Por Luiz Philippe Sergio

Das Origens aos Dias Atuais

Afinal...O que é Biologia?

O que é vida?Por que estudar Biologia?

Se você fosse procurar vida em outros planetas, que critérios usaria para considerar a possibilidade de haver seres vivos?

Como seria para você o primeiro organismo vivo que apareceu em nosso planeta? Como acha que ele surgiu?

Do que esse primeiro organismo que você citou precisa para viver?

Em sua opinião, as condições ambientais e os seres vivos em nosso planeta foram sempre como vemos hoje?

Origem da Biologia

• Estabeleceu-se como ramo independente das ciências entro o

final do século XVIII e início do XIX.

• Deu origem a medicina e biomedicina.

• Dita por estudo da vida, mas vai além disso.

• Do alto das montanhas, as profundezas dos oceanos, nos

desertos, nas geleiras, em fendas profundas de rochas

encontramos seres vivos em plena atividade.

Respostas para “O que é vida?”

• Geneticista Norman Horowitz (1959): autorreplicação, mutabilidade

e troca de matéria e energia com o ambiente.

• Evolucionista John Maynard Smith (1986): entidades com

propriedades de multiplicação, variação e hereditariedade.

• Bioquímico Jeffrey S. Wicken (1987): uma hierarquia de unidades

funcionais que, através da evolução, têm adquirido a habilidade de

armazenar e processar a informação necessária para sua própria

reprodução.

Do átomo ao Organismo

Níveis de organização: do átomo ao organismo

““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”

ÁtomoA menor parte de um

elemento, que mantém todas as propriedades

químicas desse elemento.

MoléculaConjunto de átomos.

OrganóideComponente da célula, encarregado de

executar determinada função. (Também se diz organela ou orgânulo.)

CélulaEntidade encontrada na maioria dos seres vivos da Terra atual e

constituída, de modo geral,por membrana plasmática,

citoplasma e núcleo.

TecidoComumente conceituado

como um conjunto de células semelhantes na

forma e na função.

ÓrgãoConjunto de tecidos.

SistemaConjunto de órgãos envolvidos

na execução de determinada tarefa.

OrganismoQualquer ser capaz de

executar um conjunto de reações químicas

metabólicas responsáveis pela sobrevivência,

crescimento e reprodução.

Níveis de organização: do organismo à biosfera

““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”

Organismo Qualquer ser capaz de executar um conjunto

de reações químicas metabólicas responsáveis pela sobrevivência, crescimento e reprodução.

ComunidadeConjunto das diferentes populações

encontradas em um ambiente perfeitamente delimitado.É a parte biótica do meio.

Biosfera Conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

Ecossistema A interação do componente biótico (comunidade)

com os fatores abióticos do meio.

População Conjunto de indivíduos de uma espécie vivendo

em local perfeitamente delimitado, em uma determinada época.

““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”

Experimento controlado

Grupo controle x Grupo experimental

““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”

Mas então... Como tudo começou?

Criacionismo: outra explicação - Dogmatismo

“ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”

“ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”

Panspermia: A vida surge fora da Terra

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Big Bang: Origem de Tudo – Método Científico

Surgimento com uma grande explosão: - Big Bang

- 13,5 bilhões de anos (10 – 20 bi)?!

Origem da Terra

• Originando - 4,6 bilhões de anos;

• Explosão criou uma nuvem de poeira e gases;

• A poeira foi se condensando em grãos sólidos;

• Os grãos se transformaram em fragmentos de rochas cada vez

maiores;

• Um deles evoluiu e se transformou na Terra;

• Tudo com o auxílio de violentas reações químicas;

• A gravidade reteve gases (NH3, CH4, CO2 e H2O-) constituindo uma

atmosfera primitiva;

• A condensação dos vapores de H2O originava tempestades e chuvas

que caiam sobre a crosta quente (quente por causa de erupções

vulcânicas);

Geração espontânea ou Abiogênese: existe?

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• Até Século XIX.

• Seres Vivos surgem de matérias

inanimadas.

• Ex.: Sapos Surgem da Lama

Experimentos de Francesco Redi

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gaze

ausência de larvas

Frasco 3

carne

grupo experimental

moscas

larvas

Frasco 2

carne

grupo controle

moscas

carne

Frasco 1

Pasteur: vida só a partir de vida preexistente

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Se o “pescoço” do frasco é removido, o meio de cultura é rapidamente contaminado.

O meio de cultura em frasco comum é contaminado rapidamente por bactérias.

O meio de cultura no frasco com “pescoço de cisne” permaneceu indefinidamente estéril.

Poeira e bactérias retidas nas gotículas de água oriundas da condensação do vapor.

Stanley Miller e Harold Urey: teste da hipótese de Aleksander Ivanovich Oparin, John Burdon e Sanderson Haldane

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água fervendo“oceano”

calor“Sol”

coleta da água com os compostos orgânicos formados

eletrodo

água de resfriamento

área de resfriamento (condensador)

câmara de gases“atmosfera”

descarga elétrica

tubo para retirada do ar e introdução da mistura de gases

Sinais de Vida• 3,5 bi de anos;

• As tempestades constantes formaram os primeiros mares;

• Terra primitiva + chuvas +descargas elétricas→ sopas orgânicas;

• Surgimento dos COACERVADOS;

→ aglomerados de proteínas circundados por uma película de H2O;

Hipótese heterotrófica: os heterótrofos antes

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Fermentação Fotossíntese Respiração Celular

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Mundo do RNA: proposta ousada

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O MUNDO DO RNA

RNA

vírus de RNA

células de RNA, primitivas, infectadas por DNA

vírus de DNA

último ancestral comum

O MUNDO DO RNA

Bacteria

Archaea

A TRANSIÇÃO DO RNA-DNA

Eukarya

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Evidências da evolução: anatomia comparada

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gato morcegogolfinho homem

rádio e ulna (ou cúbito)úmero metacarpos e falanges

Evidências da evolução: embriologia comparada

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peixe

réptil

anfíbio

ave

homem

Evidências da evolução: estruturas vestigiais

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herbívoro não ruminante

apêndice vermiforme

ceco

dobra semilunarmúsculos cefálicos

apêndice vermiforme

Evidências da evolução: bioquímicas

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peixe porcopatotartaruga macaco homem0

15

10

5

20

Lamarck: uso e desuso e transmissão das características adquiridas

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Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet Biensparce Fligore de Lamarck Golwdin (Bazentin, 1 de agosto de 1744 — Paris, 28 de dezembro de 1829)

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Darwin e a seleção natural

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A viagem do Beagle: o navio deixou a Inglaterra em dezembro de 1831 e chegouao Brasil no final de fevereiro de 1832. Permaneceu cerca de três anos e meio percorrendo as costas sul-americanas. A parada em Galápagos durou poucomais de um mês. O restante da viagem ao longo do Pacífico – passando pela Austrália, Nova Zelândia, novamente Brasil, até terminar a viagem de volta àInglaterra – levou mais um ano.

Charles Robert Darwin, (Shrewsbury, 12 de fevereiro de 1809 —

Downe, Kent, 19 de Abril de 1882)

O empurrão que faltava: Malthus

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Thomas Robert Malthus

(Rookery, perto de Guildford, 14 de fevereiro de 1766 — Bath, 23 de dezembro de 1834)

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O que Darwin não podia saber: teoria sintética da evolução

NEODARWINISMO

mutações recombinação gênica

VARIABILIDADE

seleção natural

ADAPTAÇÃO

Quer exemplos válidos de seleção natural?

• Resistência de bactérias a antibióticos

• Coloração protetora da mariposa Biston betularia

“ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”

Quer exemplos válidos de seleção natural?

“ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”G

eosp

iza fulig

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Geo

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Geo

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Geo

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ancestral

Cam

arhyn

chu

s parvu

lus

Cam

arhyn

chu

s psittacu

la

Cam

arhyn

chu

s pau

per

Cacto

spiza h

eliob

ates

Cacto

spiza p

allida

(tentilh

ão “p

ica-pau

”)

Platysp

iza crassirostris

Certh

idea fu

sca

Certh

idea o

livacea

alimentam-se de sementes e de cactos

alimentam-se de insetos presentes nasárvores

alimentam-se de brotos que arrancamdos ramos

alimentam-sede insetospresentes nas folhas e nos ramos

• Os fringilídeos (tentilhões) de Darwin

Seleção natural: direcional, estabilizadora e disruptiva

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tempo

a b c