismos são formados por algum tipo de organização celular, independentemente do contato direto com o ar. e) da biogênese, observando que todo organismo vivo provém de outro preexistente, independentemente do contato direto com o ar.

08. (UPE) Leia o texto a seguir:

ciências da natureza e suas tecnologias

“...Com sua teoria dos micróbios como agentes causadores de doenças e seus preceitos antissépticos, suas vacinas e seu tratamento inovador contra a raiva (que salvou vidas que, do contrário, estariam perdidas), Pasteur não só revolucionou a medicina, como se tornou um benfeitor da humanidade. Foi ele, ainda, o principal responsável pela refutação definitiva da teoria da geração espontânea...” Fonte: Silva, Elias O. Conversando sobre Ciência. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 2013. 299p. Adaptado.

Assinale a alternativa que aponta qual experimento e sua respectiva conclusão foram responsáveis pela oposição e refutação da geração espontânea. a) O experimento com balões do tipo pescoço de cisne mostrou que um líquido fervido mantém a “força vital”. Nesse caso, as gotículas de água acumuladas nesse pescoço retêm os micróbios contidos no ar atmosférico que penetram no balão. b) O experimento com balões do tipo pescoço de cisne mostrou que um líquido fervido perde a “força vital”, pois, quando o pescoço do balão é quebrado, após a fervura desse líquido, surgem seres vivos. c) O experimento com balões de vidro fechados com rolhas mostrou que um líquido fervido está isolado do ar atmosférico. Nesse caso, um líquido fervido não perde a “força vital”,

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Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

sendo responsável pelo surgimento de novas formas vivas. d) O experimento com balões de vidro hermeticamente fechados mostrou que um líquido fervido, por duas vezes, destrói a “força vital” e torna o ar desfavorável ao aparecimento de vida. e) O experimento com balões de vidro com gargalos derretidos no fogo mostrou que um líquido fervido por muito tempo mantém a “força vital”, reestabelecida pela entrada de ar fresco, mas torna o ar desfavorável ao aparecimento de vida.

09. (UPE) No planeta Terra, há aproximadamente quatro bilhões de anos, gerou-se a vida atendendo a seu imperativo autopoético em um universo que obedecia a leis termodinâmicas. A origem da vida se baseia em diferentes hipóteses. Assinale a afirmativa que correlaciona adequadamente a teoria relativa à origem dos seres vivos ao exemplo correspondente. a) Teoria da Abiogênese - no século V a.C., o cientista grego Anaxágoras lançou a ideia de que a vida, dispersa sob a forma de sementes por todo o universo, havia pousado na Terra. b) Teoria do Big Bang - “Ser uma entidade distinta do ambiente exige uma barreira à difusão livre. A necessidade de isolar um subsistema termodinamicamente é uma condição irredutível da vida. É o fechamento de uma membrana anfifílica de duas camadas, sob a forma de uma vesícula, que representa a transição clara da não vida para a vida.” (Harold Morowitz) c) Teoria da Biogênese - os seres vivos se originam a partir de outro preexistente, sendo assim não podem surgir por outros mecanismos que não a reprodução. Assim Lewis Thomas destaca “O aparecimento dessas células ... foi um grande acontecimento da evolução planetária, e levou diretamente, linhagem por linhagem, a nosso eu complexo, com o cérebro e tudo o mais”. d) Teoria do Mundo de RNA - “Quando se espreme uma roupa de baixo suja, ...um fermento drenado da roupa e transformado pelo cheiro do cereal reveste o próprio trigo com sua pele e o transforma em camundongos...” (Jean Baptiste van Helmont) e) Teoria da Panspermia – segundo Gilbert, a reprodução e o metabolismo das primeiras formas de vida dependiam das atividades catalíticas e replicativas do RNA, e que tanto o DNA quanto as proteínas teriam assumido suas funções atuais posteriormente. 10. (UEPB) Sobre a origem dos seres vivos, duas teorias sustentaram uma polêmica nos meios científicos, até fins do século XIX: a Teoria da Abiogênese e a Teoria da Biogênese. Sobre essa temática são enunciadas as proposições a seguir. Coloque V para as verdadeiras e F para as falsas. ( ) O filósofo grego Aristóteles acreditava que um “princípio ativo” ou “vital” teria a capacidade de transformar a matéria bruta em um ser vivo; essa forma de pensar foi a base filosófica para o surgimento da Teoria da Abiogênese ou Teoria da Geração Espontânea. ( ) Coube a Louis Pasteur, por volta de 1860, provar definitivamente que os seres vivos se originam de outros seres vivos; para isso ele realizou experimentos com balões do tipo


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

( )

( )

( )

pescoço de cisne. Jean Baptist van Helmont e Francesco Redi eram adeptos da Teoria da Abiogênese, chegando mesmo a formular “receitas” para produzir seres vivos. O fato de Louis Pasteur ter utilizado balões do tipo pescoço de cisne foi fundamental para o sucesso do experimento, pois as gotículas de água que se acumulam nesse pescoço durante o resfriamento funcionam como um filtro, retendo os micróbios contidos no ar que penetra no balão. Lazzaro Spallanzani aqueceu por cerca de uma hora substâncias nutritivas em frascos hermeticamente fechados. Após alguns dias ele abriu o frasco e observou o líquido ao microscópio: a presença de organismos fortalecia a Teoria da Abiogênese.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) F – V – F – V – V b) F – V – V – F – F c) F – F – V – F – V d) V – V – F – V – V e) V – V – F – V – F

Nível 4

11. (UPE-SSA 1) Para explicar os fenômenos naturais, a ciência precisa de um bom observador e de experimentos que reproduzam, em parte, tais fenômenos. E foi o que Francesco Redi (1626-1698) fez para provar a Teoria da Biogênese. Nessa mesma época, havia outros cientistas que reforçavam a Hipótese da Geração Espontânea com diferentes experimentos. Assinale a alternativa que relaciona CORRETAMENTE o primeiro experimento de Redi, para provar a Biogênese, com o segundo experimento que sustentava a Abiogênese. Biogênese a)

c)

d)

e)

Caldo nutritivo fervido num recipiente até ficar estéril e fechado por algumas semanas. Posteriormente aberto. Substâncias nutritivas fervidas em balões de vidros hermeticamente fechados e posteriormente levadas ao microscópio. Gases e vapor-d’água injetados em balões de vidro para simular a atmosfera. Substâncias naturais orgânicas, injetadas em pedaços de carne.

Farrapos de tecidos guardados e monitorados, observando a presença de organismos. Observação de insetos em diferentes estágios de putrefação de animais mortos. Frutos deixados ao ar livre e abertos após alguns dias. Pedaços de carne e frutas frescas levados in natura para o microscópio.

Nível 2

12. (UEL) Leia o texto a seguir.

A determinação de um ambiente propício à origem da vida na Terra divide as opiniões dos cientistas. Uns defendem que o surgimento da vida teria ocorrido, por exemplo, na sopa primitiva dos oceanos, em superfícies de minerais de argila, ou então em sistemas hidrotermais, solos, atmosfera, lagos e ilhas vulcânicas. Vale a ressalva de que a presença de determinados compostos químicos em meteoritos aponta ainda uma contrariedade em relação à concepção de que o universo é pobre em matéria orgânica. (Adaptado de: FERREIRA, S; ALVES, M, I, C; SIMÕES, P. P. Ambientes e Vida na Terra – os primeiros 4.0 Ga. Estudos do Quaternário, 5, APEC, Porto, 2008, p. 99–116.)

Com base no texto e nos conhecimentos sobre teorias da origem da vida, assinale a alternativa correta. a) A teoria da geração espontânea, ou biogênese, por considerar a multiplicidade de formas de vida existente, defende a concepção atualmente aceita, segundo a qual seres vivos podem surgir por mecanismos que não sejam através da reprodução. b) Para a Panspermia, a vida na Terra é resultado de processos químicos em que compostos orgânicos se combinaram formando moléculas inorgânicas complexas, as quais deram origem aos seres vivos com capacidade de reprodução. c) Segundo a hipótese autotrófica, os primeiros seres vivos, por serem muito simples, não teriam mecanismos celulares desenvolvidos para capacitá-los a produzir substâncias alimentares, obrigando-os a utilizar as substâncias disponíveis no meio. d) É preconizado pela hipótese heterotrófica que, a partir da energia consumida por reações químicas entre componentes orgânicos da crosta terrestre, os primeiros seres vivos produziam suas próprias substâncias alimentares. e) Para a hipótese autotrófica, com a formação da camada de ozônio na estratosfera, por consequência da presença do gás oxigênio na atmosfera terrestre, os seres vivos, antes restritos aos ambientes aquáticos, passaram a colonizar ambientes de terra firme.

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b)

Frascos contendo pedaços de carne, tampados com gaze e abertos.

Abiogênese Caldo de carne fervido em frascos de vidro e depois tampados e repousados por alguns dias.

TÓPICO 2: Hipóteses sobre a origem do primeiro ser vivo

111


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

13. (UPE-SSA 1) Há 4 bilhões de anos, a atmosfera da Terra não continha oxigênio, mas gases, como metano, amônia e vapor-d’água, entre outros. A Terra primitiva não sustentava a vida. A abiogênese teria ocorrido uma vez na história do planeta, no início de tudo. A figura abaixo ilustra a sequência da Teoria da Sopa Primordial, testada por Stanley Miller e Harold Urey (1953), que bombardearam, com raios UV e descarga de eletricidade, uma “sopa” feita com água, amônia, metano e hidrogênio.

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Assinale a alternativa CORRETA que represente os produtos (A, B, C) e os catalisadores (I e II), conforme o esquema acima. a) A – Aminoácidos, B – Coacervados, C – Células primitivas; I – A chuva arrastou os compostos para o solo e os mares, onde eles se combinaram com outras substâncias; II – Moléculas de lipídios isolaram as moléculas orgânicas. b) A – Compostos inorgânicos, B – Células primitivas, C – Tecidos fotossintetizantes; I – Água rica em sais minerais catalisou a combinação de diversas moléculas com compostos inorgânicos; II – Moléculas de açúcares, na presença de oxigênio e gás carbônico, formaram células especializadas em fotossíntese. c) A – Moléculas de gás ozônio, B – Composto orgânico, C – Organismo unicelular; I – Substâncias combinaram-se com outras substâncias em poças de água; II – Moléculas de metano combinaram-se com moléculas de água, formando as primeiras células. d) A – Coacervados, B – Moléculas orgânicas, C – Microrganismos; I – Moléculas orgânicas combinaram-se com moléculas de aminoácidos nos mares primitivos; II – Atmosfera rica em oxigênio acelerou o metabolismo das células, aperfeiçoando as organelas. e) A – Organismo unicelular, B – Organismo pluricelular, C – Células orgânicas; I – Oxigênio formado pela combinação de água, metano e amônia estimulou a divisão das células; II – Formação dos mares acelerando a combinação de moléculas orgânicas.

engenhoso sistema circulavam hidrogênio (H2), vapor de água (H2O), metano (CH4) e amônia (NH3) e, através de eletrodos, era fornecida energia na forma de descargas elétricas, simulando assim as condições da atmosfera primitiva do planeta Terra. Após algum tempo, Miller e Urey observaram, como resultado de reações químicas, a formação de produtos como aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos simples, que foram se acumulando. Sobre a hipótese que este experimento corroborou sobre a origem da vida no planeta Terra, é correto afirmar que a) reforça a evolução gradual dos sistemas químicos, em que os gases da atmosfera primitiva formaram, espontaneamente, os compostos orgânicos que originaram as primeiras formas de vida no planeta Terra. b) fortalece a hipótese do criacionismo, exatamente como está escrito em Gênesis, primeiro livro da Bíblia, pois em nenhum momento do experimento ilustrado anteriormente surgiram formas de vida, mas apenas substâncias orgânicas simples. c) reforça a hipótese cosmozoica, que defende que a vida (microrganismos) foi transportada casualmente para o planeta Terra através de meteoritos e cometas que viajavam pelo espaço e se chocaram com a superfície terrestre. d) fortalece a teoria da abiogênese, que afirmava que compostos inorgânicos e orgânicos poderiam originar, por geração espontânea, os seres vivos do planeta Terra. e) reforça a teoria segundo a qual a vida na Terra originou-se a partir de moléculas orgânicas complexas, como proteínas e ácidos nucleicos, que sofreram polimerização, dando origem aos coacervados, que evoluíram para as primeiras formas de vida.

15. (UNISINOS)

14. (IFCE) Agência espacial americana (NASA) afirma ter encontrado água corrente em Marte, o que pode possibilitar existência de vida. (Disponível em http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2015/ 09/150928_marte_descobertas_cc. Acesso em 29 set. 2015.)

O esquema anterior representa o aparelho projetado por Stanley Miller e Urey em meados do século passado. Por esse

112

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Em 2015, através da análise de imagens do satélite Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), a NASA afirmou que pode haver, escorrendo nas encostas em algumas montanhas do planeta Marte, água salgada líquida. Com isso, seria possível existir, ou ter existido, vida microbiana no planeta. No planeta Terra, há muito se discute a origem da vida, sendo a Teoria Clássica a mais aceita, a qual afirma que a Terra primitiva teria sido um ambiente rico em


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

compostos orgânicos.

18. (UEPA) Leia o texto para responder à questão.

De acordo com essa teoria, os primeiros seres que habitaram nosso planeta seriam a) organismos heterotróficos com respiração aeróbica. b) organismos heterotróficos com respiração anaeróbica. c) organismos fotoautotróficos. d) organismos quimioautotróficos. e) organismos foto-heterotróficos.

O planeta Terra formou-se há cerca de 4,5 bilhões de anos. Inicialmente sua superfície era constituída por magma quente. As rochas teriam se formado a seguir, com o resfriamento desse material. As rochas mais antigas de que se tem conhecimento datam de 3,9 bilhões de anos e nelas não foram encontrados registros de vida, levantando a questão sobre como ocorreu o surgimento da vida no planeta.

16. (UEM/MODIFICADO) Sobre a origem da vida na Terra, analise: (01) A importância do trabalho de Miller foi ter demonstrado, pela primeira vez, que moléculas orgânicas poderiam ter se formado nas condições da Terra primitiva. (02) Os coacervados são aglomerados isolados de moléculas orgânicas envoltas por uma membrana dupla, formada por duas camadas lipídicas, à semelhança das membranas celulares. (04) A teoria da geração espontânea ou abiogênese foi definitivamente desacreditada pelos experimentos de Pasteur. (08) A fotossíntese contribuiu para a manutenção das taxas de gás carbônico e de oxigênio na atmosfera, fixando gás carbônico atmosférico e oxigênio. (16) O que diferencia organismos autotróficos de heterotróficos é que somente os heterotróficos fazem respiração celular. O somatório das proposições corretas é: a) 2 b) 3 c) 5 d) 13 e) 17

O somatório das proposições corretas é: a) 3 b) 6 c) 9 d) 16 e) 18

Sobre o processo em destaque no texto, é correto afirmar que: a) a panspermia é uma teoria que admite que a origem da vida é extraterrestre. b) a abiogênese postula que a vida surgiu de um ser vivo preexistente. c) o criacionismo admite o surgimento da vida extraterrestre. d) a biogênese afirma que a vida surgiu por geração espontânea. e) a teoria por evolução química postula que a vida surgiu de uma única molécula inorgânica.

19. (EEWB) A Teoria da Endossimbiose, criada por Lynn Margulis em 1970, propõe que as organelas que compõem as células eucarióticas tenham surgido como consequência de uma associação simbiótica estável entre organismos. Mais especificamente, esta teoria postula que os cloroplastos e as mitocôndrias têm origem num procarionte autotrófico que viveu em simbiose dentro de outro organismo, também unicelular, obtendo proteção e fornecendo ao hospedeiro a energia necessária para as atividades metabólicas. Deste modo, a célula eucariótica atual seria uma quimera formada por três genomas: o nuclear, o cloroplastidial e o mitocondrial. Sendo assim, podemos concluir que a teoria da endossimbiose propõe uma explicação para: a) o surgimento da célula procarionte. b) o surgimento dos autótrofos. c) o surgimento dos heterótrofos. d) o surgimento da célula eucarionte. ciências da natureza e suas tecnologias

17. (UEM/MODIFICADO) Sobre a origem da vida, segundo a Biologia, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) A vida na Terra teve início com o surgimento de uma bicamada fosfolipídica, que envolveu moléculas com capacidade de autoduplicação e metabolismo. (02) A panspermia sustenta que compostos orgânicos simples podem ter sido produzidos de maneira abiótica em vários pontos da Terra. (04) Um dos primeiros cientistas a formular ideias sobre a origem da vida foi Alexander Oparin, estudioso que produziu aminoácidos. (08) Atualmente a Ciência admite duas hipóteses sobre a origem da vida: a origem extraterrestre e a origem por evolução química. (16) A abiogênese foi contestada por Needham e Joblot por meio dos famosos caldos nutritivos preparados à base de carne.

(Texto Modificado: Bio, Sônia Lopes, 2008.)

20. (UNICAMP-SIMULADO) Considerando-se a composição da atmosfera primitiva, pode-se afirmar que a) o CO2 presente na atmosfera primitiva pode ter se originado da degradação aeróbica da glicose. b) a matéria precursora da vida só poderia ter se formado se houvesse enzimas para catalisar as reações entre os gases presentes na atmosfera primitiva. c) as substâncias orgânicas formadas a partir dos gases presentes na atmosfera primitiva deram origem a proteínas e ácidos nucleicos. d) os aminoácidos formados na Terra primitiva surgiram do aumento da interação de moléculas de ácido nucleico com proteínas. 21. (UECE) Recentemente, pesquisadores dissolveram em água material orgânico extraído dos meteoritos e obtiveram coacervados, reforçando a teoria da pangênese sobre a origem da vida. Coacervados são Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

a) bolsas delimitadas por membranas lipoproteicas. b) estruturas precursoras das bactérias, apresentando membrana, material genético, porém, sem parede celular. c) estruturas semelhantes a arqueobactérias, que não dependem da fotossíntese para sobreviver. d) aglomerados de proteínas que se formam espontaneamente em soluções aquosas com certo grau de acidez e de salinidade, envolvidos por uma película de água.

22. (UFRGS) A coluna da esquerda, a seguir, apresenta o nome de teorias sobre a evolução da vida na Terra; a da direita, afirmações relacionadas a três dessas teorias. 1. Abiogênese 2. Biogênese 3. Panspermia 4. Evolução química 5. Hipótese autotrófica ( ) ( ) ( )

Os primeiros seres vivos utilizaram compostos inorgânicos da crosta terrestre para produzir suas substâncias alimentares. A vida na Terra surgiu a partir de matéria proveniente do espaço cósmico. Um ser vivo só se origina de outro ser vivo.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 4–2–1. b) 4 – 3 – 2. c ) 1 –2 –4 . d) 5 – 1 – 3. e) 5 – 3 – 2.

23. (UNIRIO) Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova explicação para a origem da vida. Sua hipótese se resume nos seguintes passos descritos no esquema que se segue. Atmosfera primitiva

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Hidrogênio Vapor-d’água Metano Amônia

Aminoácidos

Primeiras Altas temperaturas, moléculas orgânicas centelhas e raios ultravioleta

Célula primitiva

Moléculas mais complexas

Substâncias Chuvas albuminoides Aquecimento no solo

Sopa Derivados primitiva dos de fostato oceanos

Protogenes

Coacervados Estado cloidal

Primeiras moléculas de nucleoproteínas

Pela teoria de Oparin, os primeiros seres surgidos na Terra teriam sido a) heterótrofos e aeróbicos. b) heterótrofos e anaeróbicos. c) autótrofos e anaeróbicos. d) autótrofos e aeróbios. e) autótrofos e heterótrofos.

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24. (CFTCE) O professor, químico e cientista Stanley Miller ficou famoso por ter sido o primeiro a demonstrar que moléculas orgânicas necessárias à vida poderiam ser geradas em laboratório. Miller conseguiu produzir, em seu experimento: a) polissacarídeos b) triglicerídeos c) moléculas de benzeno d) aminoácidos e) DNA e RNA 25. (UEL) Considere as frases a seguir. A “Afinal, o que é o homem dentro da natureza? [...] é-lhe impossível ver o nada de onde saiu e o infinito que o envolve.[...] O autor destas maravilhas conhece-as; e ninguém mais.” (Blaise Pascal)

B “A antiga aliança rompeu-se. O homem sabe, finalmente, que está só na imensidade indiferente do universo, donde emergiu por acaso. Nem o seu destino nem o seu dever estão escritos em parte alguma.” (Jacques Monod)

C “[...] a vida foi aqui lançada com microrganismos que teriam vindo nalguma forma de nave espacial enviada por uma civilização superior.” (Francis Crick)

Assinale a alternativa que indica, corretamente, as frases que expressam, respectivamente, as posições em defesa de: criacionismo, panspermia e evolucionismo. a) A, B, C. b) A, C, B. c) B, A, C. d) B, C, A. e) C, A, B.

26. (UERJ) Considere a hipótese de que o ambiente marinho primitivo, sem oxigênio molecular, onde viveram os primeiros organismos, contivesse moléculas orgânicas produzidas por síntese abiótica. Admita, ainda, que essas moléculas eram por eles decompostas para obtenção de energia. O tipo de nutrição e a forma de obtenção de energia desses organismos deveriam ser, respectivamente: a) homeotrófica - oxidação b) autotrófica - fotossíntese c) isotrófica - quimiossíntese d) heterotrófica - fermentação

Nível 3

27. (UEPG-MODIFICADO) Ao longo da história, temos relatos sobre cientistas que vêm interpretando as evidências da origem e evolução dos seres vivos. Analise as proposições. (01) Segundo a hipótese heterotrófica, os primeiros organismos viviam nos mares e utilizavam a energia solar para a sínte-


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

(02)

(04)

(08)

(16)

se de seus próprios alimentos orgânicos, a partir de água e gás carbônico. O processo aeróbio de fermentação era muito utilizado por seres primitivos, visto que podiam adquirir energia quebrando compostos orgânicos, em um ambiente pobre em oxigênio e rico em gás carbônico. Segundo a teoria da geração espontânea ou abiogênese, os seres vivos surgem a partir da matéria inanimada (exemplo: origem de sapos a partir de lama). Já segundo a teoria da biogênese, um ser vivo só surge a partir de outro ser preexistente. Os coacervados (ou coacervatos) são considerados os primeiros seres vivos a habitar a Terra e foram encontrados em mares ricos em matéria orgânica. Apresentam-se envoltos por uma membrana, com função de proteção e trocas de nutrientes com o meio, e detêm complexa organização de duplicação do DNA e síntese de proteínas nos ribossomos. Os primeiros seres autotróficos ou fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da atmosfera, pois introduziram o gás oxigênio ao meio, extremamente importante para a maioria das espécies atuais.

a) b) c) d) e)

3 7 12 15 19

29. (UFSC/MODIFICADO)

Cientistas da Universidade Queen Mary, de Londres, anunciaram, em agosto de 2016, a descoberta de um planeta orbitando a estrela mais próxima do nosso sistema solar, a Proxima Centauri. A empolgação dos cientistas se deve ao fato de ele ser o primeiro exoplaneta (planeta fora do sistema solar) onde há a possibilidade de existir vida. O gráfico abaixo mostra a concentração de um elemento vital para a maioria das formas de vida atuais que conhecemos.

O somatório das proposições corretas é: a) 8 b) 16 c) 20 d) 24 e) 26

O somatório das assertivas corretas é:

Com base nos conhecimentos sobre a origem e a evolução da vida na terra, analise: (01) o aumento da concentração desse elemento na atmosfera deve ter causado a morte da maioria dos seres vivos na época. (02) o elemento da figura é o gás carbônico, cuja concentração começou a aumentar na atmosfera após a Revolução Industrial. (04) o elemento da figura é a água, essencial para as formas de vida que conhecemos, pois em sua presença ocorrem as reações químicas nos seres vivos. (08) é impossível saber a concentração desse elemento na atmosfera de três bilhões de anos atrás, pois somente a partir do século XX se passou a quantificar sua presença na atmosfera. (16) o aumento desse elemento na atmosfera provocou a oxidação de muitos metais, os quais se depositaram no fundo dos oceanos. (32) atualmente, todos os seres vivos, com exceção de algumas bactérias anaeróbicas, possuem mecanismos químicos/ fisiológicos eficientes de proteção contra os efeitos desse elemento.

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28. (UEPG/MODIFICADO) Embora não se tenha um retrato exato dos seres vivos mais primitivos, pode-se imaginar que em seu interior ocorriam reações químicas ordenadas, as quais, controladas pelas informações genéticas transformavam moléculas energéticas de alimento em componentes de seu próprio corpo, o que permitia crescimento e reprodução desses seres. Em relação às teorias de origem e evolução dos processos energéticos, analise: (01) Acredita-se que, no início da evolução da fotossíntese, os reagentes eram o gás carbônico e o sulfeto de hidrogênio. Esse tipo de fotossíntese é realizado ainda hoje por algumas espécies de bactérias conhecidas como sulfobactérias. (02) A adaptação que permitiu utilizar substâncias simples e energia da luz solar garantiu a enorme propagação das bactérias fotossintetizantes primitivas, as quais invadiram os mares e todos os ambientes úmidos do planeta. (04) A maioria dos seres que habitavam o planeta há dois bilhões de anos não estavam adaptados em processos celulares que protegem a célula contra os efeitos nocivos do gás oxigênio e extinguiram-se. (16) A partir de 2,5 bilhões de anos atrás, a concentração de gás oxigênio, praticamente inexistente até então, aumentou progressivamente até atingir a porcentagem atual, em torno de 21%. O gás oxigênio liberado na atmosfera pelos seres fotossintetizantes não teve impacto na vida no planeta.

O somatório das proposições corretas é: a) 7 b) 15 c) 20

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

d) 28 e) 49 Texto para a próxima questão: A Grande Fonte Prismática descarrega uma média de 2548 litros de água por minuto, é a maior de Yellowstone, com 90 metros de largura e 50 metros de profundidade, e funciona como muitos dos recursos hidrotermais do parque. A água subterrânea profunda é aquecida pelo magma e sobe à superfície sem ter depósitos minerais como obstáculos. À medida que atinge o topo, a água se resfria e afunda, sendo substituída por água mais quente vinda do fundo, em um ciclo contínuo. A água quente também dissolve parte da sílica, SiO2(s), presente nos riolitos, rochas ígneas vulcânicas, sobre o solo, criando uma solução que forma um depósito rochoso sedimentar e silicoso na área ao redor da fonte. Os pigmentos iridescentes são causados por micróbios — cianobactérias — que se desenvolvem nessas águas quentes. Movendo-se da extremidade mais fria da fonte ao longo do gradiente de temperatura, a cianobactéria Calothrix vive em temperaturas não inferiores a 30°C, também pode viver fora da água e produz o pigmento marrom, que emoldura a fonte. A Phormidium, por outro lado, vive entre 45°C e 60°C e cria o pigmento laranja, ao passo que Synechococcus suporta temperaturas de até 72°C e é verde-amarelo. (A GRANDE... 2013. p. 62-63).

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30. (UEPB) Na história da vida na Terra, o aparecimento da fotossíntese representa um passo de extrema importância. A partir da leitura das informações contidas no gráfico abaixo e dos conhecimentos da ciência atual, analise as proposições que seguem:

I. As primeiras bactérias fotossintetizantes capazes de utilizar H2O em lugar de H2S teriam surgido há pouco menos de 3 bilhões de anos. A abundância de água no planeta permitiu que essas bactérias se espalhassem por todo o planeta. Elas teriam sido ancestrais das cianobactérias atuais. II. Esse processo, atualmente realizado por algas, plantas e bactérias em geral, consiste na produção de substâncias energéticas alimentares a partir de H2O e CO2, utilizando

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luz como fonte de energia. A maioria dos seres autotróficos atuais também produz O2 que é liberado para o ambiente. III. Acredita-se que, inicialmente, os reagentes para a fotossíntese eram CO2 e H2S. Corrobora essa hipótese a existência das sulfobactérias, organismos capazes de realizar fotossíntese utilizando o gás carbônico e o sulfeto de hidrogênio que, na presença de energia luminosa, reagem, produzindo glicose, enxofre e água. IV. No início, a atmosfera terrestre era pobre em O2, que era produzido principalmente pela decomposição de moléculas de água sob ação da radiação ultravioleta do Sol. A grande proliferação e dispersão de bactérias fotossintetizantes primitivas fez com que, a partir de 2,5 bilhões de anos atrás, a concentração de O2 aumentasse progressivamente até estabilizar-se em torno de 21%, que é a porcentagem atual. V. Atualmente a hipótese mais aceita sobre o modo de nutrição dos primeiros seres vivos é a autotrófica. De acordo com essa hipótese os primeiros seres vivos seriam quimiolitoautotróficos, e a partir destes teriam surgido primeiro os fermentadores, depois os fotossintetizantes e, por fim, os aeróbios. Assinale a alternativa que apresenta as proposições corretas. a) I e II, apenas. b) l, III, IV e V, apenas. c) Il, IV e V, apenas. d) IV e V, apenas. e) Todas.

31. (UPE/MODIFICADO) O termo “mundo de RNA” foi criado por Gilbert, em 1986, para delinear um cenário no qual a principal molécula ativa na origem da vida era o RNA. Em relação à hipótese do mundo de RNA, conclui-se que a) a reprodução e o metabolismo das primeiras formas de vida dependiam das atividades catalíticas e replicativas das proteínas. b) ao se multiplicarem, moléculas de RNA produziam versões ligeiramente diferentes entre si; algumas delas tinham maior capacidade de se perpetuarem e de se reproduzirem, transmitindo essas características à descendência. c) o RNA é a única molécula capaz de armazenar informação genética nos primódios e nos tempos atuais, propriedade que, até alguns anos atrás, se acreditava limitada às proteínas. d) o RNA precedeu o DNA, visto exercer vários papéis na célula, tais como: mensageiro (RNAm), transportador (RNAt), ribossômico (RNAr). Além disso, os ribonucleotídeos são derivados dos desoxirribonucleotídeos, e o DNA não é tão estável quanto o RNA. e) a catálise das ribozimas no mundo de RNA, há bilhões de anos, era muito mais eficiente por causa das baixas temperaturas, quando comparada à catálise atual das enzimas proteicas, o que reforça a hipótese do RNA como molécula inicial.

32. (UFSM) Considerando a importância da luz solar nos processos de origem e evolução biológica, assinale a afirmativa correta.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

corretamente que uma das condições presentes na atmosfera primitiva, sem a qual não haveria abundância de nutrientes nos oceanos primitivos, era a) a presença do CO2, numa atmosfera similar à dos planetas Vênus e Marte, os quais estariam nos estágios iniciais de evolução da vida. b) a presença de uma atmosfera redutora, onde metano, amônia e vapor-d’água estariam entre os principais componentes. c) o ambiente estável, onde a energia na atmosfera se manifestava como no ambiente contemporâneo. d) a presença abundante de oxigênio para proporcionar reações químicas mais eficazes na produção de matéria orgânica. a) Os vírus foram os primeiros seres vivos a surgir no planeta, a partir de seres autotróficos. b) Os fungos incluem seres eucarióticos e autotróficos. c) Na evolução da vida, as bactérias foram precursoras dos protozoários. d) Todas as bactérias são heterotróficas, sendo divididas em aeróbicas, anaeróbicas e fermentadoras. e) Os reinos dos fungos e dos protozoários apresentam exemplos de seres primitivos e procarióticos.

35. (UFPEL) Miller, em 1953, testou a hipótese da Evolução gradual dos sistemas químicos para provar a origem da vida no planeta Terra. Para isso, ele construiu um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva, introduziu nele gases que provavelmente constituíam a atmosfera e colocou água, a qual, ao ser fervida, formava vapor. A mistura gasosa foi submetida a descargas elétricas, simulando as condições do clima da época. Após a condensação do material, verificou-se a presença de aminoácidos.

Texto para a próxima questão: Os fósseis mais antigos da vida, assim como seus mais velhos vestígios químicos, aparecem no registro rochoso quase imediatamente depois de a Terra haver formado uma crosta sólida, há cerca de 3,85 bilhões de anos. Esses remanescentes das mais antigas formas de vida são procarióticos. Neles, o sexo difere fundamentalmente do sexo reprodutor dos animais e das plantas. Sendo verdadeiramente transgênico, o sexo procariótico sempre implica a movimentação de genes de uma fonte doadora para uma bactéria receptora viva. Essa movimentação genética, presente no alvorecer da vida, proporcionou um importante meio de sobrevivência a todas as formas biológicas posteriores. MARGULIS, Lynn; SAGAN, Dorion. O que é o sexo? Rio de Janeiro:Jorge Zahar, 2002.

34. (UECE) Sabe-se que a hipótese heterotrófica é a mais aceita para explicar a origem da vida. Essa hipótese foi proposta com base na suposição de que tenha se formado uma sopa orgânica na terra primitiva. Dentre as condições abaixo, podemos afirmar

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33. (UESC) Ao considerar o sexo procariótico “verdadeiramente transgênico”, o autor defende a ideia de que a reprodução sexuada presente nos procariontes se caracteriza como a) resultado da transferência de informação genética entre procariontes preexistentes, permitindo a formação de DNA recombinante. b) um processo natural de clonagem em que todos os indivíduos são idênticos uns aos outros. c) detentor de uma fecundação diferenciada entre gametas haploides. d) um tipo especial de mutação geradora de características genéticas favoráveis. e) um processo eficiente de transferência de genes dos indivíduos progenitores para os seus descendentes.

Baseado no texto e em seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que o experimento de Miller a) obteve moléculas orgânicas que fazem parte das proteínas, as quais exercem papéis essenciais nas células, como, por exemplo, as funções enzimáticas. b) não provou a formação de uma molécula com função de gene. Essa molécula provavelmente tenha sido semelhante ao RNA, pois ele, além de transmitir as características, tem capacidade de se autoduplicar. c) provou apenas a formação de moléculas e não a origem do primeiro ser vivo; provavelmente esse era semelhante a um procarionte atual, apresentando apenas uma membrana externa, citoplasma e material genético disperso. d) provou que, sob certas condições, é possível haver formação de compostos orgânicos, sem a participação de seres vivos. e) não provou a formação de moléculas com função energética, portanto os primeiros seres vivos provavelmente eram heterotróficos, produzindo seu próprio alimento.

36. (UEL) Analise o esquema a seguir. Atmosfera rica em CH4, H2, H2O NH3 Células primitivas

Aminoácidos compostos orgânicos

Proteínas ácidos nucleicos

Organismos primitivos

Organismos complexos

Com base no esquema e nos conhecimentos sobre a origem da vida, considere as afirmativas a seguir. I. O esquema representa a origem abiótica da vida, em conformidade com a teoria de Oparin-Haldane. II. Os organismos primitivos - microrganismos - foram precedi-

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dos, em nosso planeta, por uma longa evolução dos compostos químicos. III. Os organismos mais complexos portam em seu DNA muitas informações dos organismos que lhes antecederam na Terra. IV. As moléculas de proteínas e de ácidos nucleicos dos organismos atuais são estruturalmente distintas daquelas presentes em organismos primitivos. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e III. b) I e IV. c) II e IV. d) I, II e III. e) II, III e IV.

37. (CFTMG) Sobre o surgimento da vida no planeta, afirma-se que:

39. (UFPI) Nas condições da atmosfera primitiva, faça uma simulação do experimento histórico e típico de Stanley Lloyd Miller (1930-2007), que teria reproduzido o surgimento das moléculas orgânicas essenciais à vida. Use o desenho esquemático a seguir para responder às indagações: I. Quais os gases que simulavam a mistura submetida às descargas elétricas (3), no experimento de Miller? Coloque-os no compartimento 1. II. Qual a substância que foi colocada no compartimento 2, para aquecimento (4)? III. Quais as prováveis moléculas orgânicas simples que poderiam ter representantes retidos no espaço 5? Marque a alternativa que contém somente dados corretos, seguindo a sequência das indagações.

I. O primeiro organismo era heterótrofo e apresentava uma pequena coleção enzimática. II. Os primeiros seres que surgiram eram autótrofos, porque havia uma grande escassez de alimento. III. O aparecimento dos primeiros heterótrofos levou à formação de coacervados nos mares primitivos. IV. O surgimento de moléculas complexas, como as proteínas, antecede o aparecimento dos aminoácidos. V. Os raios ultravioleta e as descargas elétricas são fundamentais na formação de moléculas orgânicas simples.

3

1

2

São corretas as afirmações: a) I e III. b) I e V. c) II, III e IV. d) II, IV e V.

ciências da natureza e suas tecnologias

38. (UNESP) Uma vez que não temos evidência por observação direta de eventos relacionados à origem da vida, o estudo científico desses fenômenos difere do estudo de muitos outros eventos biológicos. Em relação a estudos sobre a origem da vida, apresentam-se as afirmações seguintes. I. Uma vez que esses processos ocorreram há bilhões de anos, não há possibilidade de realização de experimentos, mesmo em situações simuladas, que possam contribuir para o entendimento desses processos. II. Os trabalhos desenvolvidos por Oparin e Stanley Miller ofereceram pistas para os cientistas na construção de hipóteses plausíveis quanto à origem da vida. III. As observações de Oparin sobre coacervados ofereceram indícios sobre um processo que se constituiu, provavelmente, em um dos primeiros passos para a origem da vida, qual seja o isolamento de macromoléculas do meio circundante. Em relação a essas afirmações, podemos indicar como correta(s): a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

118

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

5

4

a)

b)

c)

d)

e)

I

II

III

COO2, CHO4, NH2, H2

H2O

Amido, nucleotídeos, glicogênio e polipeptídios.

CO2, CH3, NH2, H3

H2O2

Amônia, proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas.

COO2, CHO4, NH2, H2

H2O

Coacervados, proteínas, ácidos nucleicos e polipeptídios.

CO2, CH3, NH2, H2

H2O

Sacarose, coacervados, aminoácidos e proteínas.

CH4, H2, NH3

H2O

Glicina, alanina, sarcosina, purinas e pirimidinas.

40. (UECE) Analise as afirmações a seguir sobre a origem da vida na Terra. I. O início do período holoceno é o marco inicial para o surgimento da vida na Terra. II. Stanley Miller, em 1953, teve o mérito de demonstrar que moléculas orgânicas poderiam ter se formado nas condições da Terra primitiva.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

III. A teoria da “Panspermia”, sobre a origem da vida, afirma que a vida se originou no fundo do mar, longe de uma fonte fornecedora de fotossintato, e aproveitando a energia geotérmica emanada por chaminés submarinas. Sobre as afirmações anteriores, assinale o correto. a) Apenas a I é verdadeira. b) Apenas a II é verdadeira. c) Apenas a III é verdadeira. d) São verdadeiras a I, a II e a III.

41. (UNESP) Segundo a teoria de Oparin, a vida na Terra poderia ter sido originada a partir de substâncias orgânicas formadas pela combinação de moléculas, como metano, amônia, hidrogênio e vapor-d’água, que compunham a atmosfera primitiva da Terra. A esse processo seguiram-se a síntese proteica nos mares primitivos, a formação dos coacervados e o surgimento das primeiras células. Considerando os processos de formação e as formas de utilização dos gases oxigênio e dióxido de carbono, a sequência mais provável dos primeiros seres vivos na Terra foi: a) autotróficos, heterotróficos anaeróbicos e heterotróficos aeróbicos. b) heterotróficos anaeróbicos, heterotróficos aeróbicos e autotróficos. c) autotróficos, heterotróficos aeróbicos e heterotróficos anaeróbicos. d) heterotróficos anaeróbicos, autotróficos e heterotróficos aeróbicos. e) heterotróficos aeróbicos, autotróficos e heterotróficos anaeróbicos. Nível 4

42. (ACAFE) Descoberta cobra com quatro patas que viveu no Brasil há 120 milhões de anos.

Fonte: Biologia Total, 01/08/2015. Disponível em: https://www.biologiatotal.com.br

Considerando as informações contidas no texto e os conhecimentos relacionados ao tema, é correto afirmar, exceto: a) Todo o conjunto de evidências de que dispomos, órgãos homólogos, órgãos vestigiais, embriologia comparada, fósseis, entre outras, suporta as conclusões centrais da teoria da evolução, que a vida na Terra evoluiu e que as espécies possuem ancestrais comuns.

TÓPICO 3: Níveis de organização dos seres vivos e sistemas de classificação Nível 2

43. (IFPE) Um estudante recebeu uma tarefa de seu professor: dar um passeio pelos jardins da Escola e realizar a coleta de quatro organismos pertencentes ao Reino Metazoa e que fizesse a classificação de cada um, indicando os seus respectivos Filos. O estudante coletou os quatro organismos, numerando-os de 1 a 4. Os organismos coletados encontram-se numerados e representados pelas figuras abaixo.

ciências da natureza e suas tecnologias

Em termos evolutivos, os lagartos e as cobras são espécies muito próximas. Porém, somente três etapas deste processo de transição eram conhecidas. Iniciou-se com os lagartos, que evoluíram para lagartos com corpo de cobra e patas e, posteriormente, para cobras. A descoberta deste fóssil preenche um quarto estágio, que seria a cobra com patas. O fóssil da cobra com patas, que viveu há 120 milhões de anos, foi descoberto na chapada do Araripe, no Ceará. Essa região é conhecida por ter inúmeros vestígios pré-históricos. A descoberta foi publicada na revista Science por pesquisadores estrangeiros e nomeada de Tetrapodophis amplectus.

b) A evolução tem suas bases fortemente corroboradas pelo estudo comparativo dos organismos, sejam fósseis ou atuais. É responsável tanto pelas similaridades que vemos entre as formas de vida quanto pela diversidade dessa mesma vida. c) Segundo a Teoria da Evolução química proposta por Haldane e Oparin, a vida teria surgido a partir de um processo de evolução química, em que compostos inorgânicos combinaram-se originando moléculas orgânicas simples (açúcares, aminoácidos, bases nitrogenadas e ácidos graxos), que produziram moléculas mais complexas como proteínas, lipídeos e ácidos nucleicos. Essas moléculas originaram estruturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo, dando origem aos primeiros seres vivos unicelulares, procariontes e aeróbios. d) De acordo com o Neodarwinismo, a evolução é o resultado de um conjunto de fatores que atuam em uma população: mutação, fluxo gênico, seleção natural e deriva genética. A mutação aumenta a variabilidade genética das espécies, enquanto a seleção natural reduz, pois aumenta a frequência de um alelo favorável e reduz a frequência de outro.

A alternativa que apresenta a identificação feita pelo aluno, correta e respectivamente de acordo com a numeração, é: a) (1) Filo Chordata; (2) Filo Mollusca; (3) Filo Arthropoda e (4) Filo Arthropoda. b) (1) Filo Arthropoda; (2) Filo Mollusca; (3) Filo Chordata e (4) Filo Arthropoda. c) (1) Filo Chordata; (2) Filo Mollusca; (3) Filo Arthropoda e (4) Filo Insecta. d) (1) Filo Chordata; (2) Filo Gastropoda; (3) Filo Arachinida e (4) Filo Insecta. e) (1) Filo Mollusca; (2) Filo Chordata; (3) Filo Arthropoda e (4) Filo Arthropoda.

44. (UFPE/MODIFICADO) O processo de surgimento de novas espécies que se adaptam a ambientes diversos está na base do aumento da biodiversidade e é influenciado por fatores bióticos e abióticos. Darwin soube observar esse processo, associá-lo ao Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

119


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

trabalho de outros pesquisadores, e propor leis que o descrevem. Nesse sentido, podemos afirmar o que segue. ( ) As ideias de Malthus sobre crescimento populacional e produção de alimentos foram fundamentais para as conclusões de Darwin. ( ) A variação nas características dos filhotes foi assumida por Darwin como a base sobre a qual atua a seleção natural. ( ) O isolamento de parte de uma população pode contribuir para a formação de uma nova espécie. ( ) A transmissão das características dos organismos bem-sucedidos aos descendentes é essencial para a evolução, mas Darwin não conseguiu explicá-la. ( ) “Síntese moderna” se refere à releitura das ideias de Darwin sob a luz da Genética. A sequência correta é: a) V-V-V-V-V b) V-V-V-V-F c) F-V-V-V-V d) F-F-V-V-V e) V-V-V-F-V

45. (CP2) A Área

de Proteção Ambiental Costa dos Corais (APACC), no litoral de Alagoas e Pernambuco, é uma região de intensa beleza natural que ainda não conseguiu afastar de vez as ameaças que rondam seus recifes e manguezais. Após o fechamento de 400 hectares à visitação, foi observado que toda a estrutura dos recifes de corais se recuperou. Nos animais com fecundidade alta, como os polvos, esses resultados são visíveis. A quantidade de lagostas aumentou seis vezes. Outro fator que aponta para a recuperação é a redução dos ouriços, que servem de alimento para peixes. (Adaptado de Rafaella Javoski, in O Globo – AMANHÃ / 30/10/2012 / p.8-9)

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Corais, polvos, lagostas e ouriços são animais invertebrados classificados, respectivamente, como: a) poríferos / moluscos / equinodermas / artrópodes b) cnidários / moluscos / artrópodes / equinodermas c) cnidários / anelídeos / artrópodes / moluscos d) poríferos / artrópodes / moluscos / equinodermas

46. (FATEC) A figura a seguir representa uma árvore filogenética, referente à classificação dos seres vivos em cinco reinos, bem como alguns seres vivos pertencentes a cada um desses reinos.

Pensando nas características de alguns seres representados na árvore filogenética, é correto afirmar que o reino a) Animalia agrupa os seres vivos unicelulares e pluricelulares, organizados em vertebrados e invertebrados. b) Fungi é formado por seres vivos autótrofos, como os cogumelos e os bolores. c) Protoctista reúne as algas e os protozoários exclusivamente pluricelulares. d) Monera inclui as bactérias que não têm núcleo e nem material genético. e) Plantae agrupa seres vivos pluricelulares, clorofilados e eucariontes.

47. (UERN) “Espécie é um grupo de populações cujos indivíduos, em condições naturais, são capazes de se cruzar e de produzir descendentes férteis, estando reprodutivamente isolados de indivíduos de outras espécies.” O conceito biológico de espécie disposto anteriormente foi proposto por a) Lineu. b) Darwin. c) Henning. d) Dobzhansky e Mayr. 48. (UCS) Analisando um organismo em laboratório, um biólogo constatou nele as seguintes características: — organismo multicelular com tecidos verdadeiros; — ausência de clorofila; — obtenção de alimento por ingestão; — organismo heterotrófico. O organismo analisado pertence a qual dos seguintes reinos? a) Protista b) Fungi c) Animalia d) Plantae e) Monera

49. (UFSM) Nas Artes, os artistas classificam suas obras segundo diversos padrões inerentes a cada área, por exemplo, a Pintura e a Escultura. Na Biologia, o processo é similar, pois há também um sistema de classificação dos organismos. A parte da Biologia que identifica, nomeia e classifica os seres vivos é a Taxonomia, e a parte que estuda as relações evolutivas entre eles é a Sistemática. Então, assinale a alternativa correta. I. O conceito biológico de espécie pode ser aplicado para qualquer ser vivo. II. A especiação, ou surgimento de uma nova espécie, ocorre através do isolamento geográfico de duas populações, seguido do isolamento reprodutivo. III. O nome científico das espécies pode ser escrito em qualquer língua, devendo, no entanto, ser binomial, com a primeira palavra indicando o epíteto genérico (gênero). Está(ão) correta(s) a) apenas I.

120

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

b) c) d) e)

52. (UPE) Na música infantil Fui à Espanha, o caranguejo é comparado a um peixe, mas caracteriza-se pela presença de vértebras, aquele não as possui e, ainda assim, pertencem a uma mesma categoria hierárquica na nomenclatura Zoológica.

apenas II. apenas III. apenas I e II. apenas II e III.

50. (IFCE) Para facilitar o estudo dos seres vivos, os cientistas subdividem os reinos em grupos menores: filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Os organismos pertencentes a um mesmo grupo possuem características que contemplam determinados critérios, devendo descender de um único ancestral comum. Sobre isso, é correto afirmar-se que a) à medida que os subgrupos se aproximam da espécie, os critérios tornam-se cada vez mais gerais. b) as aves que pertencem à mesma ordem apresentam características comuns, como fecundação externa e plumagem brilhante. c) o gênero é uma subdivisão da família e compreende todos os animais que possuem coluna vertebral. d) os fungos são seres procariontes unicelulares ou pluricelulares. Os cogumelos, as leveduras e os bolores são representantes do reino dos fungos. e) os indivíduos que pertencem a uma mesma espécie possuem várias características em comum. Por exemplo, são capazes de se reproduzir entre si, gerando descendentes férteis.

51. (ENEM) Os Bichinhos e O Homem Arca de Noé (Toquinho & Vinicius de Moraes)

MORAES, V. A arca de Noé: poemas infantis. São Paulo: Companhia das Letrinhas, 1991.

O poema acima sugere a existência de relações de afinidade entre os animais citados e nós, seres humanos. Respeitando a liberdade poética dos autores, a unidade taxonômica que expressa a afinidade entre nós e estes animais é a) o filo. b) o reino. c) a classe. d) a família. e) a espécie.

(domínio público)

“Fui à Espanha buscar o meu chapéu, azul e branco da cor daquele céu. Olha palma, palma, palma, olha pé, pé, pé, olha roda, roda, roda, caranguejo, peixe é. Caranguejo não é peixe, caranguejo peixe é. Caranguejo só é peixe na enchente da maré ...” Dessa forma, obrigatoriamente devem pertencer à (ao) mesma(o) a) classe. b) espécie. c) família. d) ordem. e) reino.

53. (UECE) Ao longo da história, muitos sistemas para a classificação dos seres vivos foram propostos, mas até hoje essa questão continua controversa e muitos organismos ainda não se encontram colocados nos grupos mais adequados. O sistema atual de classificação utiliza o Sistema Binomial de Nomenclatura, proposto por Lineu, e, segundo essa proposta, o cão doméstico (Canis familiaris), o lobo (Canis lupus) e o coiote (Canis latrans) pertencem a uma mesma categoria taxonômica. Esses animais fazem parte de um(a) mesmo(a) a) gênero. b) espécie. c) raça. d) família.

ciências da natureza e suas tecnologias

Nossa irmã, a mosca É feia e tosca Enquanto que o mosquito É mais bonito Nosso irmão besouro Que é feito de couro Mal sabe voar Nossa irmã, a barata Bichinha mais chata É prima da borboleta Que é uma careta Nosso irmão, o grilo Que vive dando estrilo Só pra chatear

Fui à Espanha

Nível 3

54. (UFSJ) Considere as fichas taxonômicas a seguir apresentando os táxons, sendo que sempre a linha superior refere-se a uma categoria mais abrangente que a linha inferior. Analise as afirmativas a seguir, baseando-se nas informações apresentadas nas fichas. I. Independente do hábito alimentar de cada um dos animais e embora nem todos possam ser considerados carnívoros, todos pertencem à ordem Carnivora. II. Os indivíduos 2 ,3 e 4 pertencem ao mesmo gênero, embora sejam de famílias distintas. III. Os indivíduos 3 e 4 pertencem ao mesmo gênero. Esses aniPré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

121


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

mais pertencem à mesma família do indivíduo 2. IV. Todos os indivíduos apresentam a mesma ordem e a mesma família, variando apenas as subfamílias. 1

2

3

4

Metazoa

Metazoa

Metazoa

Metazoa

Chordata

Chordata

Chordata

Chordata

Mammalia

Mammalia

Mammalia

Mammalia

Carnivora

Carnivora

Carnivora

Carnivora

Procyonidae

Canidae

Canidae

Canidae

Potos flavus

Chrysocyon brachyurus

Canis latrans

Canis lupus

Com base nessa análise, estão CORRETAS apenas as afirmativas a) I e III. b) I e II. c) II e III. d) II e IV.

Considerando que tenham sido baseados em animais reais e de acordo com a atual classificação biológica, pode-se afirmar que a) todos pertencem à mesma classe, porém, seriam separados em duas ordens distintas. b) todos pertencem ao mesmo filo, porém seriam separados em duas classes distintas. c) as aves são do mesmo gênero, porém pertencem a ordens distintas. d) as aves são da mesma classe, porém pertencem a reinos distintos. e) todos pertencem ao mesmo subfilo, porém pertencem a domínios distintos.

57. (UFTM) Considerando os reinos representados na figura, alguns alunos fizeram as seguintes afirmações:

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55. (UPF) Os reinos de seres vivos indicados (esquerda) devem Seres vivos Características ser associados às suas características (direita). I. Monera ( ) sem clorofila, heterótrofos, reprodução sexuada ou assexuada (esporos) II. Protista

( )

unicelulares, sem mitocôndrias e cloroplastos; autótrofos ou heterótrofos

III. Fungi

( )

autótrofos, pluricelulares; células ricas em sistema de endomembranas

IV. Plantae

( )

heterótrofos, pluricelulares; reprodução sexuada

V. Animalia

( )

unicelulares, ricos em sistema de endomembranas; autótrofos ou heterótrofos

A sequência correta, de cima para baixo, é: a) I, II, V, IV e III. b) III, II, IV, V e I. c) I, III, IV, V e II. d) III, I, IV, V e II. e) II, III, V, IV e I.

56. (UFTM) Na animação Rio, do brasileiro Carlos Saldanha, os personagens são, principalmente, diferentes tipos de aves e um cachorro.

122

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

I. Algumas espécies de A e C possuem os plasmídeos, fundamentais para a realização da engenharia genética. II. Proporcionalmente aos demais reinos, os principais parasitas causadores de doenças no homem estão em C e E. III. Em A estão organismos que funcionam como bons biorremediadores, justificando sua importância ecológica. IV. A obtenção de energia na fermentação ocorre apenas nos seres de A e C, e não nos seres dos outros reinos. V. A manutenção de O2 na atmosfera é realizada de modo mais significativo por alguns representantes do reino A e B, do que por representantes do reino D. É correto apenas o que se afirma em a) I, III e IV. b) II e IV. c) I, IV e V. d) II, IV e V. e) III e V.


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

58. (UECE) Um monitor da disciplina de zoologia do curso de Ciências Biológicas recebeu do seu professor, para utilizar em uma aula prática, uma tabela contendo animais que deveriam ser colocados em seus respectivos filos. Animal

Filo

Caranguejo Minhoca Caracol Polvo Barata

A resposta que completaria corretamente a tabela, de cima para baixo, é a) Crustácea, Annelida, Mollusca, Cephalopoda, Insecta. b) Arthropoda, Annelida, Mollusca, Mollusca, Insecta. c) Arthropoda, Annelida, Mollusca, Mollusca, Arthropoda. d) Crustácea, Annelida, Gastropoda, Cephalopoda, Insecta.

59. (UFSC/MODIFICADO) As figuras a seguir mostram o verso das cédulas de real atualmente em circulação:

ção através de brânquias. (16) O animal representado na cédula de R$ 2,00 pertence à classe dos répteis. (32) Os mamíferos são representados nas cédulas de R$ 10,00, R$ 20,00 e R$ 50,00. (64) Em termos evolutivos, a classe representada pelo animal na cédula de R$ 100,00 é a mais antiga de todas as apresentadas nas notas. O somatório das proposições corretas é: a) 3. b) 15. c) 50. d) 64. e) 82.

60. (FGV) O sistema de classificação taxionômica ainda hoje utilizado foi elaborado por Carl von Linné 101 anos antes de Charles Darwin publicar A Origem das Espécies. Para Lineu, a invariabilidade das espécies é a condição da ordem na natureza. Para Darwin, nossas classificações deveriam se tornar, até onde for possível adequá-las, genealogias. Já no início do atual século, o pesquisador norte-americano Kevin de Queiroz propôs que adotássemos um novo código de classificação, no qual se perderiam as categorias taxionômicas mais amplas do sistema lineano (praticamente do gênero para cima) e que fosse norteado pelas relações de proximidade evolutiva entre os seres vivos.

Sobre a imagem de animais representados nas cédulas, analise as proposições: (01) As cédulas possuem imagens de duas classes de animais. (02) Todos os animais representados nas cédulas pertencem ao filo dos Cordados. (04) O animal representado na cédula de R$ 100,00 é da mesma classe dos golfinhos. (08) Os animais representados nas cédulas de R$ 1,00, R$ 5,00 e R$ 10,00 possuem características comuns, como a respira-

ciências da natureza e suas tecnologias

A partir do texto, pode-se dizer que: a) o sistema lineano de classificação não permite visualizar as relações de ancestralidade e descendência entre os seres vivos. b) mesmo após a publicação do livro de Darwin, o sistema lineano foi mantido por esclarecer acerca das relações evolutivas entre as espécies. c) para Darwin, a classificação taxionômica deveria ser readequada para que refletisse o grau de semelhança morfológica entre as espécies. d) para o pesquisador Kevin de Queiroz, as espécies não têm importância quando da construção de um sistema de classificação taxionômica. e) Lineu antecipou, em 101 anos, os conceitos evolutivos posteriormente postulados por Darwin, conceitos estes atualmente questionados por Kevin de Queiroz.

61. (UEPG/MODIFICADO) Em 1735, o botânico sueco Lineu publicou o trabalho Systema naturae, no qual propôs a classificação dos seres vivos em grupos, hoje chamados táxons, que constituem uma hierarquia. As categorias taxonômicas por ele propostas ainda são mantidas até os dias atuais, com algumas poucas modificações. Sobre seu trabalho e a taxonomia atual analise as assertivas a seguir: (01) A sequência correta para as categorias taxonômicas atualmente é: reino – classe – filo – ordem – gênero – família – espécie. (02) O critério básico da classificação de Lineu, quando ainda Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

não havia surgido a teoria da evolução biológica, era a semelhança anatômica entre os organismos, pois as espécies eram consideradas tipos padrões e imutáveis, conceito este chamado de fixismo. (04) Em vez de serem “tipo” imutáveis, caracterizados apenas pela anatomia, as espécies são hoje classificadas segundo critérios fisiológicos, embriológicos, bioquímicos, genéticos e ecológicos, que podem revelar mais corretamente seus parentescos naturais e evolutivos. (08) Atualmente foram acrescentados mais dois táxons às categorias taxonômicas propostas por Lineu: o filo e a família. (16) Nesse sistema de classificação havia dois grandes grupos: reino vegetal e reino animal. Dentro de cada reino eram reunidas várias classes; numa classe, várias ordens; numa ordem, vários gêneros e num gênero, várias espécies. O somatório das proposições corretas é: a) 3 b) 6 c) 14 d) 30 e) 81

62. (UFPR) O conhecimento da biodiversidade é fundamental

ciências da natureza e suas tecnologias

para sua conservação e para o uso sustentável. No entanto, a biodiversidade sobre a Terra é tão grande que, para estudá-la, faz-se necessário inicialmente nomeá-la. Os seres vivos não podem ser discutidos ou tratados de maneira científica sem que sejam denominados e descritos previamente. Os nomes científicos dão um significado universal de comunicação, uma linguagem essencial do conhecimento da biodiversidade, servindo também como um banco de dados único de informação. É inerente ao ser humano a necessidade de organização dos objetos em grupos, simplificando a informação a fim de facilitar seu entendimento. Nesse contexto se insere a classificação biológica. Considere as afirmativas a seguir, correlacionadas com o texto acima: 1. As categorias taxonômicas são, em ordem hierárquica: Reino, Filo, Família, Ordem, Classe, Gênero e Espécie. 2. Os seres vivos estão distribuídos nos seguintes reinos: Monera, Protista, Fungi, Metaphyta (Plantae) e Metazoa (Animália). 3. A partir do texto, deduz-se que as regras de nomenclatura garantem uma única linguagem universal da informação biológica. 4. O processo de identificação de um ser vivo consiste em estabelecer uma correlação de identidade entre o exemplar objeto da identificação e aquele que já foi classificado, definindo assim seu nome científico. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.

124

Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

63. (FGV) Em um determinado restaurante, três eram os pratos mais pedidos: Prato 1 - Torta de espinafre com cebolas e cogumelos. Prato 2 - Filé de peixe ao molho de camarão. Prato 3 - Rocambole misto de carne bovina e suína, com recheio de linguiça de frango. Em relação à classificação dos organismos citados na descrição de cada prato, pode-se dizer que: a) três diferentes organismos, cada um deles de um diferente prato, pertencem a um mesmo reino. b) em cada um dos pratos, os organismos são de diferentes espécies, gêneros e famílias, contudo pertencem à mesma ordem ou à mesma classe. c) no prato 3, os organismos pertencem ao mesmo filo e classe, mas não à mesma ordem. d) no prato 2, ambos os organismos pertencem ao mesmo filo. e) o prato 1 apresenta organismos de um maior número de reinos.

Nível 4

64. (UEPA) Ambientalistas do mundo todo estão engajados em defender uma causa mais grave do que muita gente pensa: o combate ao tráfico de animais silvestres. Tanto quanto rentável a grandes quadrilhas, este é um mercado cruel, que, no Brasil, retira cerca de 38 milhões de animais de seu habitat natural. Destes animais, somente um em cada dez sobrevive. A saga dos protetores desses animais é conscientizar a população a não comprá-los e, assim, diminuir os riscos a que essa biodiversidade está exposta. (Texto Modificado: http://www.biodiversityreporting.org/index.php?pageId=sub&lang=pt_BR&currentItem=article&docId=18210&c=Brasil&cRef=Brazil&year=2006&date=mar%C3%A7o%20 2006: Acesso: 10/09/2011)

Quanto ao reino abordado no texto, relacione as colunas: Seres vivos

Características

1. Presença de exoesqueleto qui- ( ) tinoso

Filo Nemathodea

2. Sistema Ambulacrário

( )

Filo Mollusca

3. Chondrichthyes

( )

Aves

4. Corpo mole com ou sem concha

( )

Tubarões e arraias

5. Corais e Anêmona-do-mar

( )

Anfíbios

6. Átrio ou Espongiocele

( )

Equinodermos

7. Wuchereria bancrofti

( )

Filo Arthropoda

8. Glândula Uropigiana

( )

Filo Cnidaria

9. Salamandras e cobras-cega

( )

Filo Porifera


Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

a) b) c) d) e)

A sequência correta é: 4, 7, 3, 8, 9, 2, 6, 1,5 7, 4, 8, 3, 9, 2, 1, 5, 6 4, 7, 8, 9, 3, 2, 5, 6, 1 7, 4, 3, 8, 9, 2, 1, 5, 6 4, 7, 9, 8, 3, 1, 2, 6, 5

TÓPICO 4: Taxonomia e sistemática Nível 2

65. (PUC-RJ) O lobo-guará e a onça são dois exemplares da nossa fauna ameaçados de extinção. O diagrama a seguir mostra as principais categorias taxonômicas a que pertencem estes animais: Lobo-guará: Cordado > mamífero > carnívoro > canídeo > ‘Chrysocyon’ > ‘C. brachyurus’ Onça-parda: Cordado > mamífero > carnívoro > felídeo > ‘Felis’ > ‘F. concolor’ A análise do diagrama permite dizer que os dois animais estão próximos na mesma categoria até: a) classe. b) filo. c) família. d) gênero. e) ordem.

66. (UNESP) A evolução pode ser observada pela sequência de

69. (UFLA) Morcego, tartaruga, minhoca, camarão, barata são respectivamente: a) ave, anfíbio, platelminto, inseto, crustáceo. b) mamífero, anfíbio, nematoda, crustáceo, inseto. c) ave, réptil, anelídeo, mamífero, crustáceo. d) réptil voador, anfíbio, anelídeo, crustáceo, aracnídeo. e) mamífero, réptil, anelídeo, crustáceo, inseto.

70. (UNIRIO) Se reunirmos as famílias ‘Canidae’ (cães), ‘Ursidae’ (ursos), ‘Hienidae’ (hienas) e ‘Felidae’ (leões), veremos que todos são carnívoros, portanto, pertencem à(ao) mesma(o): a) espécie. b) ordem. c) subespécie. d) família. e) gênero.

71. (CESGRANRIO) As categorias taxonômicas são ordenadas de modo ascendente. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) classe, ordem, gênero, família, espécie b) gênero, espécie, família, ordem, classe c) espécie, gênero, família, ordem, classe d) espécie, gênero, ordem, família, classe e) espécie, família, gênero, ordem, classe 72. (UFG) Leia a tirinha a seguir. ciências da natureza e suas tecnologias

complexidade crescente que apresentam os seres vivos. Assinale a alternativa que melhor indica a sequência evolutiva dos grupos animais e vegetais. a) ANIMAIS: esponja, lombriga, planária e minhoca; VEGETAIS: capim, samambaia, musgo e ipê b) ANIMAIS: badejo, sapo, pardal e rato; VEGETAIS: avenca, orquídea, musgo e ipê c) ANIMAIS: áscaris, minhoca, canário e cobra; VEGETAIS: alga, musgo, samambaia e orquídea d) ANIMAIS: planária, minhoca, cobra e canário; VEGETAIS: musgo, samambaia, pinheiro e ipê e) ANIMAIS: lesma, ouriço-do-mar, siri e lagarto; VEGETAIS: samambaia, musgo, pinheiro e orquídea

terísticas do animal, mas procura correlacioná-las a outros organismos, baseando-se em estruturas hereditárias. Desse modo, à medida que se analisam as variações ocorridas na passagem do nível de ESPÉCIE para o nível do REINO, é possível observar que: a) diminui a diversidade biológica. b) diminui a relação de parentesco. c) aumenta a semelhança histofisiológica. d) aumenta o número de estruturas comuns.

67. (PUC-RJ) Um entomólogo estudando a fauna de insetos da mata atlântica encontrou uma espécie cujos caracteres não se encaixavam naqueles característicos dos gêneros de sua família. Isto levará o cientista a criar: a) uma nova família com um novo gênero. b) somente uma nova espécie. c) um novo gênero com uma nova espécie. d) uma subespécie. e) uma nova ordem com uma nova família.

68. (UERJ) A enorme diversidade das formas de vida sempre encanta aqueles que tentam descrever e classificar espécies. A taxonomia moderna não leva em consideração apenas as carac-

Para nomear cientificamente seus insetos de acordo com o sistema binominal de nomenclatura estabelecido por Lineu, Calvin deverá utilizar primeiro um epíteto a) genérico para indicar o gênero, seguido do epíteto específico para indicar a espécie. b) genérico para indicar a família, seguido do epíteto específico para indicar o gênero. c) genérico para indicar a espécie, seguido do epíteto específi-

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

co para indicar o gênero. d) específico para indicar o gênero, seguido do epíteto genérico para indicar a família. e) específico para indicar a espécie, seguido do epíteto genérico para indicar o gênero.

73. (PUCPR) O palmito-juçara e o açaí têm como nomes científicos Euterpe edulis e Euterpe oleracea, respectivamente. Pode-se dizer que ambos apresentam os mesmos níveis taxonômicos, EXCETO: a) Gênero. b) Família. c) Ordem. d) Divisão. e) Espécie.

74. (UFES) Em um trabalho de pesquisa, foram classificados dois mosquitos como sendo: ‘Aedes (Stegomyia) aegypti’ e ‘Anopheles (Myzomya) gambiae’.

b) c) d) e)

76. (FUVEST-GV) Um paleontólogo constatou inúmeras semelhanças morfológicas entre os fósseis X e Y, e grandes diferenças entre esses dois e um terceiro fóssil Z. Constatou também acentuada semelhança entre o fóssil Z e um quarto fóssil W. Dentre as classificações a seguir, qual apresenta maior concordância com os dados? a) Os quatro fósseis pertencem à mesma espécie, mas a gêneros diferentes. b) Cada fóssil pertence a um reino diferente. c) Os quatro fósseis pertencem ao mesmo filo, sendo que X e Y pertencem a um gênero e Z e W a outro gênero. d) Os quatro fósseis pertencem ao mesmo filo, sendo que X e Y pertencem a um reino e Z e W a outro reino. e) Os quatro fósseis pertencem ao mesmo gênero, sendo que X e Y pertencem a um filo e Z e W a outro filo. 77. (INSPER) Analise a organização dos seguintes grupos animais.

O grau de semelhança entre esses mosquitos permite que sejam colocados no(a) mesmo(a) a) espécie. b) subespécie. c) gênero. d) subgênero. e) família.

Classe: Aves Família: Psittacidae Espécie: Anodorhynchus hyacinthinus (arara-azul-grande) Espécie: Anodorhynchus glaucus (arara-azul-pequena) Espécie: Ara ararauna (arara-canindé) Espécie: Ara macao (araracanga) Espécie: Amazona aestiva (papagaio verdadeiro) Espécie: Amazona brasiliensis (papagaio-da-cara-roxa)

Nível 3

ciências da natureza e suas tecnologias

75. (UFC) A célula é a unidade básica dos seres vivos, existindo seres uni ou pluricelulares. Utilizando-se a classificação de Whittaker (1969), que considera as algas multicelulares como plantas, associe corretamente os reinos com a constituição celular de seus representantes, relacionando as duas colunas.

a) b) c) d)

A taxonomia dos grupos listados compreende três gêneros e seis espécies, pertencentes à mesma Ordem. dois gêneros e seis espécies, pertencentes à mesma Família. três gêneros e seis espécies, pertencentes a Filos diferentes. três gêneros, três espécies e seis subespécies, pertencentes à mesma Classe. dois gêneros e três espécies, pertencentes a subespécies diferentes.

Reino

Representantes

e)

10. Reino Monera.

(a) seus representantes são todos unicelulares.

78. (IFCE) Observe o quadrinho abaixo.

11. Reino Protista.

(b) seus representantes são todos multicelulares.

12. Reino Fungi.

(c) seus representantes podem ser uni ou pluricelulares.

13. Reino Plantae. 14. Reino Animalia.

A sequência correta das associações é: a) 1a, 2a, 3c, 4b, 5b.

126

1a, 2a, 3a, 4b, 5b. 1c, 2b, 3a, 4c, 5c. 1a, 2a, 3b, 4c, 5c. 1c, 2c, 3c, 4b, 5b.

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

a)

b)

c) d) e)

É incorreto afirmar que as plantas possuem como regiões utilizadas pelo consumo humano apenas as folhas (como é o caso da alface), os frutos (como é o caso da manga) e o caule (como é o caso da batata inglesa). as espécies dos seres vivos possuem um nome científico para, entre outros motivos, evitar a confusão causada pela adoção de nomes populares diferentes para uma mesma espécie. o nome científico da mandioca é Manihot esculenta, o que permite afirmar que ela é do gênero Manihot. a mandioca é uma angiosperma e, apesar de não ser possível visualizar no quadrinho, possui flor e fruto. por possuir células com núcleo, a mandioca é um organismo eucarionte.

79. (PUCCAMP) Phytophthora infestans e Solanum tuberosum são nomes científicos de um fungo e uma planta, respectivamente. Segundo as regras de nomenclatura científica, a) para plantas e para fungos há normas diferentes, pois as definições de espécie não são iguais. b) infestans e tuberosum podem ser usados na denominação de espécies de outros gêneros. c) Solanum tuberosum é filogeneticamente mais próxima de Allium tuberosum do que de Solanum lycopersicum. d) tanto o nome do gênero quanto o epíteto específico podem ser utilizados de maneira abreviada. e) os nomes dos gêneros devem começar com letra maiúscula apenas quando iniciarem frases. 80. (UPF) Sobre a classificação biológica e a nomenclatura cien-

Está correto o que se afirma em: a) II e III apenas. b) I e IV apenas. c) I, II, III e IV. d) I, II e IV apenas. e) II e IV apenas.

81. (UECE) “(...) No Brasil, a preocupação é que o Aedes aegypti e o Aedes albopictus, mosquitos transmissores da dengue e da febre amarela, têm todas as condições de espalhar a febre

Varella, 2014.

Sobre a nomenclatura usada no excerto acima, é correto afirmar que a) o nome do gênero deve ser iniciado por letra maiúscula; o nome da espécie deve ser iniciado por letra minúscula; para ambos os termos, se digitados, deve-se usar itálico e sublinhar. b) o nome do gênero deve ser iniciado por letra maiúscula; o nome da espécie deve ser iniciado por letra minúscula; para ambos os termos, se digitados ou escritos à mão, deve-se usar itálico. c) o nome do gênero deve ser iniciado por letra maiúscula; o nome da espécie deve ser iniciado por letra minúscula; para ambos os termos, se digitados ou escritos à mão, deve-se usar itálico e sublinhar. d) o nome do gênero deve ser iniciado por letra maiúscula; o nome da espécie deve ser iniciado por letra minúscula; para ambos os termos, se digitados, deve-se usar itálico.

82. (UFRGS) Considere os quatro táxons a seguir relacionados. 1. 2. 3. 4.

‘Bufo dorbignyi’ ‘Lystrophis dorbignyi’ ‘Didelphis albiventris’ ‘Didelphis marsupialis’

Em relação a eles, é correto afirmar que a) todos pertencem à mesma espécie. b) há, entre os quatro táxons, apenas duas espécies diferentes. c) os táxons 1 e 2 são de gêneros diferentes, mas da mesma espécie. d) os táxons 3 e 4 são de espécies diferentes, mas do mesmo gênero. e) os táxons 1 e 2 são da mesma subespécie.

83. (UFPEL) Carl von Linné (1707-1778), denominado Lineu, em Português, através de sua obra “Systema Naturae”, propôs uma forma de denominar os seres vivos por intermédio do que chamou de “unidade básica de classificação” ou ESPÉCIE. Como exemplo, a ave conhecida popularmente como quero-quero é classificada, segundo o modelo de Lineu, como ‘Vanellus chilensis’.

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tífica dos seres vivos, analise as afirmativas. I. Características comuns entre indivíduos de diferentes gêneros permitem que esses indivíduos sejam alocados na mesma família. II. Por convenção, os nomes genéricos e específicos devem aparecer destacados no texto. III. É obrigatório o uso de dois termos para designar o nome científico de uma espécie; o primeiro termo indica o gênero e o primeiro mais o segundo indicam o nome científico da espécie. IV. A espécie é a unidade taxonômica fundamental e agrupa indivíduos que, por meio da reprodução sexuada, originam descendentes férteis.

chikungunya por todo o País (...)”

De acordo com esses conceitos, analise as afirmativas a seguir. I. O nome específico de um organismo é sempre composto de duas palavras: a primeira designa o gênero e a segunda, a espécie. II. O nome específico do quero-quero é ‘chilensis’ e o nome genérico é ‘Vanellus’. III. O nome específico do quero-quero é binominal, e ‘Vanellus’ é seu epíteto específico. IV. O nome específico do quero-quero é binominal, e Chilensis,

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Capítulo 1 | Origem da vida e a classificação dos seres vivos

assim escrito, é seu epíteto específico. V. A espécie ‘Vanellus chilensis’ inclui o gênero seguido de seu epíteto específico: ‘chilensis’. Estão corretas apenas as afirmativas a) II e III. b) IV e V. c) II e IV. d) I e III. e) II e V.

84. (UFV) Com relação ao nome científico do crustáceo ‘Diacyclops bicuspidatus thomasi’ e as regras de nomenclatura biológica, é INCORRETO afirmar que: a) nome da espécie deve ser destacado do texto. b) a espécie é sempre referida de forma trinominal. c) ‘Diacyclops’ é nome genérico e deve ser escrito com inicial maiúscula. d) ‘thomasi’ é categoria taxonômica inferior a bicuspidatus. e) ‘bicuspidatus’ é o nome específico escrito sempre com inicial minúscula.

85. (UFRGS) A árvore filogenética abaixo foi construída a partir

Nível 4

86. (FATEC) A história evolutiva dos seres vivos está diretamente relacionada às transformações que ocorrem no ambiente no qual eles se encontram. Na figura, estão representadas as modificações que teriam ocorrido ao longo de um período de tempo t0 a t4, em um conjunto de continentes hipotéticos, representados em preto, e que estão ligados ao surgimento das espécies A, B, C, D e E a partir de espécies ancestrais W, X, Y e Z. As áreas que cada uma das espécies ocupa em cada um dos períodos estão indicadas pelas letras que as representam. O período de tempo t4 corresponde à época mais recente. No período de t0 a t1, houve uma divisão do continente inicial, originando dois novos continentes. Cada um desses dois continentes sofreu, entre t1 e t2, uma nova divisão, dando origem a quatro novos continentes. Entre t1 e t3, ocorreu um soerguimento de cadeias montanhosas em um dos continentes e, finalmente, entre t3 e t4, ocorreu uma junção de dois continentes, de modo que, em t4, são encontrados apenas três continentes.

das informações contidas na tabela que a sucede.

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Com base nas informações dadas, assinale a alternativa que contém o cladograma que representa corretamente o relacionamento evolutivo de A, B, C, D e E. a)

b)

Com base nos dados apresentados, é correto afirmar que os números I, II e III, na figura, correspondem, respectivamente, a a) mandíbula, pulmões, moela. b) pulmões, garras ou unhas, pelos e glândulas mamárias. c) mandíbula, garras ou unhas, escamas queratinosas. d) pulmões, moela, dentes incisivos com crescimento constante. e) garras ou unhas, escamas queratinosas, penas.

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c)


CAPÍTULO 1 | CAPÍTULO 2

d)

e)

EXERCÍCIOS PROPOSTOS - CAPÍTULO 2 TÓPICO 1: Teorias e evidências da evolução (parte 1) Nível 2

01. (INSPER) Não é de hoje que ouvimos falar sobre o suposto uso de hormônios para o desenvolvimento mais rápido dos frangos. Porém, a realidade não é bem essa, trata-se de um mito bastante popular. Com 40 dias de idade, estes animais podem alcançar até três quilos. Esse crescimento rápido é resultado, fundamentalmente, da intensa atividade de pesquisa nas áreas de genética, nutrição, sanidade e no conhecimento do manejo da produção destes animais.

lecionar certas variedades de animais e plantas. e) O lamarckismo se baseia na ideia de que certos órgãos se desenvolvem nos seres vivos de acordo com as suas necessidades e seu uso.

03. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICIN) A tira de quadrinhos abaixo mostra, de maneira espirituosa, o aumento de acuidade auditiva em uma das duas figuras que ali aparecem. Em seguida, há uma descrição de passos hipotéticos, enumerados de 1 a 3, que tentam explicar a evolução do comprimento das orelhas em coelhos.

(http://abz.org.br. Adaptado)

02. (UFJF-PISM 3) Em relação às teorias evolutivas, qual é a alternativa INCORRETA? a) O surgimento da teoria sintética da evolução relaciona-se com a incorporação de conhecimentos genéticos às ideias darwinianas. b) A frequência de determinados alelos em uma população, obtida pela equação proposta no teorema de Hardy-Weinberg, não se manterá em equilíbrio ao longo das gerações seguintes, devido a fatores evolutivos, tais como a mutação e seleção natural. c) Darwin explicava que as mudanças nos seres vivos ocorrem ao acaso e são causadas pela reprodução sexuada e pelas mutações gênicas. d) Para os estudos sobre seleção natural, Darwin considerou a seleção artificial, que é promovida pelo ser humano para se-

1. Em algum ponto no passado, os coelhos possuíam orelhas relativamente curtas. Como a sua sobrevivência dependia fortemente da sua capacidade de ouvir um predador que se aproximava, eles distendiam suas orelhas continuamente a fim de ouvir com o máximo de eficiência. 2. A contínua distensão das orelhas afetou as células reprodutivas, com o resultado de que os coelhos vieram gradualmente a ter orelhas mais longas. Esses coelhos, por sua vez, distenderam suas orelhas e passaram o aumento para seus descendentes. 3. Eventualmente, um ponto foi atingido no qual o comprimento da orelha era suficiente para possibilitar aos coelhos sobreviverem sem distensão ulterior. Nesse ponto, o comprimento das orelhas estabilizou-se.

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A explicação que o texto traz sobre o mito quanto à utilização de hormônios na avicultura se relaciona com a) a teoria sintética da evolução capaz de induzir a formação de organismos mutantes cuja produtividade é maior. b) o desenvolvimento de organismos geneticamente modificados (transgênicos) para maior produtividade. c) o processo de seleção artificial realizado desde as primeiras criações de aves, há muitos séculos. d) os mecanismos evolutivos de seleção natural e especiação comprovados por Charles Darwin. e) a aplicação do conhecimento obtido a partir da genética molecular e biotecnologia de microrganismos.

A descrição em questão está em DESACORDO com a) a lei do uso o do desuso e a herança dos caracteres adquiridos, relativos à teoria proposta por Lamarck. b) a lei do uso e do desuso e a herança dos caracteres adquiridos, relativos à teoria proposta por Darwin. c) o conceito de seleção natural, relativo à teoria proposta por Lamarck.

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

d) o conceito de seleção natural, relativo à teoria proposta por Darwin.

04. (UFRGS) Há 65 milhões de anos, no final do período Cretáceo, ocorreu a extinção em massa de diversos organismos, entre eles a dos dinossauros. As evidências indicam que esse evento ocorreu em consequência da queda de um asteroide que desencadeou drásticas mudanças climáticas no planeta. A partir do processo de extinção dos dinossauros, é correto afirmar que a) os anfíbios, que passaram a habitar a terra firme, expandiram-se. b) as grandes florestas de samambaias gigantes e cavalinhas de pequenas folhas extinguiram-se, formando os atuais depósitos de carvão mineral. c) os insetos desenvolveram asas, tornando-se os primeiros seres vivos que podiam voar. d) os peixes diversificaram-se, surgindo formas mandibuladas. e) os mamíferos primitivos que sobreviveram à queda do meteoro diversificaram-se e expandiram-se.

05. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICIN) O orangotango, o chimpanzé e a espécie humana apresentam grande semelhança bioquímica.

Guarani, para quem estas são sagradas e têm uso ritual — também é crucial para preservar a diversidade genética da planta. Variantes de genes presentes apenas nessas plantas, capazes de conferir resistência a doenças ou possuir mais nutrientes, podem trazer melhoramentos aos cereais consumidos por um público mais amplo. <https://tinyurl.com/yb476wne> Acesso em: 31.01.2019. Adaptado.

De acordo com o texto, é correto afirmar que a) o cultivo de variedades tradicionais do milho, como fazem os Guarani, garante a diversidade genética desse cereal. b) o milho é um cereal de origem andina, que foi domesticado pelos Guarani a partir de sua introdução no sudoeste amazônico. c) o milho, antes de se difundir pelas Américas, foi domesticado pelos povos incas, habitantes da região de onde esse cereal é nativo. d) a mandioca, a goiaba e o feijão, originários da América do Norte, já eram naturalmente próprios ao plantio e ao consumo humano. e) os antigos agricultores amazônicos trouxeram o milho da América Central, selecionando espécies mais adaptadas à floresta boreal.

07. (ENEM) Atualmente, o medicamento de escolha para o tratamento da esquistossomose causada por todas as espécies do verme Schistosoma é o praquizentel (PQZ). Apesar de ser eficaz e seguro, seu uso em larga escala e tratamentos repetitivos em áreas endêmicas têm provocado a seleção de linhagens resistentes. LAGE, R. C. G. Disponível em: www.repositorio.ufop.br. Acesso em: 17 dez. 2012 (adaptado).

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Após análise de substâncias e processos que ocorrem nas células, qual das situações abaixo permite apontar essa semelhança entre as três espécies? a) Os diversos tipos de aminoácidos livres no citosol. b) A existência de transporte ativo de íons através da membrana plasmática. c) A sequência de aminoácidos que constituem os citocromos presentes na mitocôndria. d) As sequências de anticódons das moléculas de RNA transportador presentes no citosol.

06. (CPS) Antigos agricultores da Amazônia desempenharam um papel fundamental para transformar o milho na planta que é hoje. Dados genéticos e arqueológicos, apresentados em pesquisa recente, indicam que, apesar de ter surgido no México, o cereal só foi adaptado totalmente ao plantio por seres humanos depois de se espalhar pelas Américas, e um dos lugares em que esse processo aconteceu foi o sudoeste amazônico, o mesmo local onde se deu a domesticação da mandioca, da goiaba e do feijão. Segundo os pesquisadores, a análise de variedades tradicionais indígenas do milho — as que são cultivadas por povos como os

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Qual é o mecanismo de seleção dos vermes resistentes citados? a) Os vermes tornam-se resistentes ao entrarem em contato com o medicamento quando invadem muitos hospedeiros. b) Os vermes resistentes absorvem o medicamento, passando-o para seus descendentes, que também se tornam resistentes. c) Os vermes resistentes transmitem resistência ao medicamento quando entram em contato com outros vermes dentro do hospedeiro. d) Os vermes resistentes tendem a sobreviver e produzir mais descendentes do que os vermes sobre os quais o medicamento faz efeito. e) Os vermes resistentes ao medicamento tendem a eliminar os vermes que não são resistentes, fazendo com que apenas os mais fortes sobrevivam.

08. (CESGRANRIO) Segundo a hipótese atualmente aceita sobre a origem e evolução da vida na Terra, os primeiros seres surgidos seriam heterotróficos por absorção (saprobiontes), com respiração anaeróbica. Com as alterações climáticas do planeta e as atividades desses primeiros seres, o alimento disponível para os saprobiontes começou a rarear. “Em virtude da escassez de alimento, os seres iniciais desenvolveram a capacidade de produzir o seu próprio alimento.” A frase entre aspas foi empregada: a) corretamente, pois os seres sofreram mutações orientadas


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

pela ausência de alimento disponível. b) corretamente, pois os seres se modificaram para tornarem-se capazes de produzir seu próprio alimento. c) corretamente, pois a escassez de alimento induziu a formação de características favoráveis nesses seres. d) erradamente, pois a capacidade de produzir seu próprio alimento é determinada pelo material genético do ser. e) erradamente, pois foram as alterações climáticas que permitiram o desenvolvimento da capacidade de produzir seu próprio alimento.

09. (IFSP) Sapos e rãs são anfíbios, apresentam dependência de ambientes terrestres úmidos ou aquáticos, apresentam na sua pele as glândulas de muco para conservá-la úmida e favorecer trocas gasosas, além de poder exibir glândulas de veneno que eliminam substâncias para combater microrganismos e afugentar animais predadores. A explicação para essas características nos anfíbios, fornecida pela Teoria da Evolução de Charles Darwin é apresentada em: a) seleção de adaptações positivas devido à ação do meio ambiente. b) lei do uso e desuso. c) a existência de pulmão atrofiado devido à respiração cutânea. d) a transmissão de características adquiridas para os descendentes. e) a destruição dessas espécies porque estão mal adaptadas. Nível 3

10. (IFCE) Leia o texto abaixo. No rolê das baleias, as orcas são golfinhos bombados

Texto extraído e modificado do iG @biologiaifce https://www.instagram.com/p/BnbJyjRFq33/ em 08 de maio de 2019

Texto para a próxima questão: como nós, seres humanos, somos grandes e inteligentes o bastante para produzir e utilizar antibióticos e desinfetantes, convencemo-nos, facilmente, de que banimos as bactérias para a periferia da existência. Não acredite nisso. As bactérias podem não construir cidades nem ter vidas sociais interessantes, mas elas estarão presentes quando o Sol explodir. Este é o planeta delas, e só vivemos nele porque elas permitem. BRYSON, Bill. Breve história de quase tudo. São Paulo: Companhia das Letras, 2005, p.309.

11. (EBMSP) A afirmativa que melhor esclarece os motivos científicos pelo qual a humanidade realmente não teria banido “as bactérias com o uso de antibióticos para a periferia da existência” é a) O uso moderado dos antibióticos induziu o surgimento de novas características de resistência em superbactérias em relação aos medicamentos normalmente utilizados pela medicina. b) Os desinfetantes foram capazes de eliminar apenas a porção bacteriana mais sensível e incapaz de traduzir as informações herdáveis contidas no seu material genético, entretanto, mantiveram aquelas bactérias naturalmente ativas. c) Os antibióticos orientaram caminhos evolutivos mais adaptativos para as bactérias que já apresentavam estratégias de resistência a eles, alterando, assim, o conjunto gênico das populações que se apresentavam sob esse tipo de pressão seletiva. d) A população bacteriana se mostrou imune aos diversos esforços da humanidade em limitar a sua existência devido à sua alta capacidade mutacional, que é consequência da estrutura simplificada e acelular. e) As bactérias são consideradas os seres dominantes no planeta, visto que estão presentes em todos os tipos de nichos ecológicos existentes, como consequência do desenvolvimento de um novo tipo de código genético que se mostrou mais eficiente, quando comparado aos outros organismos.

ciências da natureza e suas tecnologias

Quando se fala de mamíferos, normalmente se pensa em animais terrestres. Mas, na verdade, existem sim mamíferos aquáticos. O grupo de mamíferos aquáticos mais conhecido é o dos cetáceos. Nesse grupo encontramos as baleias e os golfinhos. Cientificamente, os cetáceos são subdivididos em dois grandes grupos. Temos os cetáceos que possuem dentes (ou, no linguajar científico, odontocetos) e os cetáceos que possuem, no lugar dos dentes, umas cerdas bucais de queratina (os misticetos). Praticamente todos os animais que a gente convencionou chamar de baleia são misticetos, ou seja, “nadica” de dentes. Só que, como você já deve ter percebido, as orcas têm dentes. Por quê? Por quê? Porque as orcas são odontocetos. Sim, do mesmo grupo do golfinho e do boto cor-de-rosa. Apesar de grande e imponente, a orca é um golfinho e anda nos rolês das baleias de metido. E, por fim, talvez você esteja se perguntando: mas como é que as baleias comem se não tem nem uns míseros dentinhos para mastigar a comida? As baleias, com aquele tamanhão todo, são filtradoras. Elas “chupam” a água e prendem seu alimento (pequenos invertebrados parecidos com o camarão) em suas cerdas.

É incorreto afirmar que a) os golfinhos, por serem mamíferos, continuam gerando os seus filhotes dentro da barriga da mãe e a estrutura responsável por nutrir o feto dentro do corpo da mãe é a placenta. b) as baleias, por serem mamíferos, continuam alimentando seus filhotes com leite materno. c) a poluição dos oceanos é um problema grande na alimentação de todos os seres vivos aquáticos. Por se alimentarem por meio da filtração, contudo, os misticetos sofrem mais que os odontocetos. d) baleias e golfinhos possuem aparência externa semelhante à dos peixes, o que está relacionado ao parentesco muito próximo que os três possuem. e) baleias e golfinhos, por serem mamíferos, são, obrigatoriamente, animais vertebrados.

Texto para a próxima questão: O tempo nada mais é que a forma da nossa intuição interna. Se a condição particular da nossa sensibilidade lhe for suprimi-

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

da, desaparece também o conceito de tempo, que não adere aos próprios objetos, mas apenas ao sujeito que os intui. KANT, I. Crítica da razão pura. Trad. Valério Rohden e Udo Baldur Moosburguer. São Paulo: Abril Cultural, 1980. p. 47. Coleção Os Pensadores.

12. (UEL) No início do século XIX, alguns naturalistas passaram a adotar ideias evolucionistas para explicar a diversidade do mundo vivo. Embora os teólogos naturais tivessem reconhecido a importância do meio ambiente e as adaptações dos organismos a ele, Jean-Baptiste Lamarck foi o primeiro a reconhecer a importância crucial do tempo para explicar a diversidade da vida. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, uma contribuição de Lamarck para o pensamento evolucionista da época, além do fator tempo. a) Uma vez que, a cada geração, sobrevivem os mais aptos, eles tendem a transmitir aos descendentes as características relacionadas a essa maior aptidão para sobreviver. b) Os indivíduos que sobrevivem e se reproduzem, a cada geração, são os que apresentam determinadas características relacionadas com a adaptação às condições ambientais. c) Algumas características conferem a seus portadores vantagens para explorar o meio ambiente de forma a tornar a sobrevivência e a reprodução mais eficientes. d) A variação casual apresenta-se em primeiro lugar e a atividade ordenada do meio ambiente vem posteriormente, ou seja, a variação independe do meio. e) A adaptação é o inevitável produto final de processos fisiológicos requeridos pelas necessidades dos organismos de fazer face às mudanças de seu meio ambiente.

13. (FUVEST-GV) A revolução industrial trouxe a poluição e a

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fuligem, que mataram os liquens e enegreceram os troncos das árvores da região de Birmingham, na Inglaterra. Em consequência, os espécimes escuros da mariposa ‘Biston betularia’ aumentaram em número em relação aos de cor clara. H.B.D. Kettlewell investigou a questão capturando, marcando e devolvendo ao ambiente espécimes escuros e claros, em áreas poluídas e não-poluídas. Passado algum tempo, tentou recapturar os espécimes marcados. Na tabela adiante estão mostrados os dados numéricos obtidos:

Qual a melhor explicação para os dados obtidos por Kettlewell? a) Mariposas claras e escuras podem ter durações de vida diferentes. b) Mariposas claras e escuras podem ser diferentemente atraídas pelas armadilhas de luz empregadas na recaptura. c) Pode estar havendo diferentes taxas de migração para as mariposas claras e escuras.

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d) Pode estar ocorrendo predação diferencial das formas claras e escuras. e) Pode estar havendo mutação da forma clara para a escura.

14. (UNICAMP) No ano de 2015, foi descrito o fóssil de um réptil que viveu há 150 milhões de anos onde hoje é a região Nordeste do Brasil. Conforme ilustra a figura a seguir, esse animal apresenta corpo alongado, com muitas vértebras e costelas, e membros anteriores e posteriores reduzidos (a seta indica a região ampliada no canto inferior esquerdo). Por sua anatomia peculiar, um grande debate teve início sobre a posição que esse animal deveria ocupar na árvore da vida.

Sabe-se que os lagartos (que geralmente têm membros) e as serpentes (seres ápodes) que vivem atualmente têm um ancestral comum. Sendo assim, o organismo ilustrado na figura a) não pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes, pois a perda dos membros anteriores e posteriores levaria a um prejuízo à vida do animal, e a evolução resulta apenas em melhoria dos organismos. b) não pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes, pois a evolução é gradual e incapaz de gerar mudanças drásticas na morfologia de um ser vivo, como a perda de membros anteriores e posteriores. c) pode pertencer à linhagem evolutiva das serpentes, sendo que seu ancestral comum com os lagartos possuía membros, depois perdidos por processos evolutivos, originando as serpentes ápodas atuais. d) pode ser um fóssil de transição, pois os ancestrais das serpentes que não utilizavam seus membros com tanta frequência sofreram atrofia desses membros, deixando de transferir tal característica para seus descendentes.

15. (UPE-SSA 3) Observe o texto e a figura a seguir:


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Imagine que você precisou entreter algumas crianças com a visualização de um vídeo sobre dinossauros. O trecho a seguir despertou perguntas. ...Dinossauro Veio muito antes do meu ta ta taravô... ...Não é fácil de achar um fóssil Ainda mais haver um ovo intacto Imagina ver um desses vivo Eu corria logo pro meu quarto... http://www.mundobita.com.br/ As crianças querem saber: - Por que não é fácil achar um fóssil? - Por que dinossauros deixaram de existir? - Por que é importante conhecê-los?

semelhantes.” O conceito da teoria de Darwin-Wallace foi corretamente apresentado por a) Tatiana. b) Karen. c) Camila. d) Lucas. e) Bernardo.

17. (UFU) A Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), também conhecida como superbactéria, quando entra no organismo, é capaz de produzir infecções graves. O surto da bactéria está frequentemente relacionado ao uso indiscriminado de antibióticos. A seguir está representado como surgem cepas resistentes.

Assinale a alternativa que responde, de forma CORRETA, a uma das curiosidades das crianças. a) Preservar restos de animais é difícil por causa da decomposição por bactérias e fungos; em geral, partes moles são mais fáceis de conservar. Os dinossauros foram extintos há milhões de anos, pela erupção de um vulcão. b) Partes duras e moles dos seres apresentam igual probabilidade de se fossilizarem, como é possível ver nos museus. Os dinossauros foram extensivamente caçados pelos Neandertais, o que os levou à extinção. c) Fósseis de dinossauros são provas concretas da existência de vida na Terra, sendo uma importante ferramenta de estudo da evolução, que ocorreu nos seres vivos e no próprio planeta. d) Se os fósseis dos dinossauros não fossem estudados, nunca saberíamos que essas aves gigantescas viveram no planeta, na mesma época da espécie humana. e) A Terra passou por vários períodos de extinção dos seres vivos. No Cretáceo, 90% das espécies vivas do planeta desapareceram e, durante o Permiano, os dinossauros foram extintos juntamente com os mamutes.

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16. (FAMERP) Após uma aula sobre a teoria evolutiva de Darwin-Wallace, cinco estudantes discutiram sobre o tema e cada um chegou a uma conclusão sobre as adaptações encontradas em algumas espécies de animais. - Lucas: “As espécies animais tiveram que se adequar ao meio ambiente para sobreviver e foi assim que as características adaptativas favoráveis foram surgindo.” - Bernardo: “O meio ambiente escolheu os seres vivos mais aptos e, assim muitas espécies, como os insetos, formaram as asas para atender a essa escolha.” - Camila: “A seleção natural impôs às espécies animais que se modificassem e, dessa forma, elas sobreviveram, caso contrário, teriam sido eliminadas.” - Karen: “Os animais com características favoráveis tinham mais chance de sobrevivência e de reprodução e essas características foram transmitidas aos descendentes.” - Tatiana: “Animais, como os peixes, possuem adaptações semelhantes, uma vez que tinham as mesmas necessidades de sobrevivência na água e, por seleção natural, geraram filhotes Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Considerando os argumentos neodarwinistas para explicar a multirresistência da KPC aos antibióticos, é INCORRETO afirmar que: a) Bactérias resistentes podem transferir a outras bactérias anéis de DNA que garantem a variabilidade entre bactérias, conferindo resistência aos antibióticos. b) A utilização de antibióticos de forma indiscriminada propicia a seleção de bactérias resistentes. c) O uso de antibióticos provoca alterações no DNA da bactéria, tornando-a cada vez mais resistente. d) O mecanismo de mutação no código genético das bactérias pode conferir resistência a antibióticos.

18. (PUC-MG) A Filogenia é o estudo da relação evolutiva entre grupos de organismos (como espécies e populações), baseada em dados moleculares, morfológicos e fisiológicos. A Ontogenia define a formação e desenvolvimento do indivíduo desde sua concepção até a morte.

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A figura compara aspectos filogenéticos embrionários de grupos de vertebrados e mostra estágios do desenvolvimento ontogenético de cada grupo.

Com base nas informações acima e em seus conhecimentos sobre o assunto, é INCORRETO afirmar que: a) os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário revelam maiores semelhanças entre diferentes grupos filogenéticos do que os estágios mais tardios. b) semelhanças filogenéticas observadas no desenvolvimento embrionário podem ser usadas como critérios para o estabelecimento de parentesco evolutivo entre espécies. c) as fendas branquiais observadas no desenvolvimento embrionário do homem indicam que o embrião passa por uma fase de peixe antes de se diferenciar em mamífero. d) a independência do meio aquático, mas não da água, para o desenvolvimento embrionário é um caráter filogenético que agrupa os amniotas a partir dos répteis.

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19. (FAC. PEQUENO PRÍNCIPE - MEDICINA) Leia o texto a seguir: Cientistas encontram primeiro coração fossilizado; e ele é brasileiro (...) O primeiro coração fóssil foi encontrado em rochas da bacia do Araripe, sítio geológico localizado no Ceará. A descoberta já teve impactos em áreas da biologia e da medicina, para o entendimento da evolução na anatomia do coração e perspectivas para a cura de doenças cardíacas em humanos (imagem a seguir montada a partir de tomografias dos fósseis). Completamente preservado, o coração pré-histórico é do peixe Rhacolepis buccalis, que existiu entre 113 e 119 milhões de anos atrás. Essa espécie de peixe, que media cerca de 15 centímetros, foi extinta há muito tempo. Após dez anos de investigações, a descoberta foi publicada na revista científica britânica eLife deste mês. (...) Os corações descobertos (em um total de 63 fósseis) possuem cinco válvulas, em vez de apenas uma, como a dos peixes atuais. “Isso explica um mistério de 100 anos, que é o das válvulas da saída do coração”, afirma o biólogo Xavier-Neto, que estuda como o coração evoluiu ao longo dos tempos. Já era conhecido pela ciência que corações de animais primitivos possuíam dezenas de válvulas. O órgão fossilizado apresenta uma morfologia intermediária entre peixes primitivos e atuais.

Sobre o texto, são feitas as afirmativas: I. O coração do peixe atual apresenta uma cavidade. II. O texto evidencia a evolução das espécies por redução de estrutura. III. No coração humano existem quatro válvulas, enquanto que no peixe fóssil existem cinco. IV. Todos os vertebrados atuais têm o mesmo número de cavidades.

a) b) c) d) e)

Das afirmativas, são CORRETAS: Apenas II e III. Apenas I e II. Apenas I, II e III. Apenas I e III. I, II, III e IV.


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20. (FGV) As estruturas ilustram os ossos das mãos ou patas anteriores de seis espécies de mamíferos, não pertencentes obrigatoriamente ao mesmo ecossistema.

paralela. As cadeias de fosfato-desoxirribose constituem o exterior da hélice, enquanto as bases nitrogenadas são encontradas no interior e formam pares ligados por ligações de hidrogênio. c) Segundo a teoria darwinista, as mutações gênicas possibilitam o surgimento de novos genes alelos numa determinada população. Seguindo os mecanismos de seleção natural, se as características determinadas por esses novos alelos forem favoráveis à sobrevivência dos indivíduos num determinado ambiente, essas mutações se estabilizam na população. d) Algumas semelhanças físicas entre espécies são análogas, ou seja, evoluíram de forma independente em diferentes organismos que viviam em ambientes similares ou sofreram pressões seletivas semelhantes. Esse processo é chamado de Evolução Convergente.

TÓPICO 2: Teorias e evidências da evolução (Parte 2) A transformação evolutiva de tais estruturas, ao longo das gerações, ocorre em função __________ e indicam uma evidência evolutiva denominada __________. Assinale a alternativa que preenche, correta e respectiva- mente, as lacunas do parágrafo anterior. a) da variabilidade genética [...] paralelismo evolutivo b) da maior ou menor utilização das mesmas [...] analogia c) do ambiente a ser ocupado [...] coevolução d) da seleção natural [...] homologia e) de eventuais mutações genéticas [...] convergência adaptativa

Nível 2

22. (PUCRS) Responda à questão com base na figura e nas informações a seguir.

Nível 4

21. (ACAFE) As raízes de 13 milhões de DNAs

Fonte: Revista Veja, 30/03/2018 (Adaptado) Disponível em: https://veja.abril.com.br

Sobre as informações contidas no texto e os conhecimentos relacionados ao tema é correto afirmar, exceto: a) As semelhanças entre moléculas biológicas podem refletir a ancestralidade evolutiva comum. Assim, ao se comparar sequências de determinados genes de diferentes espécies, é possível entender como essas espécies se relacionam evolutivamente umas com as outras. b) A estrutura do DNA, de acordo com o modelo de Watson e Crick, é uma hélice polinucleotídica de fita dupla e anti-

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A descoberta da molécula do DNA, em 1953, que levaria os biólogos Francis Crick e James Watson ao Nobel de Medicina, foi o mais extraordinário avanço para entendermos de onde viemos, um atalho para medir os passos inaugurais da história da humanidade. No mês passado, foi anunciada outra vitória nesse campo do conhecimento humano: um estudo da Universidade Colúmbia, em Nova York, compilou as informações genéticas de 13 milhões de pessoas, de onze gerações, em uma mesma árvore genealógica. O maior mapeamento genético já realizado, um feito de proporções homéricas, que pode levar a conclusões surpreendentes acerca da evolução humana.

Uma revolução no pensamento científico ocorreu quando Charles Darwin explicou a origem das espécies de seres vivos. O desenho acima, com tal explicação, está em uma de suas cadernetas de anotações. Graças a esses estudos, afirma-se: I. Todas as espécies encontradas no planeta têm um ancestral comum. II. Uma espécie pode desaparecer se houver fra­casso reprodutivo nas populações. III. Mutações genéticas podem originar uma nova espécie se transmitidas à descendência. IV. Mudanças morfológicas adquiridas em resposta a variações ambientais são passadas à geração seguinte. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) II e IV.

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26. (UEPA) Os seres vivos são fruto do processo evolutivo, que

c) III e IV. d) I, II e III. e) I, III e IV.

23. (UEL) Mimetismo é um termo utilizado em biologia, a partir da metade do século XIX, para designar um tipo de adaptação em que uma espécie possui características que evoluíram para se assemelhar com as de outra espécie. As observações do naturalista Henry Walter Bates, estudando borboletas na Amazônia, levaram ao desenvolvimento do conceito de mimetismo batesiano. É correto afirmar que o mimetismo batesiano é uma adaptação em que a) a fêmea de algumas espécies de inseto é imitada por flores que se beneficiam da tentativa de cópula do macho para sua polinização. b) uma espécie apresenta características que a assemelham ao ambiente, dificultando sua localização por outras espécies com as quais interage. c) um modelo inofensivo é imitado por um predador para se aproximar o suficiente de sua presa a ponto de capturá-la. d) um modelo tóxico ou perigoso é imitado por espécies igualmente tóxicas ou perigosas. e) um modelo tóxico ou perigoso é imitado por espécies palatáveis ou inofensivas.

24. (PUC-RJ) Três processos fundamentam a teoria sintética da evolução: 1. processo que gera variabilidade, 2. processo que amplia a variabilidade e 3. processo que orienta a população para maior adaptação.

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Esses processos são, respectivamente: a) recombinação gênica, seleção natural, mutação. b) recombinação gênica, mutação, seleção natural. c) mutação, recombinação gênica, seleção natural. d) mutação, seleção natural, recombinação gênica. e) seleção natural, mutação, recombinação gênica.

25. (ENEM) Lobos da espécie Canis lycaon, do leste dos Estados Unidos, estão intercruzando com coiotes (Canis latrans). Além disso, indivíduos presentes na borda oeste da área de distribuição de C. lycaon estão se acasalando também com lobos cinzentos (Canis lupus). Todos esses cruzamentos têm gerado descendentes férteis. Scientific American Brasil, Rio de Janeiro, ano II, 2011 (adaptado).

Os animais descritos foram classificados como espécies distintas no século XVIII. No entanto, aplicando-se o conceito biológico de espécie, proposto por Ernst Mayr em 1942, e ainda muito usado hoje em dia, esse fato não se confirma, porque a) esses animais são morfologicamente muito semelhantes. b) o fluxo gênico entre as três populações é mantido. c) apresentam nichos ecológicos muito parecidos. d) todos têm o mesmo ancestral comum. e) pertencem ao mesmo gênero.

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ocorre desde o surgimento da vida na Terra. Cada espécie tem suas particularidades ao meio, que lhes conferem maiores chances de sobrevivência e de deixar descendentes. Alterações ambientais, como o desmatamento e a poluição, no entanto, podem colocar as espécies em risco de extinção. (Texto Modificado: Bio: Volume único, Sônia Lopes, 2008).

Com referência ao texto, analise as afirmativas. I. Lamarck foi o primeiro naturalista a propor a teoria sistemática da evolução. II. No darwinismo os seres vivos são submetidos à seleção natural. III. Segundo Lamarck o princípio evolutivo está baseado na lei do uso e desuso e no mutacionismo. IV. Para Darwin, os organismos mais bem adaptados ao meio teriam maiores chances de sobrevivência. V. A teoria sintética da evolução considera a seleção natural, a mutação e a migração atuando nas populações. De acordo com as afirmativas acima, a alternativa correta é: a) I, II e IV b) II, III e V c) I, II, IV e V d) I, II e III e) II, III, IV e V

27. (UFJF-PISM 3) Em relação às teorias evolutivas, qual é a alternativa INCORRETA? a) O surgimento da teoria sintética da evolução relaciona-se com a incorporação de conhecimentos genéticos às ideias darwinianas. b) A frequência de determinados alelos em uma população, obtida pela equação proposta no teorema de Hardy-Weinberg, não se manterá em equilíbrio ao longo das gerações seguintes, devido a fatores evolutivos, tais como a mutação e seleção natural. c) Darwin explicava que as mudanças nos seres vivos ocorrem ao acaso e são causadas pela reprodução sexuada e pelas mutações gênicas. d) Para os estudos sobre seleção natural, Darwin considerou a seleção artificial, que é promovida pelo ser humano para selecionar certas variedades de animais e plantas. e) O lamarckismo se baseia na ideia de que certos órgãos se desenvolvem nos seres vivos de acordo com as suas necessidades e seu uso.

28. (UEFS) Como se teriam aperfeiçoado todas essas adaptações maravilhosas que vão modificando o organismo parte por parte, em função das condições de vida que ele suporta, acabando por transformá-lo num ser diferente de seus ancestrais? DARWIN, 2011, p. 85.

Os estudos do próprio Charles Darwin e as observações neodarwinistas podem responder a essas questões, afirmando: a) O organismo se adapta para que assim possa evoluir. b) A essência do processo evolutivo tem sua origem em mudan-


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ças do material genético. c) O meio ambiente é responsável diretamente pela mudança do organismo, tornando-o apto. d) A reprodução sexuada não interfere no processo evolutivo por não viabilizar variabilidade genética. e) A seleção natural cria indivíduos aptos que mantêm suas características na população através da hereditariedade.

29. (UEL) Leia a tirinha e o texto a seguir.

d) A adaptação é decorrente de um processo de flutuação na frequência alélica ao acaso de uma geração para as seguintes. e) A adaptação é o resultado da capacidade de os indivíduos de uma mesma população possuírem as mesmas características para deixar descendentes.

30. (PUC-MG) O contato de humanos com patógenos pode acarretar adaptações ontogenéticas e filogenéticas. Além disso, muitas conexões entre ontogenia e filogenia podem ser observadas e explicadas à luz da evolução. Sobre esse assunto, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Uma epidemia letal, ao selecionar os organismos resistentes, pode tornar uma população filogeneticamente mais bem adaptada à patologia. b) O contato repetido com patógeno que torna o indivíduo mais resistente a uma patologia representa adaptação ontogenética do sistema imune. c) Adaptações ontogenéticas podem interferir em processos de seleção de importância filogenética. d) Seleções filogenéticas não afetam futuras adaptações ontogenéticas, que dependem exclusivamente da relação do indivíduo com o meio.

31. (UESC) A herança de características adquiridas durante a

Antes do século XVIII, as especulações sobre a origem das espécies baseavam-se em mitologia e superstições e não em algo semelhante a uma teoria científica testável. Os mitos de criação postulavam que o mundo permanecera constante após sua criação. No entanto, algumas pessoas propuseram a ideia de que a natureza tinha uma longa história de mudanças constantes e irreversíveis. Adaptado de: HICKMAN, C. P.; ROBERTS, L.; LARSON, A. Princípios Integrados de Zoologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. p.99.

De acordo com a ilustração, o texto e os conhecimentos sobre as teorias de fatores evolutivos, assinale a alternativa correta. a) A variabilidade genética que surge em cada geração sofre a seleção natural, conferindo maior adaptação à espécie. b) A variabilidade genética é decorrente das mutações cromossômicas e independe das recombinações cromossômicas. c) A adaptação altera a frequência alélica da mutação, resultando na seleção natural em uma população.

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vida de um indivíduo — a transmissão de traços não incorporados à sequência de DNA — foi algo arduamente debatido desde que o naturalista francês Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) concebeu a ideia que levou seu nome. Agora, para desenterrar o conceito lamarckista, precisou-se de uma única palavra mágica: “epigenética”. Esse é o termo usado para se referir ao estudo dos padrões de “expressão” (ativação de genes e fenótipo). A ideia por trás de tudo é que dois organismos que têm um mesmo genoma podem manifestar características totalmente diferentes, se alguns genes não forem expressos em um deles. Nas duas últimas décadas, começou a crescer o número de estudos relatando que padrões de expressão gênica podem ser induzidos por mudanças ambientais e depois passados de pais para filhos. A HERANÇA de características...filhos. Disponível em: <http://www.jornaldaciencia.org.br/ Detalhe.jsp?id=52173>.Acesso em: 10 dez.2010.

A herança epigenética refere-se às variações na expressão dos genes que não dependem de alterações da sequência de bases no DNA. Considerando-se as informações contidas no texto e a importância desse tema, é possível afirmar: a) A lei do uso e desuso foi reconhecida, pelas pesquisas atuais, como um importante fator na geração de novas características herdáveis. b) Lamarck estava certo ao propor que a evolução apresenta um padrão ramificado característico de uma ancestralidade comum. c) Os conceitos de hereditariedade trabalhados por Mendel mostraram-se, ao longo do tempo, totalmente incapazes de explicar de forma satisfatória a herança genética.

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d) A epigenética se baseia nas mutações gênicas induzidas por variações do ambiente e que passam a ser herdadas pelos descendentes. e) Indivíduos com o mesmo genótipo podem ser fenotipicamente diferentes se sofreram influências ambientais distintas.

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32. (PUC-PR) Leia o texto a seguir. A ameaça da erosão genética Pesca excessiva do tucunaré na Amazônia está diminuindo a variabilidade de genes dessa espécie. Um estudo com o peixe tucunaré, muito consumido por populações do Norte do Brasil, mostra que a ação humana pode estar provocando o empobrecimento genético de suas populações. Fonte: http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2009/259/a-ameaca-da-erosao-genetica/?searchterm=genetica. Acesso: 02 de maio de 2016.

Dentre os riscos gerados pelo empobrecimento genético das populações, destaca-se a) aumento da competição entre indivíduos da mesma espécie gerando um canibalismo. b) redução da capacidade de reprodução decorrente da seleção de características autossômicas dominantes. c) redução da variabilidade, importante garantia da sobrevivência da espécie, uma vez que permite a adaptação às mudanças no ambiente. d) deriva gênica, típica de populações com grande número de indivíduos que apresentam pouca variabilidade. e) seleção estabilizadora que escolhe indivíduos com características muito discrepantes entre si.

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33. (UFPA) Guerra evolutiva. As salamandras-de-pele-rugosa desenvolveram a habilidade de secretar pela epiderme um veneno paralisante (TTX – tetrodotoxina) que detém ou mata a maioria dos predadores devido ao bloqueio de canais de sódio dependentes de voltagem, cuja ativação é necessária para a condução dos impulsos nervosos. Algumas serpentes do gênero Thamnophis desenvolveram resistência ao veneno. Há, no entanto, um preço a pagar: estas serpentes movimentam-se lentamente por várias horas após ingerir essas salamandras, tornando-se vulneráveis aos seus próprios predadores. In: Life: The Science of Biology, 8th edition.

Sobre o processo de adaptação de que trata o texto acima, a única alternativa correta é a) Seleção natural foi o elemento causador das características que tornaram as serpentes resistentes ao veneno. b) Serpentes com mutações nos canais de sódio foram selecionadas entre as populações de serpentes que existem no ambiente. c) Essa adaptação é completamente lucrativa para a população de serpentes resistentes, uma vez que as impede de se-

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rem afetadas pelo veneno da presa. d) A adaptação a que se refere o texto é um exemplo da teoria de Lamarck para a existência e variabilidade genética entre os seres vivos. e) De tanto serem expostas ao veneno, essas serpentes desenvolveram uma adaptação em seus canais de sódio que os tornou resistentes ao efeito do TTX.

34. (UDESC) Ao publicar A Origem de Espécies por Meio da Seleção Natural (1859), Charles Darwin lançou as bases da Teoria da Evolução. Em 1883, August Weismann refutou a herança das características adquiridas, contidas na obra de Darwin. Em 1894, o naturalista inglês, George J. Romanes cunhou o termo Neodarwinismo para este novo tipo de darwinismo, sem a herança das características hereditárias. Atualmente, de maneira errônea, usa-se o termo Neodarwinismo como sinônimo de Teoria Sintética da Evolução, síntese do pensamento evolucionista. Analise as proposições em relação à Teoria Sintética da Evolução e a seus pressupostos. I. A evolução pode ser explicada por mutações e pela recombinação genética, orientadas pela seleção natural. II. As mudanças impostas pelo ambiente no indivíduo são agregadas ao seu genótipo e transmitidas aos seus descendentes. III. O fenômeno evolutivo pode ser explicado de modo consistente por mecanismos genéticos conhecidos. IV. O uso de determinadas partes do organismo faz com que estas tenham um desenvolvimento maior. V. A recombinação gênica não aumenta a variabilidade dos genótipos, pois atua em nível de fenótipos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e V são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras.

35. (UFSM) Aproximadamente 30 milhões de hectares do planeta são afetados por sais, e de 0,25 a 0,5 milhão de hectares de área produtiva é perdido a cada ano em função da salinização do solo. Fonte: FAO, 2002 apud Willadino & Camara,2010. (adaptado)

A informação apresentada tem preocupado agricultores, ambientalistas e pesquisadores. Em busca de novos cultivares de plantas adaptadas a solos com maior salinidade, pesquisadores do mundo inteiro estão intensificando estudos sobre espécies de plantas halófitas, que são naturalmente adaptadas à altas concentrações de sais no solo. Considerando-se os mecanismos gerais de evolução por seleção natural, apresentados por Darwin e Wallace, é possível inferir: a) Futuramente, todas as espécies cultivadas estarão adaptadas ao excesso de sais no solo, pois, ao longo do seu crescimento, cada indivíduo realizará adequações metabólicas profundas que garantirão sua sobrevivência. b) Para que as plantas se adaptem a solos com alta salinidade,


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

basta submetê-las lentamente à doses crescentes de solução salina, estimulando a ocorrência de mutações que as tornarão resistentes. c) Poderão ocorrer mutações ao acaso em certos indivíduos, algumas delas conferindo resistência à alta salinidade e permitindo maior sucesso reprodutivo dos indivíduos portadores dessa mutação nos solos com alta salinidade, em comparação com aqueles indivíduos não portadores da mutação. d) Poderão ocorrer mutações específicas, causadas pelo excesso de sais, que serão direcionadas pela planta para resistência à alta salinidade. e) É inútil procurar novas plantas adaptadas à alta salinidade do solo além das já conhecidas, pois as espécies são imutáveis.

36. (UFPA) A Teoria sintética da evolução, ou Neodarwinismo, surgiu a partir da redescoberta dos trabalhos de Mendel, no início do século XX, e sua junção com estudos de genética de população. Essa teoria afirma que há forças que modificam as frequências alélicas e genotípicas em uma população, que provocam desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg e consequentemente, sua evolução.

37. (UECE) Um somatório de resultados de pesquisas revelou que plantas da caatinga produzem substâncias antioxidantes e fotoprotetoras. A caatinga apresenta um reduzido potencial

38. (FATEC) A seguir temos a representação esquemática de uma população de indivíduos A de uma determinada espécie. Nesta população surge um mutante M, cuja origem é desconhecida.

Assinale a alternativa que se relaciona corretamente com o gráfico a) a mutação em M determina a manifestação de caráter indesejável, tornando o indivíduo menos apto a sobreviver. b) a mutação em M melhora sua relação com as exigências do meio ambiente, tornando o indivíduo mais apto à sobrevivência. c) os indivíduos A foram, certamente, contaminados por um vírus mutante que se desenvolveu nos indivíduos M, provocando sua extinção. d) os indivíduos M foram, certamente, afetados por um vírus que os tornou também mutantes e mais aptos a sobreviver, facilitando a sobrevivência dos indivíduos A. e) as mutações em M tornaram, certamente, os indivíduos A estéreis, razão fundamental de sua extinção.

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Em relação a essas forças, chamadas de fatores evolutivos, é correto afirmar: a) A origem da variabilidade genética está na ocorrência de mutações na linhagem germinativa. Essas mutações são aleatórias no que diz respeito às necessidades adaptativas dos organismos. A deriva genética é o fator evolutivo responsável por promover o aumento da frequência de mutações neutras, enquanto a seleção natural aumenta a frequência das mutações vantajosas. b) O efeito da deriva genética é maior em populações grandes, influenciando na direção da mudança das frequências alélicas mesmo na presença de um fator evolutivo que apresente força contrária. c) A maioria das mutações é neutra ou deletéria para os organismos nas quais ocorrem. No entanto, se o ambiente sofre modificações, alelos anteriormente considerados como neutros ou deletérios podem tornar-se vantajosos. d) Dependendo de quais características são favorecidas na população, a seleção natural pode resultar em qualquer um de uma série de resultados substancialmente diferentes. Por exemplo, se indivíduos que se localizam em um dos extremos da curva de distribuição, os maiores, contribuem com um maior número de filhotes para a próxima geração de que outros indivíduos, então a média da população irá aumentar. Nesse caso, estará atuando a seleção disruptiva. e) O fluxo gênico ocorre quando indivíduos migrantes cruzam na nova localidade. A modificação ocorre somente pelo fato de que as frequências dos alelos já presentes na população sofrerão um desvio do esperado pelo equilíbrio de Hardy-Weinberg.

hídrico no solo, precipitações escassas e irregulares. Sua flora nativa apresenta espécies vegetais com caracteres anatômicos, morfológicos e funcionais, especializados para a sobrevivência nas condições adversas de clima e solo, típicos desta fisionomia. Com base nessas informações e na Teoria Sintética da Evolução, é correto afirmar-se que a) as condições adversas de clima e solo, típicos dessa fisionomia, associadas a outros tipos de estresses, atuaram como fator de seleção, de maneira que a flora da caatinga, sem essas substâncias protetoras, seria mais suscetível à morte. b) as substâncias antioxidantes e fotoprotetoras surgem temporariamente para evitar que as plantas sofram a ação danosa desses fatores adversos combinados ou isolados. c) um reduzido potencial hídrico induziu mutações nas folhas das plantas, que passaram a produzir os antioxidantes. d) a exposição às condições adversas de clima e solo, típicos dessa fisionomia, induziu as plantas da caatinga a produzirem, ao acaso, substâncias antioxidantes e fotoprotetoras.

39. (CEFET-MG) A determinação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) busca impedir o consumo indiscriminado de antibióticos, pois associa este fato ao surgimento de superbactérias. MENDES,G. C.F. Farmácias fora da lei. Disponível em:<http://www.revistatempo.com.br>.. Acesso em: 24 jul. 2012. (Adaptado).

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

O surgimento dos micro-organismos citados justifica-se pelo fato de os antibióticos a) atuarem sobre o genoma microbiano, ocasionando mutações. b) provocarem alterações metabólicas, originando novas espécies. c) debilitarem o sistema imunológico, reduzindo a capacidade de defesa do corpo. d) possuírem baixo espectro de ação, induzindo a geração de linhagens resistentes. e) causarem pressão seletiva, mantendo os genes de resistência nas populações microbianas.

40. (UFRGS) Analise as informações abaixo, relacionadas aos mecanismos de isolamento reprodutivo. 1. Os sapos do gênero Scaphiopus vivem em diferentes tipos de solo. 2. Existem insetos que se acasalam em diferentes horários, durante a noite. 3. As fêmeas de vagalumes não respondem aos sinais de luz emitidos pelos machos de outras espécies. 4. O pólen de uma espécie de angiosperma é transferido ao estigma de outra espécie, mas os tubos polínicos não atingem os óvulos, por crescerem lentamente. Com relação às informações apresentadas, assinale a alternativa correta. a) Em 1, o mecanismo de isolamento é mecânico, e os parceiros potenciais encontram-se. b) Em 1 e 2, os mecanismos de isolamento são, respectivamente, de hábitat e de tempo, e os parceiros potenciais não se encontram. c) Em 2 e 3, os mecanismos de isolamento são etológicos, e os parceiros potenciais encontram-se, mas não copulam. d) Em 3, o mecanismo de isolamento é mecânico, e os parceiros potenciais não se encontram. e) Em 4, o mecanismo de isolamento reprodutivo é pós-zigótico.

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41. (UEPB) Leia as proposições abaixo sobre a teoria sintética da evolução e, após analisá-las, coloque V para as Verdadeiras e F para as Falsas. ( ) Os principais fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética nas populações são a mutação e a recombinação gênica. ( ) Evolutivamente falando, a população pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorre em uma mesma área geografia, em um mesmo intervalo de tempo. ( ) A diversidade de fenótipos em uma população é inversamente proporcional à sua variabilidade genética. ( ) Migração, deriva genética e seleção natural são fatores evolutivos que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida. ( ) Tanto Darwin quanto a teoria sintética da evolução consideram a população como unidade evolutiva. 140

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A alternativa que apresenta a sequência correta é: a) V – V – V – F – F b) V – V – F – V – V c) F – F – F – V – F d) F – F – V – V – V e) V – F – F – F – V

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42. (UESC) No final da década de 1960, Motoo Kimura demonstrou matematicamente que era possível haver evolução por deriva genética na ausência de seleção natural, mesmo em grandes populações e por longas escalas de tempo. A seleção é uma força determinista que leva ao aumento da frequência de alelos favoráveis e à extinção de alelos deletérios. Mas quando os alelos são neutros, não há forças deterministas atuando e os alelos estão livres para flutuar em frequência ao longo do tempo. Essa teoria neutralista da evolução, em vez de ser percebida como um avanço espetacular, foi tomada como uma ameaça ao status quo e uma afronta ao darwinismo tradicional. [...] Dialeticamente, pode-se dizer que do conflito entre o neutralismo e o selecionismo emergiu uma nova teoria sintética da evolução, mais abrangente, mais robusta e com maior poder de explicação. PENA, Sérgio Danilo. À flor da pele: reflexões de um geneticista. Rio de Janeiro: Vieira & Lent, 2007.

Com base nas informações presentes no texto e nas novas abordagens utilizadas para uma melhor compreensão dos mecanismos que envolvem a evolução biológica, é correto afirmar: a) A teoria neutralista substituiu o darwinismo na compreensão dos fatores evolutivos que agem sobre uma população. b) O neutralismo permitiu que a evolução biológica pudesse ser compreendida sem a necessidade de explicar todos os caminhos evolutivos em termos de seleção natural. c) A seleção natural não é mais apta em explicar de que forma as características favoráveis devem ser preservadas nos indivíduos mais aptos. d) O potencial adaptativo é resultado da variabilidade genética construída pela deriva gênica a partir de alterações nas informações contidas no DNA. e) A deriva gênica interfere na frequência gênica de uma população ao agir de forma determinista na preservação dos indivíduos mais aptos em detrimento dos mais vulneráveis.

TÓPICO 3: Especiação Nível 2

43. (UFU) Moscas não podem cruzar com rãs ou samambaias, mas as barreiras reprodutivas entre espécies afins também existem, como descrito nas situações a seguir. I. Duas espécies de cobra do gênero Thamnophis ocorrem na mesma área geográfica, mas uma delas vive principalmente na água, e a outra é terrestre.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

II. Algumas subespécies de salamandra do gênero Ensatina vivem nas mesmas regiões e hábitats, onde talvez elas possam ocasionalmente hibridizar. No entanto, a maioria dos híbridos não completa o desenvolvimento, e aqueles que conseguem são frágeis. III. Os atobás-de-pés-azuis, habitantes das ilhas Galápagos, acasalam-se apenas depois de uma corte exclusiva da espécie. Parte do “roteiro” manda o macho levantar a pata azul, comportamento que chama a atenção da fêmea. IV. Na América do Norte, as áreas geográficas de uma espécie de gambá que ocorre no Leste (Spilogale putorius) e no Oeste (Spilogale gracilis) se sobrepõem, mas S. putorius se reproduz no fim do inverno, e S. gracilis se reproduz no fim do verão.

Em relação ao cladograma acima, considere as seguintes afirmativas: I. O ancestral comum das espécies C e E é o número 4. II. As duas espécies que estão mais estreitamente relacionadas entre si são C e D. III. As espécies A e E estão extintas. IV. As espécies B, C e D formam um grupo monofilético.

Quais situações indicam, respectivamente, uma barreira pós-zigótica e uma barreira pré-zigótica comportamental? a) II e III. b) I e III. c) IV e II. d) II e IV.

46. (CEFET-MG) Nas últimas décadas tem sido empregado o

44. (FGV) Especiação é o processo evolutivo que, no decorrer de milhares de anos, resulta na formação de novas espécies biológicas. O processo de especiação simpátrica é diferente do processo de especiação alopátrica, pois a) o primeiro depende da introdução ou migração de novos indivíduos para a população original. b) o segundo ocorre por meio de rápidas mutações genéticas seletivas em apenas alguns indivíduos da população original. c) o primeiro ocorre por meio da ação da deriva genética característica da redução significativa na população original. d) o segundo depende da separação e isolamento, por meio de uma barreira geográfica, dos indivíduos da população original. e) o primeiro ocorre posteriormente ao isolamento reprodutivo em função da baixa diversidade genética da população original.

Está correto o que se afirma em: Apenas I, III e IV Apenas I, II e III Apenas I, II, IV Apenas II, III e IV I, II, III e IV

uso do material genético na reconstrução de filogenias para representar as relações de parentesco evolutivo entre as espécies a partir de um ancestral comum. Mas, para explicar a origem da biodiversidade, é necessário incluir as transformações ecológicas e geográficas. No caso da Amazônia, o local de maior biodiversidade do planeta, dados obtidos com cipós, aves, primatas e borboletas indicam que a diversificação de espécies na Amazônia ocorreu na mesma época que a formação da bacia hídrica. Stam , G. A. Entre cipós e algas. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br>. Acesso em 06 abr. 2015. (Adaptado).

A consequência do surgimento dessa bacia, nesse processo de diversificação, foi a a) dispersão de sementes e gametas, colonizando novas áreas geográficas. b) disponibilização de água, favorecendo o crescimento numérico das populações. c) interrupção do fluxo gênico pela presença de barreira hídrica, acarretando especiação. d) indução de mutações, alterando o material genético das espécies e originando a diversidade. e) promoção do deslocamento de nichos, levando ao surgimento de espécies arborícolas e aéreas.

ciências da natureza e suas tecnologias

45. (PUC-RJ) Cladogramas são diagramas que indicam uma história comum entre espécies ou grupos de seres vivos. No cladograma abaixo, os números representam os ancestrais e as letras, as espécies.

a) b) c) d) e)

47. (UFRGS) Considere as afirmações abaixo sobre o surgimento de novas espécies. I. O processo pode ocorrer pela modificação gradual de uma população ao longo do tempo, em resposta a alterações ambientais. II. O processo pode ocorrer por meio do isolamento geográfico de subpopulações de uma espécie, seguida de diferenciação genética e isolamento reprodutivo. III. O processo pode ocorrer pela poliploidia através do cruzamento de indivíduos tetraploides com diploides, originando triploides que são férteis. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III.

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

48. (UFJF) De forma não tão rara, a imprensa divulga a descoberta de uma nova espécie. Mecanismos de isolamento geográfico e/ou reprodutivos contribuem para o processo de especiação. Associe os exemplos listados na coluna 1 com os respectivos mecanismos de isolamento reprodutivo apresentados na coluna 2.

1. 2. 3. 4. 5.

Coluna 1 Florescimento em épocas diferentes Desenvolvimento embrionário irregular Alterações nos rituais de acasalamento Meiose anômala Impedimento da cópula por incompatibilidade dos órgãos reprodutores

pontos de cada espinho até seu vizinho, chega-se a uma espiral com 2,5 ou 8 galhos - a sequência de Fibonacci.

50. (PUCCAMP) Segundo o texto, os lagartos passaram por processo de especiação em a) simpatria. b) parapatria. c) peripatria. d) alopatria. e) estasipatria. 51. (PUCCAMP) A enguia elétrica ou poraquê (‘Eletrophorus eletricus’), peixe da região amazônica, tem eletroplacas. Essas eletroplacas podem gerar uma tensão de até 600V e uma corrente de 2,0A, em pulsos que duram cerca de 3,0 milésimos de segundo, descarga suficiente para atordoar uma pessoa e matar pequenos animais. (Adaptado de Alberto Gaspar. “Física”. v. 3. São Paulo: Ática, p. 135)

( ( ( ( (

) ) ) ) )

Coluna 2 Isolamento mecânico Isolamento estacional Mortalidade do zigoto Esterilidade do híbrido Isolamento comportamental

Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA. a) 1, 3, 4, 2 e 5 b) 4, 3, 2, 5 e 1 c) 4, 3, 5, 2 e 1 d) 5, 1, 4, 3 e 2 e) 5, 1, 2, 4 e 3

ciências da natureza e suas tecnologias

49. (PUCCAMP) Embora na espécie humana a aplicação do conceito de raças seja bastante controverso, em muitos animais ocorrem populações da mesma espécie que diferem em determinadas características e estão adaptadas a ambientes diferentes. A condição inicial para o estabelecimento de raças é a) o isolamento reprodutivo. b) a seleção natural. c) o fluxo gênico. d) o isolamento geográfico. e) a superioridade do híbrido. Texto para a próxima questão: Com a intensificação dos estudos, a caatinga tem se revelado um ecossistema rico em espécies e processos especializados de polinização. Nas margens do rio São Francisco, por exemplo, ocorrem alguns pares de espécies de lagarto, onde uma é encontrada apenas na margem direita e outra apenas na esquerda. De acordo com uma das hipóteses para explicar essa distribuição, o rio corria para um lago do interior do Nordeste, e não para o mar. Já o estudo sobre a morfologia dos cactos revelou fatos interessantes. A cabeça arredondada dos cactos, por exemplo, é coberta por espinhos. Começando pelo centro e conectando os

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Se uma população de ‘Eletrophorus eletricus’ ficar isolada por muito tempo, a ponto de não mais gerar descendentes férteis com a população original, ocorrerá a) uma nova espécie de ‘Eletrophorus eletricus’. b) um novo gênero de ‘eletricus’. c) uma nova espécie do gênero ‘Eletrophorus’. d) uma raça de ‘Eletrophorus eletricus’. e) um novo gênero de ‘Eletrophorus eletricus’.

52. (PUC-MG) Num contexto de isolamento geográfico, as raças podem originar espécies (especiação) distintas ou, após a eliminação da barreira geográfica, confluir para formar populações com maior variabilidade. Populações e espécies também estão sujeitas à extinção. Ao longo da evolução, as taxas de especiação e extinção têm variado principalmente em função de alterações no meio ambiente. Mas, nos últimos tempos, devido à ação humana, as extinções têm superado em muito as taxas de surgimento de novas espécies. A esse respeito, assinale a afirmação INCORRETA. a) Na especiação natural, um mesmo gene alelo pode ter diferentes valores adaptativos em diferentes ambientes. b) A fragmentação de um ecossistema pode favorecer a oscilação gênica contribuindo para a extinção de determinadas espécies. c) A seleção natural aumenta a variabilidade genética de uma determinada população isolada de outras populações. d) Espécies muito diferentes podem convergir para se tornar mais semelhantes devido à seleção de características adaptativas em um determina o ambiente.

Nível 3

53. (UFRGS) Três espécies diploides diferentes de plantas da família do girassol, convivendo em uma mesma área geográfica, geraram híbridos férteis incapazes de cruzar com as espécies ancestrais. Essas espécies novas se espalharam por uma área geo-


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

gráfica maior que a ocupada pelas espécies parentais. Nesse caso, o processo e o mecanismo de especiação que melhor se adaptam à situação descrita são, respectivamente, a) a alopatria e o efeito do fundador. b) a simpatria e a poliploidia. c) a parapatria e o fluxo gênico. d) a alopatria e a seleção sexual. e) a simpatria e o efeito do fundador.

54. (UEPB)

São verdadeiras as afirmações: a) 3, II b) 2, I c) 1, I d) 4, III e) 1, II

55. (UFJF-PISM 3) Recentemente, uma nova espécie de caramujo aquático foi descrita para a América do Norte. Os pesquisadores estavam estudando o que acreditavam se tratar de duas populações de uma espécie bem conhecida, quando observaram que os indivíduos da população ‘A’ apresentavam características morfológicas diferentes daquelas observadas nos indivíduos da população ‘B’. Para confirmar que a população ‘A’ representava uma nova espécie, os pesquisadores analisaram e compararam o DNA dos indivíduos provenientes das duas populações e provaram, através de experimentos de laboratório, que esses indivíduos não são capazes de se acasalar. As diferenças observadas no DNA e o fato de os indivíduos das duas populações não terem acasalado e, portanto, não gerarem descendentes férteis foram interpretados pelos cientistas como provas de que essas duas populações correspondem a duas espécies diferentes. I. O mecanismo de isolamento reprodutivo entre as populações de caramujos poderia ser do tipo pré-zigótico, já que os indivíduos não foram capazes de se acasalar. II. Duas populações que se encontram em alopatria podem se tornar espécies diferentes ao longo do tempo devido à manutenção do fluxo gênico. III. Através de mutações no DNA e ausência de fluxo gênico, alelos diferentes vão sendo fixados nas duas populações, levando à formação de duas espécies diferentes. IV. O isolamento geográfico pode resultar em mudanças no fenótipo, que tornam os indivíduos incompatíveis para a reprodução. V. O isolamento reprodutivo pode ocorrer em consequência do isolamento geográfico e ausência de fluxo gênico entre populações alopátricas.

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Nem todas as plantas e animais são encontrados em todas as partes do mundo ou em todos os lugares em que poderiam sobreviver se o clima e a topografia fossem os únicos fatores determinantes da distribuição. Através do mapa e da árvore filogenética da figura, conclui-se que as respectivas aves ápteras (que não voam) avestruz, emas, emus e kiwi são 1. originárias de um ancestral comum e nativas da África, América do Sul, Austrália e Nova Zelândia, respectivamente. 2. originárias de dois ancestrais comuns e nativas da Europa, América Central, Austrália e Nova Zelândia, respectivamente. 3. originárias de dois ancestrais comuns e nativas da África, América do Sul, Austrália e Nova Zelândia, respectivamente. 4. originárias de um ancestral comum e nativas da Europa, América Central, Austrália e Nova Zelândia, respectivamente.

E os processos que provocaram a diferenciação desses animais dessas regiões foram: I. isolamento geográfico, mutações e recombinação, seleção natural, adaptação a ambientes diferentes e isolamento reprodutivo. II. Apenas o isolamento geográfico. III. Apenas mutações e recombinações. IV. Apenas o isolamento reprodutivo.

Assinale a opção com as afirmativas CORRETAS: a) somente I, II, V. b) somente I, II, III, IV. c) somente I, III, IV, V. d) somente III, IV, V. e) I, II, III, IV e V.

56. (ENEM) O processo de formação de novas espécies é lento e repleto de nuances e estágios intermediários, havendo uma di-

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

minuição da viabilidade entre cruzamentos. Assim, plantas originalmente de uma mesma espécie que não cruzam mais entre si podem ser consideradas como uma espécie se diferenciando. Um pesquisador realizou cruzamentos entre nove populações – denominadas de acordo com a localização onde são encontradas – de uma espécie de orquídea (Epidendrum denticulatum). No diagrama estão os resultados dos cruzamentos entre as populações. Considere que o doador fornece o pólen para o receptor.

Assinale a alternativa que contenha todas as afirmativas CORRETAS. a) II e III b) III e IV c) I, II e IV d) I, III e IV e) II, III e IV

58. (FUVEST) A observação de faunas dos continentes do hemisfério Sul revela profundas diferenças. Na América do Sul, existem preguiças, antas, capivaras, tamanduás e onças; na África, há leões, girafas, camelos, zebras e hipopótamos; na Austrália, cangurus, ornitorrincos e equidnas e, na Antártida, os pinguins. Entretanto, descobriram-se espécies fósseis idênticas nessas regiões. Assim, fósseis da gimnosperma ‘Glossopteris’ foram encontrados ao longo das costas litorâneas da África, América do Sul, Austrália e Antártida, e ainda fósseis dos répteis ‘Cynognathus’ e ‘Lystrosaurus’ foram descobertos na América do Sul, África e Antártida. Para explicar esses fatos, formularam-se as seguintes hipóteses: I. A presença de fósseis idênticos, nos vários continentes, prova que todas as formas de vida foram criadas simultaneamente nas diversas regiões da Terra e se diferenciaram mais tarde. II. As faunas e floras atuais são resultado da seleção natural em ambientes diversos, isolados geograficamente. III. Os continentes, há milhões de anos, eram unidos, separando-se posteriormente.

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Em populações de quais localidades se observa um processo de especiação evidente? a) Bertioga e Marambaia; Alcobaça e Olivença. b) Itirapina e Itapeva; Marambaia e Massambaba. c) Itirapina e Marambaia; Alcobaça e Itirapina. d) Itirapina e Peti; Alcobaça e Marambaia. e) Itirapina e Olivença; Marambaia e Peti.

57. (UFJF-PISM 3) Considere as afirmativas abaixo relacionadas aos processos de especiação. I. A especiação simpátrica considera que duas espécies possam surgir sem que haja qualquer processo de separação geográfica, em consequência de alterações cromossômicas numéricas ocorridas durante as divisões celulares. II. A especiação alopátrica considera que o primeiro passo para a formação de duas novas espécies é a separação geográfica entre populações de uma espécie ancestral. III. A especiação simpátrica poderia ser ocasionada pelo isolamento geográfico de populações em áreas marginais a de uma população original. IV. A especiação alopátrica poderia ser ocasionada pela migração significativa de uma população para outra região seguida da perda de contato com a população original. 144

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Está correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.

59. (UECE) Reportagem recente deu conta do nascimento de gatos com cara de cães resultante do suposto cruzamento entre uma gata e um cão. Analise as seguintes afirmativas, a partir do conhecimento científico atual: I. Do cruzamento entre cães e gatos é possível nascer quimeras por não haver isolamento reprodutivo entre eles, caracterizado por ambas as espécies pertencerem à mesma Ordem. II. Híbridos de cães e gatos não acontecem porque há isolamento reprodutivo entre tais espécies animais, as quais pertencem a categorias taxonômicas diferentes como é observado, já no nível Família (‘Canidae’ e ‘Felidae’). III. O burro é um híbrido viável entre o jumento e a égua; entretanto não produz descendência, haja vista não acontecer a sinapse cromossômica no processo meiótico de formação dos seus gametas. São corretas: a) apenas I e II b) apenas II e III c) apenas I e III d) I, II e III


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

60. (UFG) Macaco, lobo e foca são animais de espécies diferentes e apresentam semelhanças morfofisiológicas. O processo evolutivo desses animais, a partir de uma origem comum, pode ser explicado por: a) migração dos três grupos de indivíduos e sua adaptação a ambientes mais propícios. b) fluxo gênico e seleção natural, os quais possibilitam a variabilidade fenotípica. c) transformações semelhantes para adaptação das três espécies aos diferentes ambientes. d) recombinação genética, mutações sucessivas e seleção dos indivíduos mais vigorosos. e) isolamento reprodutivo, mutações independentes e adaptação às condições ambientais distintas. 61. (PUC-RJ) Duas espécies de plantas intimamente relacionadas (do mesmo gênero) são encontradas em uma floresta, produzem flores na mesma época e partilham os mesmos polinizadores. No entanto, mesmo que ocorra polinização entre indivíduos das espécies, não haverá produção de frutos e sementes. Que tipo de barreira reprodutiva mantém essas espécies separadas na natureza? a) Barreira pré-zigótica de isolamento temporal. b) Barreira pré-zigótica de isolamento gamético. c) Barreira pós-zigótica de inviabilidade do híbrido. d) Barreira pós-zigótica de esterilidade do híbrido. e) Barreira pós-zigótica de isolamento temporal.

62. (FGV) Brassica oleraceae é um grupo taxonômico que com-

Nível 4

63. (UPE-SSA 3) Leia o texto a seguir:

Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2013/10/17/os-primeiros-passos-de-novas-especies/ (Adaptado)

Sobre ploidia e especiação, assinale a alternativa CORRETA. a) A maioria dos vertebrados, dentre esses, peixes, anfíbios, aves, répteis e mamíferos, possuem duas cópias de cada cromossomo em seus gametas e, por isso, são denominados diploides. b) A P. tetraploidea é tetraploide porque os espermatozoides e óvulos, que a originaram, eram diploides com duas versões de cada um dos 13 cromossomos do conjunto haploide da espécie. c) Os gametas da perereca triploide formarão descendentes viáveis com 26 cromossomos em cada célula somática, resultantes do mecanismo pós-zigótico por causa das diferenças comportamentais durante o acasalamento. d) Os descendentes triploides tentam cruzar com os parentais portadores de 52 cromossomos em cada célula somática, mas, em geral, são estéreis por causa da dificuldade do pareamento entre os quatro conjuntos de cromossomos. e) A espécie tetraploide apresenta mecanismo pré-zigótico de isolamento reprodutivo de inviabilidade do híbrido, no qual os descendentes são vigorosos, porém estéreis.

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preende vegetais amplamente conhecidos, tais como a couve, o brócolis, a couve-de-bruxelas, o repolho, a couve-flor, entre outros. A diversidade dessas hortaliças pode ser explicada pelo processo a) da seleção artificial promovida pelo ser humano, o que gerou variedades dentro dessa espécie. b) da seleção natural promovida pelo ambiente, o que gerou subespécies aproveitadas na alimentação humana. c) do melhoramento genético através da transgenia, o que gerou cultivares morfologicamente diferentes. d) de hibridização entre gêneros próximos, o que gerou novas espécies com interesse alimentar humano. e) de propagação vegetativa de diferentes partes do vegetal, o que gerou grande diversificação entre seus indivíduos.

A Phyllomedusa híbrida, triploide (39 cromossomos): um ser improvável, de acordo com as regras clássicas da evolução. Uma perereca verde, das matas do Sudeste e Sul do Brasil, ganhou o nome de Phyllomedusa tetraploidea por causa de uma característica rara entre vertebrados, a poliploidia. Cada célula somática dessa espécie abriga quatro cópias de cada cromossomo, ou seja, é tetraploide. Haddad e outros biólogos concluíram que a nova espécie deve ser o resultado do cruzamento entre machos e fêmeas de uma espécie diploide (2n = 26). A P. tetraploidea pode cruzar com os parentais, a Phyllomedusa distincta ou um ancestral comum, e formar pererecas híbridas triploides (3n = 39). Isso, em geral, ocasiona a formação de descenden. tes estéreis, mas, às vezes, o resultado pode ser um animal que Haddad chama de quase estéril, no qual os cromossomos se organizam de modo a permitir a produção de uns poucos gametas viáveis, “desrespeitando as definições clássicas de isolamento reprodutivo entre espécies diferentes”, diz ele.

TÓPICO 4: Eras geológicas e evolução humana Nível 2

64. (UCS) As diferentes categorias raciais da humanidade são construções sociais, baseadas nas características comportamentais e morfológicas de diferentes populações. Seguindo os princípios genéticos, podemos dizer que a) esse conceito foi incorporado à medicina, e muitos tratamentos devem ser específicos para cada raça. b) a classificação por raças tem sido corretamente usada para justificar a ordem social e a dominação de certos grupos por outros. c) os seres humanos são muito similares; portanto uma análise baseada em características morfológicas não deve suplantar Pré-ENEM - BIOLOGIA 2 | VOLUME 1

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

a que considera características de ordem genética. d) a miscigenação provoca sobreposição de raças; por isso podemos dizer que atualmente existem dezenas de raças, o que pode ser considerado uma especiação simpátrica. e) a farmocogenética deve ser baseada nas raças e não no indivíduo, procurando, assim, desenvolver medicamentos específicos.

d) Alice e Marcos, apenas. e) Marcos e Catarina, apenas.

66. (UFTM) Analise uma das hipóteses sobre a origem da espécie humana.

65. (UNESP) Recentemente, uma marca de arroz colocou nos meios de comunicação uma campanha publicitária com o tema Só os saudáveis sobrevivem. Em um dos filmes da campanha, um homem pré-histórico, carregando um pacote de batatas fritas, é perseguido por um dinossauro, que despreza as batatas e devora o homem. Em outro filme, um homem que come pizza não consegue fugir a tempo, enquanto seu companheiro de hábitos alimentares mais saudáveis sobrevive. As figuras apresentam cenas desses dois filmes publicitários.

A partir das informações contidas na representação, pode-se afirmar que a espécie a) humana surgiu na África, a partir de linhagens de Homo ergaster. b) Homo ergaster migrou para a Europa para originar a espécie Homo neanderthalensis. c) Homo erectus deu origem à espécie humana. d) Homo neanderthalensis conviveu em algum momento com a espécie Homo rudolfensis. e) humana e a Homo ergaster não apresentam grau de parentesco evolutivo.

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Embora se trate de uma campanha publicitária, sem qualquer compromisso com o rigor científico, uma professora de biologia resolveu usar estes filmes para promover com seus alunos uma discussão sobre alguns conceitos biológicos e alguns fatos da evolução humana. Pedro afirmou que ambos os filmes traziam uma informação errada, pois homens e dinossauros não coexistiram. Alice afirmou que o tema da campanha publicitária, Só os saudáveis sobrevivem, remete ao conceito de seleção natural. Marcos afirmou que os tubérculos e as sementes, não necessariamente as batatas e o arroz, só vieram a fazer parte da dieta humana uma vez estabelecida a agricultura. Catarina observou que no primeiro filme o dinossauro desprezou as batatas, uma vez que esses animais, qualquer que fosse a espécie, eram predadores e, necessariamente, carnívoros. Pode-se afirmar que estão corretos a) Pedro, Alice, Marcos e Catarina. b) Pedro e Alice, apenas. c) Pedro e Marcos, apenas.

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67. (FUVEST) A passagem do modo de vida caçador-coletor para um modo de vida mais sedentário aconteceu há cerca de 12 mil anos e foi causada pela domesticação de animais e de plantas. Com base nessa informação, é correto afirmar que a) no início da domesticação, a espécie humana descobriu como induzir mutações nas plantas para obter sementes com características desejáveis. b) a produção de excedentes agrícolas permitiu a paulatina regressão do trabalho, ou seja, a diminuição das intervenções humanas no meio natural com fins produtivos. c) a grande concentração de plantas cultivadas em um único lugar aumentou a quantidade de alimentos, o que prejudicou o processo de sedentarização das populações. d) no processo de domesticação, sementes com características desejáveis pelos seres humanos foram escolhidas para serem plantadas, num processo de seleção artificial. e) a chamada Revolução Neolítica permitiu o desenvolvimento da agricultura e do pastoreio, garantindo a eliminação progressiva de relações sociais escravistas.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

68. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) A perda de pelos foi uma adaptação às mudanças ambientais, que forçaram nossos ancestrais a deixar a vida sedentária e viajar enormes distâncias à procura de água e comida. Junto com o surgimento de membros mais alongados e com a substituição de glândulas apócrinas (produtoras de suor oleoso e de lenta evaporação) por glândulas écrinas (suor aquoso e de rápida evaporação), a menor quantidade de pelos teria favorecido a manutenção de uma temperatura corporal saudável nos trópicos castigados por calor sufocante, em que viveram nossos ancestrais. Scientific American. Brasil, mar. 2010 (adaptado).

De que maneira o tamanho dos membros humanos poderia estar associado à regulação da temperatura corporal? a) Membros mais longos apresentam maior relação superfície/ volume, facilitando a perda de maior quantidade de calor. b) Membros mais curtos têm ossos mais espessos, que protegem vasos sanguíneos contra a perda de calor. c) Membros mais curtos desenvolvem mais o panículo adiposo, sendo capazes de reter maior quantidade de calor. d) Membros mais longos possuem pele mais fina e com menos pelos, facilitando a perda de maior quantidade de calor. e) Membros mais longos têm maior massa muscular, capazes de produzir e dissipar maior quantidade de calor.

69. (UEL) A taxonomia evolutiva tradicional dos primatas antropoides coloca os humanos (gênero Homo) e seus ancestrais fósseis imediatos na família Hominidae; os gibões (gênero Hylobates), na família Hylobatidae; e os chimpanzés (gênero Pan), gorilas (gênero Gorilla) e orangotangos (gênero Pongo), na família Pongidae. Todavia, análises morfológicas e moleculares resultaram na seguinte filogenia.

deiras (V); a seguir, marque a alternativa CORRETA. ( ) A espécie humana possui diferentes capacidades de se adaptar às condições ambientais. ( ) A espécie humana surgiu em uma atmosfera primitiva rica em metano, submetida a altas temperaturas. ( ) A espécie humana tem sua origem explicada pela teoria da abiogênese. ( ) A espécie humana é formada por seres eucariontes, heterótrofos, com circulação dupla, completa e fechada. a) b) c) d)

F–F–V–V V–F–F–V F–F–F–V V–V–V–F

71. (UFU) Leia o trecho a seguir. “No processo evolutivo, muitos animais foram extintos depois de se diferenciarem de seus parentes mais próximos. Boa parte deles virou fóssil e, quando descobertos, ajudaram a remontar o passado das espécies [...].” “ISTOÉ”, Ed. 1934, 24 de janeiro de 2007.

Acerca da evolução dos organismos, considere as afirmativas a seguir. I. Para avaliar as relações evolutivas entre as espécies, são consideradas as semelhanças anatômicas, fisiológicas e moleculares, bem como os fósseis. II. Os fósseis humanos encontrados até o momento fortaleceram as primeiras hipóteses da origem humana, já que é possível se estabelecer quaisquer graus de variações entre as espécies fósseis e a espécie atual. III. O grande avanço na passagem evolutiva de australopiteco para ‘Homo sapiens’ é o desenvolvimento do sistema nervoso e, consequentemente, da inteligência, evidenciado pelo aumento do volume craniano.

Com base no texto e de acordo com essas relações filogenéticas, é correto afirmar que uma revisão taxonômica dos primatas antropoides deveria agrupar: a) Orangotangos e gibões na família Hylobatidae. b) Orangotangos, gibões e gorilas em um taxón específico. c) Humanos, chimpanzés e gorilas na mesma família. d) Gibões e orangotangos na mesma espécie. e) Chimpanzés e gorilas apenas, na família Pongidae.

70. (UFLA) A respeito do processo evolutivo da espécie humana (Homo sapiens), analise se as afirmativas são Falsas (F) ou Verda-

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Assinale a alternativa que apresenta, apenas, afirmativas corretas. a) I, II, III b) I e III c) II e III d) I e II

72. (CESGRANRIO) Em relação às etapas da respiração, provavelmente a glicólise foi a primeira a surgir porque: a) é a etapa mais rica na produção de ATP. b) o O2 é fundamental para que todo o processo ocorra. c) a maioria dos seres depende de O2 livre. d) os organismos primitivos devem ter surgido em atmosfera sem O2. e) a produção de ATP não se faz sem a molécula de O2. 73. (CESGRANRIO) “Cientistas norte-americanos anunciaram ter encontrado a maior cratera da Terra. Provocada pelo impacto de um asteroide, ela tem 177 km de diâmetro. A descoberta é um forte indício a favor da teoria de que os dinossauros foram

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

extintos devido ao impacto de um corpo extraterrestre (asteroide) contra a Terra”.

75. (UEL) A árvore filogenética, representada na figura a seguir, é construída com base nas comparações de DNA e proteínas.

Folha de São Paulo - 06/12/90.

O texto se refere a uma hipótese sobre a extinção dos dinossauros. Assinale a opção que está de acordo com essa hipótese. a) O asteroide dizimou populações jovens de dinossauros. b) A poeira levantada pelo impacto do asteroide comprometeu a fotossíntese, o que prejudicou a alimentação dos dinossauros. c) O impacto do asteroide aqueceu a superfície terrestre, inviabilizando o metabolismo dos dinossauros. d) O asteroide destruiu uma quantidade excessiva de ovos de dinossauros. e) A carga de elétrons trazida pelo asteroide provocou mutações, que exterminaram a maior parte dos dinossauros.

74. (FUVEST) Considere os seguintes eventos evolutivos: I. Extinção dos dinossauros. II. Origem das plantas gimnospermas. III. Origem da espécie humana. Qual das alternativas indica a ordem temporal correta em que esses eventos aconteceram? a) I → II → III b) I → III → II c) II → I → III d) II → III → I e) III → I → II

Nível 3 Texto para a próxima questão:

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Muitas vezes, o processo de evolução por seleção natural é alvo de interpretações distorcidas. E quando o assunto é a evolução humana, a distorção pode ser ainda maior, pois o Homo sapiens é apresentado como o ápice do desenvolvimento. As ilustrações mais conhecidas da evolução estão todas direcionadas no sentido de reforçar uma cômoda concepção da inevitabilidade e da superioridade humanas. A principal versão dessas ilustrações é a série evolutiva ou escada de progresso linear. Esse avanço linear ultrapassa os limites das representações e alcança a própria definição do termo evolução: a palavra tornou-se sinônimo de progresso. A história da vida não é uma escada em que o progresso se faz de forma previsível e sim um arbusto ramificado e continuamente podado pela tesoura da extinção. (Adaptado de: GOULD, S. J. Vida maravilhosa: o acaso na evolução e a natureza da história. São Paulo: Companhia das Letras, 1989. p.23-31.)

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Com base na análise dessa árvore filogenética, assinale a alternativa correta. a) O grupo formado pelos lêmures é o mais recente, porque divergiu há mais tempo de um ancestral comum. b) Os chimpanzés apresentam maior proximidade filogenética com os gorilas do que com os humanos. c) Os gorilas compartilham um ancestral comum mais recente com os gibões do que com o grupo formado por chimpanzés e seres humanos. d) Os gorilas são os ancestrais comuns mais recentes do grupo formado por chimpanzés e seres humanos. e) Os macacos do Velho Mundo e do Novo Mundo apresentam grande proximidade filogenética entre si.

76. (PUC-RS)


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Considerando o processo evolutivo que deu origem ao Homo sapiens, como espécie, a ordem correta de aparecimento dos grupos ancestrais, do mais antigo ao mais recente, foi a) Australopitecus afarensis, Homo habilis e Homo erectus. b) Australopitecus afarensis, Homo erectus e Homo habilis. c) Australopitecus anamensis, Homo erectus e Homo habilis. d) Australopitecus anamensis, Homo neanderthalensis e Homo habilis. e) Australopitecus anamensis, Homo neanderthalensis e Homo erectus.

77. (UNESP) Há cerca de 40.000 anos, duas espécies do gênero Homo conviveram na área que hoje corresponde à Europa: H. sapiens e H. neanderthalensis. Há cerca de 30.000 anos, os Neandertais se extinguiram, e tornamo-nos a única espécie do gênero. No início de 2010, pesquisadores alemães anunciaram que, a partir de DNA extraído de ossos fossilizados, foi possível sequenciar cerca de 60% do genoma do neandertal. Ao comparar essas sequências com as sequências de populações modernas do H. sapiens, os pesquisadores concluíram que de 1 a 4% do genoma dos europeus e asiáticos é constituído por DNA de neandertais. Contudo, no genoma de populações africanas não há traços de DNA neandertal. Isto significa que a) os H. sapiens, que teriam migrado da Europa e Ásia para a África, lá chegando entrecruzaram com os H. neanderthalensis. b) os H. sapiens, que teriam migrado da África para a Europa, lá chegando entrecruzaram com os H. neanderthalensis. c) o H. sapiens e o H. neanderthalensis não têm um ancestral em comum. d) a origem do H. sapiens foi na Europa, e não na África, como se pensava. e) a espécie H. sapiens surgiu independentemente na África, na Ásia e na Europa.

seres vivos e de uma série de evidências coletadas desde a época de Darwin, observa-se uma onda de posicionamentos contrários às teorias evolucionistas. Em vários estados dos EUA e em um estado do Brasil, por exemplo, foi incluído o ensino do criacionismo, por decisão governamental. Um dos professores que ensinará o criacionismo em uma destas escolas brasileiras afirmou: Tenho certeza de que minha avó não era macaca (“Ciência Hoje”, outubro de 2004). No entanto, a partir dos estudos de evolução dos primatas, em particular, podemos afirmar que: a) macacos originaram-se tanto na América quanto na África, assim como os humanos, o que reforça a hipótese da existência de um ancestral comum. b) humanos e macacos têm um mesmo ancestral, uma vez que o tamanho do cérebro dos macacos é muito próximo do tamanho do cérebro dos humanos.

Texto para as próximas 3 questões: O assunto na aula de Biologia era a evolução do Homem. Foi apresentada aos alunos uma árvore filogenética, igual à mostrada na ilustração, que relacionava primatas atuais e seus ancestrais.

79. (ENEM) Foram feitas comparações entre DNA e proteínas da espécie humana com DNA e proteínas de diversos primatas. Observando a árvore filogenética, você espera que os dados bioquímicos tenham apontado, entre os primatas atuais, como nosso parente mais próximo o: a) Australopithecus. b) Chimpanzé. c) Ramapithecus. d) Gorila. e) Orangotango.

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78. (UNESP) Apesar do acúmulo dos estudos sobre evolução dos

c) geneticamente, alguns macacos são muito próximos dos humanos, o que se considera como uma evidência em termos de ancestralidade comum. d) humanos e macacos têm um ancestral comum, pois em suas regiões de origem apresentam hábitos alimentares muito semelhantes. e) o fato de apenas macacos e humanos apresentarem as mãos com cinco dedos é a maior evidência de ancestralidade comum.

80. (ENEM) Após observar o material fornecido pelo professor, os alunos emitiram várias opiniões, a saber: I. os macacos antropoides (orangotango, gorila, chimpanzé e gibão) surgiram na Terra mais ou menos contemporaneamente ao Homem. II. alguns homens primitivos, hoje extintos, descendem dos macacos antropoides. III. na história evolutiva, os homens e os macacos antropoides tiveram um ancestral comum. IV. não existe relação de parentesco genético entre macacos antropoides e homens.

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Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

Analisando a árvore filogenética, você pode concluir que: a) todas as afirmativas estão corretas. b) apenas as afirmativas I e III estão corretas. c) apenas as afirmativas II e IV estão corretas. d) apenas a afirmativa II está correta. e) apenas a afirmativa IV está correta.

81. (CESGRANRIO) A Terra tem uma idade estimada em 4,6 bilhões de anos e, durante este tempo, os seres vivos surgiram, se modificaram e muitos desapareceram. Estude as afirmativas a seguir e marque a opção INCORRETA a respeito do processo evolutivo. a) Alguns cientistas admitem que os primeiros organismos vivos utilizavam o alimento encontrado no meio (hipótese heterotrófica. b) Acredita-se que os primeiros seres vivos surgiram na água e lentamente invadiram os continentes. c) O estudo dos fósseis forneceram inúmeros indícios da vida primitiva, seja através dos seres petrificados, ou dos restos químicos por eles produzidos. d) Pode-se considerar que as vitórias-régias e elódeas (plantas aquáticas) sejam mais primitivas que os pinheiros e sequóoia. e) A evolução do cavalo, constatada pelos fósseis, mostra como um pequeno animal de 60 cm de altura e três dedos se modificou até o aspecto atual.

Nível 4 Texto para a próxima questão: Risco de diabetes tipo 2 associado a gene dos Neandertais Uma variante do gene SLC16A11 aumenta o risco de diabetes entre os latino-americanos. As análises indicaram que a versão de maior risco dessa variante foi herdada dos Neandertais. As pessoas que apresentam a variação SLC16A11 em um dos alelos são 25% mais propensas a desenvolver o diabetes, já naquelas que herdaram de ambos os pais, essa probabilidade sobe para 50%. Disponível em: <www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/12/131225_neandertal_ lk.shtml>. Acesso em: 26 mar. 2014. (Adaptado).

83. (UFG) Analise o cladograma, que representa uma parte da evolução humana, apresentado a seguir.

82. (UFRGS) As afirmativas a seguir estão relacionadas com origem da vida e evolução. I. O desenvolvimento de processos respiratórios aeróbicos permitiu maior aproveitamento de energia pelos organismos. II. A presença de fósseis de um mesmo organismo em vários continentes é uma das evidências de que os continentes já estiveram unidos. III. A ausência de oxigênio na atmosfera primitiva foi essencial para a formação das primeiras moléculas orgânicas, que, no caso contrário, teriam sido quebradas pelos radicais livres derivados do oxigênio.

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Quais estão corretas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas III d) Apenas II e III e) I, II e III

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Nesse cladograma, o elemento que indica a espécie citada no texto que transmitiu a variante do gene SLC16A11 para o Homo sapiens e a característica evolutiva compartilhada por ambos são, respectivamente, a) X e capacidade de elaborar ferramentas de caça. b) Y e capacidade de elaborar ferramentas de caça. c) Z e capacidade de realizar cerimônia de funeral. d) X e capacidade de realizar cerimônia de funeral. e) Y e capacidade de desenvolver a postura ereta.


Capítulo 2 | Evolução dos seres vivos

ANOTAÇÕES

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GABARITOS

GABARITOS Capítulo 1

Capítulo 2

EXERCÍCIOS PROPOSTOS

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01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43.

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(b) (a) (b) (b) (a) (c) (e) (a) (c) (e) (a) (e) (a) (a) (b) (c) (c) (a) (d) (c) (d) (e) (b) (d) (b) (d) (c) (d) (e) (b) (b) (c) (a) (b) (e) (d) (b) (d) (e) (b) (d) (c) (a)

EXERCÍCIOS PROPOSTOS 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86.

(a) (b) (e) (d) (c) (b) (e) (b) (e) (a) (a) (d) (b) (e) (c) (e) (a) (d) (b) (e) (b) (e) (d) (c) (b) (e) (b) (c) (a) (e) (e) (a) (c) (a) (a) (b) (c) (d) (d) (e) (b) (c) (a)

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01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42.

(c) (c) (d) (e) (c) (a) (d) (d) (a) (d) (c) (e) (d) (c) (c) (b) (c) (c) (a) (d) (c) (d) (e) (c) (b) (c) (c) (b) (a) (d) (e) (c) (b) (b) (c) (c) (a) (b) (e) (b) (b) (b)

43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83.

(a) (d) (e) (c) (c) (e) (d) (d) (c) (c) (b) (c) (c) (d) (c) (d) (b) (e) (b) (a) (b) (c) (b) (a) (d) (a) (c) (b) (b) (d) (b) (c) (e) (a) (b) (c) (b) (b) (d) (e) (c)

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SEPARATA 3º ANO BIOLOGIA 2  

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