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Duas espécies diferentes do mesmo gênero geralmente podem ter sucesso no mesmo habitat?


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No contexto dos cuidados com as plantas, geralmente a maioria das plantas do mesmo gênero precisa das mesmas condições ambientais adequadas para o crescimento das plantas. Se o gênero de uma planta for conhecido, as informações podem ser usadas para aplicar os níveis apropriados de cuidado com a planta.

Estou me perguntando se isso é verdade em geral. Uma questão mais geral seria, se eu sei que duas espécies estão no mesmo gênero, que semelhanças fenotípicas elas terão?

Até agora, descobri apenas que a classificação dos gêneros é baseada na similaridade genética, mas isso não diz nada sobre quais semelhanças fenotípicas podem existir entre diferentes espécies do mesmo gênero.


Não é correto dizer que os gêneros são baseados na similaridade genética. Linhagens diferentes divergem geneticamente em taxas altamente variáveis, e não há limite definido para o que define um gênero. Em vez disso, os gêneros são baseados em publicações, que podem ter mais de 100 anos. Os gêneros não são uma categoria biologicamente real como as espécies, portanto, um gênero pode conter centenas de espécies, enquanto outro, apenas uma. A maioria desses gêneros foi definida antes que os dados moleculares fossem possíveis. Não há critérios fenotípicos estabelecidos para a definição de um gênero, exceto que um gênero bem descrito deve ter pelo menos um caractere fixo que o define. Portanto, em resposta à sua pergunta, sim, duas espécies do mesmo gênero (congêneres) geralmente existem no mesmo habitat. Haveria pressões seletivas para separá-los em termos do nicho que ocupam. A publicação a que você se referiu é simplesmente um melhor palpite: se você não tiver informações sobre os requisitos de habitat de uma espécie, ela provavelmente compartilhará muitas semelhanças com seus parentes próximos. A filogenia é preditiva, mas espécies diferentes no mesmo gênero não precisam ser idênticas em termos de seus requisitos ecológicos.


Eu não acho que você pode generalizar de qualquer maneira. Por exemplo, pegue penstemons: https://en.wikipedia.org/wiki/Penstemon Hereabouts, posso encontrar 3 ou 4 espécies crescendo nas mesmas condições, em um raio de 3-4 m. Também posso encontrar outras espécies crescendo nas proximidades, mas em condições muito diferentes, por ex. prado úmido vs declive rochoso seco.


Diferença entre Staphylococcus Epidermidis e Staphylococcus Saprophyticus

o principal diferença entre Staphylococcus epidermidis e Staphylococcus saprophyticus é aquele Staphylococcus epidermidis é sensível a novobiocina, enquanto Staphylococcus saprophyticus é resistente à novobiocina. Além disso, S. epidermidis forma colônias brancas e cremosas enquanto S. saprophyticus forma colônias branco-amareladas tanto no ágar sangue quanto no ágar nutriente.

S. epidermidis e S. saprophyticus são espécies bacterianas não hemolíticas e coagulase-negativas. S. epidermidis causa infecções adquiridas em hospitais enquanto S. saprophyticus causa infecções do trato urinário adquiridas na comunidade.

Principais áreas cobertas

Termos chave

Flora normal, Novobiocina, Staphylococcus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus


Conteúdo

Na natureza, as espécies de Schlumbergera crescem em árvores (epífitas) ou em rochas (epilíticas) e podem formar arbustos de tamanho considerável com bases lenhosas, uma altura de até 1,2 m (4 pés) foi relatada para uma espécie (S. opuntioides) [2] Eles não têm folhas, os caules verdes atuando como órgãos fotossintéticos. As hastes são compostas por segmentos, que assumem uma de duas formas. Na maioria das espécies os segmentos são fortemente achatados (cladódios), sendo constituídos por um núcleo central com duas (ou mais raramente três) "asas". Estruturas especiais características dos cactos, chamadas "areolas", ocorrem nas extremidades dos segmentos do caule. Em duas espécies, os caules são menos achatados, mais cilíndricos e as areolas são dispostas em um padrão mais ou menos espiralado em todos os segmentos. Em ambos os casos, são as areolas, que podem ter lã e cerdas, onde aparecem os botões das flores. [3]

As flores pendem para baixo e são quase regulares (radialmente simétricas ou actinomórficas) ou, como na maioria das espécies, são seguradas mais ou menos horizontalmente com o lado superior da flor diferente do lado inferior (radialmente assimétrico ou zigomórfico). Nas espécies cujas flores são erguidas, seu ângulo com a horizontal é relativamente constante e característico da espécie. Cada flor tem 20-30 tépalas. As tépalas externas - aquelas mais próximas da base da flor - são curtas e desconectadas, e se espalham ou se curvam para trás. As tépalas internas - aquelas próximas à ponta da flor - são mais longas e na maioria das espécies tornam-se progressivamente mais fundidas na base para formar um tubo floral. Em algumas espécies, a diferença entre as tépalas externa e interna cria a aparência de uma "flor dentro de uma flor". As flores produzem néctar em uma câmara na base do tubo floral. [3]

Na maioria das espécies, os muitos estames são organizados em duas séries, com os estames internos sendo fundidos na base para formar uma estrutura tubular curta e os estames externos surgindo ao longo do tubo floral. O estilete é geralmente vermelho escuro e tem um estigma com 6 a 8 lóbulos; o estilete mais o estigma tem aproximadamente o mesmo comprimento dos estames. Se a flor for fertilizada, forma-se um fruto carnudo, liso ou com costelas. As sementes marrons ou pretas têm cerca de 1 mm de diâmetro. [3]

O gênero faz parte de um pequeno número pertencente a um grupo de cactos classificado como tribo Rhipsalideae. As espécies de cactos pertencentes a este grupo são bastante distintas em aparência e hábito da maioria dos outros cactos, uma vez que crescem em árvores ou rochas como epífitas ou litófitas. Embora as espécies sejam fáceis de identificar como membros da Rhipsalideae, por muitos anos houve confusão sobre como elas deveriam ser divididas em gêneros. [4] Essa confusão se estendeu a Schlumbergera, cuja complicada história taxonômica foi detalhada por McMillan e Horobin. [5] O gênero moderno Schlumbergera foi criado por Charles Lemaire em 1858. O nome comemora Frédéric Schlumberger, que tinha uma coleção de cactos em seu castelo perto de Rouen. Lemaire colocou apenas uma espécie em seu novo gênero - uma planta descoberta no Brasil em 1837 que recebeu o nome de Epiphyllum russellianum por William J. Hooker. Lemaire mudou o nome Schlumbergera epiphylloides (sob as regras atuais da nomenclatura botânica deveria ter sido chamado Schlumbergera russelliana, que é seu nome atual). [5]

Lemaire notou a semelhança de seu Schlumbergera epiphylloides a uma espécie descrita pela primeira vez como Epiphyllum truncatum por Adrian Hardy Haworth em 1819, mas não aceitou que as duas espécies fossem incluídas no mesmo gênero. Em 1890, Karl Moritz Schumann criou o novo gênero Zygocactus, [6] transferindo Epiphyllum truncatum para Zygocactus truncatus. Embora mais tarde ele o tenha colocado de volta em Epifilo, abandonando Zygocactus, o nome genérico Zygocactus continuou a ser amplamente utilizado. [5]

Em 1913, Nathaniel Britton e Joseph Rose seguiram Lemaire para manter Schlumbergera russelliana e Zygocactus truncatus em gêneros separados. Eles também transferiram o cacto de Páscoa para Schlumbergera Como S. gaertneri, iniciando uma confusão duradoura entre esses dois gêneros. [5]

Em 1953, Reid Venable Moran colocou ambos Schlumbergera russelliana e Zygocactus truncatus no gênero Schlumbergera. Outras espécies foram adicionadas posteriormente por David Hunt, incluindo aquelas anteriormente colocadas em Epiphyllanthus, para formar o total moderno de seis espécies completas e vários híbridos. [5]

Schlumbergera e Hatiora há muito tempo estão confusos. As espécies do primeiro gênero geralmente têm flores zigomórficas com um tubo floral distinto, enquanto as do último têm flores actinomórficas com tubos imperceptíveis. Dados de DNA mostram que, como previamente circunscrito, os dois gêneros não são monofiléticos e as três espécies em Hatiora subgênero Rhipsalidopsis foram transferidos para Schlumbergera, [1] embora essa mudança não tenha sido adotada universalmente. [7]

Edição de Sinonímia

Os seguintes gêneros agora são sinônimos de Schlumbergera (ou seja, eles não têm espécies não movidas para Schlumbergera): [8]

  • EpiphyllanthusA. Berger
  • OpuntiopsisKnebel (nom. inval.)
  • ZygocactusK.Schum.
  • ZigocereuFrič & amp Kreuz. (ort. var.)
  • EpifiloPfeiff. mas não EpifiloHaw.

O caso de Epifilo é complexo. Em 1753 Carl Linnaeus criou o gênero Cacto. À medida que mais espécies foram descobertas, isso se revelou muito amplo, e novos gêneros foram criados para subdividir os cactos. O gênero Epifilo foi criado em 1812 por Haworth, com base no Cactus phyllanthus. Em 1831 Johann Link criou o gênero Phyllocactus baseado na mesma espécie. Seguindo Ludwig Pfeiffer em 1837, a tradição europeia era usar Phyllocactus para cactos epífitos com flores grandes regulares e Epifilo para as espécies de flores irregulares agora chamadas Schlumbergera truncata. De acordo com as regras modernas, Phyllocactus é um nome ilegítimo, como é Epifilo no sentido de Pfeiffer, portanto Epifilo Pfeiff. é um sinônimo de Schlumbergera. [9] O verdadeiro gênero Epifilo Haw. agora tem cerca de 19 espécies. [10]

Edição de Espécies

Entre seis e nove espécies são atualmente reconhecidas. [11] [12] Na circunscrição mais estreita, Schlumbergera sensu stricto, seis espécies são aceitas. Apenas sinônimos que têm sido amplamente usados ​​(e seus basiônimos) são fornecidos na lista abaixo.

  • Schlumbergera kautskyi(Horobin e amp McMillan) N.P.Taylor
  • Schlumbergera microsphaerica(K.Schum.) Hoevel syn. Cereus microsphaericaK.Schum., Epiphyllanthus microsphaericus(K.Schum.) Britton & amp Rose, Cereus obtusangulusK.Schum., Epiphyllanthus obtusangulus(K.Schum.) A. Berger, Zygocactus obtusangulus(K.Schum.) Loefgr., S. obtusangula(K.Schum.) D.R.Hunt
  • Schlumbergera opuntioides(Loefgr. E Dusén) D.R.Hunt syn. Epiphyllum opuntioidesLoefgr. & amp Dusén, Zygocactus opuntioides(Loefgr. & Amp Dusén) Loefgr., Epiphyllanthus opuntioides(Loefgr. E Dusén) Moran
  • Schlumbergera orssichianaBarthlott e amp McMillan
  • Schlumbergera russelliana(Hook.) Britton & amp Rose syn. Epiphyllum russellianumGancho., S. epiphylloidesLemaire, nom. Illeg.
  • Schlumbergera truncata(Haw.) Moran syn. Epiphyllum truncatumHaw., Zygocactus truncatus(Haw.) K.Schum., nom. Illeg.

Na mais ampla circunscrição, Schlumbergera sensu lato, três espécies anteriormente colocadas em Hatiora são transferidos para Schlumbergera. [1] [11]

  • Schlumbergera gaertneri(Regel) Britton e amp Rose (Cacto de Páscoa, cacto de Pentecostes) syn. Hatiora Gaertneri(Regel) Barthlott, Rhipsalidopsis gaertneri(K.Schum.) Linding.
  • Schlumbergera luteaCalvente e amp Zappi syn. Hatiora epiphylloides(Porto e Werderm.) P.V.Heath
  • Schlumbergera rosea syn. Hatiora rosea(Lagerh.) Barthlott, Rhipsalidopsis rosea(Lagerh.) Britton & amp Rose

Quatro híbridos de Schlumbergera WL. foram nomeados, todos feitos em cultivo (embora o primeiro possa ocorrer na natureza). [13] [14] O Código Internacional de Nomenclatura para Plantas Cultivadas recomenda que as plantas cultivadas sejam nomeadas de acordo com suas regras, e não aquelas apropriadas para espécies naturais e híbridos. [15] Os nomes dos grupos dados abaixo foram fornecidos por McMillan e Horobin. [16]

  • Schlumbergera × Buckleyi(T.Moore) Tjaden = S. russelliana × S. truncata S. Buckleyi Group syn. Epiphyllum buckleyiT.Moore, E. rollissoniiT.Moore, S. bridgesii(Lemaire) Loefgr.
  • Schlumbergera × epricaSüpplie = S. orssichiana × S. russelliana[14]
  • Schlumbergera × exóticaBarthlott e Rauh = S. truncata × S. opuntioides S. Exotica Group
  • Schlumbergera × reginaeMcMillan = S. truncata × S. orssichiana S. Reginae Group

Um outro híbrido de Schlumbergera s.l. é cultivado. [1]

Schlumbergera ocorre apenas nas montanhas costeiras do sudeste do Brasil, nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Espírito Santo. Os locais onde foi encontrado variam de perto do Trópico de Capricórnio ao norte até 20 ° S, ou seja, na parte mais ao sul dos trópicos. [3] As plantas crescem em altitudes de 700 metros (2.300 pés) no caso de S. truncata a 2.780 metros (9.120 pés) no caso de S. microsphaerica, [18] tanto nas florestas úmidas costeiras quanto em áreas rochosas. A distribuição natural de Schlumbergera as espécies ficaram confusas porque cultivares europeias foram deliberadamente introduzidas em algumas áreas, incluindo o Parque Nacional da Serra dos Órgãos, pelo Departamento de Agricultura do Brasil, para compensar a coleta excessiva de plantas silvestres. [19]

Devido à sua altura e proximidade com o Oceano Atlântico, as montanhas costeiras produzem florestas úmidas de grande altitude - o ar úmido e quente é forçado para cima em locais mais altos e frios, onde se condensa. Schlumbergera as espécies crescem em habitats geralmente relativamente frios, sombreados e com alta umidade. David Hunt descreve a coleta de espécimes em condições de nuvem, garoa e temperaturas noturnas de até −4 ° C (25 ° F). [20] As plantas são epífitas ou litofíticas, crescendo em galhos de árvores cobertos de musgo ou em fendas de rocha, geralmente em pequenos bolsões de substrato formados por folhas podres e outra vegetação. [21] S. microsphaerica é encontrado em altitudes mais elevadas, acima de 2.200 metros (7.200 pés), [18] em habitats rochosos áridos, [20] e tolera níveis de luz mais altos. [22]

As flores de Schlumbergera possuem adaptações para polinização por beija-flores: flores tubulares com néctar abundante e cores na extremidade vermelha do espectro. A maioria das espécies requer polinização cruzada para plantar sementes. As exceções são S. kautskyi e S. microsphaerica como observado acima, o último é encontrado em altitudes mais elevadas, onde os colibris podem estar ausentes ou menos comuns. [23]

Os frutos de Schlumbergera não se abrem espontaneamente quando maduros e parecem estar adaptados para distribuição por pássaros, que comem as sementes e a polpa contidas nos frutos. Aves foram observadas removendo sementes que haviam grudado em seus bicos ao esfregá-las nos galhos das árvores, onde as sementes poderiam germinar. Os segmentos também podem se desprender dos caules e criar raízes, permitindo que as plantas se propaguem vegetativamente. [23]

Edição de História

Schlumbergera truncata estava em cultivo na Europa em 1818, e S. russelliana foi introduzido em 1839. As duas espécies foram cruzadas deliberadamente na Inglaterra por W. Buckley resultando no híbrido agora chamado S. × Buckleyi, registrado pela primeira vez em 1852. Na década de 1860, um número substancial de cultivares (variedades cultivadas) estavam disponíveis em uma variedade de cores e hábitos, e eram usados ​​como plantas ornamentais em "fogões" (estufas aquecidas) e nas casas, onde estavam popular por sua floração de outono e inverno. Muitos cultivares foram selecionados mudas de S. truncata, mas pelo menos três S. × Buckleyi híbridos estavam disponíveis, dos quais um, agora chamado S. 'Buckleyi', é considerado o cacto de Natal original. No início do século 20, o gênero tornou-se menos popular e muitos dos primeiros cultivares foram perdidos. [24]

Por volta da década de 1950 em diante, a criação foi retomada na Europa, América do Norte, Austrália e Nova Zelândia. Novas plantas foram produzidas pelo cruzamento entre as espécies e cultivares existentes de S. truncata, S. russelliana e o híbrido S. × Buckleyi. Tratamentos que induziram mutações também foram usados. O resultado foi uma ampla gama de cores de flores que não estavam disponíveis antes, incluindo o primeiro amarelo verdadeiro a ser vendido comercialmente, S. 'Gold Charm' (que era um triplóide estéril). Os criadores buscavam plantas que cresciam fortemente, eram verticais no ponto de venda ao invés de pendentes, tinham muitas flores ou botões e estavam adaptadas para viver como plantas domésticas. [24]

Na década de 1980, a espécie S. orssichiana também foi usado em cruzamentos. O híbrido de S. truncata e S. orssichiana foi nomeado S. × reginae ou S. Grupo Reginae uma das primeiras cultivares foi S. 'Bristol Queen'. S. opuntioides cruzamentos também foram feitos, mas não resultaram em cultivares comercialmente disponíveis. [24]

Cultivares modernos Editar

McMillan e Horobin listaram centenas de modernos cultivares europeus, norte-americanos e australianos do cacto de Natal, que eles colocaram em vários grupos de cultivares: [25]

  • o Grupo Truncata contém todas as cultivares com principalmente S. truncata características: segmentos de caule com dentes pontiagudos (dentados) flores zigomórficas mantidas mais ou menos horizontalmente, geralmente acima da horizontal e pólen que é amarelo.
  • o Buckleyi Group contém todas as cultivares com pelo menos algumas características mostrando claramente a herança de S. russelliana: segmentos de caule com dentes arredondados, mais simétricos (crenadas) flores mais regulares que pendem para baixo, abaixo da horizontal e pólen que é rosa. Há uma variação considerável dentro deste Grupo McMillan e Horobin introduziram subcategorias: "TB" para aqueles mais semelhantes S. truncata e "BT" para aqueles mais parecidos com o clássico S. × Buckleyi, com "B" reservado para a primeira geração (F1) S. × Buckleyi híbridos.
  • o Reginae Group contém cultivares que se sabe serem derivados de híbridos com S. orssichiana.
  • o Exotica Group é usado para o pequeno número de híbridos envolvendo S. opuntioides.

Também foram feitas tentativas de classificar as cultivares por cor. Uma dificuldade é que as flores de muitas cultivares exibem cores diferentes dependendo da temperatura durante a formação e crescimento dos botões. Em particular, temperaturas abaixo de 14 ° C (57 ° F) produzem tons de rosa em cultivares de outra forma branca e amarela, e intensificam a cor em cultivares de rosa e vermelha. Também foi sugerido que a disponibilidade de ferro para a planta afeta a cor das flores. [25]

Nos Estados Unidos, as cultivares são propagadas em grande número para venda antes do Dia de Ação de Graças (a quarta quinta-feira de novembro). Na Europa, as plantas são vendidas principalmente no final do ano, no período que antecede o Natal. Um único produtor holandês (de Vries de Aalsmeer, Holanda) foi relatado em 1989 como produzindo 2.000.000 de plantas por ano. [25]

Nomes comuns Editar

As plantas são colocadas à venda sob uma variedade de nomes comuns. O nome comum inglês mais antigo era "cacto de Natal".Na Europa, onde as plantas são amplamente produzidas para venda no período antes do Natal, este continua sendo o nome comum mais usado em muitas línguas para cultivares de todos os grupos (por exemplo, Weihnachtskaktus em alemão, [26] cacto de Noël em francês, [27] e cacto de navidad em espanhol [28]). Este também é o nome usado no Canadá. [29] Nos Estados Unidos, onde as plantas são produzidas para o feriado de Ação de Graças em novembro, o nome "cacto de Ação de Graças" é usado "cacto de Natal" pode então ser restrito a cultivares do Grupo Buckleyi, [30] particularmente as cultivares muito antigas como 'Buckleyi'. [29] O nome "cacto caranguejo" (referindo-se às pontas com garras dos caules) também é usado para o Grupo Truncata. [31] "Link cactus" é outro nome comum, descrevendo a maneira como as hastes do gênero como um todo são feitas de segmentos ligados. [29] O nome "cacto em cadeia" é comum na Nova Zelândia e também pode se referir a Hatiora espécies. [32]

O cacto de Páscoa ou cacto de Whitsun agora é colocado no gênero Hatiora, mas já foi incluído em Schlumbergera (ou um de seus sinônimos). O nome "cacto de férias" foi usado para incluir ambos Schlumbergera e Hatiora cultivares. [29]

Cuidado de cultivares Editar

Quando cultivadas como plantas caseiras, Schlumbergera cultivares são considerados relativamente fáceis de cuidar. McMillan e Horobin descrevem em detalhes seu cultivo em condições comerciais e domésticas. Suas recomendações específicas incluem: [33]

  • Meio de crescimento: Meios de cultivo de drenagem livre, ricos em húmus e um tanto ácidos são usados ​​para a produção comercial, como uma mistura de turfa ou molde de folhas e um material inerte como areia, areia afiada ou contas de poliestireno. Recomenda-se que as plantas sejam cultivadas em vasos relativamente pequenos, vasos de meia altura são adequados.
  • Rega: Eles são mais tolerantes à seca do que muitas plantas domésticas, mas podem ser danificados por irrigação insuficiente ou excessiva. Manter o meio de cultivo úmido ao longo do ano evita qualquer um dos extremos.
  • Luz: Eles podem ser danificados pela exposição a mais do que pequenas quantidades de luz solar. Os membros do Grupo Buckleyi, como o antiquado cacto de Natal com flores pendentes, são mais tolerantes a altos níveis de luz do que os membros do Grupo Truncata, como a maioria das cultivares modernas. Demasiada luz faz com que os caules adquiram uma coloração avermelhada, no entanto, níveis de luz muito baixos impedem a floração. A duração do dia é importante no controle da escuridão contínua da floração por pelo menos 12 horas, é necessário para induzir a formação de botões. Foi demonstrado que um período de cerca de 8 dias com 16 horas de escuridão a 16 ° C (61 ° F) causa a formação de botões de flores. Temperaturas mais baixas retardam esse processo. O conselho às vezes dado para reter água para produzir botões de flores tem se mostrado incorreto.
  • Propagação: Tanto comercialmente como em casa, a propagação pode ser alcançada usando pedaços curtos de caule, com um a três segmentos de comprimento, torcidos em vez de cortados. As estacas são deixadas secar por 1–7 dias, formando um calo na extremidade quebrada e, em seguida, enraizadas em um meio de cultivo aberto. Temperaturas acima de 21 ° C (70 ° F) e até 27 ° C (81 ° F) em condições de dia longo / noite curta aceleram o enraizamento.

Planta jovem de um membro do S. Grupo Truncata ainda em pé e, portanto, mais conveniente para vender

Schlumbergera novo crescimento. A vista superior mostra a formação de novos cladódios vermelhos brilhantes, o centro mostra o crescimento em maturação, a vista inferior mostra duas raízes aéreas estendendo-se para baixo

Pragas e doenças Editar

No cultivo, essas plantas foram descritas como "notavelmente livres de pragas e doenças". Duas pragas de insetos importantes são os pulgões nos brotos, botões e flores jovens, e as cochonilhas que atacam abaixo do nível do solo. Caules e raízes podem apodrecer por doenças causadas por fungos e organismos semelhantes, incluindo infecções por espécies de Fusarium (um fungo), e Phytophthora e Pythium (ambos os moldes de água). Tratamentos químicos aprovados podem ser usados ​​no caso de ataque de insetos ou dessas doenças. [34]

Pulgões, cochonilhas e outras pragas de invertebrados podem espalhar vírus. Os sintomas variam de acordo com a espécie, mas a perda de vigor é comum. O vírus Cactus X foi isolado de S. truncata. Não existe tratamento para doenças virais, é recomendado que as plantas infectadas sejam destruídas. [34]


Canídeos da América do Norte

A família canídea consiste em trinta e cinco espécies vivas. Oito dessas espécies habitam a América do Norte. Essas espécies norte-americanas incluem lobos cinzentos, lobos vermelhos, coiotes, raposas vermelhas, raposas cinzentas, raposas kit, raposas velozes e raposas árticas. As oito espécies podem ser organizadas em três categorias gerais: lobos, coiotes e raposas.

Lobos

Os lobos são os maiores membros da família canídeos. Esta é a espécie da qual nossos cães de estimação foram domesticados. Os lobos já foram os mamíferos terrestres selvagens mais amplamente distribuídos. Eles habitavam a maior parte das terras disponíveis no hemisfério norte. Devido à destruição de seu habitat e à perseguição por humanos, eles agora ocupam apenas cerca de dois terços de sua distribuição anterior em todo o mundo, e apenas cerca de 5 a 8 por cento dos 48 Estados Unidos contíguos.

Os lobos podem ser encontrados em uma variedade de climas e habitats. Essas variações de habitat às vezes são vistas no tipo de morfologia, ou características físicas, vistas em lobos cinzentos que vivem em diferentes áreas geográficas. Essas diferenças às vezes diferenciam tipos ou subespécies de lobos cinzentos em todo o mundo.

No entanto, esses tipos diferentes são tão subjetivos que, ao longo dos anos, os cientistas discordaram se só na América do Norte existem 24 dessas subespécies ou apenas quatro. Os trabalhadores atuais geralmente aceitam cinco, mas um artigo recente agrupou esses em quatro. As subespécies de lobos cinzentos na América do Norte incluem o lobo ártico (Canis lupus arctos), o lobo do noroeste (Canis lupus occidentalis), o lobo das Grandes Planícies (Canis lupus nubilus), o lobo mexicano (Canis lupus baileyi) e o lobo da madeira oriental (Canis lupus lycaon ), que é debatido por alguns como uma espécie distinta, o lobo oriental (Canis lycaon). Na realidade, quaisquer diferenças entre todos esses tipos propostos são tão pequenas que não fazem sentido, exceto para alguns especialistas.

Os lobos vermelhos são encontrados apenas em uma pequena área da costa da Carolina do Norte. Eles são uma espécie de lobo norte-americana não encontrada em nenhum outro lugar. Seus comportamentos sociais e predatórios são os mesmos dos lobos cinzentos.


O que é uma espécie?

Se você visitar o Algonquin Provincial Park, em Ontário, poderá ouvir uivos altos e solitários de lobos. Você pode até ter a sorte de ter um vislumbre de um bando distante correndo pelas florestas. Mas quando você mostra suas fotos borradas em casa, que espécie você deve se orgulhar de ter visto? Dependendo do cientista que você perguntar, você pode obter uma resposta diferente. Alguns podem até oferecer algumas respostas diferentes de uma vez.

No século 18, naturalistas europeus apelidaram de lobos do Canadá e do leste dos Estados Unidos. Canis Lycaon, porque eles pareciam distintos de canis lupus, o lobo cinzento da Europa e da Ásia.

No início do século 19, os naturalistas norte-americanos decidiram que também eram lobos cinzentos. Mas, nos últimos anos, os pesquisadores canadenses que analisaram o DNA do lobo fecharam o círculo. Eles argumentam que os lobos cinzentos vivem apenas no oeste da América do Norte. Os lobos do Parque Provincial Algonquin pertencem a uma espécie separada, que eles querem chamar C. lycaon mais uma vez.

Outros especialistas em lobos não acreditam que haja evidências suficientes para dividir o C. lupus em duas espécies. E ambos os lados concordam que a identidade dos lobos Algonquin se tornou muito mais obscura graças ao cruzamento. Os coiotes (outra espécie do gênero Canis) se expandiram para o leste e começaram a cruzar comC. lycaon. Agora, uma fração considerável desses coiotes orientais carrega DNA de lobo e vice-versa. Enquanto issoC. lycaon tem se cruzado com lobos cinzentos na fronteira oeste de sua área de distribuição. Então, os animais Algonquin não estão apenas se misturandoC. lycaon DNA com C. lupus DNA & # 8211 eles também estão transmitindo o DNA do coiote.

Ainda queC. lycaon já foi uma espécie, não é mais uma espécie? Muitos pesquisadores descobrem que a melhor maneira de pensar em uma espécie é como uma população cujos membros se reproduzem principalmente entre si, tornando o grupo geneticamente distinto de outras espécies. Quando se trata de lobos e coiotes, é difícil dizer exatamente onde uma espécie termina e outra começa. “Gostamos de chamá-lo Canis sopa ”, diz Bradley White, da Trent University, em Ontário.

O debate é muito mais do que nomear direitos. Os lobos no sudeste dos EUA são considerados uma espécie separada, o lobo vermelho (Canis Rufus) Este lobo tem sido objeto de um enorme esforço para salvá-lo da extinção, com um esforço de reprodução em cativeiro e um programa para reintroduzi-lo na natureza. Mas os cientistas canadenses argumentam que o lobo vermelho é na verdade apenas uma população isolada do sul de C. lycaon. Se isso for verdade, então o governo não tem de fato salvado uma espécie da extinção. Milhares de animais pertencentes à mesma espécie ainda estão prosperando no Canadá.

Como o caso dos lobos Algonquin demonstra, definir espécies pode ter um grande efeito sobre se um grupo em perigo é protegido e se um habitat é salvo ou perdido. “Em um sentido, é um assunto muito esotérico, mas, em outro, é uma questão muito prática”, diz Alan Templeton, da Washington University em St. Louis, “até mesmo uma questão legal”.

Um constrangimento de definições

Pode ser uma surpresa ver os cientistas lutando para chegar a um acordo sobre algo tão básico como decidir que um grupo de organismos forma uma espécie. Talvez seja o latim que dá aos nomes das espécies o cheiro de certeza absoluta e que induziu o público a pensar que as regras eram simples. Talvez seja o 1,8 milhão de espécies que os cientistas nomearam nos últimos séculos. Talvez sejam leis como a Lei das Espécies Ameaçadas, que pressupõe que sabemos o que são as espécies. Mas, na verdade, o próprio conceito de espécie alimentou debates por décadas. “Não há um acordo geral entre os biólogos sobre o que são as espécies”, diz Jonathon Marshall, biólogo da Southern Utah University. Na última contagem, havia pelo menos 26 conceitos publicados em circulação.

O que torna essa discordância ainda mais notável é que os cientistas agora sabem muito mais sobre como a vida evolui para novas formas do que quando o debate sobre as espécies começou. Não muito tempo atrás, os taxonomistas só podiam julgar uma nova espécie com base no que eles podiam ver & # 8211 coisas como barbatanas, pelos e penas. Hoje eles podem ler sequências de DNA, nas quais estão descobrindo uma riqueza oculta de diversidade biológica.

Templeton e outros especialistas acreditam que o debate pode finalmente ter chegado a um ponto de inflexão. Eles acreditam que agora é possível combinar muitos conceitos concorrentes em um único e abrangente. A unificação se aplicaria a qualquer tipo de organismo, de pássaros zombeteiros a micróbios. E esses pesquisadores esperam que isso leve a ferramentas poderosas para o reconhecimento de novas espécies.

Muito antes do alvorecer da ciência, os humanos estavam dando nomes às espécies. Para poder caçar animais e colher plantas, as pessoas tinham que saber do que estavam falando. A taxonomia, a ciência moderna de nomear as espécies, surgiu nos anos 1600 e se consolidou no século seguinte, em grande parte graças ao trabalho do naturalista sueco Carl Linnaeus. Lineu inventou um sistema para classificar os seres vivos em grupos, dentro dos quais havia grupos menores. Cada membro de um determinado grupo compartilhava certas características-chave. Os humanos pertenciam à classe dos mamíferos, e dentro dessa classe a ordem dos primatas, e dentro dessa ordem o gênero Homo, e dentro desse gênero as espécies Homo sapiens. Lineu declarou que cada espécie existia desde a criação. “Existem tantas espécies quanto o Ser Infinito produziu diversas formas no início”, escreveu ele.

A nova ordem de Linnaeus tornou o trabalho dos taxonomistas muito mais fácil, mas tentar traçar as linhas entre as espécies muitas vezes se mostrou frustrante. Duas espécies de camundongos podem cruzar onde suas áreas se sobrepõem, levantando a questão de qual nome dar aos híbridos. Dentro de uma espécie também havia confusão. Os ptármigas de salgueiro da Irlanda, por exemplo, têm uma plumagem ligeiramente diferente dos ptármigas de salgueiro da Finlândia, que por sua vez diferem dos da Noruega. Os naturalistas não podiam concordar sobre se eles pertenciam a diferentes espécies de lagópodes ou eram apenas variedades & # 8211subconjuntos, em outras palavras & # 8211de uma única espécie.

Charles Darwin, por exemplo, divertia-se com essas lutas. “É realmente ridículo ver quais ideias diferentes são proeminentes nas mentes de vários naturalistas, quando falam de‘ espécies ’”, escreveu ele em 1856. “Tudo vem, acredito, de tentar definir o indefinível.” As espécies, argumentou Darwin, não foram fixadas desde a criação. Eles haviam evoluído. Cada grupo de organismos que chamamos de espécie começa como uma variedade de uma espécie mais antiga. Com o tempo, a seleção natural os transforma à medida que se adaptam ao ambiente. Enquanto isso, outras variedades se extinguem. Uma velha variedade acaba sendo marcadamente diferente de todos os outros organismos & # 8211o que vemos como uma espécie em seu próprio direito.

“Eu vejo o termo 'espécie' como aquele dado arbitrariamente, por uma questão de conveniência, a um conjunto de indivíduos muito parecidos uns com os outros”, declarou Darwin.

Como os taxonomistas antes dele, Darwin podia estudar as espécies apenas a olho nu, observando a cor das penas de um pássaro ou contando as placas de uma craca. Somente no início do século 20 os cientistas poderiam começar a examinar as diferenças genéticas entre as espécies. Sua pesquisa levou a uma nova maneira de pensar. O que tornava uma espécie uma espécie eram as barreiras para a reprodução com outras espécies. Os genes podiam fluir entre seus membros durante o acasalamento, mas esses indivíduos geralmente permaneceram dentro da espécie, graças às barreiras reprodutivas. As espécies podem desovar em diferentes épocas do ano, podem achar que canções de namoro de outras espécies não são atraentes ou seu DNA pode ser simplesmente incompatível.

A maneira mais bem compreendida para que essas barreiras evoluam é por meio do isolamento. Alguns membros de uma espécie existente & # 8211a população & # 8211 tornaram-se incapazes de acasalar com o resto de sua espécie. Uma geleira pode atingir seu alcance, por exemplo. A população isolada desenvolve novos genes, e alguns desses novos genes podem tornar o cruzamento difícil ou impossível. Ao longo de centenas de milhares de anos, tantas barreiras evoluem que a população isolada se torna uma espécie distinta.

Essa compreensão de como as espécies evoluem levou a um novo conceito do que significava ser uma espécie. Ernst Mayr, um ornitólogo alemão, declarou corajosamente que as espécies não eram rótulos convenientes, mas entidades reais, como montanhas ou pessoas. Em 1942, ele definiu uma espécie como um pool de genes, chamando-o de um conjunto de populações que podem se reproduzir umas com as outras e que são incapazes de acasalar com sucesso com outras populações.

O conceito de espécie biológica, como agora é chamado, tornou-se o padrão dos livros didáticos. Por fim, muitos cientistas ficaram insatisfeitos com ele, achando-o fraco demais para ajudá-los a entender o mundo natural. Por um lado, o conceito de Mayr não dava qualquer indicação de quão isolada reprodutivamente uma espécie tinha que ser para se qualificar como espécie. Os biólogos tiveram que se preocupar com as espécies que pareciam relativamente distintas, mas cruzavam regularmente. No México, por exemplo, os cientistas descobriram recentemente que duas espécies de macacos que se separaram de um ancestral comum há três milhões de anos cruzam regularmente. Eles tinham muito sexo para se qualificarem como duas espécies?

Embora algumas espécies pareçam ter sexo demais para o conceito biológico de espécie, outras parecem não ter o suficiente. Os girassóis, por exemplo, vivem em populações extremamente isoladas na América do Norte. Os genes raramente fluem de uma população para outra. Pode-se usar o conceito de Mayr para tratá-los como espécies individuais.

O mais difícil de tudo são as espécies que não fazem sexo. Considere uma linhagem de animais marinhos microscópicos conhecidos como rotíferos bdeloides. A maioria dos rotíferos se reproduz sexualmente, mas os rotíferos bdeloides abandonaram o sexo há cerca de 100 milhões de anos. Todos os rotíferos bdeloides são fêmeas e produzem embriões sem qualquer necessidade de esperma. Pelos padrões do conceito biológico de espécie, os rotíferos passaram de espécie a não espécie, seja lá o que isso signifique.

Uma equação sem sexo

Esse tipo de insatisfação levou alguns cientistas a criar novos conceitos de espécie. Cada conceito foi elaborado para capturar a essência do que significa ser uma espécie. Um dos rivais mais fortes do conceito biológico de espécie, chamado de conceito filogenético de espécie, tira o sexo da equação e coloca a descendência de um ancestral comum em seu lugar.

Organismos relacionados compartilham características porque compartilham a mesma ancestralidade. Humanos, girafas e morcegos descendem de antigos mamíferos e, como resultado, todos têm cabelo e leite. Dentro dos mamíferos, os humanos compartilham uma ancestralidade comum mais próxima com outros primatas. Do ancestral primata comum, os primatas herdaram outras características, como olhos voltados para a frente. Você pode aumentar o zoom em conjuntos cada vez menores de organismos dessa maneira. Eventualmente, porém, o zoom pára. Existem organismos que formam grupos que não podem mais ser divididos. Estas, de acordo com o conceito filogenético de espécie, são espécies. Em certo sentido, este conceito pega o sistema original de Linnaeus e o atualiza à luz da evolução. O conceito de espécie filogenética foi adotado por pesquisadores que precisam identificar as espécies em vez de apenas contemplá-las. Reconhecer uma espécie é uma questão de encontrar um grupo de organismos que compartilhe certas características bem definidas. Os cientistas não precisam depender de qualidades escorregadias como o isolamento reprodutivo.

Recentemente, por exemplo, os leopardos nublados da ilha indonésia de Bornéu foram declarados uma espécie por si só, distinta dos leopardos nublados do sul da Ásia. Todos os leopardos nublados de Bornéu compartilhavam certas características não encontradas nos gatos do continente, incluindo uma pelagem distintamente escura.

Alguns críticos acham que há muita divisão de espécies acontecendo atualmente. “O problema é que não oferece um nível natural para parar”, diz Georgina Mace, do Imperial College London. Uma única mutação pode, pelo menos teoricamente, ser suficiente para dar a um pequeno grupo de animais o nome de espécie. “É um pouco bobo quando você os divide até agora”, ela comenta. Mace também argumenta que uma população deve ser considerada ecologicamente distinta & # 8211 conforme definido pela geografia, clima e relações predador-presa & # 8211antes que alguém decida dividi-la como uma nova espécie.

Mas outros pesquisadores acham que devem ir aonde os dados os levam, em vez de se preocupar com a divisão excessiva. “Esse é o rabo balançando o cachorro”, diz John Wiens, biólogo da Stony Brook University. “O argumento de que há algum tipo de limite de quantas espécies deveria haver não parece muito científico.”

Confusão sobre Substância

Há alguns anos, os argumentos intermináveis ​​desse tipo convenceram Kevin de Queiroz, biólogo do Smithsonian Institution, de que o debate sobre as espécies tinha ido longe demais. “Estava ficando fora de controle”, diz ele, “e acho que muitas pessoas estavam ficando cansadas disso”. De Queiroz adiantou-se e declarou que grande parte do debate não tratava de substância, mas sim de confusão. “A confusão na verdade é bem simples”, diz ele. A maioria dos conceitos de espécies concorrentes realmente concorda em algumas coisas básicas. Todos eles se baseiam na noção de que uma espécie é uma linhagem distinta e em evolução, por exemplo. Para de Queiroz, essa é a definição fundamental de uma espécie. A maioria das discordâncias sobre as espécies não é realmente sobre seu conceito, mas sobre como reconhecer uma espécie. De Queiroz acha que métodos diferentes funcionam melhor em casos diferentes. O forte isolamento reprodutivo é uma boa evidência de que uma população de pássaros é uma espécie, por exemplo. Mas não é o único parâmetro que pode ser usado. Para rotíferos bdeloides que não fazem sexo, os cientistas precisam apenas usar outros tipos de critérios.

Muitos (mas longe de todos) outros especialistas em espécies compartilham do otimismo de Queiroz. Em vez de tentar usar apenas um padrão ouro, eles estão testando novas espécies contra várias linhas de evidência diferentes. Jason Bond, um biólogo da East Carolina University, e sua aluna Amy Stockman fizeram essa abordagem em uma pesquisa de um gênero enigmático de aranhas, Promyrmekiaphila, encontrado na Califórnia. Os taxonomistas há muito lutam para determinar quantos Promyrmekiaphila espécies existem. As aranhas resistem a uma classificação fácil porque parecem quase idênticas. E, no entanto, os cientistas também sabem que provavelmente formam populações muito isoladas, em grande parte graças ao fato de que é improvável que cada aranha se mude para muito longe de casa.

“Uma vez que uma fêmea cava uma boa toca com um alçapão e um forro de seda, é improvável que ela se mova”, diz Bond. Ele desenterrou Promyrmekiaphila tocas contendo três gerações de aranhas fêmeas que vivem ali há anos. Os machos deixam suas tocas onde nasceram, mas não vão muito longe antes de acasalar com uma fêmea de uma toca vizinha.

Para identificar as espécies de aranhas, Bond e Stockman adotaram métodos desenvolvidos por Templeton. Eles estudaram o Promyrmekiaphila a história evolutiva, mediu o fluxo gênico entre as populações e caracterizou o papel ecológico das aranhas. Para a história evolutiva, Bond e Stockman sequenciaram partes de dois genes de 222 aranhas em 78 locais na Califórnia. Eles pesquisaram o DNA em busca de marcadores genéticos que mostrassem como as aranhas estavam relacionadas umas às outras. A árvore evolutiva das aranhas revelou-se composta por várias linhagens distintas.

Bond e Stockman então procuraram por versões de genes em diferentes populações para encontrar evidências de fluxo gênico. E, finalmente, eles registraram as condições climáticas em que vivia cada grupo de aranhas. No final, eles identificaram seis espécies que atendiam aos três critérios. Se aceitas, essas descobertas dobrariam o número de Promyrmekiaphila espécies.

Esse tipo de abordagem está permitindo que os cientistas estudem organismos que antes pareciam não se encaixar nos conceitos de espécie. Como os rotíferos bdeloides não fazem sexo, eles não se encaixam bem no conceito de espécie biológica. Tim Barraclough do Imperial College London e seus colegas usaram outros métodos para determinar se os rotíferos pertencem a grupos semelhantes a espécies. Eles sequenciaram o DNA e construíram uma árvore evolutiva. A árvore tinha apenas alguns galhos longos, cada um encimado por um tufo de galhos curtos. Em seguida, eles examinaram os corpos dos rotíferos em cada tufo e descobriram que eles tinham formas semelhantes. A diversidade dos rotíferos, em outras palavras, não é apenas um borrão. Os animais formam grupos, que são provavelmente o resultado de linhagens separadas que se adaptam a diferentes nichos ecológicos. Se esses aglomerados não são espécies, eles são terrivelmente próximos.

Onde os micróbios se encaixam

A maior parte do trabalho que tem sido feito sobre o conceito de espécie nos últimos anos tem sido direcionado a animais e plantas. Esse preconceito é o resultado da história: animais e plantas eram as únicas coisas que Linnaeus e outros primeiros taxonomistas podiam estudar. Mas hoje os cientistas sabem que a grande maioria da diversidade genética reside no mundo invisível dos micróbios. E os micróbios há muito representam o maior quebra-cabeça de todos no que diz respeito à natureza das espécies.

Quando os microbiologistas começaram a nomear as espécies em 1800, eles não podiam inspecionar penas ou flores como os zoólogos e botânicos podem. Microorganismos & # 8211especialmente bactérias e arquéias & # 8211 geralmente se parecem muito. Alguns são em forma de bastão, por exemplo, e alguns são pequenas esferas. Para distinguir duas bactérias em forma de bastonete, os microbiologistas realizavam experimentos em seu metabolismo. Um tipo de micróbio pode ser capaz de se alimentar, digamos, de lactose, enquanto o outro não. A partir de pistas desse tipo, microbiologistas descreveram espécies como Escherichia coli ou Vibrio cholerae. Por trás de seu trabalho, entretanto, não havia um conceito claro do que significava para os micróbios pertencer a uma espécie. E quando Mayr surgiu com seu conceito biológico de espécie, parecia excluir muitos micróbios. Afinal, as bactérias não são compostas de machos e fêmeas que precisam se reproduzir sexualmente como animais. Eles podem simplesmente se dividir em dois.

A confusão piorou quando os cientistas começaram a analisar o DNA de micróbios. Eles tentaram descobrir o quão diferente era o DNA de duas espécies microbianas, selecionando pequenos fragmentos para comparação. Para sua surpresa, as diferenças podem ser enormes. Duas espécies de bactérias colocadas no mesmo gênero com base em seu metabolismo podem ser mais diferentes do que os humanos de todos os outros primatas. E as bactérias dentro de uma espécie poderiam viver de maneiras radicalmente diferentes. Algumas cepas de E. coli vivem inofensivamente em nosso intestino, por exemplo, enquanto outros podem causar doenças fatais. “A variação genética dentro de uma espécie é tão enorme que o termo espécie não tem realmente o mesmo significado para bactérias e arquéias” como tem para plantas ou animais multicelulares, diz Jonathan Eisen, da Universidade da Califórnia, Davis.

Os micróbios não são uma exceção secundária à regra que pode ser ignorada. Conforme os pesquisadores pesquisaram o mundo microbiano, eles descobriram que a diversidade de todos os animais é insignificante em comparação. “Sempre me pareceu bastante estranho que, se Mayr estiver certo, 90% da árvore da vida não vem em espécies”, diz John Wilkins, filósofo da ciência da Universidade de Queensland, na Austrália. "Isso deve fazer com que você pare para pensar."

Alguns pesquisadores argumentaram que talvez os micróbios se encaixem no conceito de espécie biológica, mas de uma maneira peculiar. As bactérias não se acasalam como os animais, mas trocam genes. Os vírus podem carregar genes de um hospedeiro para outro, ou as bactérias podem simplesmente engolir o DNA nu, que então entra em seu genoma. Há algumas evidências de que cepas estreitamente relacionadas comercializam mais genes do que outras distantemente relacionadas & # 8211 uma versão microbiana das barreiras entre as espécies animais. Mas os críticos apontaram alguns problemas com a analogia. Embora os animais e as plantas possam trocar genes sempre que se reproduzem, os micróbios podem fazer isso muito raramente. E quando trocam genes, o fazem com incrível promiscuidade. Ao longo de milhões de anos, eles podem adquirir muitos genes, não apenas de seus parentes próximos, mas de outros micróbios que pertencem a reinos totalmente diferentes. Seria como se nosso próprio genoma tivesse centenas de genes de centopéias, bétulas e trufas. Os críticos afirmam que esse fluxo de genes ajuda a minar qualquer conceito de espécie em micróbios. “Acho que as espécies são uma espécie de ilusão”, diz W. Ford Doolittle, da Dalhousie University, na Nova Escócia.

Alguns pesquisadores estão levando as espécies microbianas mais a sério. Eles afirmam que os micróbios, como os rotíferos, não são apenas um borrão de variação, mas aglomerados adaptados a nichos ecológicos específicos. A seleção natural impede que seus aglomerados se turvem, favorecendo novos mutantes que são ainda mais adaptados ao seu nicho. “Há apenas uma linhagem estreita avançando”, diz Frederick Cohan, da Wesleyan University. Essa linhagem estreita, ele argumenta, é uma espécie.

Cohan e seus colegas encontraram essas espécies microbianas nas fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone. Os micróbios formam agrupamentos genéticos e agrupamentos ecológicos. Cada grupo de micróbios geneticamente relacionados vive em um determinado nicho nas fontes termais & # 8211, desfrutando de certa temperatura, por exemplo, ou requerendo certa quantidade de luz solar. “É muito legal”, diz Cohan. Para ele, essa evidência é suficiente para justificar chamar um grupo de micróbios de espécie. Ele e seus colegas de trabalho estão agora traduzindo seus experimentos em um conjunto de regras que eles esperam que outros sigam para nomear novas espécies. “Decidimos que precisamos ir além de cutucar as pessoas”, afirma Cohan.

As regras provavelmente levarão os cientistas a uma divisão de várias espécies microbianas tradicionais em muitas outras novas. Para evitar confusão, Cohan não quer inventar nomes totalmente originais. Em vez disso, ele deseja adicionar um nome “ecovar” no final (“ecovar” significa “variante ecológica”). A cepa bacteriana que causou o primeiro surto registrado da doença do legionário na Filadélfia, por exemplo, deve ser chamada de Legionella pneumophila ecovar Philadelphia.

Compreender a natureza das espécies microbianas pode ajudar os profissionais de saúde pública a se preparar para o surgimento de outras doenças novas no futuro, diz Cohan. Bactérias causadoras de doenças freqüentemente evoluem de micróbios relativamente inofensivos que vivem silenciosamente dentro de seus hospedeiros. Pode levar décadas de evolução antes que tais organismos causem uma epidemia grande o suficiente para que os profissionais de saúde pública percebam. Classificar essas novas espécies pode permitir que antecipem surtos e dar-lhes tempo para preparar uma resposta. Resolver o mistério das espécies acaba não sendo importante apenas para a compreensão da história da vida. Nosso próprio bem-estar pode depender disso.


Conteúdo

Apesar de sua definição aparentemente direta, o conceito de fenótipo tem sutilezas ocultas. Pode parecer que qualquer coisa dependente do genótipo é um fenótipo, incluindo moléculas como RNA e proteínas. A maioria das moléculas e estruturas codificadas pelo material genético não são visíveis na aparência de um organismo, mas são observáveis ​​(por exemplo, por Western blotting) e, portanto, fazem parte do fenótipo. Os grupos sanguíneos humanos são um exemplo. Pode parecer que isso vai além das intenções originais do conceito com seu foco no organismo (vivo) em si. De qualquer forma, o termo fenótipo inclui traços inerentes ou características que são observáveis ​​ou traços que podem se tornar visíveis por algum procedimento técnico. Uma extensão notável a essa ideia é a presença de "moléculas orgânicas" ou metabólitos que são gerados por organismos a partir de reações químicas de enzimas.

O termo "fenótipo" às vezes tem sido usado incorretamente como uma abreviação para a diferença fenotípica do tipo selvagem, resultando na afirmação de que uma "mutação não tem fenótipo". [6] [ esclarecimento necessário ]

Outra extensão adiciona comportamento ao fenótipo, uma vez que comportamentos são características observáveis. Fenótipos comportamentais incluem padrões cognitivos, de personalidade e comportamentais. Alguns fenótipos comportamentais podem caracterizar transtornos psiquiátricos [7] ou síndromes. [8] [9]

A variação fenotípica (devido à variação genética hereditária subjacente) é um pré-requisito fundamental para a evolução por seleção natural. É o organismo vivo como um todo que contribui (ou não) para a próxima geração, de modo que a seleção natural afeta a estrutura genética de uma população indiretamente por meio da contribuição de fenótipos. Sem variação fenotípica, não haveria evolução por seleção natural. [10]

A interação entre genótipo e fenótipo tem sido frequentemente conceituada pela seguinte relação:

genótipo (G) + ambiente (E) → fenótipo (P)

Uma versão mais matizada do relacionamento é:

genótipo (G) + ambiente (E) + genótipo e interação com o ambiente amp (GE) → fenótipo (P)

Os genótipos costumam ter muita flexibilidade na modificação e expressão de fenótipos em muitos organismos; esses fenótipos são muito diferentes em condições ambientais variáveis ​​(ver variação ecofenotípica). A planta Hieracium umbellatum é encontrado crescendo em dois habitats diferentes na Suécia. Um habitat são falésias rochosas à beira-mar, onde as plantas são densas com folhas largas e inflorescências expandidas e o outro é entre dunas de areia onde as plantas crescem prostradas com folhas estreitas e inflorescências compactas. Esses habitats se alternam ao longo da costa da Suécia e o habitat que as sementes de Hieracium umbellatum pousar, determinar o fenótipo que cresce. [11]

Um exemplo de variação aleatória em Drosófila moscas é o número de omatídios, que pode variar (aleatoriamente) entre os olhos esquerdo e direito de um único indivíduo, tanto quanto entre diferentes genótipos em geral ou entre clones criados em diferentes ambientes. [ citação necessária ]

O conceito de fenótipo pode ser estendido para variações abaixo do nível do gene que afetam a aptidão de um organismo. Por exemplo, mutações silenciosas que não alteram a sequência de aminoácidos correspondente de um gene podem alterar a frequência dos pares de bases guanina-citosina (conteúdo de GC). Esses pares de bases têm uma maior estabilidade térmica (ponto de fusão) do que a adenina-timina, uma propriedade que pode transmitir, entre organismos que vivem em ambientes de alta temperatura, uma vantagem seletiva em variantes enriquecidas em conteúdo de GC. [ citação necessária ]

O fenótipo estendido Editar

Richard Dawkins descreveu um fenótipo que inclui todos os efeitos que um gene tem em seu entorno, incluindo outros organismos, como um fenótipo estendido, argumentando que "O comportamento de um animal tende a maximizar a sobrevivência dos genes 'para' aquele comportamento, sejam eles ou não os genes estão no corpo do animal que o executa. " [3] Por exemplo, um organismo como um castor modifica seu ambiente construindo uma represa de castor que pode ser considerada uma expressão de seus genes, assim como seus dentes incisivos - que ele usa para modificar seu ambiente. Da mesma forma, quando um pássaro alimenta uma ninhada de parasita, como um cuco, está estendendo involuntariamente seu fenótipo e quando os genes em uma orquídea afetam o comportamento das abelhas para aumentar a polinização, ou quando os genes em um pavão afetam as decisões copulatórias das pavoas, novamente, o fenótipo está sendo estendido. Os genes são, na visão de Dawkins, selecionados por seus efeitos fenotípicos. [12]

Outros biólogos concordam amplamente que o conceito de fenótipo estendido é relevante, mas consideram que seu papel é amplamente explicativo, ao invés de auxiliar no planejamento de testes experimentais. [13]

Embora um fenótipo seja o conjunto de características observáveis ​​apresentadas por um organismo, a palavra fenômeno às vezes é usado para se referir a uma coleção de características, enquanto o estudo simultâneo de tal coleção é referido como fenômica. [14] [15] A fenômica é um importante campo de estudo porque pode ser usada para descobrir quais variantes genômicas afetam os fenótipos, que então podem ser usados ​​para explicar coisas como saúde, doença e aptidão evolutiva. [16] A fenômica constitui uma grande parte do Projeto Genoma Humano [17]

A fenômica tem ampla aplicação na indústria agrícola. Com uma população em crescimento exponencial e padrões climáticos inconsistentes devido ao aquecimento global, tornou-se cada vez mais difícil cultivar safras suficientes para sustentar a população mundial. Variações genômicas vantajosas, como resistência à seca e ao calor, podem ser identificadas por meio de fenômenos para criar OGMs mais duráveis. [18] [19]

A fenômica pode ser um trampolim para a medicina personalizada, particularmente a terapia medicamentosa. [20] Uma vez que o banco de dados fenômico tenha adquirido mais dados, as informações fenômicas de uma pessoa podem ser usadas para selecionar drogas específicas sob medida para um indivíduo. [20]

O mundo do RNA é o estágio pré-celular hipotético na história evolutiva da vida na Terra, no qual moléculas de RNA autorreplicantes proliferaram antes da evolução do DNA e das proteínas. [21] A estrutura física tridimensional dobrada da primeira molécula de RNA que possuía atividade de ribozima, promovendo a replicação, evitando a destruição, teria sido o primeiro fenótipo, e a sequência de nucleotídeos da primeira molécula de RNA autorreplicante teria sido o genótipo original. [21]


Classificação de coisas vivas

A classificação mais básica de coisas vivas é reinos. Atualmente, existem cinco reinos. Os seres vivos são colocados em certos reinos com base em como obtêm seu alimento, os tipos de células que constituem seu corpo e o número de células que eles contêm.

O filo é o próximo nível após o reino na classificação dos seres vivos. É uma tentativa de encontrar algum tipo de semelhança física entre os organismos de um reino. Essas semelhanças físicas sugerem que existe uma ancestralidade comum entre esses organismos em um determinado filo.

As classes são uma forma de dividir ainda mais os organismos de um filo. Como você provavelmente pode imaginar, os organismos de uma classe têm ainda mais em comum do que os de um filo inteiro. Os humanos pertencem à classe dos mamíferos porque bebemos leite quando és bebê.

Os organismos em cada classe são subdivididos em ordens. Uma chave de taxonomia é usada para determinar a qual ordem um organismo pertence. Uma chave de taxonomia nada mais é do que uma lista de verificação de características que determina como os organismos são agrupados.

Os pedidos são divididos em famílias. Os organismos dentro de uma família têm mais em comum do que os organismos em qualquer nível de classificação acima dela. Por compartilharem tanto em comum, diz-se que os organismos de uma família estão relacionados entre si. Os humanos estão na família Hominidae.

Gênero é uma maneira de descrever o nome genérico de um organismo. A classificação do gênero é muito específica, então há menos organismos dentro de cada um. Por esta razão, existem muitos gêneros diferentes entre animais e plantas. Ao usar a taxonomia para nomear um organismo, o gênero é usado para determinar a primeira parte de seu nome de duas partes.


Perguntas de tipo de múltipla escolha

Questão 1.
Chama-se a mudança de um organismo temporariamente do habitat estressante para uma área mais hospitaleira e retorno quando o período estressante termina
(a) Suspender
(b) Migrar
(c) Hibernação
(d) Estivação

Questão 2.
O sono de inverno também é chamado de
(a) Hibernação
(b) Suspender
(c) Migrar
(d) Estivação

Questão 3.
Para evitar problemas relacionados ao verão & # 8211, o calor e a dessecação pelo organismo são chamados
(a) Hibernação
(b) Suspender
(c) Migrar
(d) Estivação

Questão 4.
Um estágio de desenvolvimento suspenso é chamado
(a) Diapausa
(b) Suspender
(c) Migrar
(d) Estivação

Questão 5.
Ambas as espécies se beneficiam em
(a) Parasitismo
(b) Mutualismo
(c) Competição
(d) Predação

Questão 6.
Ambas as espécies perdem em
(a) Mutualismo
(b) Competição
(c) Parasitismo
(d) Predação

Questão 7.
Uma espécie se beneficia em
(a) Parasitismo
(b) Predação
(c) Mutualismo
(d) Ambos (a) e (b)

Questão 8.
A interação onde uma espécie é beneficiada e a outra não é beneficiada nem prejudicada é chamada
(a) Comensalismo
(b) Amensalismo
(c) Mutualismo
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 9.
Se uma espécie é prejudicada enquanto a outra não é afetada, é chamado
(a) Comensalismo
(b) Amensalismo
(c) Mutualismo
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 10.
Os parasitas que se alimentam da superfície externa do organismo hospedeiro são chamados
(a) Ectoparasitas
(b) Endo parasitas
(c) Parasitismo de cria
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 11.
Parasitas que vivem dentro do corpo hospedeiro em diferentes cidades são chamados
(a) Ectoparasitas
(b) Endo parasitas
(c) Parasitismo de cria
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 12.
O número de nascimentos durante um determinado período na população que são adicionados à densidade inicial é referido
(a) Natalidade
(b) Mortalidade
(c) Razão sexual
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 13.
O número de mortes na população durante um determinado período é referido
(a) Natalidade
(b) Mortalidade
(c) Razão sexual
(d) Nenhuma das opções acima

Questão 14.
O tamanho da população nos diz muito sobre seu status no
(a) Meio Ambiente
(b) Razão sexual
(c) Pirâmide de idade
(d) Habitat

Questão 15.
Para a população humana, as pirâmides de idades geralmente mostram a distribuição de idades de
(a) Apenas homens
(b) Somente mulheres
(c) De homens e mulheres
(d) Nenhuma das opções acima

Resposta: (c) De homens e mulheres

Questão 4.
A interação em que uma espécie é beneficiada e a outra não é beneficiada nem prejudicada é chamada de & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..

Questão 5.
Uma espécie é prejudicada enquanto a outra não é afetada é chamada de & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..

Questão 7.
& # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. interações surgem da interação de populações de duas espécies diferentes.

Questão 1.
O número de nascimentos durante um determinado período na população que são adicionados à densidade inicial é denominado natalidade.

Questão 2.
O sono de inverno é chamado de estivação.

Questão 3.
Um estágio de desenvolvimento suspenso é chamado de hibernação.

Questão 4.
Opuntia é uma planta do deserto.

Questão 5.
Os organismos podem viver sob pressão superior a 100 vezes a pressão normal.

Questão 6.
Todos os organismos não podem tolerar uma ampla gama de salinidades.

Questão 7.
A natureza das propriedades do solo em diferentes lugares variam.

Questão 8.
Muitos animais de água doce não podem ficar por muito tempo na água do mar devido à salinidade da água do mar.

Questão 9.
Os piolhos são um exemplo de parasita endo.

Questão 10.
O mosquito fêmea não é considerado um parasita.

Questão 1.
Cite uma planta da região desértica.

Questão 2.
Dê um exemplo de ectoparasita.

Questão 3.
Dê um exemplo de endoparasita.

Questão 4.
Dê um exemplo de zona bêntica.

Questão 5.
O processo pelo qual as plantas fabricam seus alimentos.

Questão 6.
Qual é a porcentagem de sal na água interior?

Questão 7.
Qual é a porcentagem de sal nas lagoas hipersalinas?

Questão 8.
Como é chamado o estágio de desenvolvimento suspenso?

Questão 9.
Diga o nome de uma borboleta que é altamente desagradável para seu predador.

Questão 10.
Cite uma estrela do mar que é um predador importante nas comunidades rochosas entre marés da costa do Pacífico americano.

Coluna I Coluna II
1. Mudança temporária de um lugar para outro A. Hibernação
2. Sono de inverno B. Diapause
3. Um estágio de desenvolvimento suspenso C. Aestivação
4. Evite o calor do verão D. Comensalismo
5. Uma espécie se beneficia em E. Migração
Responder

Coluna I Coluna II
1. Mudança temporária de um lugar para outro E. Migração
2. Sono de inverno A. Hibernação
3. Um estágio de desenvolvimento suspenso B. Diapause
4. Evite o calor do verão C. Aestivação
5. Uma espécie se beneficia em D. Comensalismo

Espero que as informações fornecidas acima com relação às Perguntas NCERT MCQ para Biologia da Classe 12, Capítulo 13 Organismos e populações com respostas, o download gratuito em PDF tenha sido útil até certo ponto. Se você tiver qualquer outra dúvida sobre as Perguntas de Múltipla Escolha com Respostas de Organismos e Populações de Biologia Classe 12 do CBSE, sinta-se à vontade para nos contatar para que possamos retornar o mais rápido possível.


Conteúdo

A evidência da evolução é fornecida em vários livros. [9] [10] [11] [12] Algumas dessas evidências são discutidas aqui.

Fósseis mostram que a mudança ocorreu. Editar

A constatação de que algumas rochas contêm fósseis foi um evento muito importante na história natural. Esta história tem três partes:

  1. Perceber que as coisas nas rochas que pareciam orgânicas na verdade eram os restos alterados de coisas vivas. Isso foi resolvido nos séculos 16 e 17 por Conrad Gessner, Nicolaus Steno, Robert Hooke e outros. [13] [14]
  2. Percebendo que muitos fósseis representavam espécies que não existem hoje. Foi Georges Cuvier, o anatomista comparativo, quem provou que a extinção ocorreu e que diferentes estratos continham fósseis diferentes. [15] p.108
  3. Perceber que os primeiros fósseis eram organismos mais simples do que os fósseis posteriores. Além disso, quanto mais tarde as rochas, mais parecidos com os dias atuais são os fósseis. [16]

A evidência mais convincente da ocorrência da evolução é a descoberta de organismos extintos em estratos geológicos mais antigos. Quanto mais velhos são os estratos. mais diferente o fóssil será dos representantes vivos. isso seria esperado se a fauna e a flora dos estratos anteriores tivessem evoluído gradualmente para seus descendentes.

Distribuição geográfica Editar

Este é um tópico que fascinou Charles Darwin e Alfred Russel Wallace. [17] [18] [19] Quando novas espécies ocorrem, geralmente pela divisão de espécies mais antigas, isso ocorre em um lugar do mundo. Uma vez estabelecida, uma nova espécie pode se espalhar para alguns lugares e não para outros.

Australasia Edit

A Australásia foi separada de outros continentes por muitos milhões de anos. Na parte principal do continente, Austrália, 83% dos mamíferos, 89% dos répteis, 90% dos peixes e insetos e 93% dos anfíbios são endêmicos. [20] Seus mamíferos nativos são principalmente marsupiais como cangurus, bandicoots e quolls. [21] Em contraste, os marsupiais estão hoje totalmente ausentes da África e formam uma pequena porção da fauna de mamíferos da América do Sul, onde gambás, gambás musaranhos e o monito del monte ocorrem (veja o Great American Interchange).

Os únicos representantes vivos de mamíferos produtores de ovos primitivos (monotremados) são as equidnas e o ornitorrinco. Eles são encontrados apenas na Australásia, que inclui Tasmânia, Nova Guiné e Ilha Kangaroo. Esses monotremados estão totalmente ausentes no resto do mundo. [22] Por outro lado, a Austrália está perdendo muitos grupos de mamíferos placentários que são comuns em outros continentes (carnívoros, artiodáctilos, musaranhos, esquilos, lagomorfos), embora tenha morcegos e roedores indígenas, que chegaram mais tarde. [23]

A história evolutiva é que os mamíferos placentários evoluíram na Eurásia e eliminaram os marsupiais e monotremados onde quer que se espalhem. Eles não alcançaram a Australásia até mais recentemente. Essa é a razão simples pela qual a Austrália tem a maioria dos marsupiais e todos os monotremados do mundo.

Evolução dos cavalos Editar

A evolução da família dos cavalos (Equídeos) é um bom exemplo de como a evolução funciona. O fóssil mais antigo de um cavalo tem cerca de 52 milhões de anos. Era um animal pequeno com cinco dedos nas patas dianteiras e quatro nas traseiras. Naquela época, havia mais florestas no mundo do que hoje. Este cavalo vivia na floresta, comendo folhas, nozes e frutas com seus dentes simples. Era quase tão grande quanto uma raposa. [24]

Cerca de 30 milhões de anos atrás, o mundo começou a ficar mais frio e seco. As florestas encolheram as pastagens se expandiram e os cavalos mudaram. Comiam grama, ficavam maiores e corriam mais rápido porque precisavam escapar de predadores mais rápidos. Como a grama desgasta os dentes, os cavalos com dentes mais duradouros têm uma vantagem.

Durante a maior parte desse longo período de tempo, houve vários tipos (gêneros) de cavalos. Agora, no entanto, existe apenas um gênero: o cavalo moderno, Equus. Tem dentes que crescem por toda a vida, cascos nos dedos dos pés, pernas grandes e longas para correr, e o animal é grande e forte o suficiente para sobreviver na planície aberta. [24] Os cavalos viveram no oeste do Canadá até 12.000 anos atrás, [25] mas todos os cavalos na América do Norte foram extintos há cerca de 11.000 anos. As causas dessa extinção ainda não são claras. Mudanças climáticas e caça excessiva por humanos são sugeridas.

Então, os cientistas podem ver que mudanças aconteceram. Eles aconteceram lentamente ao longo de muito tempo. O modo como essas mudanças aconteceram é explicado pela teoria da evolução.

Havaiano Drosófila (moscas de fruta) Editar

Em cerca de 6.500 sq mi (17.000 km 2), as ilhas havaianas têm a coleção mais diversa de Drosófila voa no mundo, vivendo de florestas tropicais a prados de montanha. São conhecidas cerca de 800 espécies de mosca-das-frutas havaianas.

Evidências genéticas mostram que todas as espécies de mosca-das-frutas nativas do Havaí 'eu desci de uma única espécie ancestral que veio para as ilhas, cerca de 20 milhões de anos atrás. Mais tarde, a radiação adaptativa foi causada pela falta de competição e por uma grande variedade de nichos vagos. Embora fosse possível para uma única fêmea grávida colonizar uma ilha, é mais provável que tenha sido um grupo da mesma espécie. [26] [27] [28] [29]

Distribuição de Glossopteris Editar

A combinação de deriva continental e evolução pode explicar o que é encontrado no registro fóssil. Glossopteris é uma espécie extinta de plantas de samambaia com sementes do período Permiano no antigo supercontinente de Gondwana. [30]

Glossopteris fósseis são encontrados em estratos do Permiano no sudeste da América do Sul, sudeste da África, todo Madagascar, norte da Índia, toda a Austrália, toda a Nova Zelândia e espalhados nas bordas sul e norte da Antártica.

Durante o Permiano, esses continentes foram conectados como Gondwana. Isso é conhecido por faixas magnéticas nas rochas, outras distribuições de fósseis e arranhões glaciais apontando para longe do clima temperado do Pólo Sul durante o Permiano. [11] p.103 [31]

Editar descendência comum

Quando os biólogos olham para os seres vivos, eles vêem que os animais e as plantas pertencem a grupos que têm algo em comum. Charles Darwin explicou que isso ocorreria naturalmente se "admitirmos a ascendência comum de formas aliadas, junto com sua modificação por variação e seleção natural". [17] Pág. 402 [9] Pág. 456

Por exemplo, todos os insetos estão relacionados. Eles compartilham um plano corporal básico, cujo desenvolvimento é controlado por genes reguladores mestres. [32] Eles têm seis pernas, têm partes duras na parte externa do corpo (um exoesqueleto), olhos formados por várias câmaras separadas e assim por diante. Os biólogos explicam isso com a evolução. Todos os insetos são descendentes de um grupo de animais que viveram há muito tempo. Eles ainda mantêm o plano básico (seis pernas e assim por diante), mas os detalhes mudam. Eles parecem diferentes agora porque mudaram de maneiras diferentes: isso é evolução. [33]

Foi Darwin quem primeiro sugeriu que toda a vida na Terra tinha uma única origem e, desde aquele início, "as formas infinitas mais belas e maravilhosas foram e estão sendo desenvolvidas". [9] p490 [17] Evidências da biologia molecular nos últimos anos apoiaram a ideia de que toda a vida está relacionada por descendência comum. [34]

Estruturas vestigiais Editar

Evidências fortes para descendência comum vêm de estruturas vestigiais. [17] p397 As asas inúteis dos besouros que não voam são seladas sob as tampas das asas fundidas. Isso pode ser explicado simplesmente por sua descendência de besouros ancestrais que tinham asas que funcionavam. [12] p.49

As partes rudimentares do corpo, aquelas que são menores e mais simples em estrutura do que as partes correspondentes nas espécies ancestrais, são chamadas de órgãos vestigiais. Esses órgãos são funcionais na espécie ancestral, mas agora não funcionam ou são readaptados a uma nova função. Exemplos são as cinturas pélvicas de baleias, halteres (asas traseiras) de moscas, asas de pássaros que não voam e as folhas de algumas xerófitas (por exemplo. cacto) e plantas parasitas (por exemplo. dodder).

No entanto, as estruturas vestigiais podem ter sua função original substituída por outra. Por exemplo, os halteres em moscas ajudam a equilibrar o inseto durante o vôo, e as asas de avestruzes são usadas em rituais de acasalamento e em exibições agressivas. Os ossículos do ouvido em mamíferos são antigos ossos da mandíbula.

“Órgãos rudimentares declaram claramente sua origem e significado.” (P262). "Órgãos rudimentares. São o registro de um estado anterior de coisas, e foram retidos apenas pelos poderes de herança. Longe de ser uma dificuldade, como certamente o fazem na velha doutrina da criação, pode até ter sido antecipado de acordo com as vistas aqui explicadas "(p402). Charles Darwin. [17]

Em 1893, Robert Wiedersheim publicou um livro sobre anatomia humana e sua relevância para a história evolutiva do homem. Este livro continha uma lista de 86 órgãos humanos que ele considerou vestigiais. [35] Esta lista inclui exemplos como o apêndice e os dentes do terceiro molar (dentes do siso).

O aperto forte de um bebê é outro exemplo. [36] É um reflexo vestigial, um resquício do passado, quando bebês pré-humanos se agarravam aos cabelos de suas mães enquanto as mães balançavam por entre as árvores. Isso é confirmado pelos pés dos bebês, que se enrolam quando eles estão sentados (os bebês primatas também agarram os pés). Todos os primatas, exceto o homem moderno, têm pelos corporais grossos aos quais uma criança pode se agarrar, ao contrário dos humanos modernos. O reflexo de preensão permite que a mãe escape do perigo subindo em uma árvore usando as mãos e os pés. [11] [37]

Órgãos vestigiais freqüentemente têm alguma seleção contra eles. Os órgãos originais consumiam recursos, às vezes enormes recursos. Se eles não têm mais uma função, reduzir seu tamanho melhora o condicionamento. E há evidências diretas de seleção. Alguns crustáceos das cavernas se reproduzem com mais sucesso com olhos menores do que aqueles com olhos maiores. Isso pode ser porque o tecido nervoso que lida com a visão agora se torna disponível para lidar com outras informações sensoriais. [38] p310

Edição Embriologia

A partir do século XVIII, sabia-se que os embriões de diferentes espécies eram muito mais semelhantes do que os adultos. Em particular, algumas partes dos embriões refletem seu passado evolutivo. Por exemplo, os embriões de vertebrados terrestres desenvolvem fendas branquiais como embriões de peixes. Claro, este é apenas um estágio temporário, o que dá origem a muitas estruturas no pescoço de répteis, pássaros e mamíferos. As fendas proto-brânquias fazem parte de um complicado sistema de desenvolvimento: é por isso que persistiram. [32]

Outro exemplo são os dentes embrionários das baleias de barbatanas. [39] Eles são perdidos mais tarde. O filtro de barbatanas é desenvolvido a partir de diferentes tecidos, chamados de queratina. As primeiras baleias de barbatanas fósseis tinham, na verdade, dentes tão bem quanto as barbatanas. [40]

Um bom exemplo é a craca. Demorou muitos séculos até que os historiadores naturais descobrissem que as cracas eram crustáceos. Seus adultos parecem tão diferentes de outros crustáceos, mas suas larvas são muito semelhantes às de outros crustáceos. [41]

Seleção artificial Editar

Charles Darwin viveu em um mundo onde a criação de animais e colheitas domesticadas eram de vital importância. Em ambos os casos, os agricultores selecionavam para a criação de indivíduos com propriedades especiais, e impediam a criação de indivíduos com características menos desejáveis. O século XVIII e o início do século XIX testemunharam um crescimento da agricultura científica, e a criação artificial fez parte disso.

Darwin discutiu a seleção artificial como um modelo para a seleção natural na primeira edição de 1859 de sua obra Na origem das espécies, no Capítulo IV: Seleção natural:

"Por mais lento que o processo de seleção possa ser, se o homem débil pode fazer muito por seus poderes de seleção artificial, não posso ver nenhum limite para a quantidade de mudança. Que pode ser efetuada no longo curso do tempo pelo poder de seleção da natureza" . [9] p.109 [42]

Nikolai Vavilov mostrou que o centeio, originalmente uma erva daninha, passou a ser uma planta de cultivo por seleção não intencional. O centeio é uma planta mais resistente do que o trigo: sobrevive em condições mais adversas. Tendo se tornado uma cultura como o trigo, o centeio foi capaz de se tornar uma planta agrícola em áreas difíceis, como colinas e montanhas. [43] [44]

Não há diferença real nos processos genéticos subjacentes à seleção natural e artificial, e o conceito de seleção artificial foi usado por Charles Darwin como uma ilustração do processo mais amplo de seleção natural. Existem diferenças práticas. Estudos experimentais de seleção artificial mostram que "a taxa de evolução em experimentos de seleção é pelo menos duas ordens de magnitude (ou seja, 100 vezes) maior do que qualquer taxa observada na natureza ou no registro fóssil". [45] p157

Nova espécie artificial Editar

Alguns pensaram que a seleção artificial não poderia produzir novas espécies. Agora parece que pode.

Novas espécies foram criadas pela criação de animais domesticados, mas os detalhes não são conhecidos ou não são claros. Por exemplo, ovelhas domésticas foram criadas por hibridação e não produzem mais descendentes viáveis ​​com Ovis orientalis, uma espécie da qual descendem. [46] O gado doméstico, por outro lado, pode ser considerado a mesma espécie que várias variedades de boi selvagem, gaur, iaque, etc., já que eles prontamente produzem descendentes férteis com eles. [47]

As novas espécies mais bem documentadas vieram de experimentos de laboratório no final dos anos 1980. William Rice e G.W. Moscas-das-frutas criadas com sal, Drosophila melanogaster, usando um labirinto com três opções diferentes de habitat, como claro / escuro e úmido / seco. Cada geração foi colocada no labirinto, e os grupos de moscas que saíram de duas das oito saídas foram separados para se reproduzirem em seus respectivos grupos.

Após trinta e cinco gerações, os dois grupos e seus descendentes foram isolados reprodutivamente por causa de suas fortes preferências de habitat: eles acasalaram apenas dentro das áreas que preferiram e, portanto, não acasalaram com moscas que preferiram as outras áreas. [48] ​​[49]

Diane Dodd também foi capaz de mostrar como o isolamento reprodutivo pode se desenvolver a partir das preferências de acasalamento em Drosophila pseudoobscura moscas da fruta após apenas oito gerações, usando diferentes tipos de alimentos, amido e maltose. [50]

O experimento de Dodd foi fácil de repetir. Também foi feito com outras moscas-das-frutas e alimentos. [51]

Mudanças observáveis ​​Editar

Alguns biólogos dizem que a evolução aconteceu quando uma característica causada pela genética se tornou mais ou menos comum em um grupo de organismos. [52] Outros chamam de evolução quando novas espécies aparecem.

As mudanças podem acontecer rapidamente nos organismos menores e mais simples. Por exemplo, muitas bactérias que causam doenças não podem mais ser mortas com alguns dos medicamentos antibióticos. Esses medicamentos só estão em uso há cerca de oitenta anos e, a princípio, funcionaram extremamente bem. As bactérias evoluíram de modo que não são mais afetadas pelos antibióticos. [53] As drogas mataram todas as bactérias, exceto algumas que tinham alguma resistência. Essas poucas bactérias resistentes produziram a próxima geração.

O besouro do Colorado é famoso por sua capacidade de resistir a pesticidas. Nos últimos 50 anos, tornou-se resistente a 52 compostos químicos usados ​​em inseticidas, incluindo o cianeto. [54] Esta é a seleção natural acelerada pelas condições artificiais. No entanto, nem toda população é resistente a todos os produtos químicos. [55] As populações só se tornam resistentes aos produtos químicos usados ​​em sua área.

Embora houvesse vários historiadores naturais no século 18 que tivessem alguma ideia da evolução, as primeiras ideias bem formadas surgiram no século XIX. Três biólogos são os mais importantes.

Lamarck Editar

Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829), um biólogo francês, afirmou que os animais mudam de acordo com as leis naturais. Ele disse que os animais podem passar características que adquiriram durante a vida para seus descendentes, usando herança. Hoje, sua teoria é conhecida como Lamarckismo. Seu objetivo principal é explicar as adaptações por meios naturais. [56] Ele propôs uma tendência de os organismos se tornarem mais complexos, subindo uma escada de progresso, além de uso e desuso.

A ideia de Lamarck era que o pescoço de uma girafa ficava mais comprido porque tentava chegar mais alto. Essa ideia falhou porque está em conflito com a hereditariedade (trabalho de Mendel). Mendel fez suas descobertas cerca de meio século após o trabalho de Lamarck.

Darwin Edit

Charles Darwin (1809-1882) escreveu seu Na origem das espécies em 1859. Neste livro, ele apresentou muitas evidências de que a evolução ocorreu. Ele também propôs a seleção natural como a forma como a evolução ocorreu. Mas Darwin não entendia sobre genética e como as características eram realmente transmitidas. Ele não conseguia explicar com precisão o que fazia os filhos se parecerem com os pais.

No entanto, a explicação da evolução de Darwin foi fundamentalmente correta. Em contraste com Lamarck, a ideia de Darwin era que o pescoço da girafa ficou mais longo porque aqueles com pescoços mais longos sobreviveram melhor. [17] p177 / 9 Esses sobreviventes transmitiram seus genes, e com o tempo toda a espécie obteve pescoços mais longos.

Wallace Edit

Alfred Russel Wallace OM FRS (1823–1913) foi um naturalista, explorador, biólogo e ativista social britânico. Ele propôs uma teoria da seleção natural mais ou menos na mesma época que Darwin. Sua ideia foi publicada em 1858 junto com a ideia de Charles Darwin.

Mendel Edit

Um monge austríaco chamado Gregor Mendel (1822–1884) criou plantas. Em meados do século 19, ele descobriu como as características eram transmitidas de uma geração para a outra.

Ele usou ervilhas para seus experimentos: algumas ervilhas têm flores brancas e outras vermelhas. Algumas ervilhas têm sementes verdes e outras, sementes amarelas. Mendel usou polinização artificial para criar ervilhas. Seus resultados são discutidos mais adiante na herança de Mendel. Darwin pensou que a herança de ambos os pais se misturava. Mendel provou que os genes dos dois pais permanecem separados e podem ser transmitidos inalterados para as gerações posteriores.

Mendel publicou seus resultados em um jornal que não era muito conhecido e suas descobertas foram esquecidas. Por volta de 1900, sua obra foi redescoberta. [57] [58] Genes são bits de informação feitos de DNA que funcionam como um conjunto de instruções. Um conjunto de genes está em cada célula viva. Juntos, os genes organizam a maneira como um óvulo se desenvolve e se transforma em adulto. Com os mamíferos e muitos outros seres vivos, uma cópia de cada gene vem do pai e outra cópia da mãe. Alguns organismos vivos, incluindo algumas plantas, têm apenas um dos pais, portanto, obtenha todos os genes deles. Esses genes produzem as diferenças genéticas sobre as quais a evolução atua.

Darwin's Na origem das espécies tem dois temas: a evidência da evolução e suas idéias sobre como a evolução ocorreu. Esta seção trata da segunda questão.

Edição de Variação

Os primeiros dois capítulos do Origem lidar com a variação em plantas e animais domesticados e com a variação na natureza.

Todas as coisas vivas apresentam variação. Cada população estudada mostra que os animais e as plantas variam tanto quanto os humanos. [59] [60] p90 Este é um grande fato da natureza, e sem ele a evolução não ocorreria. Darwin disse que, assim como o homem seleciona o que deseja em seus animais de fazenda, também na natureza as variações permitem que a seleção natural funcione. [61]

As características de um indivíduo são influenciadas por duas coisas, hereditariedade e ambiente. Primeiro, o desenvolvimento é controlado por genes herdados dos pais. Em segundo lugar, viver traz suas próprias influências. Algumas coisas são inteiramente herdadas, outras parcialmente, e algumas nem mesmo herdadas.

A cor dos olhos é inteiramente herdada, eles são uma característica genética. A altura ou o peso são herdados apenas parcialmente, e o idioma não é herdado de forma alguma. Só para ficar claro: o fato de os humanos poderem falar é herdado, mas o idioma falado depende de onde a pessoa mora e do que é ensinado. Outro exemplo: uma pessoa herda um cérebro de capacidade algo variável. O que acontece após o nascimento depende de muitas coisas, como ambiente doméstico, educação e outras experiências. Quando uma pessoa é adulta, seu cérebro é o que sua herança e experiência de vida o tornaram.

A evolução diz respeito apenas às características que podem ser herdadas, total ou parcialmente. Os traços hereditários são transmitidos de uma geração a outra por meio dos genes. Os genes de uma pessoa contêm todas as características que herdam de seus pais. Os acidentes da vida não são transmitidos. Além disso, é claro, cada pessoa vive uma vida um tanto diferente: isso aumenta as diferenças.

Organismos em qualquer população variam em sucesso reprodutivo. [62] p81 Do ponto de vista da evolução, 'sucesso reprodutivo' significa o número total de descendentes que vivem para procriar e deixar descendência eles próprios.

Edição de variação herdada

A variação só pode afetar as gerações futuras se for herdada. Por causa do trabalho de Gregor Mendel, sabemos que muitas variações são herdadas. Os "fatores" de Mendel agora são chamados de genes. A pesquisa mostrou que quase todos os indivíduos de uma espécie que se reproduz sexualmente são geneticamente únicos. [63] p.204

A variação genética é aumentada por mutações genéticas. O DNA nem sempre se reproduz com exatidão. Mudanças raras ocorrem e essas mudanças podem ser herdadas. Muitas mudanças no DNA causam falhas, algumas são neutras ou mesmo vantajosas. Isso dá origem à variação genética, que é a semente da evolução. A reprodução sexual, pelo cruzamento de cromossomos durante a meiose, espalha a variação pela população. Outros eventos, como seleção natural e deriva, reduzem a variação. Portanto, uma população na natureza sempre tem variação, mas os detalhes estão sempre mudando. [60] p.90

Seleção natural Editar

A evolução funciona principalmente por seleção natural. O que isto significa? Os animais e plantas mais adequados ao seu ambiente irão, em média, sobreviver melhor. Existe uma luta pela existência. Aqueles que sobreviverem produzirão a próxima geração. Seus genes serão transmitidos, e os genes daqueles que não se reproduziram, não. Este é o mecanismo básico que muda uma população e causa a evolução.

A seleção natural explica por que os organismos vivos mudam com o tempo para ter a anatomia, as funções e o comportamento que possuem. Funciona assim:

  1. Todos os seres vivos têm tal fertilidade que o tamanho de sua população pode aumentar rapidamente para sempre.
  2. Vemos que o tamanho das populações não aumenta tanto. Principalmente, os números permanecem os mesmos.
  3. A comida e outros recursos são limitados. Portanto, há competição por alimentos e recursos.
  4. Não existem dois indivíduos iguais. Portanto, eles não terão as mesmas chances de viver e se reproduzir.
  5. Grande parte dessa variação pode ser herdada. Os pais transmitem essas características aos filhos por meio de seus genes.
  6. A próxima geração só pode vir daqueles que sobrevivem e se reproduzem. Depois de muitas gerações disso, a população terá diferenças genéticas mais úteis e menos diferenças genéticas prejudiciais. [64]A seleção natural é realmente um processo de eliminação. [1] p117 A eliminação está sendo causada pelo ajuste relativo entre os indivíduos e o ambiente em que vivem.

Seleção em populações naturais Editar

Existem agora muitos casos em que foi comprovado que a seleção natural ocorre em populações selvagens. [4] [65] [66] Quase todos os casos investigados de camuflagem, mimetismo e polimorfismo mostraram fortes efeitos de seleção. [67]

A força da seleção pode ser muito mais forte do que pensavam os primeiros geneticistas populacionais. A resistência aos pesticidas cresceu rapidamente. Resistência a varfarina em ratos da Noruega (Rattus norvegicus) cresceu rapidamente porque aqueles que sobreviveram constituíam cada vez mais a população. A pesquisa mostrou que, na ausência de varfarina, o homozigoto resistente estava em 54% de desvantagem em relação ao homozigoto normal do tipo selvagem. [60] p182 [68] Esta grande desvantagem foi rapidamente superada pela seleção de varfarina resistência.

Os mamíferos normalmente não podem beber leite quando adultos, mas os humanos são uma exceção. O leite é digerido pela enzima lactase, que se desliga quando os mamíferos param de tomar leite de suas mães. A capacidade humana de beber leite durante a vida adulta é sustentada por uma mutação da lactase que impede esse desligamento. As populações humanas apresentam uma alta proporção dessa mutação onde o leite é importante na dieta. A disseminação dessa 'tolerância ao leite' é promovida pela seleção natural, porque ajuda as pessoas a sobreviver onde há leite disponível. Estudos genéticos sugerem que as mutações mais antigas que causam a persistência da lactase só atingiram níveis elevados em populações humanas nos últimos dez mil anos. [69] [70] Portanto, a persistência da lactase é frequentemente citada como um exemplo da evolução humana recente. [71] [72] Como a persistência da lactase é genética, mas a criação de animais é uma característica cultural, essa é a coevolução da cultura do gene. [73]

Edição de Adaptação

A adaptação é um dos fenômenos básicos da biologia. [74] Através do processo de adaptação, um organismo se torna mais adequado ao seu habitat. [75]

A adaptação é um dos dois processos principais que explicam as diversas espécies que vemos na biologia. A outra é a especiação (divisão de espécies ou cladogênese). [76] [77] Um exemplo favorito usado hoje para estudar a interação de adaptação e especiação é a evolução dos peixes ciclídeos em rios e lagos africanos. [78] [79]

Quando as pessoas falam sobre adaptação, geralmente querem dizer algo que ajuda um animal ou planta a sobreviver. Uma das adaptações mais difundidas em animais é a evolução do olho. Outro exemplo é a adaptação dos dentes dos cavalos à grama. A camuflagem é outra adaptação, assim como o mimetismo. Os animais mais bem adaptados têm maior probabilidade de sobreviver e se reproduzir com sucesso (seleção natural).

Um parasita interno (como uma pata) é um bom exemplo: tem uma estrutura corporal muito simples, mas ainda assim o organismo está altamente adaptado ao seu ambiente particular. A partir disso, vemos que a adaptação não é apenas uma questão de traços visíveis: nesses parasitas ocorrem adaptações críticas no ciclo de vida, que muitas vezes é bastante complexo. [80]

Limitações Editar

Nem todas as características de um organismo são adaptações. [60] p251 As adaptações tendem a refletir a vida passada de uma espécie. Se uma espécie mudou recentemente seu estilo de vida, uma adaptação outrora valiosa pode se tornar inútil e, eventualmente, tornar-se um vestígio cada vez menor.

As adaptações nunca são perfeitas. Sempre há compensações entre as várias funções e estruturas de um corpo. É o organismo como um todo que vive e se reproduz, portanto, é o conjunto completo de adaptações que é transmitido às gerações futuras.

Deriva genética e seu efeito Editar

Nas populações, existem forças que adicionam variação à população (como a mutação) e forças que a removem. Deriva genética é o nome dado a mudanças aleatórias que removem a variação de uma população. A deriva genética elimina a variação na taxa de 1 / (2N) onde N = tamanho da população. [45] p29 É, portanto, "uma força evolutiva muito fraca em grandes populações". [45] p55

A deriva genética explica como o acaso aleatório pode afetar a evolução de maneiras surpreendentemente grandes, mas apenas quando as populações são muito pequenas. No geral, sua ação é tornar os indivíduos mais semelhantes uns aos outros e, portanto, mais vulneráveis ​​a doenças ou a eventos casuais em seu ambiente.

  1. A deriva reduz a variação genética nas populações, reduzindo potencialmente a capacidade de uma população de sobreviver a novas pressões seletivas.
  2. A deriva genética age mais rapidamente e tem resultados mais drásticos em populações menores. Geralmente, pequenas populações extinguem-se.
  3. A deriva genética pode contribuir para a especiação, se o pequeno grupo sobreviver.
  4. Eventos de gargalo: quando uma grande população é repentina e drasticamente reduzida em tamanho por algum evento, a variedade genética será muito reduzida. Infecções e eventos climáticos extremos são causas frequentes. Ocasionalmente, invasões por espécies mais competitivas podem ser devastadoras. [81]
    ♦ Na década de 1880/90, a caça reduziu o elefante-marinho do norte a apenas cerca de 20 indivíduos. Embora a população tenha se recuperado, sua variabilidade genética é muito menor do que a do elefante marinho do sul.
    ♦ As chitas têm muito pouca variação. Achamos que a espécie foi reduzida a um pequeno número em algum momento recente. Por não ter variação genética, corre o risco de doenças infecciosas. [82]
  5. Eventos fundadores: ocorrem quando um pequeno grupo surge de uma população maior. O pequeno grupo vive separado da população principal. A espécie humana é freqüentemente citada como tendo passado por tais estágios. Por exemplo, quando grupos deixaram a África para se estabelecer em outro lugar (veja a evolução humana). Aparentemente, temos menos variação do que seria de se esperar de nossa distribuição mundial.
    Grupos que chegam a ilhas distantes do continente também são bons exemplos. Esses grupos, em virtude de seu pequeno tamanho, não podem carregar toda a gama de alelos encontrados na população-mãe. [83] [84]

Edição de Espécies

A forma como as espécies se formam é uma parte importante da biologia evolutiva. Darwin interpretou 'evolução' (uma palavra que ele não usou no início) como sendo sobre especiação. É por isso que ele chamou seu famoso livro Na origem das espécies.

Darwin pensava que a maioria das espécies surgia diretamente de espécies pré-existentes. Isso é chamado anagênese: mudança de novas espécies por espécies mais antigas. Agora pensamos que a maioria das espécies surgem por divisão de espécies anteriores: cladogênese. [85] [86]

Edição de divisão de espécies

Dois grupos que começam iguais também podem se tornar muito diferentes se morarem em lugares diferentes. Quando uma espécie se divide em duas regiões geográficas, um processo começa. Cada um se adapta à sua situação. Depois de um tempo, os indivíduos de um grupo não podem mais se reproduzir com o outro grupo. Duas boas espécies evoluíram de uma.

Um explorador alemão, Moritz Wagner, durante seus três anos na Argélia na década de 1830, estudou besouros que não voam. Cada espécie está confinada a um trecho da costa norte entre rios que descem das montanhas do Atlas ao Mediterrâneo. Assim que alguém cruza um rio, uma espécie diferente, mas intimamente relacionada, aparece. [87] Ele escreveu mais tarde:

". uma [nova] espécie só [surgirá] quando alguns indivíduos [cruzarem] as fronteiras limitantes de sua distribuição. a formação de uma nova raça nunca terá sucesso. sem uma longa separação contínua dos colonos dos outros membros de sua espécies". [88]

Este foi um primeiro relato da importância da separação geográfica. Outro biólogo que considerou a separação geográfica crítica foi Ernst Mayr. [89]

Um exemplo de especiação natural é o stickleback de três espinhos, um peixe marinho que, após a última idade do gelo, invadiu a água doce e estabeleceu colônias em lagos e riachos isolados. Ao longo de cerca de 10.000 gerações, os sticklebacks mostram grandes diferenças, incluindo variações nas nadadeiras, mudanças no número ou tamanho de suas placas ósseas, estrutura variável da mandíbula e diferenças de cor. [90]

Os wombats da Austrália se dividem em dois grupos principais, wombats comuns e wombats de nariz cabeludo. Os dois tipos são muito semelhantes, exceto pela pilosidade do nariz. No entanto, eles são adaptados a diferentes ambientes. Os wombats comuns vivem em áreas florestais e comem principalmente alimentos verdes com muita umidade. Eles costumam se alimentar durante o dia. Os wombats de nariz peludo vivem em planícies quentes e secas, onde comem grama seca com muito pouca água ou nutrientes. Sua taxa metabólica é lenta e eles dormem a maior parte do dia no subsolo.

Quando dois grupos que começaram o mesmo se tornam diferentes o suficiente, eles se tornam duas espécies diferentes. Parte da teoria da evolução é que todas as coisas vivas começaram da mesma forma, mas depois se dividiram em grupos diferentes ao longo de bilhões de anos. [91]

Esse foi um movimento importante na biologia evolutiva, que começou na década de 1930 e terminou na década de 1950. [92] [93] Ele foi atualizado regularmente desde então. A síntese explica como as ideias de Charles Darwin se encaixam nas descobertas de Gregor Mendel, que descobriu como herdamos nossos genes. A síntese moderna atualizou a ideia de Darwin. Ele preencheu a lacuna entre diferentes tipos de biólogos: geneticistas, naturalistas e paleontólogos.

Quando a teoria da evolução foi desenvolvida, não estava claro se a seleção natural e a genética funcionavam juntas. Mas Ronald Fisher mostrou que a seleção natural funcionaria para mudar as espécies. [94] Sewall Wright explicou a deriva genética em 1931. [95]

  • Evolução e genética: a evolução pode ser explicada pelo que sabemos sobre genética e pelo que vemos dos animais e plantas que vivem na natureza. [92] [93]
  • Pensar em termos de populações, ao invés de indivíduos, é importante.A variedade genética existente nas populações naturais é um fator chave na evolução. [96]
  • Evolução e fósseis: os mesmos fatores que atuam hoje também atuaram no passado. [97]
  • Gradualismo: a evolução é gradual e geralmente ocorre em pequenos passos. Existem algumas exceções, notadamente a poliploidia, especialmente em plantas. [98] [99]
  • Seleção natural: a luta pela existência de animais e plantas na natureza causa a seleção natural. A força da seleção natural na natureza foi maior do que até mesmo Darwin esperava. [66]
  • A deriva genética pode ser importante em pequenas populações. [45]
  • A taxa de evolução pode variar. Há evidências muito boas de fósseis de que grupos diferentes podem evoluir em taxas diferentes e que partes diferentes de um animal podem evoluir em taxas diferentes. [60] p. 292, 397

Edição de co-evolução

A coevolução ocorre quando a existência de uma espécie está intimamente ligada à vida de uma ou mais espécies.

Adaptações novas ou 'melhoradas' que ocorrem em uma espécie são freqüentemente seguidas pelo aparecimento e disseminação de características relacionadas em outras espécies. A vida e a morte das coisas vivas estão intimamente conectadas, não apenas com o ambiente físico, mas com a vida de outras espécies.

Essas relações podem continuar por milhões de anos, como ocorre na polinização de plantas com flores por insetos. [100] [101] O conteúdo do intestino, estruturas das asas e peças bucais de besouros fossilizados e moscas sugerem que eles agiram como polinizadores iniciais. A associação entre besouros e angiospermas durante o período do Cretáceo Inferior levou a radiações paralelas de angiospermas e insetos no final do Cretáceo. A evolução dos nectários nas flores do Cretáceo Superior sinaliza o início do mutualismo entre himenópteros e angiospermas. [102]

Árvore da vida Editar

Charles Darwin foi o primeiro a usar essa metáfora na biologia. o árvore evolutiva mostra as relações entre vários grupos biológicos. Inclui dados de análise de DNA, RNA e proteínas. O trabalho da árvore da vida é um produto da anatomia comparativa tradicional e da evolução molecular moderna e da pesquisa do relógio molecular.

A figura principal nesta obra é Carl Woese, que definiu a Archaea, o terceiro domínio (ou reino) da vida. [103] Abaixo está uma versão simplificada do entendimento atual. [104]

Edição de macroevolução

Macroevolução: o estudo das mudanças acima do nível das espécies e como elas ocorrem. Os dados básicos para tal estudo são fósseis (paleontologia) e a reconstrução de ambientes antigos. Alguns assuntos cujo estudo se enquadra no domínio da macroevolução:

  • Radiação adaptativa, como a Explosão Cambriana.
  • Mudanças na biodiversidade ao longo do tempo.
  • Extinções em massa. e taxas de extinção.
  • O debate entre equilíbrio pontuado e gradualismo.
  • O papel do desenvolvimento na formação da evolução: genes hox de heterocronia.
  • Origem das categorias principais: origem do ovo cleidóico das aves.

É um termo de conveniência: para a maioria dos biólogos, não sugere nenhuma mudança no processo de evolução. [4] [105] [106] p87 Para alguns paleontólogos, o que eles vêem no registro fóssil não pode ser explicado apenas pela síntese evolutiva gradual. [107] Eles estão em minoria.

Altruísmo e seleção de grupo Editar

O altruísmo - a disposição de alguns de se sacrificarem pelos outros - é comum em animais sociais. Conforme explicado acima, a próxima geração só pode vir daqueles que sobrevivem e se reproduzem. Alguns biólogos pensaram que isso significava que o altruísmo não poderia evoluir pelo processo normal de seleção. Em vez disso, foi proposto um processo denominado "seleção de grupo". [108] [109] A seleção de grupo se refere à ideia de que os alelos podem se tornar fixos ou se espalhar em uma população por causa dos benefícios que conferem aos grupos, independentemente do efeito dos alelos na aptidão dos indivíduos desse grupo.

Por várias décadas, as críticas lançaram sérias dúvidas sobre a seleção de grupo como um mecanismo importante de evolução. [110] [111] [112] [113]

Em casos simples, pode-se ver imediatamente que a seleção tradicional é suficiente. Por exemplo, se um irmão se sacrifica por três irmãos, a disposição genética para o ato aumentará. Isso ocorre porque os irmãos compartilham em média 50% de sua herança genética, e o ato de sacrifício levou a uma maior representação dos genes na próxima geração.

O altruísmo agora é geralmente visto como emergindo da seleção padrão. [114] [115] [116] [117] [118] A nota de advertência de Ernst Mayr e o trabalho de William Hamilton são importantes para esta discussão. [119] [120]

Equação de Hamilton Editar

A equação de Hamilton descreve se um gene para comportamento altruísta se espalhará ou não em uma população. O gene vai se espalhar se rxb é melhor que c:

Reprodução sexual Editar

No início, a reprodução sexual pode parecer em desvantagem em comparação com a reprodução assexuada. Para ser vantajosa, a reprodução sexuada (fertilização cruzada) tem que superar uma desvantagem dupla (leva duas para se reproduzir) mais a dificuldade de encontrar um parceiro. Por que, então, o sexo é quase universal entre os eucariotos? Esta é uma das questões mais antigas da biologia. [121]

A resposta vem sendo dada desde a época de Darwin: porque as populações sexuais se adaptam melhor às circunstâncias em mudança. Um experimento de laboratório recente sugere que esta é de fato a explicação correta. [122] [123]

"Quando as populações são cruzadas [124], a recombinação genética ocorre entre diferentes genomas parentais. Isso permite que mutações benéficas escapem de alelos deletérios em seu background original e se combinem com outros alelos benéficos que surgem em outras partes da população. Em populações de autofecundação [125], os indivíduos são em grande parte homozigotos e a recombinação não tem efeito ”. [122]

No experimento principal, os vermes nematóides foram divididos em dois grupos. Um grupo era totalmente outcrossing, o outro era totalmente selfing. Os grupos foram submetidos a um terreno acidentado e repetidamente submetidos a um mutagênico. [126] Após 50 gerações, a população de autofecundação mostrou um declínio substancial na aptidão (= sobrevivência), enquanto a população de cruzamento não apresentou declínio. Este é um dos vários estudos que mostram que a sexualidade tem vantagens reais sobre os tipos de reprodução não sexuais. [127]

Uma atividade importante é a seleção artificial para domesticação. É quando as pessoas escolhem de quais animais procriar, com base em suas características. Os humanos têm usado isso há milhares de anos para domesticar plantas e animais. [128]

Mais recentemente, tornou-se possível usar a engenharia genética. Novas técnicas, como 'direcionamento de genes', estão agora disponíveis. O objetivo disso é inserir novos genes ou eliminar genes antigos do genoma de uma planta ou animal. Vários prêmios Nobel já foram concedidos por este trabalho.

No entanto, o verdadeiro propósito de estudar a evolução é explicar e ajudar nosso entendimento da biologia. Afinal, é a primeira boa explicação de como as coisas vivas vieram a ser como são. Essa é uma grande conquista. As coisas práticas vêm principalmente da genética, a ciência iniciada por Gregor Mendel, e da biologia molecular e celular.

Em 2010 o jornal Natureza selecionou 15 tópicos como 'joias da evolução'. Estes foram:

Gemas do registro fóssil Editar

  1. Ancestrais das baleias que vivem na terra
  2. Da água para a terra (ver tetrápode)
  3. A origem das penas (ver origem dos pássaros)
  4. A história evolutiva dos dentes
  5. A origem do esqueleto vertebrado

Gemas de habitats Editar

    em especiação
  1. Seleção natural em lagartos
  2. Um caso de co-adaptação
  3. Dispersão diferencial em pássaros selvagens
  4. Sobrevivência seletiva em guppies selvagens
  5. A história evolutiva é importante

Gemas de processos moleculares Editar

  1. Os tentilhões das Galápagos de Darwin encontram resistência à macroevolução em cobras e mariscos versus estabilidade
  • Natureza é o periódico científico semanal mais antigo. O download do link é um arquivo de texto livre, completo com referências. A ideia é colocar as informações à disposição dos professores. [129]

Debates sobre o fato da evolução Editar

A ideia de que toda a vida evoluiu foi proposta antes de Charles Darwin publicar Na origem das espécies. Mesmo hoje, algumas pessoas ainda discutem o conceito de evolução e o que isso significa para elas, sua filosofia e religião. A evolução explica algumas coisas sobre nossa natureza humana. [131] As pessoas também falam sobre as implicações sociais da evolução, por exemplo na sociobiologia.

Algumas pessoas têm a crença religiosa de que a vida na Terra foi criada por um deus. A fim de se encaixar na ideia de evolução com essa crença, as pessoas usaram ideias como evolução guiada ou evolução teísta. Eles dizem que a evolução é real, mas está sendo guiada de alguma forma. [15] [132] [133] [134]

Existem muitos conceitos diferentes de evolução teísta. Muitos criacionistas acreditam que o mito da criação encontrado em sua religião vai contra a ideia de evolução. [135] Como Darwin percebeu, a parte mais controversa do pensamento evolucionário é o que ele significa para as origens humanas.

Em alguns países, especialmente nos Estados Unidos, há tensão entre as pessoas que aceitam a ideia de evolução e as que não a aceitam. O debate é principalmente sobre se a evolução deve ser ensinada nas escolas e de que forma isso deve ser feito. [136]

Outros campos, como cosmologia [137] e ciências da terra [138] também não combinam com os escritos originais de muitos textos religiosos. Essas ideias já foram ferozmente opostas. A morte por heresia foi ameaçada para aqueles que escreveram contra a ideia de que a Terra era o centro do universo.

A biologia evolutiva é uma ideia mais recente. Certos grupos religiosos se opõem à ideia de evolução mais do que outros grupos religiosos. Por exemplo, a Igreja Católica Romana agora tem a seguinte posição sobre a evolução: Papa Pio XII disse em sua encíclica Humani Generis publicado na década de 1950:

“A Igreja não proíbe que (.) Pesquisas e discussões (..) ocorram a respeito da doutrina da evolução, na medida em que indaga sobre a origem do corpo humano como proveniente de matéria viva e preexistente, "Papa Pio XII Humani Generis [139]

O Papa João Paulo II atualizou esta posição em 1996. Ele disse que a Evolução era "mais do que uma hipótese":

“Na sua encíclica Humani Generis, o meu antecessor Pio XII já [dizia] que não há conflito entre a evolução e a doutrina da fé a respeito do homem e da sua vocação. (.) Hoje, mais de meio século depois (.. ) dessa encíclica, algumas novas descobertas nos levam ao reconhecimento da evolução como mais do que uma hipótese. Na verdade, é notável que essa teoria tenha exercido cada vez mais influência no espírito dos pesquisadores, após uma série de descobertas em diferentes disciplinas acadêmicas ", Papa João Paulo II falando à Pontifícia Academia das Ciências [140]

A Comunhão Anglicana também não se opõe ao relato científico da evolução.

Usando evolução para outros fins Editar

Muitos dos que aceitaram a evolução não se interessaram muito por biologia. Eles estavam interessados ​​em usar a teoria para apoiar suas próprias idéias sobre a sociedade.

Racismo Editar

Algumas pessoas tentaram usar a evolução para apoiar o racismo. Pessoas que queriam justificar o racismo afirmavam que certos grupos, como os negros, eram inferiores. Na natureza, alguns animais fazem sobreviver melhor do que outros, e leva a animais mais bem adaptados às suas circunstâncias. Com grupos humanos de diferentes partes do mundo, tudo que a evolução pode dizer é que cada grupo provavelmente se adapta bem à sua situação original. A evolução não faz julgamentos sobre o melhor ou o pior. Faz não diga que qualquer grupo humano é superior a qualquer outro. [141]

Eugenics Edit

A ideia da eugenia era bem diferente. Duas coisas foram notadas já no século XVIII. Um deles foi o grande sucesso dos fazendeiros na criação de gado e plantas agrícolas. Eles fizeram isso selecionando quais animais ou plantas produziriam a próxima geração (seleção artificial). A outra observação foi que as pessoas de classe baixa tinham mais filhos do que as de classe alta. Se (e é um grande se) as classes mais altas estavam lá no mérito, então a falta de filhos era exatamente o oposto do que deveria estar acontecendo. A criação mais rápida nas classes mais baixas levaria à piora da sociedade.

A ideia de melhorar a espécie humana por meio do cruzamento seletivo é chamada de eugenia. O nome foi proposto por Francis Galton, um cientista brilhante que pretendia fazer o bem. [142] Ele disse que o estoque humano (pool genético) deve ser melhorado por políticas de reprodução seletiva. Isso significaria que aqueles que foram considerados "boas ações" receberiam uma recompensa se reproduzissem. No entanto, outras pessoas sugeriram que aqueles considerados "animais ruins" precisariam se submeter à esterilização compulsória, teste pré-natal e controle de natalidade. O governo nazista alemão (1933–1945) usou a eugenia como cobertura para suas políticas raciais extremas, com resultados terríveis. [143]

O problema com a ideia de Galton é como decidir quais recursos selecionar. Existem tantas habilidades diferentes que as pessoas poderiam ter, você não poderia concordar quem era "bom estoque" e quem era "estoque ruim". Houve mais acordo sobre quem deveria não estar reproduzindo. Vários países aprovaram leis para a esterilização compulsória de grupos indesejáveis. [144] A maioria dessas leis foi aprovada entre 1900 e 1940. Após a Segunda Guerra Mundial, a repulsa pelo que os nazistas haviam feito esmagou quaisquer outras tentativas de eugenia.

Editar projeto de algoritmo

Algumas equações podem ser resolvidas usando algoritmos que simulam a evolução. Algoritmos evolutivos funcionam assim.

Darwinismo social Editar

Outro exemplo de uso de idéias sobre evolução para apoiar a ação social é o darwinismo social. Darwinismo social é um termo dado às idéias do filósofo social do século 19, Herbert Spencer. Spencer acreditava no sobrevivência do mais forte pode e deve ser aplicada ao comércio e às sociedades humanas como um todo.

Novamente, algumas pessoas usaram essas idéias para alegar que o racismo e as políticas econômicas implacáveis ​​eram justificadas. [145] Hoje, a maioria dos biólogos e filósofos dizem que a teoria da evolução não deve ser aplicada à política social. [146] [147]

Edição de controvérsia

Algumas pessoas discordam da ideia de evolução. Eles discordam dela por uma série de razões. Na maioria das vezes, esses motivos são influenciados por ou com base em suas crenças religiosas. Pessoas que não concordam com a evolução geralmente acreditam no criacionismo ou no design inteligente.

Apesar disso, a evolução é uma das teorias mais bem-sucedidas da ciência. As pessoas descobriram que ele é útil para diferentes tipos de pesquisa. Nenhuma das outras sugestões explica coisas, como registros fósseis, também. Portanto, para quase todos os cientistas, a evolução não está em dúvida. [148] [149] [150] [151]


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