Biogeo Biologia Ano2 Catia

UNIDADE 5 CRESCIMENTO E RENOVAO CELULAR Os cidos nucleicos, assim denominados por terem sido encontrados pela primeira vez no ncleo das clulas, so molculas constitudas por unidades bsicas, os nucletidos e cada um desses nucletidos formado por uma base azotada, uma pentose e um grupo fosfato. A principal diferena entre o RNA e o DNA reside na pentose presente nos nucletidos. No RNA a pentose presente a ribose e no DNA a desoxirribose. Existe quatro tipos de bases azotadas: adenina, guanina e citosina esto presentes tanto no DNA como no RNA; a timina est presente no DNA e o uracilo no RNA. Os nucletidos estabelecem ligaes fosfodister (covalentes) entre si, formando cadeias polinucleotdicas que se estabelecem entre o grupo fosfato de um dos nucletidos e o carbono 3 da pentose do nucletido seguinte. Cada cadeia de nucletidos apresenta nas extremidades uma ponta livre, uma designada 3 e outra 5. Cada cadeia desenvolve-se em sentidos opostos, iniciando-se na extremidade 5 e terminando na extremidade 3. Assim, como a extremidade 5 corresponde extremidade 3, as cadeias designam-se antiparalelas. A ligao entre as duas cadeias forma-se por pontes de hidrognio que se estabelecem entre as bases azotadas por complementaridade. Assim, a guanina s emparelha com a citosina (por 3 pontes de hidrognio) e a timina s emparelha com adenina (por 2 pontes de hidrognio). A molcula de DNA replica-se de forma semiconservativa, ou seja, cada uma das cadeias serviria de molde para uma nova cadeia e, consequentemente, cada uma das novas molculas de DNA seria formada por uma cadeia antiga e uma cadeia nova. Gene so segmentos de DNA que contm informao para sintetizar uma determinada protena. Ao conjunto dos mesmos chama-se genoma que constitui a totalidade da informao gentica presente num ser vivo. As mutaes genicas so alteraes que afectam um determinado gene e que resultam da substituio, do desaparecimento ou da adio de um nucletido da sequncia que o constitui. O cdigo gentico caracteriza-se por: Cada aminocido codificado por um tripleto designado codo. O tripleto AUG o codo de iniciao para sntese proteica e codifica o aminocido metionina. UAA, UGA, UAG so tripletos de codes de finalizao. O cdigo gentico redundante, ou seja, existe mais do que um codo para codificar um a.a. O cdigo gentico no ambguo, isto , um determinado codo no codifica dois aa diferentes. universal. Para que se realize a sntese proteica, necessrio que se copie a informao gentica contida na molcula de DNA para uma molcula de RNA num processo designado transcrio. Para que esta se inicie, primeiro necessrio que um determinado segmento de dupla hlice de DNA se desenrole. A enzima helicase separa as cadeias de DNA e uma dessas cadeias serve de molde para a sntese de mRNA que feita pela RNA polimerase. A sntese de RNA faz-se pela adio sucessiva de nucletidos no sentido 5-3 da nova cadeia de RNA. O RNA polimerase termina a sntese ao atingir o tripleto de finalizao. Aps a transcrio, a cadeia de RNA sintetizada desprende-se da molcula de DNA que retoma as ligaes de hidrognio entre as bases das cadeias complementares, refazendo-se a dupla hlice. Nos seres eucariontes, ocorre um processo de maturao ou processamento no qual so retirados intres por no conterem informao gentica para a sntese proteica. Os exes ligam-se entre si, formando o mRNA maturado. No final de todo este processo, o mRNA migra do ncleo da clula para o citoplasma onde vai ocorrer a sntese de protenas. A traduo divide-se em trs partes: iniciao, alongamento e finalizao. Na iniciao ocorre a ligao entre o mRNA e a subunidade menor do ribossoma na extremidade 5. Esta desliza pelo mRNA at encontrar o codo de iniciao (AUG). De seguida liga-se um tRNA iniciador que transporta o aminocido metionina por complementaridade ao codo de iniciao. No final da iniciao, a subunidade maior do ribossoma liga-se subunidade menor do ribossoma. No alongamento ocorre a traduo sucessiva de codes e uma ligao peptdica entre aminocidos. Liga-se ao codo um 2 tRNA que transporta um aminocido especfico. Estabelece-se uma ligao peptdica entre o novo aminocido e a metionina. O ribossoma avana um codo no sentido 5-3 no mRNA e liberta o tRNA que se havia ligado anteriormente. Este processo repete-se ao longo do mRNA at o ribossoma encontrar um codo de finalizao (UAA, UAG ou UGA). Como nenhum destes codes possui anti-codo complementar, o alongamento termina. Todo o processo culmina com a separao das subunidades do ribossoma (que se reciclam) e com a libertao do pptido. Durante todo o processo existe consumo de ATP. A informao gentica contida nos cidos nucleicos encontra-se, nos seres eucariontes, no ncleo da clula. Quando uma clula se divide, necessrio que a molcula de DNA se replique, permitindo que cada clula-filha herde uma cpia de toda a informao gentica que a clula-me possua. A maioria dos seres procariontes apresenta uma s molcula de DNA, que no est associada a protenas e se encontra dispersa no hialoplasma. Nos seres eucariontes, a informao gentica encontra-se

distribuda por vrias molculas de DNA, as quais esto associadas protenas (histonas) que conferem estabilidade ao DNA e so responsveis pelo processo de condensao. Cada poro de DNA, associado s histonas, constitui um filamento de cromatina que se encontram, na maior parte do tempo, dispersos no ncleo da clula mas quando esta se encontra em diviso, os filamentos sofrem um processo de condensao e originam filamentos curtos e espessos (cromossomas). O processo que permite que um ncleo que um ncleo se divida originando dois ncleos-filhos, cada um contendo uma cpia de todos os cromossomas do ncleo original e, consequentemente, de toda a informao gentica, designa-se mitose. Depois de uma clula se dividir, necessrio algum tempo at que esta clula esteja pronta para uma nova diviso, reiniciando-se todo este processo. A esta alternncia de perodos de diviso e perodos de no diviso chama-se ciclo celular que compreende a mitose e o tempo que decorre at outra mitose (interfase perodo mais longo onde a clula procede sntese de diversos constituintes que conduz ao crescimento e maturao). A interfase compreende trs fases: G1, S e G2. Durante a fase G1 so produzidas molculas de RNA, a partir da informao do DNA, para sintetizar protenas, lpidos e glcidos. Durante o perodo S acontece a replicao semiconservativa do DNA originando duas molculas filhas idnticas. s novas molculas de DNA associam-se histonas formando-se cromossomas constitudos por dois cromatdeos ligados pelo centrmero. O perodo G 2 tem lugar aps a replicao do DNA e antes de ter incio a diviso nuclear. Verifica-se a sntese de mais protenas, bem como a produo de estruturas membranares, a partir das molculas sintetizadas em G1, que sero utilizadas nas clulas-filhas. Aps a interfase, inicia-se a mitose, perodo durante o qual o ncleo da clula experimenta um conjunto de transformaes que culminam com a sua diviso. A mitose divide-se em 4 fases: profase, metafase, anafase e telofase. A profase a fase mais longa da mitose e envolve enrolamento dos cromossomas, tornando-os progressivamente mais condensados, curtos e grossos. Forma-se tambm o fuso acromtico ( formado por feixes de fibrilas de microtbulos proteicos) entre os centrossomas que se afastaram para plos opostos. No final desta fase, os nuclolos desaparecem e o invlucro nuclear desagrega-se. Na metafase os cromossomas apresentam a sua mxima condensao. Os cromossomas, ligados ao fuso acromtico, dispem-.se no plano equatorial da clula, formando a placa equatorial. Os centrmeros encontram-se voltados para o centro do plano equatorial, enquanto que os braos dos cromossomas voltam-se para fora deste plano. O rompimento do centrmero verifica-se na anafase, separando-se os dois cromatdeos que constituam cada um dos cromossomas. Inicia-se a ascenso polar dos cromossomas ao longo das fibrilas dos microtbulos. No final, cada plo da clula possui um conjunto de cromossomas (constitudos por um s cromatdeo) exactamente igual. A organizao dos ncleos-filhos acontece na telofase formando-se um invlucro nuclear em redor dos cromossomas de cada um. Os cromossomas iniciam um processo de descondensao desorganizando-se as fibrilas do fuso acromtico. A mitose termina possuindo a clula dois ncleos. A mitose nuclear acompanhada pela citocinese (diviso do citoplasma) completando-se a diviso celular que origina duas clulas-filhas. Nas clulas-animais a citocinese ocorre por estrangulamento do citoplasma que se deve progressiva contraco de microfibrilas proteicas, que conduzem diviso da clula-me em duas clulas-filhas. Nas clulas-vegetais, a existncia de parede esqueltica no permite a citocinese por estrangulamento. Assim, verifica-se que vesculas resultantes do Complexo de Golgi, contendo celulose, outros polissacardeos e protenas, so depositadas na regio equatorial da clula devido aco orientadora de microtbulos que se formam entre os dois plos celulares. Estas biomolculas, originam uma lamela mediana, que se torna visvel na telofase. A deposio de celulose na lamela mediana vai originar uma parede celular, que se comea a formar do centro para a periferia da clula. Quando esta atinge a parede da clula-me, completa-se a diviso em duas clulas-filhas. O ovo a primeira clula de um organismo e capaz de originar clulas-filhas, as quais podero originar diferentes tipos de clulas. Diz-se, por isso, que o ovo uma clula totipotente todas as potencialidades para originar todas as outras clulas. As primeiras divises do ovo originam clulas indiferenciadas pois so muito semelhantes entre si e clula que lhe deu origem. Contudo, medida que as mitoses sucessivas se repetem, as clulas iniciam um processo de diferenciao at se tornarem clulas especializadas. Esta diferenciao ocorre porque alguns genes so activados enquanto que outros so bloqueados. A maioria dos tecidos de um organismo no estado adulto no constituda exclusivamente por clulas especializadas pois existe grupo restrito de clulas que apresentam grau de diferenciao menor, as clulas estaminais. No entanto, apesar do pouco grau de diferenciao, as clulas estaminais no so totipotentes. Nos tecidos adultos das plantas existem os meristemas que so tecidos onde se agrupam as clulas pouco diferenciadas que so capazes de se dividirem, levando ao crescimento ou renovao das zonas lesadas.

Biologia e Geologia 11 ou 12 ano

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Define-se clonagem como sendo a produo de um ou mais indivduos geneticamente idnticos, geralmente a partir de clulas somticas, sendo cada um desses indivduos designados por clone. Aps vrias experincias, pode-se concluir que nas plantas, uma clula diferenciada pode reverter o processo de diferenciao, tornando-se novamente indiferenciada, coisa que as clulas dos animais no conseguem fazer. Assim, estas clulas podem originar todos os tipos de clulas especializadas necessrias para a produo de uma nova planta. Uns cientistas removeram um ncleo de um ovo de r transplantando-o, de seguida, para esse ovo anucleado, um ncleo de uma clula intestinal de um embrio de r originando um embrio de r. Esta experincia veio provar que, se o ncleo proviesse de um embrio jovem, o desenvolvimento de um novo embrio possvel mas se se usarem ncleos de clulas com uma certa diferenciao, s 2% desenvolveriam um novo embrio. UNIDADE 6 REPRODUO Na reproduo assexuada formam-se novos indivduos a partir de um nico progenitor, sem que haja interveno de clulas sexuais, gmetas, no havendo por isso fecundao. Os descendentes so geneticamente idnticos ao progenitor (desvantagem). Nos seres vivos unicelulares a diviso corresponde reproduo. A reproduo assexuada no contribui para a variabilidade gentica das populaes, mas assegura o seu rpido crescimento e a colonizao de ambientes favorveis (vantagem).

Bipartio

Diviso da clula-me em duas clulas do mesmo tamanho que iro formar novos indivduos. ou Esta diviso origina duas clulas de tamanho diferente devido distribuio desigual do citoplasma. O ncleo divide-se mitoticamente e origina 2 ncleos em que um deles migra para uma protuberncia, gomo, que surge na clula-me. O gomo cresce e separa-se originando um novo ser independente. O ncleo divide-se vrias vezes e cada um dos pequenos ncleos rodeia-se de uma poro de citoplasma e de uma membrana, constitudo as clulas-filhas. Quando as condies so favorveis, a membrana da clula-me rompe-se libertando as clulas filhas Activao espontnea do gmeta feminino. O indivduo parte-se em dois ou mais fragmentos e cada um desses fragmentos cresce e forma novos indivduos

Gemulao gemiparidade

Bactrias, algas unicelulares, protozorios, planaria. Levedura, hidra, anmona-do-mar, corais.

Diviso mltipla esquizogonia

ou

Amiba fungos

e

alguns

Partenognese Fragmentao

Dfnias, abelhas, peixes, formigas. Cianobactrias, estrela-do-mar, vermes marinhos.

Estratgias reprodutoras nas plantas Multiplicao vegetativa: Certas partes da planta razes, caules ou folhas, separam-se da planta-me e do origem a uma nova planta NATURAL (sem interveno do Homem) ARTIFICIAL (com interveno do Homem)


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Esporula o

A partir de partes da planta

Formao de clulas especiais esporos que originam novos seres vivos. Ex.: fungos, algas, musgos e fetos.

Folha

Raiz ex.: cenoura

Caule Caule areo Caule rastejanteestolho Caule subterrne o que pode ser o: Tubrculo Rizoma Bolbos

Estaca (retirase de uma parte da planta e plantase) Pode ser: caulinar Foliar Ou radicular

Enxertia (consiste na unio entre duas partes da planta distintas, o cavalo que d o sistema radicular e uma parte do caule e o garfo que o caule e ramagem da outra planta cujas caractersticas queremos evidenciar).

Existe 3 tipos de enxertia: Por garfo Por borbulha Por encosto

Mergulhia (consiste em dobrar um ramo da planta at enterr-lo no solo. Na parte enterrada criam-se razes. Quando na parte enterrada j h razes, procede-se ao desmame , ou seja, separa-se a jovem planta da planta-me)

Cultura in vitro ex. micropropa gao

A reproduo sexuada est dependente da fecundao, da unio de duas clulas especializadas, denominadas gmetas de onde resultar o ovo ou zigoto que, por mitoses sucessivas, originar um indivduo. Para que da fecundao resulte um ovo diplide, isto , com o nmero normal de cromossomas da espcie (2n), necessrio que cada gmeta seja haplide, que possua apenas metade dos cromossomas (n), por isso que os gmetas so formados por um processo especial de diviso celular, a meiose A meiose, tal como a mitose, precedida pela replicao do DNA dos cromossomas. A esta replicao seguem-se duas divises consecutivas. A primeira diviso chama-se diviso reducional, ou meiose I, e a segunda diviso tem por nome diviso equacional, ou meiose II. Estas divises originam a formao de 4 clulas diferentes entre si, cada uma das quais com metade do nmero de cromossomas da clula inicial. Muitas das etapas da meiose so semelhantes s etapas da mitose, pelo que tm a mesma designao. Interfase fase que precede a meiose e que se caracteriza pela replicao do DNA. No final desta fase, cada cromossoma constitudo por dois cromatdeos, ligados pelo centrmero. O centrossoma tambm duplica. A diviso reducional reduz para metade o nmero de cromossomas em cada clula. Nesta fase, separamse os cromossomas homlogos, que ficam repartidos pelas duas clulas filhas. Os cromossomas homlogos so herdados de cada um dos progenitores; possuem um tamanho e uma morfologia semelhantes e tm genes que codificam as mesmas caractersticas. Meiose I: Profase I a etapa mais longa e complexa. Os cromossomas condensam e os cromossomas homlogos emparelham, num processo que se designa sinapse. Durante a sinapse, os cromossomas homlogos ficam unidos ao longo de todo o seu comprimento e alinham, precisamente, gene por gene, formando um conjunto constitudo por quatro cromatdeos, ao qual se chama ttrada cromatdica. Cromatdeos pertencentes a cromossomas homlogos cruzam-se e trocam segmentos equivalentes, num processo designado crossing-over. Os locais onde ocorreram as trocas ficam visveis ao microscpio como zonas em forma de X; chamamos a estes locais quiasmas. Nas clulas animais, os centrossomas deslocam-se para plos opostos da clula, formando-se o fuso acromtico entre eles. O nuclolo e o invlucro nuclear desorganizam-se. Metafase I Os bivalentes dispem-se na placa equatorial. A orientao dos cromossomas de cada bivalente aleatria. So os pontos de quiasma que se localizam no plano equatorial. Anafase I Ocorre a segregao independente dos cromossomas homlogos. Os dois cromossomas homlogos de cada bivalente separam-se e migram aleatoriamente para plos opostos da clula.


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Telofase I Em cada plo da clula, constitui-se um conjunto haplide de cromossomas, com dois cromatdeos cada um. Os cromossomas descondensam; o invlucro nuclear e os nuclolos reorganizamse. Em alguns casos, segue-se a citocinese e formam-se duas clulas haplides. Pode existir ou no uma Interfase entre a diviso reducional e a diviso equacional; em qualquer dos casos, no se verifica a replicao do material gentico. Na diviso equacional ou meiose II, separam-se os dois cromatdeos de cada cromossoma. Profase II Os cromossomas, constitudos por dois cromatdeos, condensam. Forma-se o fuso acromtico; o invlucro nuclear e os nuclolos desorganizam-se. Metafase II - Os cromossomas dispem-se na placa equatorial. So os centrmeros que se localizam no plano equatorial. Anafase II Os dois cromatdeos de cada cromossoma separam-se pelo centrmero e migram para plos opostos da clula. Telofase II Os cromossomas, agora formados por um nico cromatdeo, descondensam. O invlucro nuclear reorganiza-se e formam-se dois ncleos, cada um com um conjunto haplide de cromossomas. Uma clula diplide d origem a quatro clulas haplides. Acontecimentos Replicao do DNA Nmero de divises Sinapse dos homlogos Clulas formadas cromossomas Mitose Ocorre na interfase anterior mitose Uma diviso que inclui, profase, metfase, anafase e telofase No ocorre Duas, iguais entre si e iguais clula-me Crescimento e reparao estruturas do organismo das Meiose Ocorre na interfase anterior meiose I Duas divises, cada uma das quais dividida em profase, metfase, anafase e telofase Profase I Quatro, diferentes entre si e diferentes da clula-me, com metade do seu nmero de cromossomas Produo de gmetas ou esporos. Reduz para metade o n de cromossomas e introduz variabilidade nas clulas formadas.

Funo no organismo

A separao ao acaso dos cromossomas homlogos na anafase I (reduz para metade o n de cromossomas), o crossing-over (conduz recombinao dos genes), a aleatoriedade da unio dos gmetas durante a fecundao so fenmenos que contribuem para o aumento da variabilidade gentica que fundamental para a sobrevivncia e evoluo das espcies. As mutaes tambm causam variabilidade gentica pois criam novos genes (mutao genica) ou novos cromossomas (mutao cromossmica). A formao dos gmetas ocorre em estruturas especializadas nas gnadas ou nos gametngios. As gnadas so os rgos produtores de gmetas nos animais. As femininas so os ovrios (os gmetas so os vulos) e as gnadas masculinas so os testculos (os gmetas so os espermatozides). Os gmetas dos animais so haplides e formam-se por meiose. Em certas plantas, os gmetas so produzidos nos gametngios. O feminino o arquegnio (produz uma nica oosfera) e o gametngio masculino o anterdio (produz os anterozides que so libertados para o meio ambiente quando se encontram maduros). Muitas plantas, e alguns animais, so hermafroditas, isto , possuem simultaneamente os sistemas reprodutores masculino e feminino, pelo que produzem os dois tipos de gmetas. A autofecundao vantajosa em organismos imveis ou em parasitas que tm dificuldade em encontrar um parceiro do sexo oposto. No entanto, alguns organismos hermafroditas no so capazes de se autofecundar, pelo que


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recorrem fecundao cruzada em que cada organismo funciona, simultaneamente, como macho e fmea, dando e recebendo gmetas masculinos. Produz-se, assim, o dobro da descendncia, com maior variabilidade. A fecundao cruzada ocorre em muitas plantas e em alguns animais, como as minhocas e os caracis. A sequncia de estados na histria reprodutiva de um rgo, comeando na concepo do indivduo at produo da prpria descendncia, designada por ciclo de vida. Dos fenmenos de meiose e fecundao resulta sempre uma alternncia de fases nucleares caracterstica: 1. Fase haplide ou haplofase (n cromossomas) tem incio nas clulas que resultam da meiose; 2. Fase diplide ou diplofase (2n cromossomas) tem incio no ovo ou zigoto. Apesar da diversidade de ciclos de vida, eles possuem em comum a complementaridade da meiose e da fecundao, e uma alternncia de fases nucleares que contribui para a variabilidade gentica da descendncia. A uma haplofase sucede-se sempre uma diplofase. Os ciclos de vida distinguem-se, sobretudo, pelo momento do ciclo em que ocorre a meiose. 1. Ciclo de vida haplonte a meiose ocorre imediatamente aps a formao do ovo (meiose pszigtica). Isto faz com que a diplofase esteja limitada a uma clula ovo e que todas as outras estruturas, incluindo o organismo adulto, pertenam haplofase. 2. Ciclo de vida diplonte a meiose ocorre antes da formao dos gmetas (meiose pr-gamtica). Este acontecimento determina que os gmetas sejam as nicas clulas da haplofase e que todas as outras estruturas, incluindo o organismo adulto, pertenam diplofase. 3. Ciclo de vida haplodiplonte a meiose ocorre antes da formao dos esporos (meiose presprica). A haplofase inicia-se com os esporos que, atravs de mitoses sucessivas, originam estruturas pluricelulares, os gametfitos, onde se formaro os gmetas femininos e masculinos (anterozides e oosferas). Aps a fecundao, o zigoto inicia a diplofase e origina uma entidade pluricelular diplide (planta adulta). Esta entidade constitui o esporfito que ir produzir, por diviso meitica, os esporos. Neste ciclo de vida, para alm de existir alternncia de fases nucleares (haplofase e diplofase), existe tambm alternncia de geraes, a gerao gametfita e a gerao esporfita. A espirogira uma alga que vive na gua doce. Forma agregados filamentosos, constitudos por clulas cilndricas dispostas topo a topo, que fazem parte do limo. Em condies ambientais favorveis, os filamentos crescem, podendo-se soltar, por fragmentao, algumas pores, que do origem a novas espirogiras. A reproduo sexuada ocorre sob condies desfavorveis, altura em que dois filamentos celulares se colocam lado a lado, formando-se entre algumas das suas clulas tubos de conjugao. Cada uma destas clulas passa ento a funcionar como um gametngio, correspondendo o seu contedo a um gmeta. O contedo de uma delas condensa-se e desloca-se atravs do tubo de conjugao at clula do outro filamento, ocorrendo ento a fecundao. Da unio dos gmetas resulta uma clula diplide, ovo ou zigoto, que inicia a diplofase. Cada um dos zigotos, rodeado por uma parede espessa, permanece num estado de vida latente, at que as condies voltem a ser favorveis, altura em que sofre meiose (meiose ps-zigtica). Neste ciclo de vida, a fase diplide (2n) est representada apenas por uma clula o zigoto , sendo por isso considerado ciclo haplide e este organismo haplonte. O polipdio um feto bastante comum que se reproduz assexuada e sexuadamente. A reproduo assexuada ocorre por fragmentao vegetativa do rizoma. A reproduo sexuada este dependente da formao de esporos. Durante a poca da reproduo, desenvolvem-se soros (grupos de esporngios) na pgina inferior das folhas. Durante o processo reprodutivo, as clulas-me dos esporos contidas nos esporngios sofrem meiose, originando esporos. Seguidamente, os esporngios rompem-se, libertando os esporos, que caem na terra, germinam e cada um deles d origem a uma estrutura fotossinttica de vida independente chamada protalo. O protalo um gametfito que possui anterdios, onde se formam anterozides, e arquegnios, onde se formam oosferas. Os anterozides nadam at aos arquegnios, nos quais se vo fundir com as oosferas. Desta fecundao, dependente da gua, resulta um zigoto diplide que, por mitoses sucessivas, origina um esporfito de vida independente (planta adulta). A gerao esporfita corresponde diplofase. O polipdio um ser haplodiplonte, pois a meiose pr-esprica, havendo alternncia de geraes. A gerao esporfita (comea na fecundao e acaba na meiose ovo ou zigoto, esporfito, soros, esporngio) mais desenvolvida que a gerao gametfita (comea na meiose e acaba na fecundao esporos, protalo, anterdio, arquegnio, oosfera). No Homem, da fecundao forma-se um ovo que d incio diplofase. O ovo sofre mitoses sucessivas e origina um embrio que se vai desenvolvendo at ao nascimento. Aps o nascimento, a criana continua a


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desenvolver-se at ao estado adulto. Nos testculos do homem e nos ovrios da mulher, as clulas da linhagem sexual sofrem meiose e originam os espermatozides e os ovrios. Neste ciclo de vida, os gmetas so as nicas clulas da haplofase. A diplofase ocupa quase a totalidade da durao do ciclo (incluindo o organismo adulto), sendo, por isso, um ser diplonte. UNIDADE 7 EVOLUO BIOLGICA Actualmente, os bilogos consideram que todos os seres vivos conhecidos na Terra podem ser divididos em dois grandes grupos: os seres procariontes e os seres eucariontes. A principal distino conhecida entre estes grupos a sua organizao celular. Os seres procariontes apresentam clulas simples, sem um verdadeiro ncleo enquanto que os seres eucariontes apresentam-se constitudos por clulas complexas, com um ncleo organizado e diversos organelos membranares. Os fsseis mais antigos que se conhecem pertencem a organismos procariontes, pelo que se supe que os eucariontes tero evoludo a partir de um ancestral procarionte que acumulou, gradualmente, uma maior complexidade estrutural. Alguns dos seres procariontes existentes nessa poca foram-se diversificando, sobretudo no que se refere ao seu metabolismo. Alguns desenvolveram um processo metablico que conduzia libertao de oxignio fotossntese. O surgimento do oxignio na atmosfera terrestre teve um impacto brutal nos procariontes, pois este gs estabelece ligaes com diversas molculas, destruindo-as ou modificando-as drasticamente. Desta forma, muitos grupos de procariontes foram extintos, envenenados pelo oxignio. Contudo, alguns conseguiram sobreviver em ambientes que permaneceram anaerbios. Entre os sobreviventes, houve um grupo, que semelhana das actuais mitocndrias, era capaz de aproveitar o oxignio para oxidar compostos orgnicos, obtendo assim uma grande quantidade de energia. Apesar destas capacidades, fotossntese e respirao, a simplicidade dos organismos procariontes limitava os processos metablicos. Dois modelos foram apresentados para a explicao da origem das clulas eucariticas: o Modelo Autognico e o Modelo Endossimbitico. Segundo o modelo autognico, algumas clulas procariticas ter-se-iam tornado progressivamente mais complexas. Prolongamentos da membrana citoplasmtica deslocaram-se para o interior do citoplasma, originando compartimentos, separados do resto do hialoplasma, que viriam a constituir organelos celulares. Como resultado dessa compartimentao foi possvel s clulas fazer uma diviso interna das suas funes. Os defensores deste modelo sugerem que o primeiro compartimento a surgir dentro da clula foi o invlucro nuclear, o que permitiu a individualizao do material gentico no interior do ncleo. Como resultado do aumento do nmero de organelos celulares, estas clulas sofreram um aumento de tamanho muito acentuado. O modelo endossimbitico, desenvolvido por Lynn Margulis, defende que os seres eucariontes tero resultado da evoluo conjunta de vrios organismos procariontes, os quais foram estabelecendo associaes simbiticas entre si. Este modelo admite que os sistemas endomembranares e o ncleo tenha resultado de invaginaes da membrana plasmtica, as mitocndrias e os cloroplastos seriam, at h cerca de 2100 m.a., organismos autnomos. Nessa altura, algumas clulas de maiores dimenses (clulas hospedeiras) tero capturado clulas mais pequenas, como os ancestrais das mitocndrias e dos cloroplastos. Alguns destes ancestrais conseguiam sobreviver no interior da clula procaritica de maiores dimenses, estabelecendo relaes de simbiose. A ntima cooperao entre estas clulas conduziu ao estabelecimento de uma relao simbitica estvel e permanente. As primeiras relaes simbiticas tero sido estabelecidas com os ancestrais das mitocndrias que seriam organismos que tinham desenvolvido a capacidade de produzir energia, de forma muito rentvel, utilizando o oxignio no processo de degradao de compostos orgnicos. Por outro lado, outro grupo de procariontes, semelhantes s actuais cianobactrias, tinha desenvolvido a capacidade de produzir compostos orgnicos utilizando a energia luminosa. A associao das clulas procariticas de maiores dimenses com estes seres, ancestrais dos cloroplastos, conferia-lhes vantagens evidentes. O facto de nem todas as clulas procariticas possurem cloroplastos explicado pela Hiptese Endossimbitica, pelo estabelecimento de relaes simbiticas de forma sequencial, isto , as primeiras relaes endossimbiticas tero sido estabelecidas com os ancestrais das mitocndrias e, s posteriormente, algumas dessas clulas tero estabelecido relaes de simbiose com os ancestrais dos cloroplastos. As vantagens da associao da clula hospedeira, anaerbia e heterotrfica, com os ancestrais das mitocndrias e dos cloroplastos foram: - Uma maior capacidade de metabolismo aerbio, num meio ambiente com q concentrao de oxignio livre a aumentar;


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- Uma maior facilidade em obter nutrientes, produzios pelo endossimbionte autotrfico. Evidncias biolgicas e bioqumicas que apoiam a Hiptese Endossimbitica para a origem das mitocndrias e dos cloroplastos: - As mitocndrias e os cloroplastos tm dimenses semelhantes s bactrias (prova que eram procariontes quando foram capturados; - As mitocndrias e os cloroplastos produzem as suas prprias membranas internas e replicam-se por um processo semelhante fisso binria que ocorre nas bactrias (perderam a independncia, mas no perderam a capacidade de se reproduzir); - Possuem o seu prprio material gentico, apresentando uma molcula de DNA circular, sem histonas associadas; - Os ribossomas dos cloroplastos apresentam mais semelhanas com os ribossomas dos procariontes, do que com os ribossomas do citoplasma das clulas eucariticas; - Na membrana internas destes organelos existem enzimas e sistemas de transporte que se assemelham aos que esto presentes nos actuais procariontes; - A sntese proteica dos cloroplastos e das mitocndrias inibida por substncias inibidoras de procariontes, mas no por inibidores de eucariontes; - O aminocido iniciador da cadeia polipptidica de uma mitocndria ou cloroplasto a foremil-metionina, como nas bactrias, e no a metionina, como nos eucariontes. Apesar de terem um genoma prprio, as mitocndrias e os cloroplastos no so geneticamente autosuficientes algumas das suas protenas so codificadas por genes que se encontram no ncleo. Muito provavelmente, no decurso da evoluo, ter ocorrido a transferncia de DNA dos endossimbiontes para o genoma da clula hospedeira. O metabolismo celular depende da razo entre a superfcie externa da clula e o seu volume. Face impossibilidade de aumentarem indefinidamente o seu volume, os seres vivos unicelulares seguiram outras vias evolutivas que haveriam de originar a organizao em colnias e, posteriormente, a pluricelularidade. A associao de seres unicelulares em estruturas maiores e mais complexas as colnias bem como o aparecimento de seres pluricelulares vieram permitir o aumento do volume, mantendo elevada a superfcie de contacto das clulas com o seu exterior. Desta forma, garantida a eficcia das toras e a eficincia do seu metabolismo, o processo evolutivo pde prosseguir no sentido do aumento de volume do organismo. A alga Volvox um ser colonial constitudo por uma esfera oca de clulas biflageladas mergulhadas numa matriz gelatinosa que as une. Os flagelos esto localizados para o exterior da esfera e permitem o movimento da colnia. As clulas mantm a sua independncia, apesar de existirem ligaes citoplasmticas entre elas. Algumas clulas de maiores dimenses tm funo reprodutiva, o que indicia uma incipiente especializao celular. Apesar deste aumento gradual de complexidade e de interligao entre as suas clulas, os organismos coloniais no constituem seres pluricelulares, uma vez que a diferenciao celular ou no existe ou muito reduzida. O aparecimento da multicelularidade permitiu uma srie de tendncias evolutivas que acabaram por conferir vantagens aos respectivos organismos, como: - A diferenciao celular, com a consequente especializao no desempenho de determinadas funes; - A diminuio da taxa metablica e utilizao mais eficaz da energia, resultado da diferenciao celular; - O aparecimento de seres de maiores dimenses que mantm constante a relao superfcie/volume das suas clulas; - Uma maior diversidade de formas que conduziu a uma melhor adaptao aos diferentes ambientes; - Uma maior autonomia em relao ao meio externo, dado que os sistemas de rgos garantem que o meio interno mantenha um maior equilbrio (homeostasia) face s flutuaes do meio externo.

At meados do sc. XIX, a diversidade do mundo era explicada de acordo com uma concepo resultante da interpretao de textos bblicos. Segundo esta interpretao, os seres vivos so o resultado de um acto de criao divino, mantendo-se as diferentes espcies inalteradas ao longo do tempo desde o momento da sua criao, ou seja, as espcies so fixas e imutveis e, como tal, no sofrem alteraes. Esta explicao, o fixismo, considera que a Natureza como um sistema ordenado e estvel, onde cada forma de vida, criada para um determinado fim, est perfeitamente adaptada. Existe ainda outra teoria explicativa da actual biodiversidade, o evolucionismo: conjunto de teoria segundo as quais as espcies actuais surgiram a partir de outras num passado longnquo. Supe-se que houve e h uma variao contnua da diversidade e da adaptao das populaes de seres vivos ao longo do tempo.


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O fixismo inclui duas correntes: Espontanesmo As espcies, unidades fixas e imutveis, num mundo igualmente esttico, surgem independentemente umas das outras a partir de matria inerte (no viva), (Aristteles, Van Helmont, Descartes, mediante determinadas condies e sob a aco de um princpio activo presente na matria e que, por si s, era capaz de gerar vida.

Newton)

Criacionismo (Lineu, Cuvier)

As espcies, unidades fixas e imutveis, num mundo igualmente esttico, surgem independentemente umas das outras devido a um acto de criao especial de um ser sobrenatural (Criador). A harmonia existente entre os seres vivos e o ambiente o resultado da obra desse criador que teria planejado todas as espcies, adequando-as aos diferentes ambientes. Esses ambientes seriam sempre os mesmos dado que a Terra um planeta esttico, com apenas 6000 anos e, desde a sua origem, mantm-se sempre imutvel.

Vrios fixistas fizeram estudos com o objectivo de provarem a realidade do fixismo. Contudo, os estudos feitos foram, na realidade, o motor para o aparecimento das primeiras ideias evolucionistas. Os fixistas que, atravs dos seus estudos ajudaram ao aparecimento do evolucionismo foram: Lineu Lineu estabeleceu um sistema hierrquico de classificao dos seres vivos. Cada espcie possua um conjunto de caractersticas que correspondiam aos desgnios de Deus. Deus permitiu, em certos casos, a variao da aparncia externa. Na medida em que Lineu desenvolveu um sistema de classificao que estudava pormenorizadamente a morfologia dos indivduos, estabelecendo semelhanas e diferenas entre eles, permitiu que, entre outros cientistas, conhecedores do seu trabalho, se instalasse a ideia de uma possvel origem comum entre os seres vivos. Um grande abalo para o fixismo surgiu quando comeou a valorizar-se o estudo dos fsseis. Surgiram fsseis de seres vivos que hoje em dia j no existem. Tal ia contra a ideia fixista de que as espcies de hoje so as mesmas de sempre. Para explicar as dvidas levantadas pelos registos fsseis, Cuvier props a Teoria do Catastrofismo. Segundo esta teoria, teria havido no passado grandes alteraes na superfcie de certos locais da Terra, provocadas por catstrofes atribudas interveno divina. Estas grandes catstrofes teriam destrudo os seres vivos que existiam nesse local quela altura e que hoje j no existem. Posteriormente, teria havido um repovoamento por migraes de seres vivos vindos de outros locais da Terra ou mesmo por espcies novas, criadas por Deus e mais perfeitas que as anteriores. Deste modo, Cuvier explicava a existncia de fsseis de seres vivos que hoje no existem e as lacunas estratigrficas (ausncia de fsseis em determinados estratos). Buffon defendia a teoria das variaes geogrficas que referia a existncia de variaes geogrficas entre indivduos da mesma espcie. O povoamento inicial teria sido feito por um certo nmero de espcies, as quais teriam sofrido uma sucesso de variaes geogrficas adaptativas, de acordo com as condies geogrficas e a alimentao do local. Buffon acreditava que o ambiente actuava directamente atravs de partculas orgnicas sendo responsvel pelas variaes ocorridas nos seres vivos. Estas variaes seriam devidas a sucessivas degeneraes da espcie inicial. Por exemplo, em relao aos mamferos existentes na Amrica, Buffon dizia que eram menores e existiam em menor diversidade porque o calor a era menor e a humidade maior. Os mamferos endmicos foram limitados pelo clima e os vindos da Europa tinham degenerado, influenciados pelo clima e alimentao diferentes. Buffon considerado um transformista porque admite que as diferentes espcies resultam de transformaes por degenerao, lentas e graduais de espcies anteriores. Na medida em que admite a existncia de lentas transformaes, Buffon afasta-se das concepes fixistas podendo considerar-se a sua concepo como percursora do Evolucionismo. Buffon reconheceu que muitas conchas e ossadas pertenciam a espcies extintas e foi o primeiro a questionar a idade da Terra, tendo proposto que a sua verdadeira idade seria de cerca de 75 000 anos e no de 6 000 anos como se pensava at ento. Maupertuis defendia a teoria dos Erros que considerava que todos os organismos derivavam de uma mesma fonte original, apresentando ligeiras alteraes em relao aos progenitores ao longo das geraes, devido a acasos e erros na reproduo. Estes erros eram devidos ao facto de o descendente resultar da unio de uma semente masculina com uma semente feminina, formadas por partes que se organizavam no embrio graas a uma memria que podia ser errada. Deste modo, a partir de uma s espcie, poderiam obter-se numerosas outras aparentadas entre si devido a diversos graus de erro.

Cuvier

Buffon

Maupertu is


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Tal como Buffon, Maupertuis considerado um transformista porque admite, esporadicamente, a possibilidade de umas espcies se formarem a partir de outras devido a modificaes acidentais. As modificaes acidentais que se tornassem teis aos indivduos seriam preservadas e as que no se revelassem teis tornariam os indivduos inaptos e condenados morte. No final do sculo XVIII e durante o sculo XIX, o desenvolvimento da Geologia permitiu ter uma noo mais clara sobre os fenmenos que tm lugar no nosso planeta. Abandonava-se, progressivamente, a viso esttica do mundo, substituindo-a por uma ideia de um planeta em constante mudana. Esta perspectiva veio preparar o terreno para que as concepes evolucionistas, relativamente origem das espcies, se pudessem desenvolver com alguma aceitao. Dois gelogos tiveram um papel muito importante no desenvolvimento das ideias evolucionistas: Hutton estabeleceu a Teoria di Uniformitarismo. Segundo esta teoria a Terra no um planeta estvel e imutvel, nem tem uma curta durao. A Terra um planeta em James constante mudana, sendo dominada por foras terrestres como ventos e chuvas, Hutton responsveis pela eroso, subsidncia e sedimentao assim como por fenmenos de fuso magmtica. Lyell confirma a teoria do uniformitarismo de Hutton e conclui que: - as leis naturais so constantes no espao e no tempo; - os acontecimentos do passado devem ser explicados a partir dos mesmos processos naturais que se observam na actualidade, dado que as causas que provocaram determinados fenmenos no passado so idnticas s que provocam os mesmos fenmenos actualmente; Charles - a maioria das alteraes geolgicas ocorrem de forma lenta e gradual. Lyell Pode-se portanto dizer que Lyell considera a Terra dinmica, com uma idade bastante superior do que se pensava at ento. As mudanas geolgicas so lentas e graduais pelo que as concepes de Lyell dizem-se gradualistas. A ausncia de um fssil numa sequncia estratigrfica devida actuao de agentes erosivos, que lentamente removeram o estrato em que este estava contido. Deste modo Lyell explica as lacunas estratigrficas. A ideia de a diversidade de seres vivos resultar de um processo dinmico de lenta transformao de espcies ao longo do tempo defendida por diversos naturalistas. Mas os dois nomes mais marcantes so os de Jean Baptiste de Monet, cavaleiro de Lamarck (1744-1829), e Charles Darwin (1809-1882). Historicamente, considera-se a hiptese de Lamarck como a primeira teoria explicativa dos mecanismos de evoluo dos seres vivos. No entanto, foi, sem dvida, o mecanismo proposto por Darwin que veio modificar a perspectiva sobre a origem das espcies. A teoria de Lamarck pode resumir-se em duas leis fundamentais: Lei do uso e do desuso Lei da herana dos caracteres adquiridos - O ambiente, ao sofrer alterao, criava nos seres - As modificaes adquiridas, pelo uso ou desuso vivos a necessidade de se adaptarem s novas dos rgos, so transmitidas aos descendentes. condies ambientais. - Os caracteres adquiridos individualmente por cada - A necessidade que os seres vivos sentem de se um dos indivduos ocorrem simultaneamente numa adaptarem s novas condies ambientais determinada populao originando mudanas conduziria a um uso ou um desuso de certos morfolgicas ao nvel do conjunto da populao. rgos. - Essas transformaes acumulam-se ao longo de - O uso de determinados rgos conduziria ao seu geraes sucessivas, provocando o aparecimento desenvolvimento enquanto o desuso de outros de novas espcies. rgos conduziria sua atrofia. - A adaptao progressiva e as espcies vo - Em concluso, a necessidade cria um rgo e a caminhando para a perfeio pois a matria viva funo modifica-o, alterando a sua estrutura, de tem uma ambio natural de se tornar melhor, acordo com o exigido pelas alteraes ambientais. sempre a partir de uma interaco com o ambiente. As explicaes de Lamarck sofreram grande contestao porque: * Atribui evoluo uma inteno ou objectivo, ao afirmar que as alteraes ocorrem devido necessidade de as espcies procurarem a perfeio. * Embora hoje se saiba que, por exemplo, uma actividade fsica intensa favorece o desenvolvimento muscular, um organismo sujeito a certas infeces microbianas adquire imunidade, o aumento de tamanho de um rim surge muitas vezes como uma compensao ao mau funcionamento do outro rim, estas modificaes so adaptaes individuais somticas, no transmissveis, que no devem ser confundidas com as adaptaes populacionais evolutivas, as quais implicam sempre uma modificao gentica e que so, por isso, transmissveis aos descendentes.


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Weissmann, em 1820, desenvolveu uma experincia durante a qual cortou as caudas a um grupo de ratos brancos, tendo os descendentes desses ratos apresentado todos a cauda com o comprimento normal. Repetiu este procedimento ao longo de 22 geraes, tendo obtido sempre descendentes com caudas normais. * Lamarck afirmava que a funo determina a estrutura. Tal no se verifica; pelo contrrio, os caracteres surgem independentemente da aco do meio. S assim se explica o aparecimento, nos indivduos, de caracteres que lhes so inconvenientes. Por exemplo, o daltonismo ou a miopia. Hoje pensa-se que a relao entre a estrutura e a funo biunvoca, isto , no s a funo resulta da estrutura existente, como a estrutura se desenvolve mais ou menos de acordo com a funo. No entanto, Lamarck interpretou a diversidade biolgica existente como resultado da evoluo e reconheceu que na interaco dos seres vivos com o ambiente que as espcies se modificam ao longo do tempo. A teoria de Lamarck no teve aceitao na poca tendo sido posta de lado, principalmente devido falta de argumentos em seu favor. Darwinismo Mais tarde surgiu um naturalista ingls, Charles Darwin que apresentou outra teoria evolucionista, desta vez com muitos argumentos a seu favor, muito bem fundamentados: os dados geolgicos, os dados biogeogrficos, a teoria de Malthus, a seleco artificial e a variabilidade intraespecfica. Dados geolgicos Darwin conhecia a teoria do uniformitarismo da autoria de Hutton e defendida por Lyell relativamente s mudanas geolgicas lentas e graduais que a Terra teria sofrido desde a sua origem. Pensou ento que essa mudana geolgica lenta e uniforme teria implicado uma tambm lenta evoluo nos seres vivos. Darwin reforou esta ideia quando analisou fsseis marinhos nos Andes. Dados biogeogrficos Darwin observou que as tartarugas gigantes de cada ilha do arquiplago das Galpagos apresentavam um padro ligeiramente diferente na casca, semelhante ao padro da casca das tartarugas existentes no Continente Americano. Constatou tambm que o mesmo se passava com as 14 espcies diferentes de tentilhes. Deste modo, Darwin conclui que as ilhas foram povoadas a partir do Continente americano e as caractersticas particulares de cada ilha condicionaram a evoluo de cada espcie, da a sua diferenciao. Teoria de Malthus Malthus defendia que a populao humanoa tende a crescer de forma geomtrica, enquanto que os recursos alimentares so produzidos segundo uma progresso aritmtica e que se factores externos, como a fome e as epidemias, no condicionassem o crescimento, a populao humano duplicaria de 25 em 25 anos. Darwin transps as ideias de Malthus para as populaes animais e admitiu que, embora as populaes tendam a crescer geometricamente, tal no acontece. Esta manuteno do nmero de indivduos fica a dever-se a vrios factores: - Nem todos os animais se reproduzem; - A falta de alimento e as condies ambientais (seca, frio, etc.) condicionam o desenvolvimento, a reproduo e a sobrevivncia dos animais; - Um grande nmero de indivduos morre na luta pela sobrevivncia, devido competio, parasitismo ou predao; - As doenas so responsveis pela morte de um nmero significativo de indivduos. Seleco artificial Darwin pensou que o papel desempenhado pelo homem na seleco artificial teria, na Natureza, correspondncia, havendo uma seleco natural. Ou seja, h um processo natural de factores ambientais pelo qual os indivduos que possuem qualquer vantagem adaptativa em relao aos restantes, num determinado tempo e ambiente, se vo tornando mais frequentes. O mecanismo essencial que dirige a evoluo a seleco natural. Variabilidade intra-especfica Darwin verificou que existia uma grande variedade de seres vivos e que, dentro de cada espcie, havia variabilidade A teoria de Darwin pode enunciar-se da seguinte forma: - Todas as espcies apresentam indivduos com pequenas variaes nas suas caractersticas; - Em cada gerao eliminado um grande nmero de indivduos atravs de uma luta pela sobrevivncia que ocorre entre eles, devido competio pelo alimento, habitat, espao, fuga aos predadores;


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- Existe uma seleco natural, feita pela Natureza, a partir da qual, s os indivduos possuidores de caractersticas vantajosas, ou seja, mais bem adaptados a determinadas condies ambientais sobrevivem sobrevivncia do mais apto; - Os indivduos mais aptos ou seja, mais bem adaptados, vivem durante mais tempo e reproduzem-se mais, transmitindo as suas caractersticas vantajosas descendncia, ou seja, verifica-se uma reproduo diferencial; - A acumulao das pequenas variaes determina a longo prazo a transformao e o aparecimento de novas espcies. A principal crtica a esta teoria o facto de Darwin no conseguir explicar os mecanismos responsveis pelas variaes existentes nos indivduos de uma espcie (variabilidade intra-especifica) e a forma como as variaes so transmitidas de gerao em gerao. Argumentos a favor do Evolucionismo Apesar de haver lacunas nas explicaes lamarckistas e darwinistas, a perspectiva evolucionista foi tendo cada vez maior aceitao. Para apoiar o evolucionismo foram utilizados diversos argumentos: Argumentos de Anatomia Comparada: A anatomia baseia-se no estudo comparativo das formas e das estruturas dos organismos, ou seja, no estabelecimento de semelhanas e diferenas entre os caracteres morfolgicos de diferentes organismos. Assim, o seu principal objectivo estabelecer possveis relaes de parentesco entre seres vivos de diferentes grupos taxonmicos. A apoiar este argumento encontram-se os rgos ou estruturas homlogas que apresentam estrutura semelhante, a mesma posio e origem embriolgica idntica, logo provm de um ancestral comum. Contudo, estes rgos podem possuir funo e forma diferentes devido a sofrerem uma evoluo divergente que resulta de uma adaptao dos seres a diferentes ambientes sendo seleccionadas as estruturas que melhor respondem s exigncias de cada meio, surgindo diferenas anatmicas entre os indivduos. Ex.: asas dos morcegos e barbatanas das baleias Nos mamferos ocorreu um tipo particular de evoluo divergente, designada por radiao adaptativa. As estruturas homlogas permitem construir sries filogenticas sries que traduzem a evoluo das estruturas homlogas em diferentes organismos. Estas sries filogenticas podem ser: - Sries filogenticas progressivas se os rgos homlogos apresentam uma complexidade crescente. EX: corao dos vertebrados. - Sries filogenticas regressivas se os rgos homlogos se tornam cada vez mais simples. EX: reduo dos membros dos rpteis. A apoiar o argumento de anatomia comparada encontram-se tambm os rgos ou estruturas anlogas que tm uma estrutura e origem embriolgica diferentes, mas que desempenham a mesma funo podendo ser aparentemente semelhantes. Formam-se por evoluo convergente, ou seja, como foram sujeitos a condies ambientais semelhantes, sofreram o mesmo tipo de presses selectivas. Tal fez com que estruturas com origem diferente desempenhassem a mesma funo. EX: asas de aves e asas de insectos. Os rgos ou estruturas vestigiais so rgos atrofiados, com pouca ou nenhuma importncia fisiolgica em determinados grupos de seres vivos mas que tero sido teis num passado. Estes rgos indicam a existncia de um ancestral comum e so evidentes em sries filogenticas regressivas. Argumentos paleontolgicos: Os fsseis so vestgios de organismos do passado, impressos nas rochas, razo pela qual testemunham as modificaes sofridas pelos seres vivos ao longo do tempo, o que contraria a ideia de imutabilidade das espcies. As formas fsseis extintas e a sua sequncia demonstram a evoluo dos indivduos, permitindo a elaborao de rvores filogenticas, que so representaes grficas do percurso evolutivo de um determinado grupo, partindo do seu ancestral, at s formas actuais. Apresentam, tambm, ramificaes que correspondem s novas formas de seres vivos que vo surgindo. EX: cavalo, elefante e amonite. Alm da reconstituio da filogenia de determinado grupo, a Paleontologia fornece os fsseis de formas intermdias ou sintticas que apresentam caractersticas que correspondem, na actualidade, a dois grupos diferentes de organismos. EX: o Archaeopterix tem asas e penas (caractersticas das aves), dentes e cauda (presentes nos rpteis). Quando os fsseis de formas intermdias ou sintticas correspondem a pontos de ramificao que conduziram formao de grupos taxonmicos distintos e permitem formar rvores filogenticas parciais, tomam o nome de fsseis de transio. EX: Ichthyostega rene caractersticas dos Peixes e dos Anfbios actuais. Argumentos da Embriologia:


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Em certas situaes a homologia de estruturas no evidente nos adultos, mas evidente durante o desenvolvimento embrionrio, logo a embriologia permite estabelecer relaes de parentesco entre os diferentes grupos de seres vivos. O estudo comparativo do desenvolvimento embrionrio de peixes, anfbios, aves e mamferos permite verificar que os embries so muito semelhantes nas primeiras etapas desse desenvolvimento. Contudo, as diferenas vo-se acentuando nas etapas subsequente. Numa fase inicial, todo os embries de Vertebrados apresentam fossetas branquiais e cauda. Nos peixes, as fossetas desenvolvem-se como rgos respiratrios, enquanto que nos vertebrados terrestres estas estruturas modificam-se e regridem. DA mesma forma, a cauda, nalguns animais como o Homem, sofre uma regresso, desaparecendo no estado definitivo. Argumentos da Biogeografia: Este argumento baseia-se na observao de seres vivos em diferentes reas geogrficas que permitiu constatar que a ocorrncia de semelhanas ntidas entre seres que habitam locais geograficamente distantes que, num passado j estiveram juntos. EX: fauna e flora das ilhas Tristo da Cunha, da frica e da Amrica. Permitiu constatar, tambm, que a ocorrncia de grande diversidade intra-especfica em seres vivos que habitam locais geograficamente prximos. EX: tartarugas e tentilhes das Galpagos. Argumentos da Citologia: Ao considerar-se que todos os organismos so constitudos por clulas, e que a clula a sua unidade estrutural e funcional, a citologia contribuiu para a ideia de que existe uma base comum para todos os seres vivos. Para alm disso, os processos e os mecanismos celulares so semelhantes, constituindo um forte argumento a favor de uma origem comum. EX: a mitose e a meiose so idnticas nas clulas animais e vegetais. Argumentos da Bioqumica: Os argumentos bioqumicos so aqueles que utilizam processos qumicos ou biomolculas como justificao ocorrncia de evoluo. Os argumentos bioqumicos que nos permitem afirmar que a evoluo ocorreu a partir de um ancestral comum so: - Os componentes bioqumicos fundamentais so os mesmos para qualquer ser vivo (cidos nucleicos, prtidos, glcidos, lpidos, gua e sais minerais). - O mecanismo de sntese proteica comum em todos os organismos, embora as protenas sintetizadas no sejam de todo iguais. - O cdigo gentico universal para todos os organismos. - A energia biolgica (ATP) a mesma para todos os organismos. Neodarwinismo ou Teoria Sinttica da Evoluo O desenvolvimento da gentica, no decurso do sculo XX, permitiu colmatar as lacunas da teoria de Darwin. Por um lado, a descoberta das mutaes permitiu explicar o surgimento de variaes nos indivduos de uma determinada espcie. Por outro lado, a Teoria da Hereditariedade, desenvolvido por Mendel, explicava a transmisso das caractersticas de gerao em gerao. A teoria Neodarwinista uma teoria completa, ao contrrio da terio darwinista, porque explica as causas da variabilidade intra-especfica (variedade de formas existentes nos seres vivos) que se devem essencialmente a duas causas: ocorrncia de mutaes e ocorrncia de recombinaes genticas. O Neodarwinismo engloba duas ideias fundamentais: variabilidade gentica e seleco natural explicando a evoluo das populaes do seguinte modo: - Numa populao existem sempre indivduos com variaes diferentes. - Essas variaes resultam, essencialmente, das mutaes e das recombinaes genicas que surgem no decorrer da reproduo. - As mutaes e as recombinaes genicas, para serem hereditrias e se transmitirem descendncia, tm de fazer parte do patrimnio gentico das clulas reprodutoras ou das clulas da via germinal. As mutaes somticas no se transmitem descendncia. - O indivduo que possua a combinao de caractersticas externas (fentipo) mais vantajosa ser seleccionado diferencialmente em relao a outros menos favorecidos da mesma populao, entendendose por populao um conjunto de indivduos da mesma espcie que, num dado momento, ocupam uma determinada rea geogrfica e se cruzam entre si. - A evoluo corresponde a uma mudana no fundo gentico (conjunto de genes existentes numa populao) das populaes. As populaes vo ficando cada vez mais bem adaptadas ao meio porque, em termos globais, h genes que se tornam mais frequentes (genes de indivduos que se reproduzem mais), enquanto outros vo sendo progressivamente eliminados.


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- A unidade evolutiva a populao que definida atravs do seu fundo gentico conjunto de todos os genes presentes numa populao num dado momento e quando o fundo gentico de uma populao se altera, tornando-a mais adaptada ao ambiente, diz-se que ocorreu evoluo. UNIDADE 8 SISTEMTICA DOS SERES VIVOS Sistemas de classificao: A sistemtica a rea do conhecimento biolgico que se ocupa do estudo das relaes evolutivas dos diferentes grupos de seres vivos ao longo do tempo e do agrupamento e classificao dos seres vivos. A sistemtica tem como objectivo a criao de sistemas de classificao que no se limitem a agrupar os seres vivos actuais, mas que reflictam a evoluo sofrida por esses grupos ao longo do tempo. At ao sculo XVIII, dominado pelo Fixismo, as classificaes dos seres vivos eram estticas, privilegiavam as caractersticas estruturais dos organismos e no entrando em linha de conta com o factor tempo, uma vez que partiam do pressuposto da imutabilidade das espcies. Eram, portanto, classificaes horizontais (pr-Darwiniano). Classificaes prticas foram criadas na tentativa de satisfazer necessidades bsicas, como a defesa e a alimentao. Estes sistemas de classificao carecem, muitas vezes, de base cientfica, sendo meros instrumentos de sistematizao utilitria. Classificaes racionais Classificaes artificiais baseiam-se apenas numa caracterstica propostos pela primeira vez por ou num pequeno nmero de caractersticas estruturais apresentadas Aristteles, na Grcia Antiga, pelos seres vivos. So classificaes artificiais as que se baseiam mais objectivos, utilizavam somente na cor do sangue, na estrutura do corao, no tipo de ovos, caractersticas morfolgicas ou na presena de antena e noutras caractersticas. Neste sistema de fisiolgicas, intrnsecas aos classificao, constitui-se um nmero restrito de grupos muito seres vivos, representando uma heterogneos, pois os seres vivos podem ser semelhantes nas outra forma de organizar o caractersticas seleccionadas, mas muito diferentes outras. mundo vivo. Baseiam-se em Classificaes naturais baseiam-se no maior nmero possvel de caracteres evidenciados pelos caractersticas, pelo que transmitem maior quantidade de informao seres vivos. do que as classificaes artificiais. Os grupos formados renem indivduos com maior grau de semelhana e mais relacionados. As ideias evolucionistas do sculo XIX influenciaram as classificaes, que passaram a reflectir o factor tempo e as relaes de geneologia entre os organismos. Como as espcies se foram diversificando ao longo do tempo, as classificaes deviam reflectir as relaes filogenticas entre os organismos. Desta forma, surgem os sistemas de classificao filogenticos ou cladsticos, que tentam agrupar os seres vivos de acordo com o grau de parentesco entre eles. Baseiam-se em critrios estruturais e fisiolgicos, mas tambm paleontolgicos, citolgicos, embriolgicos, genticos e bioqumicos. As semelhanas entre os organismos surgem como consequncia da existncia de um ancestral comum, a partir do qual os vrios grupos foram divergindo ao longo do tempo. Quanto mais afastado no tempo estiver o ancestral comum, maior ser a divergncia entre as espcies. As classificaes filogenticas recorrem construo de rvores filogenticas que reflectem a classificao hierrquica dos grupos taxonmicos e ilustram a relao de filogenia e a classificao nas ramificaes a partir de ancestrais comuns. As classificaes evolutivas dizem-se tambm verticais, porque tm em conta o factor tempo (ps-Darwiniano). Distinguem-se dois tipos principais de classificao biolgica: a fentica e a evolutiva. Os sistemas de classificao fenticos tm como principal objectivo permitir a identificao rpida de um ser vivo, sem se preocupar com as relaes evolutivas desse organismo com outros. Baseia-se no grau mximo de semelhana entre organismos, tendo em conta a presena ou ausncia de uma srie de caracteres fenotpicos. Uma desvantagem deste tipo de classificaes reside no facto de nem todas as caractersticas fenotpicas semelhantes corresponderem a uma proximidade evolutiva. A semelhana pode dever-se, por exemplo, a uma evoluo convergente, que originou estruturas anlogas. Os sistemas de classificao filogenticos ou cladsticos pretendem traduzir, com rigor, as relaes entre os organismos, tendo e conta a histria evolutiva dos seres. Polimorfismo vrias formas morfologicamente diferentes nos indivduos adultos. Uma caracterstica morfolgica muito importante na classificao dos seres o tipo de simetria corporal que os mesmos apresentam: sem simetria (EX: esponja); simetria radial (EX: estrela-do-mar que tem vrios planos de simetria que se intersectam num eixo); simetria bilateral (EX: borboleta que tem um plano de simetria que divide o corpo em duas partes simtricas).


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TAXONOMIA a Lineu que se deve um dos primeiros sistemas de classificao com um grau de estruturao assinalvel. Este sistema, apesar de ter evoludo e de se ter diversificado, mantm parte da hierarquizao proposta por Lineu. Neste sistema as categorias taxonmicas ou taxa, (plural de taxon) encontram-se dispostos de forma hierrquica, o que torna evidente o grau de semelhana entre eles. A categoria bsica deste sistema, entendida como a unidade de classificao biolgica, a espcie. Constitui a categoria taxonmica com menor capacidade de incluso, mas mais uniforme, ou seja, que integra organismos com maior nmero de caractersticas comuns e que cruzados entre si originam descendentes frteis. De acordo com este conceito biolgico de espcie, este taxon natural e o nico agrupamento taxonmico que existe na Natureza, sendo todos os outros fruto de esquemas conceptuais humanos. O reino a categoria mais abrangente ou com maior amplitude, sendo, por isso, mais heterognea. Entre estes dois extremos consideram-se: Espcie Gneros Famlias Ordens Classes Filo Reino Ao longo desta hierarquia (da espcie para o reino), vai aumentando o nmero de organismos includos em cada nvel, mas diminuindo o grau de parentesco entre eles. Espcie grupo natural constituda por indivduos com o mesmo fundo gentico, morfologicamente semelhantes e que se podem cruzar entre si originando descendentes frteis. Os organismos da mesma espcie esto isolados reprodutivamente dos indivduos de outras espcies, pelo que a nica categoria taxonmica natural. Todas as outras so agrupamentos feitos pelo Homem. Com a aceitao das ideias evolutivas, os agrupamentos taxonmicos formados passaram a representar linhagens evolutivas. Assim, considera-se que dois seres so tanto mais prximos quanto maior for o nmero de taxa comuns a que pertencem. A nomenclatura: Consiste na atribuio de um nome cientfico aos diferentes grupos taxonmicos e surgiu para tentar uniformizar os nomes que eram dados aos seres vivos pois, popularmente, os organismos so conhecidos por nomes muito diferentes, que at podem variar de regio para regio. A nomenclatura atribuda de acordo com regras especficas com o objectivo de criar uma nomenclatura internacional. As regras bsicas de nomenclatura so iguais no mundo inteiro: A designao dos taxa feita em Latim, porque uma lngua que j era usada na Idade Mdia havendo j muitos nomes atribudos, pelo que no seria necessrio alter-los e tambm porque o Latim uma lngua morta, como no evolui, o significado das palavras no se altera. As espcies so designadas por um sistema de nomenclatura binomial, segundo o qual, o nome da Espcie formado por duas palavras latinas (ou latinizadas). A primeira palavra um substantivo grafado com inicial maiscula e corresponde ao nome do Gnero a que a Espcie pertence. A segunda palavra , geralmente, um adjectivo. Escreve-se com inicial maiscula e designa-se restritivo (ou epteto) especfico. Os grupos superiores espcie so uninomiais, formados por uma s palavra, que um substantivo escrito com inicial maiscula. A nomenclatura das famlias constri-se acrescentando uma terminao raiz do nome de um dos gneros: nos animais acrescenta-se idae, nas plantas a terminao aceae. Existem, contudo, algumas excepes. Quando as espcies tm subespcies, a nomenclatura trinomial, consiste no nome da espcie seguido do restritivo ou epteto subespecfico. Os nomes genricos, especficos e subespecficos devem ser escritos em tipo de letra diferente da do texto corrente. Normalmente, utiliza-se o itlico e nos textos manuscritos sublinham-se estas designaes. Depois da espcie deve escrever-se o nome ou abreviatura do taxonomista que pela primeira vez a partir de 1758, atribuiu o nome cientfico. Ex: Canis Familiaris (Lineu, 1758) SISTEMA DE CLASSIFICAO DE WHITTAKER MODIFICADO O processo de classificao pressupe a definio de prvia de critrios que o tornam possvel. So muitos e variados os critrios utilizados na classificao dos seres vivos. O aumento de critrios utilizados resultou da evoluo das cincias biolgicas e do aparecimento de uma grande quantidade de dados associados s


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diferentes reas: Morfologia, Fisiologia, Embriologia, Paleontologia, Citologia, Estrutura Molecular, etc. Esta diversidade permitiu adequar a classificao especificidade de cada grupo taxonmico. Os sistemas de classificao podem ser entendidos como formas de organizao de dados respeitantes aos seres vivos que se pretendem classificar. Esta organizao depende de critrios que vo sendo revistos ao longo do tempo, o que torna transitrios os sistemas de classificao que reflectem a viso dos seus autores e da comunidade cientfica em dada altura. Num sistema de classificao, os taxa superiores englobam mais organismos e, consequentemente, uma maior diversidade, tornando estes taxa cada vez mais artificiais. Consequentemente, o reino a categoria taxonmica mais artificial, porque engloba seres que partilham entre si menos caractersticas que os seres de categorias inferiores. Sistema de classificao em dois reinos de Aristteles: Critrios de classificao: A distino dos seres vivos feita com base no seu aspecto e na sua capacidade de movimento. Deste modo existem dois reinos: Reino das Plantas Abrange uma grande diversidade de organismos seres fotossintticos sem locomoo e sem ingesto e, tambm, bactrias e fungos. Reino Animal Inclui seres vivos no fotossintticos que tm locomoo e que obtm alimentos por ingesto, tanto unicelulares (protozorios) como os pluricelulares (metazorios). Limitaes deste sistema de classificao: Este modelo no consegue explicar a posio de certos organismos como a Euglena, que tem locomoo e fotossinttica. A posio das bactrias e dos fungos no est bem esclarecida. Por exemplo, os fungos so includos nas plantas mas no so fotossintticos e a sua parede celular de natureza diferente e as bactrias apenas porque possuem parede celular. IMAGEM pag 184 Sistema de classificao em trs reinos de Haeckel: Critrios de classificao: Com o desenvolvimento da microscopia ptica e da tecnologia bioqumica, surgiu o Reino Protista onde foram includos os seres de classificao duvidosa, com caractersticas de plantas e de animais como as algas unicelulares, os protozorios e os fungos.

Sistema de classificao em quatro reinos de Copeland: Critrios de classificao: Com o desenvolvimento do microscpio electrnico, Copeland reparou nas grandes diferenas estruturais entre seres eucariontes e procariontes e criou o Reino Monera que inclu os seres procariontes, ficando o Reino Protista com os fungos, algas vermelhas e castanhas e os protozorios. Pgina 185

Sistema de classificao em cinco reinos de Whittaker:


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O sistema de classificao em cinco reinos bastante coerente em termos moleculares, permitindo sistematizar as caractersticas mais importantes dos principais grupos de organismos. Assim, Whittaker inclui os fungos num reino independente, o Reino Fungi. Em relao ao reino Monera, Whittaker distribui os procariontes por dois grupos: Eubactria e Arqueobactria (verdadeiras bactrias e primeiras bactrias, respectivamente). Esta nova classificao baseia-se em estudos realizados por Carl R. Woese. Ao utilizar novas tcnicas moleculares , este cientista determinou as sequncias nucleotdicas de RNA de diferentes seres vivos, a partir das quais se estabeleceram as relaes filogenticas entre eles. Os grupos, arquebactria e eubactria, foram estabelecidos com base nessas diferenas bioqumicas. As Arqueobactrias e eubactrias so muito semelhantes quando observadas ao microscpio ptico. No entanto, dados obtidos pelo microscpio electrnico e anlises qumicas revelam diferenas muito significativas na sua estrutura e composio qumica. Por exemplo, a composio qumica da parede celular das arqueobactrias mostra que estas no possuem os glicopptideos que as eubactrias possuem. Tambm as arqueobactrias so capazes de viver em ambientes muito extremos como: salinas e salmouras, fundo de pntanos, aparelho digestivo de alguns animais, guas quentes e cidas ou sulfurosas. As condies extremas de sobrevivncia das arqueobactrias so semelhantes s que tero existido na Terra primitiva. Por isso supe-se que tero surgido precocemente na Histria da Terra, provavelmente h cerca de 3400 a 2600 milhes de anos. O sistema de classificao de Whittaker apresentado por este em 1969 mas apresenta algumas limitaes que o prprio reconhece como: - Dificuldade em separar seres eucariontes unicelulares e pluricelulares, como acontece com as algas verdes que podem ser eucariontes unicelulares, coloniais ou multicelulares. As algas multicelulares estavam no Reino das Plantas e as unicelulares e coloniais no Reino Protista. Assim, em 1979 Whittaker altera o seu anterior sistema de classificao e coloca no reino Protista os fungos flageladis e todas as algas, quer sejam unicelulares, quer sejam multicelulares. Critrios de classificao: Organizao estrutural: Diz respeito ao tipo de clula, se procaritica, e se os seres so unicelulares ou pluricelulares. Tipos de nutrio: Tem como base o processo de obteno de alimento, os seres podem ser autotrficos fotossintticos ou quimiossintticos ou podem ser heterotrficos, obtendo o alimento por ingesto ou por absoro. Interaces nos ecossistemas: So as interaces alimentares que os organismos estabelecem no ecossistema que esto relacionadas com o modo de nutrio: Assim, consideram-se: os produtores, que so autotrficos, os macroconsumidores, que so heterotrficos e que obtm os alimentos por ingesto e os microconsumidores que so heterotrficos decompositores ou saprfitos que obtm o alimento por absoro da matria decomposta. REINOS Animalia TIPO DE CLULA Eucaritica, com ncleo, sem parede celular e cloroplastos Eucaritica com ncleo, parede celular celulsica e com cloroplastos Eucaritica com ncleo, parede celular com quitina, se cloroplastos ORGANIZAO CELULAR Multicelulares com diferenciao celular e tecidular Multicelulares com diferenciao celular e tecidular Multicelulares (bolores e cogumelos) unicelulares (leveduras) TIPO DE NUTRIO Heterotrficos por ingesto INTERACO NOS ECOSSISTEMAS macroconsumidor es EXEMPLOS Homem, cavalo, baleia javali, co,

Plantae

Autotrficos por Fotossntese

Produtores

Angiosprmicas, gimnosprmicas

Fungi

Heterotrficos por absoro

microconsumidore s

Saprfitos, simbiontes, lquenes, parasitas


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Protista

Monera

Eucaritica, com ncleo, alguns com cloroplastos, com ou sem parede celular Procaritica sem ncleo, sem organelos membranares, tem parede celular (peptoglicano)

Unicelulares ou pluricelulares (com pouca diferenciao tecidular) Unicelulares (solitrias ou coloniais)

Autrotrficos fotossintticos ou heterotrficos por absoro ou ingesto Autrotrfica por fotossntese ou autotrfica por quimiossntese ou heterotrfica por absoro

Produtores (algas) Macroconsumidor es (protozorios) Microconsumidore s (mixomicetos) Microconsumidore s pq h bactrias heterotrficas. Produtoras pq as cianobactrias so fotossintticas

Protozorios, algas, mixomicetos

bactrias

GEOLOGIARochas sedimentares Um mineral um slido cristalino, formado por processos geolgicos, com uma composio qumica fixa ou varivel dentro de limites definidos e uma estrutura interna especfica. As diferenas entre os minerais resultam do tipo de tomos que fazem parte da sua constituio e da forma como esses tomos se arranjam na estrutura cristalina. Os minerais so estveis apenas numa gama fixa de condies, nas quais se verifica o equilbrio com o seu ambiente. Alteraes de presso, temperatura e composio qumica do meio envolvente determinam alteraes dos minerais, que resultam num novo equilbrio. Os minerais que tm a mesma estrutura cristalina, as mesmas formas externas, mas a composio qumica diferente designam-se minerais isomorfos. Os minerais polimorfos tm a mesma composio qumica mas a mesma forma externa, a mesma estrutura cristalina. Propriedades dos minerais Cor P Risca T I C Brilho A S M E C N I C A S Dureza Determinao Ideocromticos cor prpria no varivel Alocromticos cor varivel Cor do mineral quando reduzido a p por vezes diferente da cor do mineral Determina-se raspando o mineral numa placa de porcelana. Os minerais alocromticos possuem risca clara ou incolor Luz reflectida numa superfcie de fractura recente do mineral. Brilho metlico semelhante ao dos metais Brilho no metlico. Relativa medida segundo uma escala crescente de dez termos escala de Mohs. Determina-se riscando uma amostra num dos minerais da escala e viceversa. Um mineral que risque e seja riscado por um termo da escala, ou se no se riscarem entre si, possui a mesma dureza relativa. Um dado mineral produz um sulco, risca em todos os termos da escala de menor dureza e riscado por todos os que possuem dureza superior. O mineral fractura-se por planos paralelos entre si com superfcies brilhantes. Os planos de clivagem resultam de ligaes qumicas entre as partculas mais fracas em determinadas direces da rede cristalina. O mineral divide-se segundo essas direces. O mineral divide-se segundo superfcies irregulares, dando origem a fragmentos de superfcies irregulares e de diferentes tamanhos. As partculas da rede cristalina esto submetidas a foras fortes em todas as direces.

F S I C A S

Clivage m Fractura


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Densidade

Qumic as

Razo massa/volume. Depende do tipo de tomos que constituem o mineral e da forma como esto arranjados na estrutura cristalina. uma das propriedades mais definidas dos minerais. Varia com a presso e com a temperatura. A composio de um mineral definida e pode ser escrita por uma frmula qumica. Pode variar, dentro de certos limites, por substituio inica.

As rochas sedimentares formam-se superfcie, ou prximo dela, e resultam da alterao, desagregao e rearranjo dos constituintes de uma rocha-me preexistente sedimentar, metamrfica ou magmtica provocados por factores fsicos, qumicos ou biolgicos. Surgem frequentemente em estratos e conservam vestgios de seres vivos contemporneos da sua gnese. Sedimentognese formao, transporte e sedimentao Rochas sedimentares Diagnese compactao, cimentao e por vezes, recristalizao. A meteorizao refere-se ao conjunto de processos que alteram as caractersticas fsicas e qumicas das rochas superfcie da Terra ou perto dela. A meteorizao leva transformao de uma rocha em partculas. A eroso a remoo fsica das partculas produzidas pela meteorizao, por agentes como a gua, o gelo ou a gravidade. A meteorizao pode ser: - Fsica por Alvio de presso Variaes trmicas (contraces e dilataes) Congelamento de gua em fendas (crioclastia) Actividade biolgico (ex. razes das rvores ou animais escavadores) - Qumica por Dissoluo Hidrlise Oxidao/reduo Geralmente, na Natureza, a meteorizao fsica e qumica ocorrem em conjunto e os seus efeitos esto relacionados. As rochas que sofrem meteorizao fsica ficam com uma maior superfcie exposta aos agentes que causam a meteorizao qumica. Os sedimentos podem ser partculas slidas soltas ou substncias dissolvidas na gua, que vo ser transportadas e depositadas. O transporte o movimento dos sedimentos por agentes fsicos (rios, glaciares, vento, ondas) A sedimentao verifica-se quando o agente transportador perde energia e os sedimentos se depositam. Diagnese converte os sedimentos soltos numa rocha sedimentar coerente: Compactao (maior aproximao dos sedimentos devido a presso exercida pelos sedimentos de cima) Cimentao (unio dos sedimentos atravs de um cimentos que precipita entre eles) Durante a Diagnese ocorre por vezes a recristalizao alterao da estrutura cristalina de certos minerais por efeito das condies de presso, volume, temperatura e composio qumica do meio envolvente. As rochas sedimentares, de acordo com a origem dos materiais que a constituem, podem ser: Detrticas (sedimentos slidos de outras rochas) Quimiognicas (precipitao qumica de minerais em soluo) Biognicas (consolidao de restos de seres vivos) As rochas sedimentares detrticas podem ser no consolidadas ou consolidadas. As primeiras so formadas por sedimentos soltos e as segundas so formadas por sedimentos unidos por um cimento. Rochas sedimentares detrticas Rochas sedimentares Rochas sedimentares detrticas consolidadas detrticas no consolidadas D Conglomerados Blocos Resultam da consolidao de balastros que I (formados Seixos pela unio de sofreram transporte de alta energia, pelo Calhaus Balastros A balastros com quantidades que, os seus constituintes so bem rolados. G variadas de areias ou argilas na So poucos os ambientes com energia Godos > 2 mm matriz.) Cascalho suficiente para transportar balastros (ex: N Areo rios de montanha, praias de forte E ondulao, guas de degelo glaciares.)


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Areia 1/16 mm 2 mm

S E

Arenitos (Formados pela unio de areias. Apresentam uma grande variabilidade.)

Siltes 1/256 mm 1/16 mm

Siltitos (rochas de gro fino, formadas por sedimentos de siltes) Argilas 65% Magmas ricos em slica

Durante o processo de arrefecimento de um magma em consequncia da diminuio da temperatura, tem inicio um processo de cristalizao, isto , de formao de cristais de matria mineral. Quando este arrefecimento ocorre superfcie, devido s elevadas diferenas de temperatura e presso, a velocidade de arrefecimento muito elevada e muitas substncias no chegam a cristalizar. E, quando um magma comea a arrefecer em locais profundos da crusta terrestre ocorre a formao sequencial de minerais, possuindo cada um deles uma estrutura e composio qumica bem definidas. A matria magmtica residual, parte do magma que no cristalizou, possui uma composio qumica bem definida. Diferenciao magmtica: Bowen reduzia rochas magmticas a p e quecia-o a altas temperaturas, obtendo assim magmas artificiais. Com vrios processos de arrefecimento destes magmas, Bowen observou que os minerais no cristalizam todos ao mesmo tempo, cristlizando primeiro os minerais de mais alto ponto de fuso, seguidos dos restantes, por ordem decrescente dos respectivos pontos de fuso cristalizao fraccionada um dos processos responsveis pela difrenciao magmtica. Bowen verificou que os primeiros minerais a formar-se eram a olivina e a anortite (plagioclase clcica). Com base nas xperincias laboratoriais, Bowen definiu , para um magma homogneo, uma seuqncia de formao de minerais designada Srie ou Sequncia Reaccional de Bowen, que composta por dois ramos: Ramo da srie de reaco descontnua ou dos minerais ferromagnesianos Ramo da srie de reaco contnua ou srie das plagioclases. - A srie descontnua assim chamada por ser constituda por 4 minerais. Ao diminuir a temperatura, os seus minerais reagem com o liquido residual, formando um mineral com composio quimica e estrutura interna diferente da inicial. - A srie contnua formada por um nico mineral, a plagioclase. Ao diminuir a temperatura, a sua estrutura interna mantem-se igual apenas variando a % dos ies de clcio(Ca) e sdio(Na). - A olivina um silicato de Fe e Mg e o primeiro mineral a cristalizar. - A piroxena o resultado da reaco do mineral cristalizado anteriormente com o lquido residual. - A anfbola um mineral de cor escura, rico em Fe e Mg e o resultado da reaco do mineral anterior com o liquido residual. - A biotite o ltimo mineral rico em Fe e Mg a cristalizar e uma mica preta. - A anortite a primeira plagioclase a formar-se. - A bytownite e a labradorite so feldspatos calco-sdicos com predominio de clcio(Ca) face ao sdio(Na). - A andesite e a Oligoclase so felsdspatos calco-sdicos com predominio do Sdio(Na) face ao Clcio(Ca). - A albite a ltima plagioclase a formar-se.


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- O feldspato potssico composto por slica(Si), por potssio (K) e alumnio (Al) e formado no magma residual. - A moscovite um silicato de aluminio (Al) e ferro (Fe) e uma mica branca. - O quartzo composto pelo que resta do magma residual SiO2 (silica) e ocupa todos os espaos deixados na rocha magmtica. o mineral mais estvel quando submetido s condies de presso e temperatura presentes na superfcie da Terra. Os minerais que se situam na mesma linha horizontal possuem temperatura de cristalizao semelhante Nas rochas magmticas, a formao dos minerais resulta do arrefecimento e da solidificao do magma. Os minerais ocorrem na Natureza sob a forma de cristais e as unidades bsicas constituintes da matria mineral tomos, ies ou molculas dispem-se de forma ordenada e regular na sua estrutura interna. Em condies de formao ideais, esta organizao manifesta-se na sua forma exterior , formando minerais delimitados por superfcies planas. Na situao oposta formam-se minerais informes, sem superfcies planas. Cristal eudrico, se o mineral limitado por faces bem desenvolvidas; Cristal subdrico, se o mineral apresenta parcialmente faces bem desenvolvidas; Cristal andrico, se o mineral no apresenta qualquer tipo de faces. Cristal ento, um slido homogneo de matria mineral que, sob condies favorveis de formao, pode apresenar supefcies planas e lisas, assumindo formas geomtricas regulares. A matria amorfa ou vtrea caracteriza-se pela ausncia de ordenao interna, isto , as unidades bsicas que a constituemesto dispostas de uma forma totalmente aleatria. As propriedades fsicas dos minerais esto estritamente relacionadas com a composio qumica, com a natureza dos tomos, dos ies e das molculas que os constituem, bem como com a sua estrutura interna. A composio quiica e a estrutura interna caracterizam a estrutura cristalina. O isomorfismo verifica-se quando ocorrem varies ao nvel da composio qumica dos minerais sem, contudo, se verificarem alteraes no arranjo e disposio da estrutura cristalina. Por exemplo, as plagioclases. O polimorfismo veifica-se quando os minerais tm a mesma composio qumica, mas estruturas internas diferentes. Ex. O diamante e a grafite. Se a consolidao do magma ocorre no interior da Terra, a grande profundidade, as rochas que se formm chama-se de rochas plutnicas ou intrusivas. Se o magma ascender do interior da Terra consolidar superfcie, ou perto dela, as rochas resultantes denominam-se Os minerais que se situam na mesma linha horizontal possuem temperatura de cristalizao semelhante rochas vulcnicas ou extrusivas. As principais caracteristicas que permitem aclassificar e distinguir as rochas magmticas so: a txtura, a cor e acomposio mineralgica e qumica. Caracteristicas Textura Aspecto geral da rocha , fornecido pelo tamanho, forma e arranjo dos gros de minerais que a constituem. Cor Est relacionada com a existncia dos minerais mais abundantes na sua composio. Os minerais flsicos, ricos em slica e alumnio, conferem uma cor clara s rochas. Os minerais mficos, ricos em ferro Classificao das rochas Vtrea aspecto semelhante ao do vidro. No se formam minerais. Resulta de um arrefecimento muito rpido do magma. Os ies esto dispostos ao acaso, porque no tiveram tempo de migrar e de se organizarem numa estrutura cristalina ordenada. Afantica ou agranular rocha com cristais muito pequenos, a maioria dos quais no visivel a olho nu. Resulta de um arrefecimento relativamente pido do magma, que no permite o crescimento dos cristais. Fanertica ou granular rocha com cristais suficientemente grandes para serem vistos vista desarmada e que formam um mosaico. Resulta de um arrefecimento lento do magma que permite a organizao da matria cristalina. Hololeucocratas rocha muito clara que apenas possui minerais flsicos. Ex. Alguns granitos Leucocratas rochas claras, ricas em minerais flsicos e pobres em minerais mficos. Ex:Granito e riolito Mesocratas rochas de cor intermdia, nas quais os minerais flsicos e mficos ocorrem em propores idnticas. Ex. Diorito e andesito Melanocratas rochas escuras, ricas em minerais ferromagnesianos. Ex. Gabro e basalto Holomelanocratas rochas muito escuras, constituidas, exclusivamente, por minerais mficos. Ex. Peridotito e komatito.


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e magnsio, conferem uma cor escura. Composio mieralgica e qumica O composto predominante nas rochas magmticas o silicio. As rochas so classificadas de acordo com a % em slica(SiO2)

Rochas cidas SiO2> 65% rochas intermdias 52%

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