SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1
A ORIGEM DA VIDA
Para começo de conversa
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1. Espera-se que os alunos relatem suas ideias e crenças pessoais. Várias dessas ideias
são produtos da mídia, da imaginação ou do conhecimento científico adquirido em
anos anteriores. Ajude-os a perceber a diferença entre as proposições religiosas e as
científicas.
2. Espera-se que os alunos retomem conceitos trabalhados em anos anteriores e
caracterizem os seres vivos como sendo formados por células que possuem
metabolismo. Hereditariedade, crescimento e reprodução também são característicos
dos seres vivos.
3. A água é um dos principais componentes químicos das células. Cerca de 70% a 80%
da massa que compõe os seres vivos é constituída dessa substância. O resto distribui-
se em proteínas, lipídios, glicídios, ácidos nucleicos e sais minerais. Os elementos
químicos constituintes da matéria orgânica formadora dos seres vivos são
principalmente: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N). Fósforo
(P) e enxofre (S) também se encontram em quantidade considerável.
Páginas 4 - 5
1. Espera-se que os alunos identifiquem a primeira explicação como religiosa e a
segunda como científica.
2. Espera-se que os alunos considerem que água, gás hidrogênio e proteínas são
substâncias conhecidas, o que permitiria testes em laboratório. É possível que surja
entre os alunos algum tipo de comentário sobre a impossibilidade de testar em
laboratório a primeira explicação e de que este seria um argumento que a fragilizasse
em relação à explicação científica. Se isso ocorrer, reforce que as explicações são de
naturezas diferentes. No caso da explicação de natureza religiosa, trata-se de
acreditar nela pela instância da fé – o que em nada a desabona em relação à hipótese
científica enquanto a explicação científica precisa ser comprovada para ter
credibilidade.
3. Não. O calor intenso, a falta de gás oxigênio e o excesso de radiação dificultariam o
desenvolvimento da vida atual.
Páginas 6 - 8
1.
a) A hipótese era de que as macromoléculas orgânicas, que deram origem à vida,
foram geradas de moléculas simples. Essa hipótese reforça a teoria da sopa orgânica,
porque, com as substâncias presentes na atmosfera, seria possível produzir
substâncias que formam os seres vivos.
b) CH4 = metano; NH3 = amônia; H2O = água; H2 = gás hidrogênio. Os reagentes
utilizados por Urey e Miller contêm os mesmos átomos que compõem as substâncias
orgânicas que formam os seres vivos atuais: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio
(O) e nitrogênio (N).
c) Não confirmaram a hipótese, mas reforçaram a ideia, pois aminoácidos
compõem proteínas, que são macromoléculas. Estas, por sua vez, compõem as
estruturas básicas de todas as células.
2. A outra teoria é a da origem extraterrestre, ou panspermia, em que os organismos
unicelulares foram inseminados na Terra em meteoritos ou pelo vento solar. Estimule
os alunos a levantar argumentos favoráveis e contrários à panspermia, por exemplo:
o aquecimento e o impacto violento dos meteoros, quando entram na atmosfera
terrestre, e a falta de alimentos adequados para estes seres na Terra são argumentos
contrários a essa teoria;
os extraterrestres poderiam ser transportados em meteoritos, já que as temperaturas
interiores não são muito altas e a ideia de sementes sobreviventes no espaço também
é possível.
3. As ideias de Urey e MIller confirmam parcialmente a teoria de Oparin, pois alguns
cientistas acreditam que os primeiros seres vivos eram autotróficos. Não complexos,
como os fotossintetizantes, mas simples, como os termófilos atuais, que são
quimiossintetizantes.
Página 8
• Os fósseis são restos do processo de mineralização, que transforma matéria viva em
rocha. Os fósseis são considerados documentos, pois informam como eram os seres
vivos no passado, o que permite compará-los com os seres atuais. Os fósseis mais
antigos que conhecemos – datados de 3,6 bilhões de anos – foram encontrados por
volta de 1950 em formações rochosas da África do Sul e da Austrália e são
semelhantes às cianobactérias, que pode ser observadas na costa australiana.
Pesquisas recentes detectaram atividade biológica em rochas na Groenlândia,
indicando que a vida na Terra pode ter se originado em períodos ainda mais antigos,
há cerca de 3,8 bilhões de anos.
É difícil estimar a idade das rochas porque elas poderiam ter sido formadas em
qualquer momento da história da Terra. A datação é realizada pelo uso de isótopos
radioativos, e de datação radiométrica. A observação dos fósseis e o
paleomagnetismo também auxiliam no processo. Usando a radiotatividade do urânio
e outros elementos os geólogos estimam que o planeta tenha cerca de 4,6 bilhões de
anos.
Se achar necessário, explique o que são estromatólitos ou utilize os textos
complementares para ampliar a discussão. Estromatólitos são formações petrificadas,
mineralizadas, fossilizadas, produzidas originalmente por colônias de bactérias. São
derivados da ação de bactérias, e não as próprias bactérias.
Páginas 9 - 11
1. Espera-se que os alunos identifiquem algumas semelhanças morfológicas, por
exemplo, o formato do corpo, entre os achados de seres fósseis de 3,6 bilhões de
anos e os seres atuais.
2. Espera-se que os alunos relacionem as imagens e identifiquem os primeiros seres
vivos como seres muito simples.
3. Nos estromatólitos foram encontrados os fósseis mais antigos, de 3,6 bilhões de anos.
Na Austrália foram encontradas colônias de cianobactérias atuais que produzem
formações como estromatólitos, relacionando a origem da vida a esses seres e
estruturas.
Páginas 11 - 12
• Com a liberação do gás oxigênio, as cianobactérias injetaram esse gás na atmosfera,
modificando-a. As algas e as plantas terrestres contribuíram com a liberação do gás,
que, além de modificar a composição da atmosfera, propiciou a formação de um
composto, o ozônio (O3), que, acumulado nas altas camadas da atmosfera, é
fundamental para a vida, pois retém a radiação ultravioleta.
Durante a correção, é conveniente conversar com os alunos sobre a importância do
gás oxigênio, destacando que a camada de ozônio filtra a entrada de radiação
ultravioleta.
Páginas 12 - 13
1. Alternativa a.
2.
a) Os cientistas testaram a hipótese prébiótica, segundo a qual os gases da
atmosfera primitiva poderiam formar, espontaneamente, os compostos orgânicos que
originaram as primeiras formas viventes no planeta Terra.
b) Aminoácidos.
c) Organismos autótrofos fotossintetizantes, surgidos por mutação, liberaram gás
oxigênio livre, resultante da fotólise da água.
Tome nota!
Página 12
Nesse caso, os alunos deverão utilizar o tema da origem da vida para mostrar como
as explicações (modelos explicativos) podem se alterar ao longo do tempo e de que
forma essas mudanças estão relacionadas ao modo de fazer Ciência.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2
EVOLUÇÃO: OS SERES EM TRANSFORMAÇÃO
Página 14
1. Os mamíferos apresentam membros similares. É possível observar que, embora
tenham diferentes funções, o número e os tipos dos ossos são similares.
2. O fato de estruturas diferentes serem formadas dos mesmos ossos impressionou
evolucionistas favorecendo a ideia de ancestralidade, isto é, os mamíferos teriam
recebido informações de um provável ancestral comum.
3. Uma resposta que normalmente os alunos citam é a adaptação, isto é, que as patas se
modificaram ao longo do tempo para cumprir funções diferentes. Esse tipo de
resposta assinala um pensamento comum à maioria das pessoas: a ideia de que
sempre há uma finalidade e uma intenção para as coisas da natureza.
A discussão pode levar os alunos a perceber que as diversas formas devem ter
surgido de um plano original, o que sugere uma origem comum. Destaque que essa é
a base do pensamento evolucionista. Muito antes de os mecanismos de evolução
biológica serem entendidos, algumas pessoas imaginavam que os organismos
mudavam com o passar do tempo e que haviam evoluído de outros já extintos,
contestando o proposto pelo fixismo criacionista. Como visto na Situação de
Aprendizagem 1, para o criacionismo as espécies teriam sido criadas por Deus e
seriam imutáveis.
Se achar conveniente, converse com os alunos sobre os possíveis equívocos que
confundem evolução e desenvolvimento. Aponte a diferença substancial que há entre
o desenvolvimento de um órgão ou de uma função biológica ao longo da vida de uma
pessoa, por exemplo, e a transformação de uma estrutura em outra, de patas a asas,
um processo que acontece ao cabo de centenas de gerações. É importante enfatizar a
escala de tempo desses processos. Muitos alunos não compreendem certos
fenômenos evolutivos por não vislumbrar, convenientemente, o que é uma escala de
tempo geológica, medida em milhões de anos.
4. Sim. Espera-se que os alunos identifiquem o parentesco entre homens, focas e cães ao
relacionarem a similaridade na organização dos ossos à existência de um ancestral
comum.
Página 15
• Espera-se que os alunos reflitam sobre o assunto. Segundo o pensamento
evolucionista as espécies atuais se originaram de modificações de espécies
ancestrais. Todos os seres vivos partilham um ancestral comum, portanto somos
todos parentes. Ajude os alunos a identificar algumas características comuns aos
seres vivos como, a universalidade do código genético.
Páginas 15 - 16
1. U. ribeiroi – herbívoro: animais maiores, com patas como elefantes, apresentavam
dificuldade de locomoção, mais lentos. U. terrificus – carnívoro: membros longos
sugerindo maior velocidade, e características dentárias próprias de animais
caçadores.
2. Além do Brasil, os fósseis de U. terrificus, foram encontrados também em lugares
muito distantes e separados por oceanos; na Patagônia, na Argentina e na Ilha de
Madagascar (sudeste da África). No entanto eles viveram no mesmo período
geológico. Essas informações reforçam a ideia de que, no passado, havia uma
ligação entre a África e a América do Sul pela Antártida, isto é, os continentes
estavam unidos. Seria muito difícil para essas espécies atravessar os oceanos a nado.
África e América do Sul formaram um único continente chamado Gondwana,
derivado da movimentação do supercontinente chamado Pangeia, que começou a
dividir-se há 200 milhões de anos.
3. Provavelmente a Antártica possuía climas mais amenos, com florestas subtropicais
exuberantes.
4. São várias as hipóteses que explicam a extinção dos dinossauros no final do período
Cretáceo. Anote e discuta as respostas dos alunos. A mais aceita atualmente é a
queda de um asteroide que teria modificado o clima e as condições de sobrevivência
no planeta Terra, pois teriam reduzido a entrada da radiação solar. As modificações
climáticas constituem o foco da discussão, independente das causas.
5. Os fósseis são importantes, pois nos dão informações sobre os seres que viveram no
passado e permitem a comparação com os seres que vivem hoje. Ressalte a função
dos fósseis como documentos das mudanças sofridas pelos seres vivos ao longo do
tempo a partir de um ancestral comum (evidências do processo de evolução).
Tome nota!
Página 16
Vários cientistas propuseram teorias evolutivas para explicar essas questões. Duas
dessas teorias merecem destaque: a de Lamarck e a de Darwin e Wallace, que serão
apresentadas a seguir.
Como ocorre a evolução
Página 17
Peça aos alunos que observem com atenção as imagens e leiam as informações
relacionadas.
Leitura e Análise de Texto e Gráfico
Páginas 18 - 20
1. A falta de alimentos constitui a melhor hipótese. Com a estiagem, as plantas
produziram poucas flores e sementes; consequentemente, faltou alimento para os
tentilhões. A maioria das aves, portanto, morreu de inanição diminuindo a população.
2. A variedade dos bicos diminuiu. Note que aves com bicos de 14, 12 e 6 mm não
existem mais.
3. Houve favorecimento. As aves com bicos entre 9 e 11 mm de profundidade foram
favorecidas.
4. A explicação correta é a B. Os tentilhões não “aumentaram” seu bico para
sobreviver, simplesmente viveram ou morreram. Provavelmente, com a estiagem o
número de sementes diminuiu. As sementes macias e fáceis de quebrar foram as
primeiras a desaparecer, sobraram as sementes e frutos grandes e duros. Somente as
aves grandes e com bicos profundos conseguiram quebrar e comer essas sementes e
frutos com sucesso. Portanto, o sobrevivente médio tem bico mais profundo que o
não sobrevivente.
5. Sendo a profundidade dos bicos uma característica hereditária, provavelmente os
bicos seriam mais profundos. As aves de bicos profundos que sobreviveram à
estiagem cruzam produzindo uma nova geração, e devem, portanto, transmitir aos
descendentes seus genes para bicos profundos.
Páginas 20 - 21
Espera-se que os alunos identifiquem o caso dos tentilhões como um caso de seleção
natural. Pontos fundamentais para entender o mecanismo de seleção natural proposto
por Darwin:
a) Variabilidade entre os indivíduos da mesma espécie: os membros da população de
tentilhões com seus bicos variáveis. Essa variação era devida às diferenças no
genótipo das aves.
b) Hereditariedade: as características determinadas geneticamente são transmitidas para
as novas gerações. Antes da seleção havia uma variabilidade de bicos que era
transmitida para os descendentes.
c) Taxa de sobrevivência diferencial: durante a seca, parte da população morreu, isto é,
foi selecionada. Somente as aves sobreviventes transmitiram seus fenótipos bem
sucedidos, bicos maiores, à sua prole. O que mudou foi a profundidade média do
bico, uma característica da população e não dos indivíduos.
d) Acúmulo de diferenças ao longo das gerações: segundo Darwin, somente pequenas
mudanças ocorrem em uma geração, mas se esse processo é repetido ao longo de
muitas gerações, com o tempo essas mudanças se acumulam e podem causar
diferenças significativas em subpopulações isoladas, favorecendo o surgimento de
uma nova espécie.
Páginas 21 - 22
1. Lamarck foi um dos primeiros defensores da evolução da vida, isto é, que as espécies
mudam ao longo do tempo.
2. Para Lamarck, as adaptações nas espécies eram produto do esforço individual para
mudar. Um exemplo constante nos livros didáticos é o das girafas: querendo
alimentar-se de folhas de galhos mais altos das árvores, as girafas esticaram seu
pescoço e transmitiram essa característica aos descendentes. Para Darwin e Wallace,
as mudanças são populacionais. Para Darwin, a explicação para o exemplo das
girafas seria outra. Em um habitat, a melhor opção de alimentos consistia em folhas
altas. A população de girafas que ali vivia apresentava uma variabilidade fenotípica
para tamanho de pescoço. As girafas que apresentavam pescoço maior colhiam as
folhas altas com maior facilidade; as com pescoço menor, tendo mais dificuldade de
se alimentar, morriam antes de se reproduzir. Assim, com o tempo, os animais de
pescoço comprido foram favorecidos pelo ambiente, isto é, foram selecionados
naturalmente, e os animais de pescoço menor acabaram por ser extintos, ou se
mudaram para outro local com condições que lhes fossem mais favoráveis. A
variação é populacional e não individual.
3. Para Lamarck, as adaptações nos indivíduos aparecem pelo uso e desuso e pela
herança dos caracteres adquiridos: isto é, o que não se usa vai ficando atrofiado e o
que se usa com frequência acaba se fortalecendo. Essas características são
transmitidas para as gerações futuras. Portanto, as adaptações aparecem em uma
população para desempenhar uma função específica, para adaptá-la ao meio. As
espécies estariam em constante modificação para o aperfeiçoamento.
Segundo Darwin, essa adaptação aparece devido a uma seleção natural. As
populações biológicas apresentam variações entre seus indivíduos. Essas variações
podem permitir que alguns indivíduos sobrevivam a variações no ambiente e os
indivíduos que sobrevivem podem transmitir essas características a seus
descendentes. Portanto, a seleção natural é produto das relações entre os organismos
e seu ambiente.
4. Não é possível aceitar Lamarck os caracteres adquiridos por uso e desuso nunca
seriam transmitidos aos seus descendentes.
Página 22
a) Quando a população de peixe-mosquito vive em um ambiente com muitos
predadores, o tamanho do gonopódio é menor, pois, embora seja favorecido pela
seleção sexual, um gonopódio grande dificulta a fuga em caso de ataque dos predadores,
tornando os machos mais lentos. Portanto, os gonopódios teriam tamanho reduzido.
Quando vivem em um ambiente sem predadores, a seleção sexual favorece os que
possuem gonopódios maiores.
b) O macho perfeito seria tão irresistível à fêmea como rápido para fuga dos predadores.
Nenhum macho consegue ser assim. A seleção não consegue aperfeiçoar as duas
características simultaneamente, ela leva à adaptação e não à perfeição.
Tome nota!
Página 23
• As mutações e a recombinação gênica são responsáveis pela variabilidade sobre a
qual atua a seleção natural.
Na reprodução sexuada, há formação dos gametas por meiose. Durante a divisão
celular, há possibilidade da ocorrência de falhas, isto é, pequenos erros no processo
de cópia, originando células filhas não exatamente iguais à célula-mãe. Este é o
conceito de mutação. Tais mutações podem modificar características dos indivíduos
ou ser totalmente irrelevantes. Mutações ocasionam o aparecimento de novas formas
de um gene (alelos). Muitas doenças humanas sérias são causadas por mutações.
Quando ocorrem nas células germinativas, são transmitidas para as gerações
seguintes. As mutações não são direcionadas. As mutações podem ser positivas,
negativas ou neutras, dependendo da relação dos indivíduos com o ambiente. As
mutações também podem ser gênicas ou cromossômicas.
Durante a meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos (pareados) e
formam-se quatro células com metade do material genético. Na fecundação,
mistura do material genético dos pais, recombinação. Muitas combinações são
possíveis, originando seres muito diferentes, embora descendentes dos mesmos
pais.
Páginas 23 - 25
1. Resposta pessoal. Espera-se que os alunos retomem o conceito de evolução como
“descendência com modificação”.
2. No modelo, o quadro indicado por I na Figura 3 do Caderno do Professor, página 27,
é o organismo primordial. Esse quadro e os dois seguintes, do Caderno do Professor,
podem também ser considerados fósseis. Cada desenho representa uma população de
determinada espécie. No processo, as espécies se modificaram com o passar do
tempo.
3. Resposta pessoal. A resposta dependerá do desenho formado. Espera-se que os
alunos relacionem os primeiros desenhos a organismos mais simples. Nem sempre os
desenhos farão sentido e serão reconhecíveis. Recorra à criatividade dos alunos.
4. Os organismos sobreviventes ao processo de seleção natural. No caso, os organismos
passados para os colegas.
5. Cada vez que um aluno modifica o desenho e passa-o para o colega, o desenho
anterior é extinto. Isso porque a seleção natural privilegiou seu novo desenho e
determinou o desaparecimento do desenho que lhe foi passado. A seleção natural
atua sobre as variações dos seres vivos, e as características não surgem com uma ou
outra finalidade. As populações vão sofrendo modificações ao longo do tempo, pois
os ambientes estão em constante transformação. Vale ressaltar que, na época de
Darwin, não havia muitos conhecimentos de Genética e que, atualmente, a evolução
é explicada pela teoria neodarwinista, que é a teoria darwinista acrescida dos
conhecimentos de Genética.
6. No esquema-modelo, identificamos espécies extintas em IV; o aluno deve identificar
evento semelhante no desenho produzido pela sala.
Páginas 26 - 27
1.
a) No esquema-modelo, é possível identificar o isolamento em III. Esse isolamento
geográfico poderia ser ocasionado por uma barreira, como o aparecimento de um rio
ou uma montanha, após um terremoto. Um dos ambientes pode ter continuado com
suas características de floresta e outro ter se transformado em campo, por exemplo.
b) As características dos seres tendem a se diferenciar, pois os dois grupos estarão
sujeitos a pressões seletivas diferenciadas. Não há mistura de material genético, pois
os dois grupos estão completamente separados.
c) Espera-se que os alunos reconheçam o aparecimento de uma nova espécie
quando essas duas populações estiverem isoladas reprodutivamente, isto é, quando
divergirem tanto a ponto de não poderem mais se cruzar e, mesmo que o consigam,
não gerem prole fértil.
2.
a) Espera-se que os alunos identifiquem que as diferentes árvores resultam de
mutações e pressões seletivas diferenciadas. Relacione a atividade com os processos
de irradiação e extinção, fundamentais para a manutenção da diversidade biológica.
Desde o organismo primordial (I) até a evolução das últimas espécies em cada uma
das árvores (topo das figuras), com diferentes adaptações, diz-se que ocorreu um
evento de radiação adaptativa. Identifique as homologias com os alunos, por
exemplo: a espécie I nos dois desenhos apresenta apenas um caractere, que é um
grande traço central. Observando a espécie apontada em VI, é possível identificar que
esse caractere ainda está presente, e possui a mesma função que possuía em I: é a
sustentação principal do organismo. Por isso, diz-se que esse traço central é um órgão
homólogo de I e VI.
b) Esta questão permite a discussão dos conceitos: convergência e analogia. A
resposta dependerá do esquema produzido. Se identificarmos nos dois esquemas um
traço (órgão) semelhante ou inventarmos que eles realizam a mesma função, mas que
não possuem ancestralidade comum, dizemos que esses órgãos são análogos. A analogia
é uma forma de convergência evolutiva.
Páginas 27 - 29
• Espera-se que os alunos identifiquem a diminuição da frequência gênica. Muitos
podem inferir que o gene Hbs desaparecerá na população em função do seu baixo
poder adaptativo.
Análise dos resultados
Páginas 30 - 31
1. A resposta depende da hipótese prévia dos alunos. É comum que proponham o
desaparecimento do alelo Hb. Os heterozigotos mantêm o alelo na população.
2. A frequência do alelo Hb aumenta e a do Hbs diminui. A seleção natural é o agente
causador da variação. Quanto à comparação dos resultados da sala, é comum a
existência de resultados muito variados, embora todos tendam à diminuição da
frequência do alelo Hbs e ao aumento do Hb, aproximando-se do equilíbrio.
Sugerimos que aproveite essa e a próxima questão para discutir o isolamento
geográfico e o que aconteceria se os ambientes isolados fossem distintos.
3. Sem a seleção dos homozigotos recessivos, a frequência se manteria em equilíbrio.
4. A imigração e a emigração são fatores evolutivos que contribuem para a entrada ou a
saída de alelos Hbs e Hb, variando as frequências alélicas, “gênicas”. Isto é, mantêm
o fluxo gênico entre populações distintas.
5. A variação das frequências seria outra. Espera-se que ambos os alelos sejam
mantidos na população, entretanto, em populações pequenas a deriva genética pode
fixar um ou outro alelo.
6. Eventos aleatórios podem alterar a frequência dos alelos. Uma redução da população
ou outro evento podem limitar os indivíduos que contribuem com genes para a
próxima geração. Se apenas alguns indivíduos contribuem, os alelos que eles
possuem provavelmente não representarão as frequências alélicas de toda a
população a que eles pertencem e a nova geração terá uma frequência diferente da
geração anterior. O nome desse processo é deriva genética. No caso da atividade, os
alelos recessivos podem ter sua frequência aumentada devido à deriva genética; ou
então os alelos dominantes, ao se encontrar em frequência muito baixa, podem
desaparecer.
7. É importante que os alunos percebam a redução da frequência de Hb que se
aproxima da frequência de Hbs.
8. Sim. São favorecidos os indivíduos heterozigotos, porque, apesar de apresentarem
anemia atenuada, são resistentes à malária.
9. Sim, se considerarmos a evolução como a variação na frequência gênica em uma
população. A seleção natural atuando sobre um alelo recessivo letal pode causar
variações na frequência dos alelos em uma população. Entretanto, outros fatores
evolutivos também interferem, como mutação e migração, e a deriva gênica ainda
mais. É importante ressaltar que a atividade não pretende ser um modelo geral de
evolução. Na natureza, as coisas são mais complicadas. Os modelos devem ser
utilizados como ajuda para o entendimento e não como teoria geral da natureza.
Páginas 32 - 33
1. Registros fósseis, evidências anatômicas e fisiológicas (órgãos homólogos, órgãos
vestigiais, evidências moleculares) etc.
2. As ideias tais como expressas identificam-se com o pensamento lamarckista, pois
sugerem que o ambiente forçou a mudança nos indivíduos (as células adquiriram a
capacidade de fabricar muita melanina para enfrentar a radiação solar). Segundo a
teoria evolucionista, proposta inicialmente por Darwin, as populações são compostas
de diferentes tipos de indivíduo, e aqueles que possuem a capacidade de fabricar
mais melanina apresentam, nas regiões com grande insolação, uma vantagem em
relação aos que não possuem: são selecionados positivamente e a frequência dessa
característica (mais melanina) tende a aumentar na população.
3.
a) III, I, II.
b) Mutação, recombinação gênica, permutação e seleção natural.
4. Alternativa e.
5. Alternativa d.
SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3
GRANDES LINHAS DE EVOLUÇÃO DOS SERES VIVOS
Para começo de conversa
Páginas 34 - 35
1. É possível notar que o clima da Terra tem oscilado entre as condições quente/úmido
e frio/seco. Em boa parte da história, a Terra foi bem mais quente do que nos dias
atuais. Por outro lado, durante os períodos de glaciação, a Terra foi mais fria do que
hoje.
2. Os níveis do mar têm mudado repetidamente. É possível notar que a maioria das
extinções em massa de organismos marinhos tem coincidido com períodos de baixos
níveis do mar.
3. É possível notar que, no princípio, a Terra tinha pouco ou nenhum gás oxigênio livre.
Ao longo da história evolutiva da Terra, a concentração desse gás aumentou. Grande
parte das mudanças deve-se à atuação dos seres vivos. As cianobactérias, algas e as
plantas terrestres contribuíram com a liberação de gás oxigênio por meio da
fotossíntese. Além de modificar a composição da atmosfera, esta liberação propiciou
a formação do gás ozônio (O3), que, acumulado nas altas camadas da atmosfera, é
fundamental para a vida, pois retém a radiação ultravioleta.
Páginas 35 - 37
1. Ocupação do ambiente terrestre: período Siluriano; plantas e primeiros animais
ocupam o ambiente terrestre. Os mamíferos surgiram na era Mesozoica. Nesse caso,
é importante chamar a atenção dos alunos para dois processos distintos de ocupação
do ambiente terrestre, aquele efetivado pelos tetrápodes e o protagonizado pelos
artrópodes e outros organismos invertebrados.
2. Os eventos biológicos que precederam esses momentos são grandes extinções.
3. Espera-se que os alunos percebam que vários eventos na história evolutiva da Terra
causaram extinções em massa, como derramamento de lavas vulcânicas, mudanças
oceânicas, variação de temperatura, movimentação dos continentes e até mesmo
meteoros. Os poucos organismos sobreviventes aos eventos de extinção em massa
puderam proliferar e se diversificar em diferentes linhagens que vieram a dominar a
Terra.
Páginas 38 - 40
1.
Plantas – 1. Embriões protegidos; 2. Traqueídes (tecido vascular verdadeiro); 3.
Plantas com sementes; 4. Flores, carpelos e endosperma triploide.
Animais – 5. Multicelularidade; 6. Tecidos verdadeiros; 7. Diblásticos; 8.
Triblásticos; 9. Protostomia; 10. Simetria bilateral; 11. Pseudoceloma; 12. Celoma;
13. Metameria; 14. Deuterostomia; 15. Notocorda.
2. O ambiente terrestre apresenta, em relação ao ambiente aquático, pouca água, que é
um elemento essencial à vida. Para solucionar o problema da perda de água, os seres
terrestres desenvolveram a epiderme com cutícula e embriões protegidos. O
aparecimento dos tecidos condutores verdadeiros (traqueídes) também favoreceu a
independência do ambiente aquático, permitindo o desenvolvimento de raízes e
caule. Foi necessário também o aparecimento de adaptações reprodutivas, como
meios independentes da água para o trânsito dos gametas e a dispersão das sementes.
A independência reprodutiva total em relação à água ocorreu apenas nas
angiospermas, com a formação do tubo polínico durante a fecundação.
3. Os quelicerados invadiram o ambiente terrestre. O exoesqueleto e as patas
articuladas favoreceram essa conquista.
4. Atualmente, as teorias evolutivas são amplamente aceitas e, graças aos avanços nos
estudos paleontológicos, ecológicos e genéticos, podemos entender mecanismos que
Darwin em sua época não podia. Em Genética, entendemos evolução como variação
das frequências gênicas em uma população em um período de tempo. Espera-se que
os alunos identifiquem semelhanças entre as duas atividades, como a atuação da
seleção natural sobre uma variedade existente, que leva à adaptação.
Páginas 40 - 41
1. Entre os cordados, especialmente os vertebrados, é possível identificar um plano
básico. Presumivelmente, o ancestral consistiu em uma organização bilateral tubular,
com características como notocorda, fendas faríngeas, tubo nervoso dorsal oco,
vértebras e crânio.
2. Durante o período Devoniano, os anfíbios invadiram o ambiente terrestre. Surgiram
de ancestrais que compartilhavam com peixes pulmonados. A existência de patas a
partir de barbatanas e de “pulmões” que retiravam oxigênio do ar favoreceu essa
ocupação. Entretanto, a conquista terrestre definitiva se deu pelos répteis, pois a vida
dos anfíbios estava limitada a ambientes úmidos. Os répteis conquistaram o ambiente
terrestre em razão da presença de ovo com casca, pele áspera e impermeável à água e
rins capazes de excretar urina concentrada.
3. Essa questão jamais será respondida conclusivamente. O objetivo é estimular os
alunos a refletir sobre o processo evolutivo como evento contínuo, resultado de uma
conjunção de vários fatores, entre eles o acaso. Isso que nos leva a crer que o filme
seria diferente a cada exibição. Entretanto, alguns temas, como voar ou parasitar,
poderiam aparecer no novo filme, embora não necessariamente nos mesmos
personagens. Para saber mais, você, professor, pode consultar o Capítulo 7 do livro O
que é vida – Para entender a biologia do século XXI (El-HANI, C.N; VIDEIRA,
A.P. Rio de Janeiro: Relume Dumará, 2000).
Páginas 41 - 43
1.
a) Todos os representantes do filo Chordata apresentam um tubo neural dorsal,
notocorda e fendas na faringe, em algum estágio de seu ciclo vital.
b) O retângulo II indica o desenvolvimento de patas, o que representou um avanço
evolucionário fundamental para a conquista do meio terrestre. O retângulo III
representa o aparecimento do ovo com casca, provido de anexos embrionários, como
o âmnio, o alantoide e o cório. Essas estruturas permitiram o desenvolvimento no
meio aéreo e, portanto, a conquista definitiva do meio terrestre.
2. Alternativa e.
3. Alternativa c.
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1. Existem várias possibilidades no texto que trazem o significado de evolução
biológica, tais como: “(...) a vida na Terra seguia um fluxo contínuo de evolução,
resultado da competição pela sobrevivência que, geração após geração, se encarrega
de eliminar os menos adaptados” e “Todas as nossas plantas e nossos animais
descendem de algum ser no qual a vida surgiu antes”.
2.
a) É o mecanismo evolutivo proposto por Darwin no qual os indivíduos mais aptos
sobrevivem e transmitem suas características para as gerações seguintes.
As características desfavoráveis, cada vez menos frequentes, não se perpetuam na
população.
b) É um dos principais fatores evolutivos porque gera variabilidade e, com isso,
novas possibilidades evolutivas.
3. O isolamento reprodutivo pode ser compreendido como parte do processo de
especiação, segundo o qual o acúmulo de diferenças entre duas populações gera
organismos com possibilidades adaptativas distintas. Sendo assim, o isolamento
reprodutivo impede o fluxo gênico entre as populações que estão divergindo.
