Reflexão: este cartoon mostra que, de facto, segundo Darwin, os macacos podem ser considerados nossos parentes afastados. De acordo com a teoria Darwinista, estes animais foram evouluíndo pois os menos aptos acabavam por ser eliminados pela selecção natural, enquanto que os mais aptos (mais parecidos com o Homem actual), viveram durante mais tempo e reproduziram-se mais, originando indivíduos com as mesmas características. Este processo ter-se-á repetido continuamente até originar o Homem.

Lamarckismo e Darwinismo (o famoso caso das girafas)


Darwinismo

Fundamentos do Darwinismo:

Geologia:
- as leis naturais são constantes no espaço e no tempo
- deve explicar-se o passado à luz do presente (uniformitarismo)
- durante a historia da Terra têm ocorrido mudanças geológicas lentas e graduais

Darwin admitiu que, à semelhança da Terra, os seres experimentam mudanças lentas, constantes e graduais.

Biogeografia:
- nas ilhas Galápagos, Darwin visualizou variedades de tartarugas gigantes e tendilhões, sendo estes, no entanto, semelhantes. Isto pôs a possibilidade de uma origem comum.

Malthusismo:
- segundo Malthus, nascem mais seres do que os que podem sobreviver, pois o meio não os pode sustentar
- Darwin observou que as populações tendem a crescer continuamente, mas o número de indivíduos não aumenta uito de geração em geração, a curva de crescimento é em S.
- Na enorme diversidade do mundo vivo, devido à escassez de alimento, vai haver uma luta pela sobrevivência.


Darwinismo: Os seres vivos, na mesma espécie, apresentam variações. Umas são mais bem adaptadas ao meio, sendo que se dá uma luta pela sobrevivência e os menos aptos são eliminados ao longo do tempo (selecção natural). Os indivíduos mais aptos vivem durante mais tempo e reproduzem-se mais (reprodução diferenciada), transmitindo as suas características à descendência.


Lamarckismo

O Lamarckismo é uma teoria evolucionista que se resume a duas leis.

Lei do uso e desuso: o ambiente condiciona a evolução, levando à adaptação, que permite aos seres vivos desenvolver características estruturais ou funcionais, que lhe permitam sobreviver e reproduzir-se. A necessidade de um órgão cria-o e a função modifica-o (se é mais utilizado torna-se maior, mais forte, e se é menos utilizado atrofia e degenera).

Lei da herança dos caracteres adquiridos: as modificações produzidas nos indivíduos, pelo uso e desuso, são hereditárias. Assim, as espécies caminham para a perfeição, pela interacção com o meio.



Esta teoria dá à evolução uma intensão ou objectivo, sendo as alterações resultantes da "procura do melhor", pela espécie.

Origem das células eucarióticas

O pequeno tamanho das células procarióticas limita a sua actividade metabólica. No entanto, o aumento do volume da célula não era uma solução para
este problema, uma vez que não é acompanhado por um aumento proporcional da área superficial, através da qual se efectuam trocas com meio envolvente.
O aumento da actividade metabólica das células foi conseguido pela evolução das células eucarióticas a partir de células procaróticas.

Hipóteses que permitem explicar a origem das células eucarióticas:

Hipótese Autogénica - as células procarióticas desenvolveram sistemas endomembranares resultantes de invaginações da membrana celular. Essas invaginações terão acabado por se isolar e especializar, originando o núcleo e os vários organelos da célula eucariótica.

Hipótese Endossimbiótica - uma célula procariótica de maiores dimensões captou outras menores, que resistiram no seu interior. Origiou-se uma relação de simbiose, sendo que estas células passaram a ser dependentes umas das outras , constituíndo organismos estáveis e singulares. As células-hóspedes vieram a constituir os organelos das células eucarióticas.


Espermatozóides e Óvulos

Durante a sua vida, um homem produz aproximadamente 8 triliões de espermatozóides, sendo que em cada ejaculação são libertados entre 250 e 500 milhões dos mesmos.
Já a mulher nasce com 400000 óvulos nos dois ovários e apenas cerca de 500 vão sofrer maturação.


Ciclo de Vida do Homem

O Homem reproduz-se unicamente por reprodução sexuada.



Durante a formação dos gâmetas dá-se a meiose (pré-gamética). Quando os gâmetas de dois indivíduos se unem (fecundação) forma-se um zigoto diplonte. Este novo ser vai sofrer sucessivas mitoses, originando um organismo multicelular diplonte.

Ciclo de Vida do Polipódio

O polipódio pode reproduzir-se tanto por reprodução assexuada como por reprodução sexuada.

Reprodução sexuada:

As células-mãe contidas nos esporângios sofrem meiose (pós-espórica), formando esporos. Seguidamente, os esporos são libertados devido ao rompimento dos esporângios, sendo que germinam quando atingem o solo, originando um gametófito, o protalo. O prótalo é uma estrutura multicelular com n cromossomas, na qual se formam os gâmetas. Dá-se, então, a fecundação, em que os anterozóides nadam até aos arquegónios, originando um zigoto diplóide. Este novo ser vai sofrer sucessivas mitoses, originando um esporófito (ser multicelular com 2n cromossomas).



O poliódio é, então, um organismo haplodiplonte, uma vez que a meiose ocorre aquando da formação de esporos.

Fonte: http://www.resumos.net/files/2anobiologia.pdf

Ciclo de Vida da Espirogira

A espirogira é um ser capaz de se reproduzir assexuada e sexuadamente, dependendo das condições do meio.
Quando dois filamentos de espirogira estão próximos, formam-se saliências nas suas células que crescem e formam tubos de conjugação. O conteúdo das células de um dos filamentos move-se (gâmetas dadores) em diracção ao conteúdo das outras (gâmetas receptores), ocorendo a fecundação. Forma-se então um zigoto diplóide em cada célula receptora. Seguidamente, dá-se a meiose (pós-zigótica), originando uma célula haplóide que, após sucessivas mitoses, irá formar um novo ser multicelular.



A Espirogira diz-se então um organismo haplonte, uma vez que o ser adulto tem n cromossomas (haplonte) e só o zigoto pertence à fase diplóide.

Fonte: http://www.resumos.net/files/2anobiologia.pdf

Fissura na Etiópia pode originar um Oceano

Em 2005, após a erupção do vulcão Dabbahu, na Etiópia, foi aberta uma série de fissuras no solo, sendo que o magma começou a fluir por entre elas, provocando a sua ampliação. Esta enorme fenda continua em crescimento, possuindo 56 km de comprimento e 6 m de largura.
Actualmente, um estudo publicado pela Geophysical Research Letters concluíu que os processos envolvidos na formação desta fenda são idênticos aos que ocorrem no fundo dos oceanos, surgindo assim a hipótese de formação de um novo oceano.



Mais informações: http://www.see.leeds.ac.uk/afar/

Reflexão: Achei este acontecimento bastante interessante, na medida em que nos deparamos com um fenómeno muito incomum à superfície. Este processo ocorre geralmente nos fundos oceânicos mas, agora, é-nos possível assistir a esta divisão como nunca anteriormente. Isto vem apenas provar que a Terra é um planeta geológicamente activo, em constante mudança e que nunca pára de nos surpreender.

Reprodução Assexuada vs Reprodução Sexuada

Reprodução Assexuada

Vantagens:
- formação de clones (mitose)
- todos os indivíduos podem originar descendência
- processo rápido, com baixo dispêndio de energia
- um só indivíduo pode colonizar habitats de consições semelhantes

Desvantagens:
- diversidade muito reduzida
- não favorece a evolução da espécie
- defícil adaptação dos novos seres vivos às mudanças do meio

Reprodução Sexuada

Vantagens:

- grande variabilidade genética
- maior facilidade de adaptação às mudanças do meio
- capacidade evolutiva da espécie

Desvantagens:

- processo lento
- grande dispêndio de energio (devido à fromação de gâmetas e aos processos de fecundação)

Reflexão: Como tudo na vida, também os diferentes tipos de reprodução possuem o seu lado bom e mau. Na minha opinião, tanto na reprodução sexuada como na assexuada, as vantagens existentes superam as desvantagens. Além disso, existem também seres capazes de efectuar os dois tipos de reprodução conforme as condições, sendo que aproveitam ao máximo as vantagens oferecidas por cada um deles.

Estratégias de Reprodução Sexuada nos animais

Nos animais hermafroditas:

Hermafroditas suficientes- ocorre a autofecundação, como acontece com a ténia.

Hermafroditas insuficientes- ocorre a fecundação cruzada, como é o caso da minhoca.

Nos animas gonocóricos:

Fecundação externa- efectua-se (por norma) no meio líquido, sendo que os gâmetas são lançados para o meio aquático, onde se dá a fecundação. É o caso, por exemplo, da rã.



Fecundação interna- efectua-se dentro do organismo da fémea. Este tipo de fecundação é utilizada pelos seres terrestres, pois os gâmetas nao suportam a dissecação. Acontece, por exemplo no Homem.



Reflexão: A existência de diversas estratégias de reprodução é uma das formas de comprovar a complexidade do nosso mundo. Conseguimos perceber que, apesar de todas as suas diferentes características, capacidades, habitats, etc, todos os seres possuem um modo de se reproduzir e de dar continuidade à sua espécie.

Variabilidade Genética

As quatro células haplóides resultantes da meiose, apesar de terem o mesmo número de cromossomas, não têm a mesma infoemação genética.
A variabilidade genética é originada:

-Pela metáfase I da meiose: há uma distribuição ao acaso de cromossomas maternos e paternos pelas células-filhas. Há 2 elevado a n combinações possíveis (sendo n p número de pares de cromossomas homólogos)

-Pelo crossing-over:
a trova de segmentos entre cromatídeos de cromossomas homólogos permite novas combinações de genes paternos ou maternos, no mesmo cromossoma, gerando novas associações de genes.

-Pela fecundação: a reunião ao acaso de dois gâmetas com diferentes combinações genéticas permite novas e variadas associações de genes nos descendentes. Há 2 elevado a n x 2 elevado a n combinações possíveis (sem o crossing-over)





Mitose vs Meiose

Mitose:
- há apenas uma divisão
- formam-se dois núcleos
- não há emparelhamento de cromossomas homólogos
- o número de cromossomas das células-filhas é igual ao da célula inicial
- não há crossing-over

A Mitose é um mecânismo de constância genética.

Meiose:
- há duas divisões
- formam-se quatro núcleos
- há emparelhamento de cromossomas homólogos
- as células-filhas possuem metade do número de cromossomas da célula inicial
- há crossing-over

A Meiose é um mecanismo de diversidade genética.


Técnica de clonagem pode "ressuscitar" mamutes

Cientistas japoneses conseguiram criar clones saudáveis de ratos mortos e congelados há 16 anos, a partir do núcleo de células do cérebro dos mesmos. Isto foi possível devido ao desenvolvimento de técnicas de aproveitamento de DNA sujeito a temperaturas negativas. No entanto, os autores da experiência afirmam que poderia ter sido utilizado o núcleo de células de outros órgãos para a criação de embriões, mas a taxa de sucesso seria inferior do que a conseguida com os núcleos das células cerebrais.



Após este resultado bem-sucedido, dizem que é possível utilizar a mesma técnica para clonar seres que permaneceram congelados por grandes perídodos de tempo e que podem até encontrar-se exitintos, como os mamutes.



Mais Informações: http://colunas.epoca.globo.com/planeta/2008/11/06/tecnica-de-clonagem-pode-ressuscitar-os-mamutes/

Reflexão: Achei esta notícia fascinante, pois constitui uma prova de que a ciência não pára de evoluir e de nos surpreender. Na minha opinião, este processo pode ser o primeiro passo para "ressuscitar" espécies que já não existem, abrindo assim portas a uma nova "paisagem biológica".

Meiose - redução cromossómica

A meiose é um processo de divisão nuclear, no qual se reduz o número de cromossomas para metade. É precedida de uma interfase, ou seja, os cromossomas têm dois cromatídeos. A meiose compreende duas divisões.



Divisão I:

Prófase I- Enquanto que, no citoplasma, os centríolos originam o fuso acromático, o invólucro nuclear fragmenta-se e dá-se um emparelhamento dos cromossomas homólogos (que forma bivalentes). Entre cromatídeos de cromossomas homólogos estabelecem-se pontos de contacto (pontos de quiasma), onde podem ocorrer trocas de segmentos (crossing-over).

Metáfase I- Os cromossomas homólogos dispõem-se na placa equatorial, com os pontos de quiasma no plano equatorial e os centrómeros voltados para os pólos.
Anáfase I- Os cromossomas homólogos separam-se aleatóriamente e migram para pólos opostos, levando já, nos seus cromatídeos, segmentos trocados do respectivo homólogo.
Telófase I- Os cromossomas atingem os pólos. Refazem-se os invólucros nucleares e dá-se a dissolução do fuso acromático. Cada núcleo tem n cromosomas, um de cada par homólogo original. Os cromossomas têm dois cromatídeos.

Divisão II:

Prófase II- em cada uma das células da divisão I há individualização dos cromossomas, dissolução do invólucro nuclear, formação do fuso acromático e afastamento dos centríolos.

Metáfase II- os cromossomas dispõem-se no equador do fuso, com os centrómeros no plano equatorial.

Anáfase II - dá-se o rompimento dos centrómeros e separação dos cromatídeos, sendo estes arrastados para pólos opostos.

Telófase II- dissolvem-se os fusos acromáticos, formando-se quatro invólucros nucleares. Todos os núcleos contêm n cromossomas.

Aula Prática - Fase Mitótica em Células Vegetais

Nesta actividade laboratorial efectuamos um preparação microscópica de um vértice vegetativo de uma cebola. Esta havia sido, com antecedência, mergulhada em água, para que fosse possível visualizarmos, ao MOC, as diversas fases da mitose. Posteriormente, teríamos de reconhecer e desenhar as diversas etapas identificadas.



Relexão: Após um longo processo para elaborar a preparação, obtivemos um resultado bem-sucedido. Conseguimos observar ao microscópio as várias fases da mitose,(em diferentes estádios), identificá-las e compará-las entre si. Através desta experiência tornou-se mais fácil a compreensão deste processo de divisão celular, bem como a identificação das suas etapas.

Fecundação e Meiose

Quando ocorre fecundação (fusão de dois gâmetas), dá-se a duplicação cromossómica, formando-se células diplóides com pares de cromossomas do mesmo tipo (cromossomas homólogos), com forma e estrutura idênticas e genes correspondentes, um de origem materna e outro de origem paterna.
No entanto, a quantidade de material genético, na mesma espécie, mantém-se constante de geração para geração. Isto implica a ocorrência de um processo de divisão celular que reduza o número de cromossomas para metade (de 2n para n), passando a célula de diplóide para haplóide: a meiose.



Estratégias de Reprodução Assexuada

Reprodução Assexuada - tipo de reprodução sem intervenção de células sexuais e sem fecundação, na qual os descendentes provêm de um único progenitor, sendo geneticamente idênticos a ele e entre si.

Bipartição/Cissiparidade: a célula divide-se em duas células-filhas aproximadamente iguais.
Exemplos: paramécia, amiba, planária


Gemiparidade/Gemulação: surgem pequenas saliências no progenitor - gomos ou gemas -, que acabam por originar descendentes. Nos seres pluricelulares, os descendentes não se separam dos progenitores, originando colónias.
Exemplos: leveduras, esponja, hidra


Fragmentação: após a ocorrência de uma fragmentação no organismo, este é capaz de regenerar as partes do corpo em falta em cada fragmento.
Exemplos: estrela-do-mar, anémona, planária, espirogia


Multiplicação Vegetativa: porções de determinados órgãos (como folhas, rizomas, tubérculos, estolhos...) com grupos de células indiferenciadas originam novos descendentes.
Exemplos: morangueiro, ebolas, batateira, fetos


Esporulação: produção de células resistêntes- esporos - capazes de germinar e originar novos descendentes, quando as condições do meio são favoráveis.
Exemplos: bolor, fetos, musgo



Partenogénese: são formados descendentes a partir de um óvulo não fecundado.
Exemplo: pulgões, abelhas, alguns peixes, aníbios e reptéis



Reflexão: Apesar da existência de várias estratégias de reprodução assexuada, em todas elas se formam indivíduos geneticamente idênticos. Este processo é vantajoso, visto que é bastante rápido e é gasta pouca energia. Além disso, uma vez que é necessário apenas um progenitor, podem formar-se colónias a partir de um só ser. No entanto, como a variabilidade genética é praticamente nula, a reprodução assexuada pode trazer a desvantagem de não favorecer a evolução da espécie.

Diferenciação Celular

Apesar de todas terem a mesma informação genética, as células têm formas e funções diferentes, dependendo do ambiente circundante.
Ao longo do desenvolvimento do indivíduo ocorre a diferenciação celular (especialização das células em determinadas funções). Isto é conseguido através da inibição de algumas funções, "adormecidas" por inibidores. Ou seja, cada célula conserva todo o seu DNA, embora só uma parte do material genético esteja activa.
As células indiferenciadas podem readquirir a capcidade de originar um novo organismo, designando-se por células totipotentes.


Importância do DNA na Investigação Forense

- A técnica de identificação baseada na comparação de DNA foi intitulada como a maior revolução científica no mundo forense desde o reconhecimento das impressões digitais como característica individual.
- Esta técnica é muito importante na identificação pessoal, visto que a informação do DNA de cada indivíduo é única.
- Enquanto as impressões digitais podem ser modificadas através de cirurgias, não é possível alterar o DNA de um indivíduo.
O DNA de interesse forense pode encontrar-se tanto no núcleo como nas mitocôndrias de uma célula.
Existe um modo rápido e simples de comparar o DNA de diferentes pessoas: O perfil do DNA (contituído por sete etapas):

1. Colecta da amostra: são recolhidas evidências biológicas no local do crime, sendo que as mais comuns são sangue, sémen, saliva, cabelo, pele, urina, unhas, ossos, suor, fezes, músculo, pêlos e dentes.



2. Isolamento do DNA: o DNA é extraído das células ou tecidos das amostras.

3. Corte do DNA: O DNA é dividivo em fragmentos por acção de uma enzima de restrição.

4. Separação dos Fragmentos: as porções de DNA são ordenadas por tamanhos, através da electroforese.

5. Tranferência do DNA: os fragmentos são transferidos para uma membrana de nailon para melhor visualização.

6. Hibridização de Sondas: formam-se segmentos de DNA marcados, através de processos de radioactividade ou fluorescência.

7. Perfil do DNA: é contituído um padrão com bandas de diferentes tamanhos, que pode ser comparado com o de outros indivíduos.



Aplicações deste processo:


- Incriminar os culpados
- Inocentar pessoas falsamente acusadas de crimes que não cometeram
- Corrigir injustiças do sistema judicial
- Distinguie crimes isolados de crimes em série
- Reconhecer corpos mutilados
- Identificar ossos e órgãos humanos
- Investigar a paternidade em casos de violação
- Identificar cadáveres carbonizados ou em decomposição

A análise do DNA deve ser feita de um modo muito cuidadoso, pois este está sujeito a degradações (por acção do calor e da humidade) e a contaminações (por deposição do DNA de outro indivíduo na amostra e devido à sensibilidade dos procedimentos laboratoriais)

Curiosidades:

-O primeiro caso de identificação criminal através da análise e comparação de DNA ocorreu em 1985, na Inglaterra.
-Existem casos (apesar de muito raros) em que o mesmo indivíduo é portador de dois perfis de DNA distintos.
-A probabilidade de se encontrarem duas pessoas com as mesmas sequências de fragmentos de DNA é de 1 em 6 bilhões


Reflexão:
Com a realização deste trabalho foi possível entender como funciona a identificação baseada na comparação do material genético.
Percebi que, por detrás da "simples" comparação entre dois perfis de DNA, existe um longo processo que deve ser realizado com o máximo rigor e cuidado possível, visto que o mais ínfimo erro pode provocar a degradação ou contaminação das evidências criminais.
Concluí também que o DNA é muito importante na investigação forense, visto que a informação genética de cada indivíduo é exclusiva, sendo assim possível identificar qualquer pessoa (salvo raríssimas excepções).
Este trabalho permitiu-me também comprovar que o material genético é, de facto, o suporte de toda a informação biológica, constituíndo algo incomparável.