Biologia - vol 3 - 3º ano


Caderno do Aluno
ensino médio 3º série
Biologia

                                                      

  SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1

  A ORIGEM DA VIDA



Para começo de conversa

Página 3
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.




Páginas 43 - 45
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.