“Um amor, uma carreira, uma revolução: outras tantas coisas que se começam sem saber como acabarão” Sartre, Jean-Paul

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E S C O L A S E C U N D Á R I A / 3 A N T Ó N I O S É R G I O - V. N. Gaia

BIOLOGIA E GEOLOGIA – Módulo 5 – 11º CTec

CURSO CIENTÍFICO-HUMANÍSTICO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS

E v o l u ç ã o b i o l ó g i c a / S i s t e m á t i c a d o s s e r e s v i v o s

Ficha de preparação para o teste do próximo dia 22 de fevereiro

NOME: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ____ ______ ______ ______ ____ Nº _ _ _ _ _ D A T A : 1 8 / 0 2 / 2 0 2 1

1. A Volvox é uma colónia de algas verdes, formada por mais de mil células biflageladas, unidas por filamentos

citoplasmáticos e baínhas gelatinosas, constituindo uma esfera oca. Os flagelos das células da camada externa promovem o movimento da colónia em volta do seu eixo, enquanto as células maiores asseguram a função reprodutora.

Várias colónias de Volvox. Os pontos verdes internos correspondem a colónias-filhas (A). Esquema representativo das células constituintes da colónia (B). 1.1. Quais as funções

desempenhadas pelas várias células da colónia?

Figura 1

1.2. Que vantagens tem para esta alga a organização em colónias? 1.3. A Volvox corresponde a um organismo multicelular? Justifique. 1.4. Em que medida nas colónias de Volvox é possível verificar uma especialização e coordenação parcial

entre as células? 1.5. Comente a afirmação: "As colónias estão na base da multicelularidade". 1.6. Selecione a opção que permite preencher os espaços, de modo a obter afirmações corretas.

Os seres eucariontes unicelulares constituem, por vezes, agregados. O Volvox é uma __________ de algas verdes unicelulares interdependentes __________, mas não __________, sob o ponto de vista __________. Esta especialização não é suficiente para se considerar um ser __________. A - colónia [...] estruturalmente [...] diferenciadas [...] funcional [...] multicelular B - colónia [...] funcionalmente [...] indiferenciadas [...] estrutural [...] multicelular C - célula [...] estruturalmente [...] diferenciadas [...] funcional [...] multicelular D - célula [...] funcionalmente [...] indiferenciadas [...] estrutural [...] multicelular

2. De acordo com o modelo de

Lynn Margulis, as mitocôndrias, antes de serem organelos celulares, eram organismos procariontes aeróbios de vida livre. Eventualmente, ao longo da evolução, esses organismos foram endocitados por células procarióticas anaeróbias, permanecendo no citoplasma e passando a replicar-se aí, em sincronia com as células hospedeiras. Figura 2

Essa associação teria então criado células mais eficientes, capazes de gerar mais moléculas de ATP por mole de glicose.

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2.1. Classifique em verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmações, relativas à origem dos eucariontes

segundo o modelo endossimbiótico. A - Os seres eucariontes aeróbios surgiram por endocitose de seres procariontes heterotróficos. B - As células hospedeiras tornaram-se os organelos da célula eucariótica. C - Os cloroplastos podem ter origem em cianobactérias. D - As mitocôndrias surgiram a partir de invaginações na membrana dos procariontes. E - O DNA do cloroplasto formou-se a partir do DNA nuclear envolvido por estruturas membranares. F - Os seres eucariontes fotossintéticos surgiram devido à simbiose entre procariontes de grandes

dimensões e cianobactérias. G - O retículo endoplasmático formou-se a partir de invaginações da membrana celular. H - Os eucariontes heterotróficos resultaram da simbiose entre mitocôndrias e seres procariontes.

2.2. O DNA nuclear comanda o funcionamento quer do cloroplasto, quer da mitocôndria. Discuta a validade do

modelo endossimbiótico face à afirmação. 2.3. Explique de que modo a pressão seletiva do meio influenciou a endocitose dos procariontes de menores

dimensões pelos procariontes de maiores dimensões. 3. Lamarck e Darwin formularam teorias evolucionistas que vieram abalar as convicções fixistas que haviam

vigorado durante séculos.

3.1. Distinga, nos seus aspetos fundamentais, o Fixismo do Evolucionismo. 3.2. Explique a importância de dois argumentos que, já no século XVIII, apoiavam uma perspetiva evolucionista

da Vida. 3.3. Compare o papel da adaptação ao ambiente nas teorias de Lamarck e de Darwin. 3.4. Explicite quais os aspetos da teoria de Lamarck que fazem com que, apesar de inovadora e audaciosa no

seu tempo, não possa ser, atualmente, aceite para explicar a evolução dos seres vivos. 3.5. Explique de que forma o Neodarwinismo veio completar a teoria da Darwin, com dados que não eram por

ele conhecidos. 4. A hemoglobina é uma proteína das hemácias constituída por quatro cadeias polipeptídicas, com 146

aminoácidos cada uma. A figura seguinte representa o número de aminoácidos diferentes da cadeia 13 da hemoglobina, em relação à hemoglobina humana, em diferentes espécies.

4.1. Os dados representados

constituem argumentos que apoiam a evolução das espécies. De que tipo de argumentos se trata?

4.2. Como explica as diferenças

na sequência de aminoácidos da hemoglobina de diferentes animais, partindo do princípio que esta molécula foi herdada de um ancestral comum?

4.3. Qual o animal representado

na figura que partilha com o ser humano um ancestral comum mais recente? Justifique a sua resposta.

Figura 3

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5. Observe os membros anteriores do morcego, da toupeira e do manatim (figura 4) e responda às questões.

5.1. Selecione a opção que completa corretamente a afirmação seguinte. Os órgãos representados podem ser considerados... A - … órgãos vestigiais. B - … órgãos convergentes. C - … órgãos homólogos. D - ... órgãos análogos.

5.2. Os órgãos representados são considerados o

resultado de evolução divergente ou convergente? Justifique a sua resposta.

5.3. Sabendo que a toupeira tem olhos

rudimentares, elabore uma explicação para a evolução dos olhos destes mamíferos: Figura 4 a) à luz do Lamarckismo; b) à luz do Darwinismo.

6. A figura 5 representa três seres do Reino Animal.

6.1. Indique o grupo taxonómico correspondente à designação Lacerta muralis.

6.1.1. Justifique a resposta

dada na pergunta anterior.

Figura 5

6.2. Mencione duas vantagens das designações em latim. 6.3. Explique o motivo por que se considera a espécie um agrupamento natural.

7. Para cada uma das seguintes afirmações, assinale a opção correta:

7.1. Relativamente ao sistema de classificação de Lineu, é incorreto afirmar que: A - existe uma hierarquia taxonómica. B - a classe é o taxon mais abrangente. C - a espécie é a unidade básica da classificação. D - as espécies se agrupam em géneros.

7.2. Uma Ordem é um taxon...

A - que agrupa várias famílias. B - hierarquicamente superior ao filo.

C - hierarquicamente inferior ao género. D - que agrupa várias classes.

7.3. Tendo em conta a relação entre taxa, é incorreto afirmar que...

A - espécies semelhantes se agrupam em géneros. B - as famílias mais relacionadas se agrupam em ordens. C - Filo e Divisão têm o mesmo valor hierárquico. D - dois organismos pertencentes à mesma família, pertencem obrigatoriamente ao mesmo género.

7.4. Relativamente ao modo de nutrição, os fungos classificam-se, geralmente, como:

A - foto-heterotróficos. B - quimioautotróficos.

C - fotoautotróficos. D - quimio-heterotróficos.

7.5. Relativamente às bactérias, é correto afirmar que são seres...

A - maioritariamente foto-heterotróficos. B - que só utilizam CO como fonte de carbono.

C - maioritariamente quimioautotróficos. D - nenhuma das anteriores.

7.6. A amiba...

A - é um ser produtor nos ecossistemas. B - alimenta-se por ingestão.

C - é um ser fotoautotrófico. D - alimenta-se por absorção.

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7.7. Segundo o sistema de nomenclatura binominal para as espécies,...

A - a primeira palavra é, geralmente, um adjetivo. B - a segunda palavra escreve-se com inicial maiúscula. C - a segunda palavra designa o género a que a espécie pertence. D - o restritivo específico escreve-se com inicial minúscula.

8. Observe o esquema seguinte, referente a um tipo de classificação biológica.

8.1. Tendo em conta o sistema de classificação apresentado, assinale cada uma das afirmações como verdadeiras (V) ou falsas (F). A - É um sistema prático. B - É um sistema racional. C - É um sistema artificial. D - É um sistema vertical.

E - É um sistema filogenético. F - É um sistema horizontal. G - É um sistema natural. H - É um sistema cladístico.

9. A figura 6 representa, de um modo bastante

simplificado, a classificação de Whittaker (1979).

9.1. Distinga os organismos dos Reinos C e D, tendo em conta o modo de nutrição.

9.2. Que características permitem distinguir os

organismos dos Reinos A e B, no que diz respeito ao tipo de célula e organelos?

9.3. Mencione os quatro tipos morfológicos mais

comuns entre os organismos do Reino A. 9.4. Indique duas diferenças entre os organismos do

Reino D e do Reino E. 9.5. Das frases seguintes, selecione as que dizem

respeito ao Reino B. A - Inclui seres unicelulares (alguns coloniais) e

multicelulares. B - As células são procarióticas, sem organelos. C - Inclui seres multicelulares com elevada

diferenciação celular. D - Inclui seres autotróficos e heterotróficos. E - Inclui seres multicelulares fotossintéticos. F - A maioria dos organismos são cenocíticos. G - A maioria dos organismos possui parede

celular quitinosa. H - Inclui seres heterotróficos por ingestão.

Figura 6

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1. 1.1. As células da camada mais periférica asseguram o movimento da célula à volta do seu eixo, enquanto as células maiores, das camadas mais internas, são responsáveis pela reprodução. 1.2. Esta organização permite que as células da colónia se especializem, conseguindo assegurar de modo mais eficaz a sua função. Tal é benéfico para todos os indivíduos que tiram proveito desta relação íntima de cooperação. 1.3. A Volvox não é um organismo multicelular, uma vez que é constituída por várias células estruturalmente independentes. As diversas células são semelhantes, não tendo ocorrido diferenciação. 1.4. Do ponto de vista funcional, as células reprodutoras apresentam uma especialização em relação às restantes. Neste tipo de colónias existe uma coordenação parcial, uma vez que os indivíduos asseguram funções diferentes como, por exemplo, as células mais periféricas são as impulsionadoras do movimento rotacional da colónia. 1.5. A interdependência e a especialização crescente dos organismos numa colónia pode, ao longo de um processo evolutivo, estar na base da multicelularidade. 1.6. A. 2. 2.1. A - V B - F C - V D - F E - F F - V G - V H - F 2.2. O modelo endossimbiótico não consegue explicar a influência do DNA nuclear da célula eucariótica em relação ao DNA das mitocôndrias e dos cloroplastos; estes apresentam o seu próprio genoma e capacidade de se autorreplicar. 2.3. Alterações do meio envolvente, como, por exemplo, escassez de alimento, proporcionaram o aparecimento de associações simbióticas entre seres vivos procariontes, criando relações mais estáveis. 3. 3.1 O Fixismo é uma corrente de pensamento que defende a imutabilidade das espécies ao longo do tempo e a sua origem independente. Por sua vez, o Evolucionismo, como corrente de pensamento oposta ao Fixismo, considera que as espécies se alteram ao longo do tempo, que estão relacionadas umas com as outras e que se substituem; segundo esta teoria, as espécies atuais resultam da modificação de espécies ancestrais. 3.2 No século XVIII, já se conheciam argumentos da Paleontologia e da Anatomia Comparada. O conhecimento e o estudo dos fósseis permitiam apoiar a evolução, na medida em que os fósseis documentavam a existência de formas de vida anteriores, muitas das quais semelhantes com formas de vida atuais, e que podiam ser explicadas por evolução a partir daquelas. Estudos de Anatomia Comparada permitiram descobrir estruturas homólogas e vestigiais em organismos. Estas estruturas podiam ser interpretadas como heranças de espécies ancestrais, que sofreram, posteriormente, modificações ou regressão. 3.3 Para Lamarck, os organismos faziam um esforço de adaptação ao ambiente, usando ou não determinados órgãos. Darwin defendia que os organismos que, casualmente, apresentassem variações favoráveis num determinado ambiente tinham maiores probabilidades de sobreviver e de deixar descendentes. Para Darwin, é o ambiente que dirige a atuação da seleção natural. 3.4 A teoria de Lamarck tinha uma visão finalista (teleológica) da adaptação ao ambiente e atribuía intencionalidade aos seres vivos nessa adaptação, ao referir que os organismos faziam um esforço para se adaptarem. Atualmente, essa visão não é aceite, pois a Natureza não tem intencionalidade, nem age em função de objetivos. Lamarck afirmava que o uso desenvolvia os órgãos e o desuso os atrofiava, de modo permanente. A lei do uso e do desuso não é verdadeira em todas as situações (o uso excessivo da visão não desenvolve essa capacidade, por exemplo) e os órgãos desenvolvidos pelo uso regridem, quando deixam de ser usados. Lamarck também defendia a transmissão à descendência das características adquiridas durante a vida. Atualmente, sabe-se que apenas são transmitidas à descendência as características codificadas no material genético e não aquelas que surgem ao longo da vida e que afetam apenas as células somáticas. 3.5 Darwin não foi capaz de explicar a variabilidade entre os organismos de uma população. O Neodarwinismo explica-a como resultado das mutações e da recombinação génica. O Neodarwinismo também explica que apenas as características codificadas no material genético, como as que resultam das mutações e da recombinação, podem ser transmitidas à descendência. 4. 4.1 São argumentos da Biologia Molecular. 4.2 As diferenças podem ser explicadas pela acumulação de mutações ao longo do tempo. As mutações são alterações espontâneas e, geralmente, pouco frequentes do material genético. No entanto, ao longo de grandes períodos de tempo, a acumulação de mutações altera, gradualmente, o material genético e a alteração da sequência de bases do DNA conduz à alteração da sequência de aminoácidos das proteínas. Todos os animais representados na figura herdaram a molécula de hemoglobina de um ancestral comum. No entanto, a separação de grupos de animais e a evolução independente de cada um dos grupos após a separação foram acompanhadas da ocorrência e da acumulação de diferentes mutações na hemoglobina de cada grupo. O número de mutações, e, consequentemente, a diferença entre as moléculas de hemoglobina, é tanto maior, quanto maior for o tempo de evolução independente dos grupos de organismos.

Resolução da Ficha de preparação para o teste escrito Biologia e Geologia

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4.3 É o macaco Rhesus. A hemoglobina do macaco Rhesus possui apenas 8 aminoácidos diferentes da hemoglobina humana, o que evidencia que os dois organismos se separaram há pouco tempo do ancestral comum, uma vez que o número de mutações acumuladas a partir do momento em que começaram a evoluir independentemente ainda é baixo.

5.

5.1 C

5.2 Os órgãos (ossos constituintes e respetivas posições) resultaram de evolução divergente, pois apresentam um plano de formação comum.

A aquisição de morfologias diferentes poderá ter resultado de adaptações a pressões seletivas diferentes, ou seja, de evolução divergente.

5.3

a) Segundo o Lamarckismo, os olhos rudimentares da toupeira poderiam ser explicados com os seguintes argumentos:

A toupeira vive em túneis debaixo do solo onde não chega a luz, por isso não necessita de utilizar os olhos. A sua não-utilização levou à atrofia

do órgão - Lei do Uso/Desuso.

As toupeiras que ficaram com os olhos atrofiados transmitem depois essa característica aos descendentes - Lei da Transmissão dos Carateres

Adquiridos.

b) Segundo o Darwinismo, os olhos rudimentares da toupeira poderiam ser explicados com os seguintes argumentos:

- Na população ancestral das toupeiras existiam animais com olhos normais e animais com olhos rudimentares.

- Os animais com olhos rudimentares não estavam em desvantagem devido a esta característica, pois não havia luz no meio onde viviam. Por

outro lado, despendendo menos energia, na manutenção dos olhos, disponibilizavam-na para outras tarefas (procurar comida, etc.); assim,

apresentavam vantagens relativamente às toupeiras de olhos normais.

- Devido à seleção natural, as toupeiras de olhos atrofiados reproduziam-se mais e originavam mais descendentes.

- A geração seguinte apresentava pois um maior número de toupeiras de olhos atrofiados.

6.

6.1. Espécie.

6.1.1. Porque a designação do grupo é binominal. O primeiro termo refere-se ao género a que o animal pertence e o segundo identifica a

espécie dentro desse género.

6.2. É uma língua morta e os seus termos não sofrem alteração de significado; e é universal, o que permite a seu conhecimento a nível global.

6.3. Porque os seres da mesma espécie na Natureza apenas se cruzam entre si, estando isolados reprodutivamente de outros grupos.

7.

7.1. B.

7.2. A.

7.3. D.

7.4. D.

7.5. D.

7.6. B.

7.7. D.

8.

8.1.

A - V;

B - F;

C - F;

D - F;

E - F;

F - V;

G - F;

H - F.

9.

9.1.

C (Plantas): autotróficos;

D (Animais): heterotróficos.

9.2.

A (Monera): procarióticos;

B (Protista): eucarióticos.

9.3. Cocos, bacilos, vibriões e espirilos.

9.4.

D (Animais): Elevada diferenciação celular; Macroconsumidores;

E (Fungos): baixa diferenciação celular, alguns cenocíticos; Microconsumidores.

9.5. A, D, E, H.