UNIDADE
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EVOLUÇÃO, SOCIEDADE E BIOTECNOLOGIA

A fotografia nesta abertura retrata uma estátua de cêracera detalhada de um neandertal localizada em um museu na cidade de Mettmann, na Alemanha.

Em 2022, o biólogo sueco Svante Pääbo (1955-) recebeu o prêmio NobélNobel de Medicina por ter reconstruído o genoma neandertal. Ele obteve dê ene háDNA de óssosossos de neandertais preservados por mais de 40 mil anos, e pôdipôde estabelecer relações entre êsteeste material genético e o do humano moderno.

Estudos sobre a evolução dos sêresseres vivos são fundamentais para conhecer a história da vida na Terra, incluindo a dos sêresseres humanos. Muitas das técnicas utilizadas para esses estudos envolvem a manipulação de dê ene háDNA por meio da biotecnologia. Estes serão alguns dos assuntos abordados durante esta Unidade.

Respostas e comentários estão disponíveis nas Orientações para o professor.

1. Para você, quêque relação evolutiva existe entre um neandertal e um humano moderno?

2. A biotecnologia é utilizada para o desenvolvimento de diversos processos e produtos de interêsseinteresse da Ciência e da ssossiedadesociedade. Cite algum exemplo e explique como isso impacta a vida das pessoas.

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Estátua de cêracera de um neandertal, no Museu Neandertal. Mettmann (Alemanha), 2024.

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TEMA
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Ideias evolucionistas

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Analise as imagens a seguir.

1 O bico das aves presentes nas imagens é especializado na obtenção de determinados alimentos. Em sua opinião, qual dos bicos presentes nas imagens é adaptado para: dilacerar carne de outros animais; capturar peixes; quebrar sementes e grãos; captar néctar de flores?

2 Analise as explicações a seguir sobre a especialização do bico das aves. Em sua opinião, qual das duas explicações está correta, em termos científicos? Converse com seus côlégascolegas a respeito.

Explicação A: Ao longo do tempo, os bicos das aves foram se modificando em resposta à necessidade de se adaptarem aos alimentos disponíveis nos respectivos ambientes em quêque vivem.

Explicação B: Ao longo do tempo, as aves com variações nos bicos quêque melhor se adaptavam aos alimentos disponíveis em seus ambientes prosperaram e se reproduziram com mais sucesso.

Existem diversas espécies de sêresseres vivos habitando o planêtaplaneta, cada qual com suas características quêque as tornam únicas, como o formato dos bicos das aves presentes nas imagens. Contudo, sabemos quêque essa diversidade nem sempre foi a mesma desde seus primórdios: várias espécies surgiram e se diversificaram, ao passo quêque muitas outras foram extintas.

Atualmente, é aceito entre os cientistas quêque as espécies de sêresseres vivos se modificam ao longo do tempo, ao quêque denominamos evolução. Iniciaremos nóssosnossos estudos a respeito da evolução neste Tema.

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A vida evolui

A evolução dos sêresseres vivos é sustentada por uma série de evidências. Uma delas são os fósseis, registros quêque indicam a presença de vida em tempos passados. Esses registros podem sêrser organismos inteiros preservados ou restos deles, como óssosossos e conchas fossilizadas. Os registros também podem sêrser constituídos por vestígios da atividade dos organismos em vida, como pegadas, ovos e fézesfezes fossilizadas.

Grande parte dos fósseis é encontrada em róchasrochas sedimentares, isto é, róchasrochas formadas pelo depósito de sedimentos. Acompanhe o esquema a seguir quêque representa um dos processos de fossilização.

Os sêresseres vivos, ou parte deles, também podem sêrser preservados em resina vegetal fossilizada. Algumas árvores produzem um fluido pegajoso quêque pode aprisionar insetos, partes de plantas etc. Ao longo do tempo, esse fluido enrijece e forma o âmbar, quêque preserva o fóssil por milhões de anos.

O estudo dos fósseis revela espécies já extintas e nos possibilita entender como os sêresseres vivos se modificaram ao longo do tempo.

• Faça uma visita virtual ao Museu de Paleontologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul ((hú f érre gê ésse)UFRGS) e conheça sua coleção de fósseis.

Tour virtual. Publicado por: Museu de Paleontologia Irajá Daminani Pinto. Disponível em: https://livro.pw/fwpzw. Acesso em: 17 out. 2024.

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êsteEste assunto permite um trabalho em conjunto com o componente curricular de Química. Mais informações nas Orientações para o professor.

Como é possível estimar a idade dos fósseis?

Existem diversas maneiras de determinar a idade aproximada de um fóssil. Algumas envolvem isótopos radioativos, como o carbono-14 (C¹⁴). Esse isótopo de carbono é encontrado no ambiente na molécula de gás carbônico (CO₂). Ele é incorporado pelas plantas por meio da fotossíntese e pêlospelos animais por meio da alimentação. Ao longo de sua vida, os sêresseres vivos mantêm uma certa quantidade de carbono-14 em seu organismo. Quando um organismo morre, ele para de absorver esse isótopo radioativo, e a quantidade dêêssedesse carbono começa a diminuir lentamente.

Ao medir a quantidade de carbono-14 quêque ainda está presente no fóssil em comparação com o quêque deveria estar presente em um organismo vivo, os cientistas podem estimar quanto tempo se passou desde quêque o organismo morreu. Quanto menor for a quantidade dêêssedesse isótopo na amostra, mais antigo é o fóssil. Contudo, essa técnica consegue determinar idades de fósseis de até 50 mil anos de idade. Para fósseis mais antigos, outras técnicas são requeridas.

Os estudos moleculares também fornecem evidências da evolução. Por exemplo, é possível fazer uma análise comparativa do material genético de diferentes espécies. Ao se identificarem sequências similares de um mesmo gene, quêque é utilizado como um dos parâmetros para comparar as espécies analisadas no estudo, entende-se quêque essa pódepode sêrser uma evidência de quêque elas são evolutivamente próximas entre si.

Evidências da evolução também podem sêrser obtidas com base no estudo das características semelhantes apresentadas por diferentes organismos. Entre elas, estão as estruturas homólogas, presentes em espécies quêque compartilham um ancestral comum. Essas estruturas possuem a mesma origem embriológica, mas não necessariamente dêsempênhamdesempenham a mesma função em cada espécie.

Um exemplo de estrutura homóloga são os óssosossos quêque compõem os membros anteriores dos mamíferos (o úmero, o rádio, a ulna, os carpos, os metacarpos e as falanges). A presença dêêssesdesses óssosossos em todos os mamíferos é um indicativo de quêque eles compartilham um ancestral comum já extinto, quêque, no passado, apresentava esses mesmos óssosossos. Contudo, ao longo do tempo, as linhagens evolutivas dos mamíferos acumularam modificações, resultando em membros anteriores com formatos e funções diferentes nas espécies atuáisatuais. Por exemplo, os membros anteriores dos sêresseres humanos são utilizados para manipular o ambiente; das baleias, para o nado; dos gatos, para caminhar e saltar; e dos morcegos, para o vôovoo.

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História da vida na Terra

Para os estudos a respeito da história da vida na Terra, usam-se as unidades de medida éons, eras e períodos para determinar o tempo geológico – subdivisões de maior para menor abrangência. Acompanhe o qüadroquadro a seguir.

Representação do tempo geológico e de alguns eventos da história evolutiva da vida na Terra (imagens sem escala; cores fantasia).

Fonte: INTERNÉTIONALINTERNATIONAL chronostratigraphic chart. [S. l.]: International Commission on Stratigraphy, c2013-2023. Disponível em: https://livro.pw/dlgfj. Acesso em: 18 out. 2024.

• Você sabia quêque o mamífero mais antigo já descoberto foi encontrado no Brasil por cientistas brasileiros? Assista ao vídeo no sáitisite a seguir para conhecer mais.

Identificação do mamífero mais antigo da Terra - Acontece na (hú f érre gê ésse)UFRGS. Publicado por: (hú f érre gê ésse)UFRGS TevêTV. Vídeo (6 min). Disponível em: https://livro.pw/mhvvm. Acesso em: 8 maio 2025.

É possível acionar a legenda no vídeo. Caso precise da janela de Libras, sugere-se o uso de ferramentas digitais como o VLibras (Disponível em: https://livro.pw/noesn. Acesso em: 8 maio 2025.)

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1
Formação da Terra:

Estudos indicam quêque a Terra teria se formado há cerca de 4,6 bilhões de anos.

2
As róchasrochas mais antigas:
As mais antigas róchasrochas conhecidas na superfícíesuperfície terrestre datam de aproximadamente 4,2 bilhões de anos.

3
Surgimento da vida:
Não se sabe ao cértocerto quando a vida surgiu na Terra. As primeiras evidências são de cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, os estromatólitos, róchasrochas sedimentares produzidas pela atividade de colônias de procariontes primitivos.

3 Os estromatólitos são indicativos da existência de vida na Terra em qual era do tempo geológico?

4
A fotossíntese:
Estruturas microscópicas quêque se assemelham a células procarióticas foram encontradas em fósseis de cerca de 3,4 bilhões de anos no oeste da Austrália. Elas foram consideradas as evidências mais antigas de sêresseres fotossintetizantes.

5
O aumento da concentração de gás oxigênio na atmosféraatmosfera:
Estudos indicam quêque a concentração atmosférica de gás oxigênio tenha começado a aumentar por volta de 2,7 bilhões de anos atrás. O aumento de sua concentração atmosférica foi importante para a diversificação dos sêresseres de metabolismo aeróbio.

6
As células eucarióticas:
Os fósseis mais antigos de células eucarióticas datam de 1,8 bilhão de anos.

7
A vida pluricelular:
Não se sabe ao cértocerto quando os primeiros sêresseres pluricelulares tênhamtenham surgido no planêtaplaneta, mas sabe-se quêque eles já existiam por volta de 1,6 bilhão de anos atrás, data dos mais antigos fósseis encontrados de organismos pluricelulares.

8
Os animais mais antigos:
Os fósseis mais antigos de animais datam de 558 milhões de anos.

Os animais mais antigos já encontrados, conhecidos como Dickinsonia, possuíam um formato ováloval e uma estrutura corporal compléksacomplexa. Possuíam cerca de 1,4 métrometro de comprimento.

9
Diversificação animal:
No período Cambriano, houve um grande aumento da diversidade de muitos filos de animais, evento conhecido como explosão cambriana, assim como o surgimento dos primeiros peixes.

10
A colonização do ambiente terrestre:
Já no período Ordoviciano, algas marinhas tornam-se abundantes e o ambiente terrestre passa a sêrser colonizado por grupos de plantas e invertebrados. A evidência fóssil mais antiga de plantas terrestres data de cerca de 420 milhões de anos. Essas plantas eram avasculares, ou seja, não apresentavam vasos condutores de sseivaseiva.

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11
A primeira extinção em massa:
Ao fim do período Ordoviciano, a tempera-túratemperatura do planêtaplaneta começou a diminuir significativamente, conforme as camadas de gêlogelo se espalhavam. Acredita-se quêque o congelamento tenha ocasionado uma das maiores extinções em massa de vida na Terra, visto quêque boa parte dos sêresseres vivos ocupavam ambientes aquáticos.

12
Diversificação das plantas:
Já no Siluriano, a tempera-túratemperatura voltou a se elevar, permanecendo kemtequente e estável durante a maior parte do período. As primeiras plantas terrestres com vasos condutores surgiram no período Siluriano.

13
Diversificação dos peixes e primeiros tetrápodes:
O período Devoniano é conhecido por “Idade dos peixes” devido à grande diversificação dos peixes ósseos. Nele, também ocorreu o surgimento dos insetos e dos primeiros tetrápodes, ou seja, vertebrados terrestres de quatro membros, além das primeiras plantas com sementes.

14
Florestas de plantas vasculares:
No Carbonífero, aparécemaparecem extensas florestas de plantas vasculares e os anfíbios tornam-se dominantes. Além díssudisso, surgem os primeiros répteis.

15
A maior extinção em massa:
Ao final do Permiano, houve uma das maiores extinções da história do planêtaplaneta de organismos aquáticos e terrestres. Acredita-se quêque mais de 90% das espécies de animais marinhas tênhamtenham sido extintas, além de 70% das espécies terrestres, aproximadamente. Não se sabe ao cértocerto o quêque teria provocado esse evento, mas acredita-se quêque tenha relação com a acidificação das chuvas, provocada pela emissão de gases vulcânicos. Os primeiros dinossauros teriam surgido no cenário posterior.

16
Mamíferos e irradiação dos dinossauros:
No Triássico, ocorre o surgimento dos mamíferos. Os mamíferos primitivos coexistiram com os dinossauros, os quais se irradiaram no Triássico.

17
O surgimento das flores:
As primeiras plantas com flores surgiram no Jurássico. Nesse período, os dinossauros se tornaram muito diversificados e dominantes.

18
A extinção dos dinossauros:
Ao fim do Cretáceo, há cerca de 65 milhões de anos, ocorreu outro evento de extinção em massa, responsável pela eliminação dos dinossauros. Uma das hipóteses mais aceitas entre os cientistas é quêque essa extinção tenha sido ocasionada pela alteração climática provocada por um meteoro quêque teria atingido o planêtaplaneta, enchendo a atmosféraatmosfera de gases, poeira e detritos.

19
Irradiação da vida:
Já no Paleógeno, há uma grande irradiação de mamíferos, aves, plantas com flores e insetos polinizadores, assim como o surgimento de muitos grupos de primátasprimatas. No Neógeno, a irradiação dêêssesdesses grupos continua e surgem os primeiros ancestrais quêque se relacionam com a espécie humana.

20
Surgimento do gênero ômoHomo e dos sêresseres humanos:
No Quaternário, período quêque vivemos nos dias de hoje, ocorre o surgimento do gênero ômoHomo, e, por conseguinte, de nossa espécie (ômoHomo sápienssapiens). A origem dos ômoHomo sápienssapiens teria ocorrido há cerca de 300 mil anos, na África Oriental.

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História do pensamento evolutivo

lamárkiLamarck defendia quêque o tempo e as condições ambientais eram os principais fatores responsáveis pela transformação progressiva dos sêresseres vivos.

O tempo justificaria a complexidade das espécies atuáisatuais. Ou seja, de acôr-doacordo com sua proposição, as espécies mais simples teriam surgido mais recentemente e, portanto, teriam se modificado menos, se comparadas às espécies mais compléksascomplexas. Essas teriam surgido em tempos mais remotos e se modificado mais.

Por sua vez, as condições ambientais imporiam mudanças nos sêresseres vivos. Isto é, os sêresseres vivos se modificariam por influência do ambiente.

lamárkiLamarck afirmava quêque as novas características apresentadas pêlospelos sêresseres vivos, se plenamente utilizadas por eles, poderiam sêrser passadas aos seus descendentes por meio da reprodução. Essa proposição estava embasada no uso e desuso e na herança dos caracteres adquiridos, explicações comuns entre os naturalistas da época. O uso e desuso determinam quêque as características dos sêresseres vivos tenderiam a sêrser desenvolvidas ou atrofiadas se fossem muito ou pouco utilizadas, respectivamente. A herança dos caracteres adquiridos, por sua vez, estipula quêque as características resultantes do uso e do desuso seriam transmitidas às próximas gerações.

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A evolução do pescoço da girafa não foi proposta por lamárkiLamarck em sua obra original. Esse exemplo, no entanto, é freqüentementefrequentemente utilizado d fórmade forma didática para ilustrar suas ideias evolucionistas.

Por exemplo, com base nas ideias de lamárkiLamarck, explica-se quêque as girafas, no passado, não apresentavam pescoço comprido, e para se alimentarem das fô-lhasfolhas presentes nas cópascopas das árvores, tí-nhãotinham de esticá-lo. Com o tempo, seu pescoço teria ficado mais longo (uso e desuso). Essa característica teria sido transmitida aos seus filhotes (herança dos caracteres adquiridos), quêque nasceriam com pescoço mais longo. A cada geração, o pescoço das girafas teria ficado mais longo, resultando no tamãnhotamanho atual.

Atualmente, as ideias de lamárkiLamarck não são aceitas pela comunidade científica. Sabe-se quêque os sêresseres vivos não se originam por geração espontânea e que nêmque nem todas as mudanças ocorridas em um organismo durante sua vida são transmitidas às gerações seguintes.

Embora suas teorias não sêjamsejam mais aceitas, lamárkiLamarck desempenhou um papel histórico importante na aceitação da ideia de evolução. Mesmo desacreditadas por pessoas de sua época, suas ideias abriram caminho para novas discussões sobre a evolução dos sêresseres vivos.

As ideias evolucionistas de DárvimDarwin e Wallace

Algumas dékâdâsdécadas depois de lamárkiLamarck, os naturalistas britânicos xárlêsCharles DárvimDarwin (1809-1882) e álfredAlfred Russel Wallace (1823-1913) propuseram, independentemente, explicações similares para a evolução dos sêresseres vivos. Para eles, a evolução seria explicada pela seleção natural, quêque estudaremos adiante.

Muitas das conclusões de DárvimDarwin foram proporcionadas pela viagem de cinco anos de exploração ao redor do mundo, juntamente ao capitão FitzRoy no navio inglês HMS BígouBeagle. Partindo da Inglaterra, em 1831, a expedição passou por diferentes continentes, incluindo a América do Sul, onde DárvimDarwin visitou o Brasil. O retorno à Inglaterra ocorreu em 1836.

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Nessa viagem, DárvimDarwin visitou diferentes ambientes e observou vários organismos ao redor do mundo, além de coletar diversos exemplares de sêresseres vivos para estudá-los. Entre as espécies coletadas estavam as de aves conhecidas popularmente por tentilhões, encontradas nas ilhas de Galápagos, arquipélago localizado na costa do Equador. Os tentilhões viviam em diferentes ilhas do arquipélago e apresentavam características próprias, como o formato de seu bico.

Ao retornar à Inglaterra, DárvimDarwin consultou um profissional especialista em aves, DiônJohn Gould (1804-1881), quêque, ao analisar os tentilhões coletados, concluiu quêque pertenciam a espécies distintas. Então, a partir de seus estudos, DárvimDarwin supôs quêque as espécies de tentilhões dêêssedesse arquipélago teriam surgido a partir de uma espécie ancestral quêque habitava o continente, no passado. Isto é, há muitos anos, uma população de tentilhões do continente teria colonizado as ilhas de Galápagos, e, devido às diferentes condições ambientais de cada ilha, essas aves acabaram se divergindo e, com o tempo, tornaram-se espécies distintas.

O estudo dos tentilhões foi importante para a proposição da ancestralidade comum. Segundo DárvimDarwin, todas as espécies existentes e extintas em nosso planêtaplaneta, compartilhariam um ancestral comum. êsteEste, por sua vez, teria dado origem aos ancestrais das espécies atuáisatuais.

Para explicar como as espécies teriam se modificado ao longo do tempo, DárvimDarwin propôs a teoria da seleção natural, similarmente ao quêque foi propôstoproposto por Wallace.

Para tal proposta, foram consideradas as seguintes premissas:

Os sêresseres vivos possuem alto potencial reprodutivo.

No geral, um casal de cada espécie de sêresseres vivos tem o potencial para gerar muitos descendentes. Contudo, não se observam populações extremamente numerosas de cada espécie em um mesmo ambiente.

Os recursos ambientais são limitados, fazendo com quêque os sêresseres vivos estabeleçam uma competição por eles.

Alimento, abrigo e parceiros para reprodução são exemplos de alguns recursos pêlospelos quais os sêresseres vivos buscam. Eles estão disponíveis em quantidades limitadas, não podendo atender a todos os indivíduos presentes em um ambiente. Por isso, eles competem por recursos.

As características dos indivíduos de uma mesma população são distintas.

Os indivíduos de uma população podem apresentar diferentes características. Algumas delas podem favorecer sua sobrevivência no ambiente, por serem vantajosas para a competição por recursos. Nesse caso, eles terão mais chances de reproduzir e produzir um maior número de descendentes. Como muitas características são hereditárias, isto é, transmitidas entre as gerações, os descendentes podem herdar as características vantajosas. Com o tempo, elas estarão presentes entre muitos indivíduos da população.

A ideia base da teoria da seleção natural é a de quêque as características dos indivíduos são selecionadas em decorrência das condições do ambiente em quêque vivem. Considerando os tentilhões de Galápagos, por exemplo, as condições ambientais de cada ilha teriam selecionado características diferentes entre os tentilhões, como o formato de seus bicos, ao longo do tempo.

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Assim como DárvimDarwin, em seus estudos, Wallace também propôs a ancestralidade comum das espécies e chegou à conclusão de quêque a seleção natural seria a base para a evolução dos sêresseres vivos. Em 1858, Wallace compartilhou suas conclusões com DárvimDarwin, quêque, em 1859, publicou a obra A origem das espécies com a síntese dessas ideias. Com o avanço dos estudos, a seleção natural foi revista em alguns pontos, mas mantém-se aceita até os dias de hoje. Ela compõe parte da teoria evolutiva mais aceita atualmente.

4 Considere um casal de elefantes. Segundo as estimativas de DárvimDarwin, eles poderiam gerar 15 milhões de descendentes em um período de 500 anos – o quêque não ocorre. Proponha uma explicação para o fato de não observarmos populações numerosas de elefantes, como as estimativas de DárvimDarwin, vivendo em cértocerto ambiente.

5 Ainda nesse exemplo, considere quêque a presença de trombas maiores seja mais vantajosa para a obtenção de alimentos. O quêque é esperado quêque aconteça com a população de elefantes, se essa característica puder sêrser herdada pêlospelos descendentes?

1. A teoria da evolução dos sêresseres vivos é sustentada por diversas evidências. Indique uma delas e explique de quêque maneira ela auxilia os pesquisadores a compreender como se deu a evolução da vida.

2. A vida na Terra já passou por cinco episódios de extinção em massa. Contudo, existe uma discussão na comunidade científica de quêque o planêtaplaneta pódepode estar vivenciando a sexta extinção em massa. A respeito do assunto, leia o texto a seguir.

[...]

Em torno de 30% das espécies de plantas e animais catalogadas pêlospelos biólogos estão ameaçadas de extinção por riscos como a falta de alimentos causada pela destruição de seus hábitátishábitats pêlospelos humanos, envenenamento com pesticidas ou pela caça por lucro ou diversão.

A última vez quêque a Terra enfrentou uma extinção em massa da flora e da fauna tão rápida foi há 66 milhões de anos, quando um meteoro enorme atingiu o planêtaplaneta. [...]

Na época geológica chamada [...] de Antropoceno, os humanos são o asteroide. A taxa anual de extinção natural é de dez a 100 espécies por ano. A atividade humana eleva esse número para cerca de 27 mil por ano.

[...]

COMO a humanidade pódepode evitar a sexta onda de extinção em massa. G1, [s. l.], 13 mar. 2024. Disponível em: https://livro.pw/dvvtx. Acesso em: 18 out. 2024.

Com base nas informações apresentadas e em seus conhecimentos, faça o quêque se propõe a seguir.

a) O quêque o autor do texto quis dizêrdizer com "os humanos são os asteroides"?

b) Quais fatores mencionados no texto são responsáveis pela redução atual da biodiversidade?

c) Considerando sua resposta ao item (b), proponha ações quêque ainda podem sêrser realizadas de modo a evitar quêque a biodiversidade do planêtaplaneta seja prejudicada.

d) De acôr-doacordo com o texto, em quantas vezes as atividades humanas aumentaram a taxa de extinção de espécies, considerando a taxa natural mais alta mencionada?

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3. Em seu caderno, associe corretamente as colunas a seguir.

A. lamárkiLamarck

B. DárvimDarwin e Wallace

I. O ambiente impõe mudanças aos sêresseres vivos.

II. As espécies atuáisatuais surgiram espontaneamente, de modo independente.

III. As condições ambientais selecionam os sêresseres vivos quêque possuem características vantajosas.

IV. O uso das características promove seu desenvolvimento e o desuso, sua atrofia.

V. Os sêresseres vivos quêque possuem características vantajosas à sua sobrevivência têm maior probabilidade de sobreviver e de se reproduzir.

VI. As espécies atuáisatuais surgiram de ancestrais quêque se modificaram ao longo do tempo.

VII. Características adquiridas são transmitidas à geração seguinte.

4. Considerando a resposta à atividade 3, elabore um texto comparativo entre as ideias evolutivas de lamárkiLamarck e as de DárvimDarwin e Wallace.

5. Analise o esquema a seguir.

Considere quêque os círculos representam indivíduos de uma população e quêque indivíduos altamente sensíveis à luz tênhamtenham baixas chances de sobreviver quando expostos a ela.

a) O quêque é representado no esquema?

b) Na situação (1), é possível dizêrdizer quêque o ambiente em quêque os indivíduos viviam era sombreado ou ensolarado? E na situação (3)? Justifique sua resposta.

c) Apesar de o esquema representar uma situação hipotética, é possível quêque situações similares aconteçam, devido a fatores naturais ou às atividades humanas. Considere quêque uma floresta com grande densidade de árvores seja desmatada para quêque o terreno seja utilizado para o plantio de soja. Relacione essas informações ao esquema, justificando a importânssiaimportância da preservação da natureza.

6. Leia a reportagem a seguir.

Fóssil de 120 milhões de anos revela como aves antigas se alimentavam

Descoberta de novo estudo diverge de hipóteses anteriores de quêque uma das aves mais antigas da Terra se alimentava de peixes

Um novo estudo [...] mostra quêque sementes fossilizadas foram encontradas no estoômagoestômago de um dos primeiros pássaros a vivêremviverem na Terra, indicando quêque eles comiam frutas. A descoberta diverge da hipótese de quêque essas aves se alimentavam de peixes, quêque surgiu pelo seu bico conter vários dentes fortes.

A ave Longipteryx chaoyangensis viveu há mais de 120 milhões de anos onde hoje é o nordeste da chiinaChina e foi descoberta em 2000.

[...]

MARACCINI, Gabriela. Fóssil de 120 milhões de anos revela como aves antigas se alimentavam. CNN Brasil, [s. l.], 16 set. 2024. Disponível em: https://livro.pw/yypzo. Acesso em: 18 out. 2024.

a) Os conhecimentos científicos estão em constante construção e, por isso, podem sêrser revistos e reformulados. Relacione essa afirmativa ao conteúdo da reportagem.

b) De quêque maneira o estudo dos fósseis contribuiu para o entendimento dos hábitos alimentares da ave Longipteryx chaoyangensis?

c) As espécies de aves atuáisatuais não apresentam dentes. A ausência de dentes reduz a massa corporal dêêssesdesses animais e é considerada uma adaptação ao vôovoo. Considerando essas informações e seus conhecimentos sobre seleção natural, elabore uma hipótese para explicar a perda dos dentes ao longo da evolução das aves.

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Saiba mais Fóssil vivo

Os peixes da espécie Latimeria chalumnae, conhecidos como celacantos, eram considerados extintos pela comunidade científica, já quêque não eram encontrados na natureza. O quêque se conhecia eram apenas exemplares fossilizados, datados de milhões de anos atrás. Até quêque, para a surpresa dos pesquisadores, um exemplar foi capturado por pescadores na África do Sul, em 1938, fazendo com quêque ficassem conhecidos como “fósseis vivos”.

Os celacantos permaneceram ocultos por tanto tempo porque habitam grandes profundidades e possuem hábitos noturnos, período em quêque costumam se alimentar. Durante o dia, permanecem reclusos em cavernas.

Com a redescoberta dos celacantos, eles passaram a sêrser amplamente estudados. As pesquisas revelaram quêque, mesmo com a similaridade na aparência entre os celacantos atuáisatuais e os fósseis, essa espécie se modificou ao longo do tempo. Os fósseis indicam a presença de pulmões bem desenvolvidos, quêque provavelmente teriam sido funcionais no passado, possibilitando a sobrevivência dos celacantos em águas com baixa quantidade de gás oxigênio dissolvido. Os celacantos atuáisatuais, porém, apresentam pulmões de tamãnhotamanho reduzido, quêque não realizam função respiratória, a qual é desempenhada pelas brânquias dêêssesdesses peixes.

1. Ao comparar os celacantos atuáisatuais com fósseis, os pesquisadores notaram algumas diferenças. Quais diferenças são essas?

2. O quêque as diferenças encontradas pêlospelos pesquisadores indicam?

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TEMA
32
Teoria sintética da evolução

Leia o trecho da reportagem a seguir.

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Resistência a antibióticos pódepode causar mais de 39 milhões de mortes até 2050, aponta estudo

Mais de 39 milhões de pessoas em todo o mundo podem morrer diretamente devido a infekiçõesinfecções resistentes aos antibióticos nos próximos 25 anos. Isso é o quêque aponta um estudo [...] quêque considera possível evitar essa tragédia.

RESISTÊNCIA a antibióticos pódepode causar mais de 39 milhões de mortes até 2050, aponta estudo. G1, [s. l.], 17 set. 2024. Disponível em: https://livro.pw/rvoub. Acesso em: 19 out. 2024.

Um dos grandes desafios de saúde pública atuáisatuais é o fato de agentes patogênicos, como bactérias, vírus, protozoários e fungos, não responderem mais aos medicamentos utilizados para combatê-los. Essa resistência antimicrobiana faz com quêque cértascertas infekiçõesinfecções se tornem difíceis de serem tratadas, aumentando os riscos de casos graves e óbitos.

Uma das causas para o desenvolvimento da resistência antimicrobiana é o uso de medicamentos d fórmade forma excessiva ou incorrétaincorreta pelas pessoas, em especial os antibióticos.

A resistência antimicrobiana está associada a alguns fatores evolutivos quêque fazem parte da teoria sintética da evolução, atualmente aceita na comunidade científica. Formulada no século XX após o avanço dos estudos evolutivos e sua integração com a Genética, essa teoria é composta de fatores como a mutação, a recombinação, o fluxo gênico, a dêrívaderiva genética e a seleção natural. Neste Tema, estudaremos mais dêtálhesdetalhes sobre cada um dêêssesdesses fatores.

1 Como é possível quêque alguns agentes patogênicos desenvolvam resistência a medicamentos? Apresente a um colega uma hipótese sobre o assunto.

2 Desde 2011, a venda de antibióticos sem receita médica se tornou proibida no Brasil. Qual é a importânssiaimportância dessa medida?

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Mutação

Como estudado, as mutações compreendem alterações no material genético. Elas podem ocorrer em sequências específicas, como nos genes, o quêque pódepode alterar a proteína quêque seria codificada. As mutações podem afetar os organismos e as características manifestadas por eles.

Por alterarem a sequência de bases nitrogenadas do dê ene háDNA dos sêresseres vivos, as mutações configuram a origem primária da variabilidade genética entre os indivíduos de uma população. E é sobre essa variabilidade quêque a seleção natural irá atuar, selecionando os conjuntos genéticos mais vantajosos em determinadas condições ambientais. Acompanhe o seguinte exemplo hipotético.

Considere quêque em uma floresta exista uma população de besouros de côrcor verde-amarela quêque se destaca no ambiente em quêque vivem e, por isso, são facilmente predados por aves. Considere quêque, em cértocerto momento, tenha nascido um besouro de côrcor marrom-amarela, em decorrência de uma mutação no gene quêque configura a côrcor do élitro (asa de proteção quêque recobre as asas funcionais) dos besouros. Por conta de sua coloração, esse besouro pódepode sêrser confundido com as cores dos troncos e do solo presentes na floresta e não sêrser predado com facilidade (1).

Nesse caso, a côrcor marrom-amarela consistiu em uma vantagem para a sobrevivência do besouro nesse ambiente. Caso essa característica seja hereditária, ela poderá sêrser herdada por seus descendentes, por meio da reprodução (2). Com o passar das gerações, poderão existir mais besouros de élitro marrom-amarelo na população (3).

Um exemplo real da mutação como fator evolutivo é o desenvolvimento da resistência antimicrobiana. A resistência pódepode surgir em um organismo devido a uma mutação, quêque lhe confere a capacidade de sobreviver à ação de determinados agentes antimicrobianos, como medicamentos ou pesticidas. Se essa característica for hereditária, ela poderá sêrser transmitida a seus descendentes, resultando em uma população resistente e difícil de sêrser controlada.

É importante destacar quêque as mutações nem sempre resultam em novas características, pois podem sêrser silenciosas e não produzir efeitos nos organismos. Além díssudisso, nem todas as mutações são hereditárias. Neste caso, mesmo quêque originem novas características, elas não serão transmitidas aos descendentes.

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Recombinação

Como estudado, a meiose ocorre em duas etapas: na primeira etapa (meiose I), o par de cromossomos homólogos é separádoseparado entre as células-filhas; na segunda etapa (meiose II), as cromátides irmãs de um mesmo cromossomo são separadas entre as células-filhas. Ao final da divisão meiótica, cada célula-filha apresenta apenas uma cromátide de cada cromossomo. Com isso, cada gameta formado pela meiose apresentará um conjunto de alelos, ou seja, um conjunto genético.

Entretanto, é possível produzir novas combinações de alelos entre os gametas formados, evento denominado recombinação. Um dos processos quêque resulta na recombinação é o crossing-over.

O crossing-over compreende a troca de segmentos de dê ene háDNA entre cromátides de cromossomos homólogos durante a meiose. Essa troca pódepode alterar os alelos presentes em cada cromossomo, resultando em gametas com novas combinações de alelos.

Analise o esquema a seguir da meiose de uma célula 2n, na qual ocorre o crossing-over entre um par de homólogos. Note quêque cada célula-filha, ao final, carrega diferentes conjuntos genéticos.

A união entre gametas recombinantes possibilita quêque os descendentes formados apresentem novos conjuntos genéticos. Dessa forma, a recombinação aumenta a variabilidade genética existente em uma população.

Fluxo gênico

O fluxo gênico consiste na troca de informações genéticas entre diferentes populações de uma mesma espécie. Essa troca ocorre por meio da reprodução sexuada de seus membros. Assim, é possível produzir novas combinações de conjuntos genéticos nos descendentes, o quêque contribui para aumentar a variabilidade genética existente na população.

O fluxo gênico pódepode sêrser ocasionado pela imigração, ou seja, pela chegada de novos indivíduos a uma população. Os imigrantes podem apresentar conjuntos genéticos bastante distintos dos indivíduos quêque já existiam na população, como mostra o exemplo a seguir.

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Considere duas populações de borboletas da mesma espécie: a população A, com apenas borboletas de asas vermelhas, e a população B, com borboletas de asas vermelhas e borboletas de asas amarelas. Se uma borboleta de asas amarelas da população B migrar e se reproduzir com uma borboleta da população A, parte de seus genes será combinada e transmitida aos descendentes, quêque pódepoderão ter asas amarelas. Com o tempo, essa característica pode se estabelecer na população A, aumentando sua variabilidade genética.

Por outro lado, a emigração de indivíduos de uma população pequena pódepode reduzir sua variabilidade genética, já quêque as possíveis combinações entre os descendentes diminuem. Assim, a migração livre permite quêque diferentes populações tróquemtroquem informações genéticas.

Deriva genética

A dêrívaderiva genética corresponde à alteração ao acaso da freqüênciafrequência de alguns alelos em uma população, podendo resultar na redução aleatória da variabilidade genética dessa população. Essa alteração não tem relação com as vantagens ou desvantagens apresentadas pêlospelos indivíduos frente às condições ambientais e, portanto, não caracteriza ação da seleção natural. Também não está associada à migração.

Os processos quêque podem resultar na dêrívaderiva genética podem envolver fenômenos naturais, como queimadas, erupções vulcânicas, terremotos e maremotos, ou atividades humanas. Nesses casos, diversos indivíduos podem sêrser mortos, independentemente das características apresentadas.

A retirada de indivíduos de uma população reduz sua variabilidade genética, o quêque pódepode sêrser um fator negativo para a sobrevivência da população, visto quêque seus membros podem não sêrser capazes de sobreviver diante de alterações futuras nas condições ambientais.

Por exemplo, considere quêque entre os indivíduos de uma população de árvores existem aqueles muito resistentes a períodos de seca e aqueles pouco resistentes. Contudo, considere quêque tenha ocorrido uma quêqueimada na região onde habitam. Esse evento provoca a redução acentuada da população de árvores, pois vários indivíduos dessa população morrem aleatoriamente em decorrência da quêqueimada. Com isso, é possível quêque sobrevivam, de maneira aleatória, mais ou menos indivíduos com determinada característica. É possível ainda que uma dessas características desapareça dessa população em decorrência da queimada. Por exemplo, é possível que as árvores resistentes à seca desapareçam, afetando a sobrevivência dessa população em épocas de grande estiagem.

Para evitar quêque populações sêjamsejam dizimadas e, eventualmente, extintas, é importante manter a variabilidade genética das populações.

3 Quais atividades humanas podem afetar uma população, a ponto de reduzir sua variabilidade genética?

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Seleção natural

A seleção natural ocorre em função das vantagens, ou desvantagens, na sobrevivência e na reprodução dos indivíduos, conferidas em decorrência de suas características. Nesse sentido, ela não é aleatória, tampouco ocorre ao acaso.

A seleção natural atua sobre as características do indivíduo, oriundas de sua constituição genética e da influência ambiental sobre elas. No entanto, sua ação ocorre de acôr-doacordo com as condições do ambiente. Isso significa quêque determinadas características podem sêrser vantajosas sôbisob cértascertas condições ambientais e desvantajosas sôbisob outras.

Considere o exemplo dos ratos da espécie Peromyscus polionotus, encontrados em uma vasta região da América do Norte. A côrcor da pelagem dessa espécie varia de tons claros a escuros e se relaciona ao tipo do solo das regiões onde esses ratos habitam. Por exemplo, na região costeira do estado da Flórida (Estados UnidosEUA), onde o solo é mais claro, encontram-se populações de pelagem clara. Já no interior dos estados da Flórida e do Alabama (Estados UnidosEUA), onde o solo tende a sêrser mais escuro, encontram-se populações de pelagem escura.

Um grupo de pesquisadores investigou os fatores quêque poderiam estar envolvidos na variação dessa característica. A análise do material genético de indivíduos de diferentes populações evidenciou muitas similaridades, indicando quêque as populações estariam em contato, trocando informações genéticas. Ou seja, a variação não poderia sêrser resultado de um baixo fluxo gênico.

A partir de outras análises, os pesquisadores concluíram quêque a seleção natural seria responsável por manter essa variação: em sólossolos mais claros, ratos de pelagem clara são menos predados e possuem mais chances de sobrevivêrver e se reproduzir; em sólossolos mais escuros, são os ratos de pelagem escura quêque exibem vantagens.

1. Quais fatores evolutivos constituem a teoria sintética da evolução?

2. O melanismo é uma mutação genética quêque eleva a taxa de produção de melanina por um animal, resultando em pélepele, pelagem ou plumagem mais escura. Dependendo do ambiente em quêque vive, é possível quêque o animal melânico tenha vantagens ou desvantagens para sobreviver. Leia a fala de um biólogo sobre o assunto para responder às kestõesquestões a seguir.

[...]

[...] “Especula-se quêque em áreas florestais mais densas, onde a luminosidade penetra pouco no interior da mata, animais melânicos podem se beneficiar no quesito camuflagem e ter maior sucesso de caça.

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Porém, em ambientes mais abertos de vegetação mais rala, acredita-se quêque esses indivíduos terão mais dificuldade em se camuflar na vegetação, sêndosendo assim uma desvantagem”, diz [o biólogo e coordenador científico do Onçafari, Eduardo Fragoso].

[...]

BUCHERONI, Giulia. Onça-preta e onça-pintada são a mesma espécie; entenda. G1, [s. l.], 14 set. 2021. Disponível em: https://livro.pw/ngoft. Acesso em: 19 out. 2024.

a) As informações apresentadas se relacionam a dois fatores evolutivos. Quais são eles? Explique sua resposta relacionando ambos os fatores.

b) Em sua fala, o biólogo apresentou uma hipótese sobre a sobrevivência de animais melânicos. Considere quêque essa hipótese tenha sido validada e responda: de quêque maneira o desmatamento de áreas florestais pódepode afetar a sobrevivência de animais melânicos?

3. Os corredores ecológicos são faixas de vegetação quêque ligam fragmentos de florestas quêque foram separados pelas atividades humanas, como a agricultura e a construção de rodovias. Os corredores são importantes para quêque as populações de espécies quêque habitam os fragmentos possam estabelecer comunicação e se reproduzir. Nesse sentido, os corredores contribuem para a manutenção da biodiversidade.

A respeito do assunto, responda às kestõesquestões a seguir.

a) Que fator evolutivo está relacionado à importânssiaimportância biológica dos corredores ecológicos? Explique sua resposta.

b) Os corredores ecológicos podem fazer parte do manejo de regiões legalmente protegidas,

chamadas Unidades de Conservação (UC). No estado em quêque você mora, existe um corredor ecológico quêque liga regiões legalmente protegidas? Para responder a essa questão, realize uma pesquisa em sáitessites e fontes confiáveis. Em sua pesquisa, busque saber o contexto histórico relacionado à determinação dêêssedesse corredor ecológico, enfatizando as razões pelas quais foi instituído.

4. A sobrepesca, também chamada de pesca predatória, corresponde à realização da atividade pesqueira d fórmade forma desenfreada e excessiva. Nesse caso, muitos indivíduos adultos podem sêrser capturados, antes ou durante sua fase reprodutiva, fazendo com quêque não restem adultos suficientes para reestabelecer a população. Com base nas informações apresentadas e em seus conhecimentos, faça o quêque se propõe a seguir.

a) De quêque maneira a redução progressiva do tamãnhotamanho da população de peixes no ambiente a torna suscetível aos efeitos da dêrívaderiva genética?

b) Considerando sua resposta ao item (a), justifique a importânssiaimportância da adoção de estratégias de manejo para a atividade pesqueira. Em sua resposta, proponha estratégias quêque podem sêrser adotadas por pescadores para garantir quêque a prática ocorra d fórmade forma sustentável. Se necessário, realize uma pesquisa em sáitessites e fontes confiáveis.

5. Analise as afirmativas a seguir. Identifique as afirmativas corretas e, em seu caderno, corrija as falsas.

I. A mutação é a origem primária da variabilidade genética existente em uma população.

II. A recombinação reduz, ao acaso, a variabilidade genética existente em uma população.

III. O fluxo gênico não interfere na variabilidade genética de uma população, pois não envolve trocas de informações genéticas.

IV. A dêrívaderiva genética pódepode reduzir drasticamente a variabilidade genética de uma população, sobretudo em populações pequenas.

V. A seleção natural seleciona determinadas características, conferidas por certos conjuntos genéticos, ao acaso.

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Há uma sugestão de jôgojogo nas Orientações para o professor.

Evolução em jôgojogo

Aprender jogando é divertido. Como seria possível construir um jôgojogo de tabuleiro de percurso para abordar os fatores responsáveis pela evolução dos sêresseres vivos? Em um grupo de três ou quatro pessoas, façam o quêque se pede.

Materiais

• 2 cartolinas brancas e 5 cartolinas coloridas (de cores diferentes);

• 1 dado;

• 1 tesoura de pontas arredondá-dasarredondadas;

• Lápis de côrcor ou canetas;

• Aparelho digital conectado à internet ou o próprio livro;

• Outros materiais, conforme o planejamento do grupo.

Procedimentos

• Utilizem uma cartolina branca para construir o percurso do tabuleiro. Ele deve ter um número entre 30 e 40 casas.

• Construam ou escôlhamescolham alguma peça quêque represente o jogador, para sêrser movimentada durante o jôgojogo.

• O jôgojogo pódepode precisar de cartas. Utilizem a outra cartolina branca para recortar retângulos e escrevam neles os comandos quêque, dependendo das regras criadas, podem se repetir. O número de cartas é variável, pois também depende das regras criadas.

• O jôgojogo pódepode ter fichas. rêcórtemRecortem as cartolinas coloridas para formárformar fichas de cada uma das cores disponíveis. O número de fichas é variável, pois depende das regras criadas.

• O jôgojogo precisa ter relação com os fatores evolutivos estudados neste Tema. Assim, vocês podem utilizar o próprio livro ou um aparelho digital para pesquisar informações na internet e usá-las para elaborar perguntas ou regras. Elas podem sêrser aplicadas, por exemplo, nas cartas ou fichas do jôgojogo.

• Criem as regras do jôgojogo. É importante definir o objetivo, quantos participantes podem jogar e como as rodadas podem sêrser jogadas, considerando todos os itens construídos por vocês (tabuleiro, cartas e fichas) e o dado. Se necessário, é possível incluir novos itens, conforme as regras estabelecidas pela equipe.

• Testem o jôgojogo em uma partida e façam ajustes, se necessário. Após pronto, tróquemtroquem seu jôgojogo com outro grupo e verifiquem se as regras são fáceis de entender.

1. Façam uma análise do jôgojogo construído, considerando os seguintes aspectos.

• As regras definidas funcionaram?

• Quais foram as dificuldades encontradas pelo grupo na elaboração do jôgojogo?

• Todas as perguntas foram respondidas com facilidade pêlospelos jogadores? Houve alguma pergunta de maior dificuldade?

• O quêque vocês fariam para melhorar o jôgojogo?

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TEMA
33
Especiação

Leia o texto a seguir.

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Jararaca-ilhoa: entenda como o isolamento criou uma nova espécie 100% brasileira

[...]

A jararaca-ilhoa (Bothrops insularis) é uma moradora [...] da Ilha da Queimada Grande, conhecida como “Ilha das Cobras", no litoral sul de São Paulo. Por sêrser encontrada exclusivamente na ilha, possui características diferentes das suas irmãs jararacas continentais.

A [...] espécie desenvolvê-udesenvolveu hábitos alimentares adaptados ao local e caça principalmente nas árvores, abocanhando as aves quêque migram para a ilha. [...]

Por frequentar mais a vegetação, seu corpo parece ter se modificado ao longo de gerações. Ela é menor e mais leve quêque a jararácajararaca continental, com uma cauda longa, adaptada para agarrar [...]. Sua cabeça é maior e as presas menóresmenores comparadas às suas parentes.

As jararacas ficaram isoladas na Ilha da Queimada Grande há 11 mil anos [...]. Ao longo dêêssedesse período, essas jararacas isoladas foram se adaptando e se diferenciando de suas irmãs quêque ficaram do outro lado do mar.

[...]

JARARACA-ILHOA: entenda como o isolamento criou uma nova espécie 100% brasileira. São Paulo: Portal do Butantan, 23 jun. 2022. Disponível em: https://livro.pw/xjpfb. Acesso em: 19 out. 2024.

• Para conhecer mais sobre a jararaca-ilhoa, assista ao vídeo no sáitisite a seguir.

A Ilha da Queimada Grande: cobras mais venenosas. Publicado por: Né chionálNational GeográficGeographic Brasil. Vídeo (6 min). Disponível em: https://livro.pw/rtkqc. Acesso em: 19 out. 2024.

É possível acionar a legenda no vídeo. Caso precise da janela de Libras, sugere-se o uso de ferramentas digitais como o VLibras (Disponível em: https://livro.pw/noesn. Acesso em: 8 maio 2025.)

Ao longo do tempo geológico, diversas espécies de sêresseres vivos foram extintas, assim como outras surgiram, como a jararaca-ilhoa (Bothrops insularis). O surgimento de novas espécies a partir de uma ancestral é denominado especiação e pódepode ocorrer por meio de alguns processos, quêque serão estudados neste Tema.

1 Segundo o texto, qual é o principal motivo do surgimento da nova espécie?

2 Quais são as diferenças entre a jararaca-ilhoa e as jararacas do continente em termos de características físicas e comportamentais?

3 O título de uma reportagem científica deve capturar a essência do estudo de maneira compreensível, precisa e atraente. Elabore um novo título para a reportagem quêque atenda a esses critérios.

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Isolamento reprodutivo

Um dos fatores quêque pódepode determinar se a especiação ocorreu é o isolamento reprodutivo entre duas populações. Populações reprodutivamente isoladas são aquelas quêque não são capazes de se reproduzir na natureza, ou, quando o fazem, não geram descendentes férteis, indicando a ausência de fluxo gênico entre as duas populações. Essa incapacidade decorre de mecanismos pré-zigóticos, quêque podem impedir o encontro dos indivíduos quêque irão se reproduzir ou a fecundação dos gametas. Mecanismos pós-zigóticos também podem atuar, impedindo a formação do zigôtozigoto ou, caso ele se forme, resultar em um adulto estéril.

Tipos de isolamento reprodutivo

Fonte: REECE, diêineJane B. éti áuet al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: ArtmédArtmed, 2015. p. 502-503.

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Especiação alopátrica

A especiação alopátrica, também chamada de especiação geográfica, ocorre quando uma população de uma espécie é separada fisicamente em duas ou mais populações, quêque se diversificam ao longo do tempo em decorrência de fatores evolutivos. Essa separação normalmente se dá por uma barreira geográfica, como rios, montanhas ou outros obstáculos. Analise o exemplo a seguir.

Contudo, uma vez isoladas, o fluxo gênico entre essas populações será interrompido, resultando em possibilidades de conjuntos genéticos diferentes para cada uma delas. Além díssudisso, a atuação da seleção natural sobre cada população poderá sêrser distinta, visto quêque as condições do ambiente em quêque cada uma passará a viver possivelmente não serão as mesmas. Também é possível quêque ocorram mutações entre os indivíduos de cada população.

Todos esses processos evolutivos podem fazer com quêque as populações acumulem diferenças ao longo do tempo, até quêque sêjamsejam incapazes de se reproduzir e compartilhar informações genéticas.

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Especiação simpátrica

A especiação simpátrica ocorre quando novas espécies são formadas sem quêque ocorra isolamento geográfico. Nesse caso, podem ocorrer modificações em alguns indivíduos de uma mesma população, quêque, com o passar do tempo, podem resultar em novas espécies.

Considere o exemplo a seguir.

A especiação simpátrica pódepode ocorrer por meio da poliploidia, condição hereditária em quêque o indivíduo apresenta dois ou mais conjuntos completos de cromossomos. Nesse caso, podem ocorrer êêrroserros acidentais na formação dos gametas dos indivíduos, originando gametas com o conjunto total de cromossomos da espécie, em vez de mêtádemetade dêêssedesse conjunto. Caso esses gametas se unam a outros, forma-se um zigôtozigoto quêque apresenta mais de um conjunto completo de cromossomos, quêque, caso seja capaz de se desenvolver, pódepode originar uma nova espécie.

Vamos analisar o seguinte exemplo hipotético. Considere quêque uma espécie apresente 12 cromossomos no total. Os gametas formados normalmente por seus indivíduos apresentarão 6 cromossomos; assim, após a união dos gametas na reprodução sexuada, forma-se um zigôtozigoto com 12 cromossomos novamente, quêque irá se desenvolver em um novo indivíduo. Contudo, se houver êêrroserros na formação dos gametas, podem sêrser formados gametas com o conjunto completo, isto é, com 12 cromossomos. Caso esses gametas se unam a outros, será formado um zigôtozigoto com um conjunto cromossômico distinto, quêque poderá se desenvolver em um novo indivíduo.

A poliploidia dificilmente ocorre na natureza, pois zigotos ou indivíduos poliploides têm pouca viabilidade para se desenvolver. Porém, a poliploidia existe entre as plantas e alguns grupos de peixes e de anfíbios, por exemplo.

4 A especiação da jararaca-ilhoa, descrita na abertura dêstedeste Tema, originou-se por especiação alopátrica ou simpátrica? Por quê?

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1. O quêque é especiação? Explique como ela ocorre.

2. Identifique qual mecanismo de isolamento reprodutivo está relacionado às situações apresentadas a seguir.

a) Muitos animais aquáticos libéramliberam seus gametas na á guaágua, e a fecundação ocorre no ambiente. De modo geral, apenas gametas de indivíduos machos e fêmeas de uma mesma espécie são capazes de se unir na fecundação.

b) Há duas espécies de gambá do gênero Spilogale quêque são encontradas em áreas geográficas próximas, mas se reproduzem em estações do ano diferentes. A época reprodutiva de uma delas é o verão; da outra, o inverno.

c) Existem duas espécies de cobras do gênero Thamnophis quêque ocorrem na mesma área geográfica. No entanto, uma das espécies é terrestre; a outra, vive principalmente na á guaágua.

d) A mula é o híbrido fêmea resultante do acasalamento de um jumento macho e de uma égua. Apesar de se desenvolver, não é capaz de gerar descendentes.

e) Nas conchas dos caracóis do gênero Bradybaena existem aberturas genitais quêque possibilitam a passagem de gametas durante o acasalamento. A posição das aberturas é específica para cada espécie, impossibilitando a reprodução entre indivíduos de espécies distintas.

f) Os atobás-de-pés-azuis, da espécie Sula nebouxii, são encontrados nas Ilhas Galápagos. O acasalamento é proporcionado a partir de uma kórticorte exclusiva da espécie, na qual o macho levanta os péspés azuis, chamando a atenção da fêmea.

3. O Grand Canyon é uma formação geológica natural localizada no estado do Arizona, nos Estados Unidos. Ele foi formado ao longo de milhões de anos, devido à atividade erosiva do Rio Colorado. Atualmente, duas espécies de esquilos são encontradas em diferentes regiões do cânion: a região Norte é ocupada por esquilos da espécie Ammospermophilus leucurus, quêque apresentam uma mancha branca em sua cauda; enquanto a região Sul é ocupada por esquilos da espécie Ammospermophilus harrisii, quêque não a apresentam. Os estudos apontam quêque essas espécies foram originadas de uma população ancestral, quêque foi geograficamente separada ao longo da formação do cânion.

Segundo as informações do texto, quêque tipo de especiação originou as espécies de esquilo citadas? Explique-a.

4. Analise os esquemas a seguir e responda: quêque tipo de especiação está sêndosendo representada em cada um dos exemplos? Explique sua resposta.

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TEMA
31
Evolução humana

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Leia as manchetes a seguir.

Vendedora quêque se recusou a atender clientes negros é denunciada por racismo

SOUZA, BétoBeto; SALDANHA, Rafael. Vendedora quêque se recusou a atender clientes negros é denunciada por racismo. CNN Brasil, São Paulo, 23 jul. 2024. Disponível em: https://livro.pw/vitfp. Acesso em: 19 out. 2024.

Incidentes racistas no futebólfutebol brasileiro aumentam quase 40% em um ano

INCIDENTES racistas no futebólfutebol brasileiro aumentam quase 40% em um ano. G1, [s. l.], 26 set. 2024. Disponível em: https://livro.pw/tcjef. Acesso em: 19 out. 2024.

Família de estudante relata racismo e agressão em escola

MIYAKE, Rafael. Família de estudante relata racismo e agressão em escola. Dol, Belém, PA, 22 mar. 2024. Disponível em: https://livro.pw/ujjkr. Acesso em: 19 out. 2024.

Os sêresseres humanos são geneticamente tão similares quêque não há base biológica para existirem raças humanas. O conceito de raça, portanto, não tem embasamento científico, sêndosendo uma construção social criada para hierarquizar os sêresseres humanos, transformando as diferenças existentes entre as pessoas em desigualdade e segregação. Os reflexos dessa construção social são sentidos até os dias de hoje, sêndosendo o racismo um deles, como apresentado pelas manchetes.

É nossa responsabilidade combater esse preconceito. Uma das maneiras de desconstruir o racismo é por meio de uma abordagem científica fundamentada em princípios éticos. Estudos evolutivos, baseados em evidências morfológicas e moleculares, comprovam quêque todos os sêresseres humanos compartilham a mesma origem; ou seja, somos todos parentes.

Neste Tema, estudaremos aspectos relacionados à origem e à evolução humana.

1 Com quêque freqüênciafrequência você ouve ou lê notícias similares a essas? Converse com seus côlégascolegas.

2 Você já presenciou uma situação envolvendo racismo? Se sim, como você agiu nessa situação? Se não, como você deveria agir?

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A ordem Primata

Os sêresseres humanos, assim como chimpanzés, gorilas, bonobos, orangotangos, lêmures, entre outros, pertencem à ordem Primata. A maior parte dos primátasprimatas compartilha uma série de características, como hábitos arbóreos, cinco dígitos nos membros, garras modificadas em unhas, olhos voltados para a frente e sentido da visão desenvolvido, mãos e péspés preênseis (que possibilitam segurar e agarrar objetos), além do polegar em oposição aos demais dedos da mão. O polegar opositor, como é denominado, amplifica a possibilidade de manipulação do ambiente.

A ordem Primata compreende mais de 500 espécies. Entre as espécies viventes, diversos estudos têm indicado quêque os chimpanzés (Pan troglodytes) e os bonobos (Pan paniscus) são mais próximos evolutivamente dos sêresseres humanos do quêque dos demais primátasprimatas. Os estudos genéticos, por exemplo, apontam similaridade de 96% entre o dê ene háDNA de chimpanzés e de sêresseres humanos, e de 98,7% entre o dê ene háDNA de bonobos e de sêresseres humanos.

Essas e outras evidências indicam quêque essas três espécies de primátasprimatas teriam tido um ancestral comum, quêque teria se diversificado e originado cada uma delas. Nesse sentido, é importante salientar quêque o pensamento popular de quêque os sêresseres humanos teriam surgido dos macacos é incorrétoincorreto e sem fundamento científico.

Embora os sêresseres humanos compartilhem semelhanças genéticas com chimpanzés e bonobos, quêque são espécies viventes, o nosso parentesco evolutivo é ainda mais próximo com outras espécies já extintas. Essas espécies, conhecidas como hominínios, foram descobertas por meio do registro fóssil. A seguir, serão apresentadas algumas dessas espécies no estudo da história evolutiva humana.

Os hominínios compreendem os representantes da tribo Hominini, quêque incluem os gêneros: Sahelanthropus, Orrorin, AustralopitécusAustralopithecus, Ardipithecus, Paranthropus e ômoHomo.

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História evolutiva do sêrser humano

Os sêresseres humanos (ômoHomo sápienssapiens) são a única espécie vivente de hominínio. No entanto, ao longo dos últimos 7 milhões de anos, existiram muitas outras espécies de hominínios, cuja origem e extinção ocorreram em diferentes períodos. Analise o esquema a seguir, quêque representa a possível cronologia da espécie ômoHomo sápienssapiens e de mais 13 espécies de hominínios já extintas.

• Conheça mais dêtálhesdetalhes sobre a história evolutiva dos sêresseres humanos e seus ancestrais no livro indicado a seguir.

Maria do Carmo Tinoco Brandão e VálterWalter NévesNeves. Como nos tornamos humanos. Curitiba: Editora CRV, 2020.

Os fósseis mais antigos já encontrados de hominínios pertencem à espécie Sahelanthropus tchadensis, com cerca de 6 a 7 milhões de anos, encontrados no Chade (país da África), e à espécie Orrorin tugenensis, com cerca de 6 milhões de anos, encontrados no Quênia (país da África). Estudos sugéremsugerem quêque essas espécies possivelmente já possuíam postura bípede parcial, ou seja, não caminhavam sôbisob as duas pernas, mas seriam capazes de sustentar o corpo nessa posição.

Dos hominínios mais antigos, o mais conhecido pertence à espécie Ardipithecus ramidus, de aproximadamente 4,4 milhões de anos atrás. Os fósseis de A. ramidus foram encontrados na Etiópia (país da África). Estudos indicam quêque essa espécie era amplamente arbórea, mas teria sido capaz de andar d fórmade forma bípede.

3 Analise a linha do tempo e identifique quais espécies de hominínios coexistiram com a espécie humana.

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Por volta de 4 milhões de anos atrás, surgiu o gênero AustralopitécusAustralopithecus, quêque teria sido completamente bípede, isto é, teria postura ereta e caminharia sôbisob duas pernas. As espécies mais conhecidas do gênero são A. afarensis, com cerca de 3,8 a 2,9 milhões de anos, encontrada na África Oriental, e A. africanus, com cerca de 3,3 a 2,1 milhões de anos, encontrada na África do Sul.

Os primeiros fósseis encontrados do gênero ômoHomo datam de cerca de 2,4 milhões de anos e pertencem à espécie ômoHomo habilis, encontrada na África Oriental. Membros dessa espécie já eram capazes de utilizar ferramentas simples de pedra para caçar animais.

A espécie ômoHomo erectus, por sua vez, apresentava distribuição ampla, visto terem sido identificados fósseis em diferentes continentes, além da África. Acredita-se quêque essa espécie teria sido a primeira a usar e a controlar o fogo, o quêque possibilitou quêque saísse da África e vivesse em continentes de clima frio, como a Europa e a Ásia. O uso de ferramentas um pouco mais compléksascomplexas também teria auxiliado em sua dispersão, pois possibilitavam a obtenção de uma maior diversidade de alimentos mais energéticos. Essa espécie teria surgido por volta de 1,9 milhão de anos e perdurado até cerca de 110 mil anos, quando teria sido extinta.

A espécie H. erectus, juntamente à espécie H. niãndertalênsisneanderthalensis (que teria surgido há cerca de 400 mil anos e habitado a Europa e a Ásia) foram as duas espécies de hominínios quêque coexistiram com o ômoHomo sápienssapiens, a nossa espécie, a única atualmente vivente do gênero ômoHomo.

Os fósseis mais antigos de ômoHomo sápienssapiens foram encontrados no marrócosMarrocos (país da África) e datam de cerca de 300 mil anos atrás. Isso indica quêque os ancestrais dos sêresseres humanos se originaram na África. Entretanto, a sofisticação de seus comportamentos (decorrente do grande volume cerebral), tais como a organização social em bandos, a expressão artística, o uso da linguagem e de ferramentas compléksascomplexas, possibilitou quêque nossa espécie rapidamente ocupasse diferentes continentes e obtivesse sucesso em sua sobrevivência.

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Os estudos apontam quêque a migração dos ômoHomo sápienssapiens para fora da África teria se iniciado há pelo menos 60 mil anos. Acredita-se quêque essa dispersão tenha sido impulsionada possivelmente pelo resfriamento do planêtaplaneta. Os primeiros continentes ocupados teriam sido a Europa e a Ásia, seguidos pela Austrália. Conforme confeccionavam novas ferramentas e novos instrumentos, amplificavam sua exploração do ambiente, com a obtenção de plantas e de animais diversos para a alimentação; o armazenamento de bens; a construção de abrigos adequados a diferentes tipos climáticos etc.

A ocupação do Ártico teria ocorrido há cerca de 20 mil anos, quando o nível dos oceanos teria baixado devido às condições do planêtaplaneta. Isso teria possibilitado a consequente ocupação das Américas, há aproximadamente 15 mil anos.

Sociedade humana

A agricultura e a domesticação de animais foram fatores quêque reduziram o hábito de vida nômade dos sêresseres humanos, ou seja, permitiram seu estabelecimento em habitações fixas, já quêque não precisariam mais migrar em decorrência da escassez de alimentos de uma área já explorada.

Com o tempo, as plantas cultivadas e os animais criados passaram a ter outras finalidades além da alimentação. O pelo dos animais caçados, por exemplo, passou a sêrser utilizado como matéria-prima para a confekissãoconfecção de vestimentas; algumas partes das plantas passaram a sêrser utilizadas para a fabricação de objetos quêque auxiliariam na construção de moradias.

As habitações fixas possibilitaram quêque os sêresseres humanos formassem comunidades, onde foi instituída a divisão de trabalhos entre seus membros.

As comunidades vizinhas, então, começaram a trocar e a comercializar produtos. Com o tempo, a organização das comunidades passou a incluir regras e leis quêque determinavam certos tipos de conduta. Essas eram ensinadas às gerações seguintes, desde a infância, contribuindo para a consolidação de hábitos e côstúmescostumes dentro dos grupos. Com isso, estabeleceu-se a cultura de cada comunidade, isto é, seu conjunto de crenças, conhecimentos, côstúmescostumes, tradições e padrões de comportamento.

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Atualmente, a ssossiedadesociedade humana é constituída por diversos grupos de indivíduos quêque ocupam o mesmo território e partilham interesses e aspectos culturais comuns, como o idioma, a religião, tipos de roupas e o modo como interagem com a natureza, por exemplo. Nesse sentido, desde quêque nasce, o indivíduo interage com outros de seu grupo e passa a conhecer todos esses aspectos, quêque lhe são ensinados.

Entretanto, sua percepção de mundo é individual, ao passo quêque atribui os próprios significados àquilo quêque está ao seu redor. Por esse motivo, um indivíduo pódepode não concordar com os padrões determinados por seu próprio grupo e passar a se identificar com outros. Independentemente de concordar ou não, o respeito deve sêrser sempre mantido. Mesmo quêque a cultura se mostre muito diversa entre os diferentes grupos espalhados pelo país e pelo mundo, essa diversidade deve sêrser igualmente respeitada.

O respeito deve sêrser a base da ssossiedadesociedade humana, independentemente da cultura. Sua omissão pódepode fazer com quêque as pessoas se tornem intolerantes em relação àquilo quêque lhes é diferente, considerando como correto apenas os padrões aceitos por seu grupo. Diversos episódios de intolerância já foram e ainda são vivenciados pela humanidade. Eles não têm razão de existir, pois, além de não terem fundamentos, ferem a dignidade das pessoas.

1. Quais são as principais características dos primátasprimatas?

2. Entre os primátasprimatas atualmente viventes, quais deles são mais próximos evolutivamente dos sêresseres humanos?

3. Analise a imagem a seguir e responda às kestõesquestões quêque seguem.

a) O quêque a imagem representa?

b) Considerando os conhecimentos científicos a respeito da evolução da espécie humana, a imagem pódepode sêrser considerada correta?

Justifique sua resposta.

4. Leia os textos A e B.

Texto A:

[...]

O colonialismo e a escravidão foram os motores quêque levaram os europêuseuropeus a buscar apôioapoio científico para justificar suas ações contra os povos indígenas.

Uma das primeiras ferramentas usadas para discriminar as diferentes “raças humanas” foi a craniologia, o estudo das características métricas e morfológicas do crânio humano.

Para isso, foram medidos os crânios dos principais grupos populacionais conhecidos.

[...]

Assim, uma hierarquia social e cultural foi estabelecida entre os grupos humanos.

[...]

BOVE, Lorenza Coppola. Racismo: como a ciência desmantelou a teoria de quêque existem diferentes raças humanas. BBC niusNews Brasil, São Paulo, 12 jul. 2020. Disponível em: https://livro.pw/cdkss. Acesso em: 25 ago. 2024.

Página quatrocentos400

TextoTexto B:

[...]

A principal conclusão do meu trabalho é: a única maneira de conceitualizar a enorme diversidade genética da humanidade é considerar quêque todas as mais de 7 bilhões de pessoas quêque vivem no mundo são únicas em seus genomas e histoóriashistórias de vidas. Qualquer tentativa de dividir essa diversidade com base na formulação de “raças” ou em critérios de geografia, côrcor da pélepele ou religião estará destinada ao fracasso. Somos todos parentes e todos diferentes.

[...]

PIFFERO, Luiza. “Raças não existem. Trata-se de um conceito inventado”, garante o geneticista Sérgio Pena. Gaúcha ZH, Porto Alegre, 7 jul. 2017. Disponível em: https://livro.pw/ikahl. Acesso em: 25 ago. 2024.

Com base nas informações dos textos e em seus conhecimentos, responda às kestõesquestões a seguir.

a) O quêque diz o Texto A?

b) O quêque diz o Texto B?

c) Pode-se dizêrdizer quêque, no Texto A, os conhecimentos científicos da época foram utilizados indevidamente para justificar a discriminação de alguns povos? Justifique sua resposta.

d) O Texto B apresenta uma entrevista com o geneticista brasileiro Sérgio Pena (1947-). Em sua opinião, esse texto desmistifica o conteúdo do Texto A? Justifique sua resposta.

e) Não há fundamentos científicos para classificar as pessoas em raças, tampouco hierarquizá-las. Mesmo assim, ainda vivenciamos atitudes e falas quêque buscam, de alguma maneira, legitimar uma falsa hierarquização, refletindo em inúmeros casos de racismo. O racismo precisa sêrser combatido diariamente e uma maneira de fazê-lo é disseminar informações consistentes, conscientizando a população. Com esse objetivo, forme um grupo com seus côlégascolegas e organizem uma campanha na escola de combate ao racismo. Os materiais da campanha podem incluir vídeos e panfletos informativos.

5. A espécie ômoHomo erectus, juntamente à espécie ômoHomo niãndertalênsisneanderthalensis, foram as duas espécies de hominínios quêque coexistiram com a nossa, ômoHomo sápienssapiens. Contudo, apenas o H. sápienssapiens obteve sucesso em sua sobrevivência, sêndosendo a única espécie atualmente vivente do gênero ômoHomo.

A respeito do assunto, responda às kestõesquestões.

a) Em qual continente a espécie ômoHomo sápienssapiens se originou? Justifique sua resposta.

b) Explique como teria ocorrido a dispersão do ômoHomo sápienssapiens entre os continentes.

c) Que características da espécie ômoHomo sápienssapiens foram vantajosas à sua sobrevivência e ocupação por todo o planêtaplaneta?

6. Uma das hipóteses sobre a evolução do bipedalismo entre as espécies ancestrais de hominínios é quêque essa postura confere economia de energia durante a caminhada, em comparação aos não bípedes.

Com base nas informações apresentadas e em seus conhecimentos, responda às kestõesquestões a seguir.

a) Considerando uma situação hipotética de escassez de alimentos, qual seria a vantagem do bipedalismo? Justifique sua resposta.

b) É possível dizêrdizer quêque o bipedalismo pódepode ter sido um importante fator de sobrevivência para os ancestrais dos sêresseres humanos? Justifique sua resposta.

7. De quêque maneira o estudo de fósseis e de instrumentos antigos, como ferramentas, auxilia no estudo da história evolutiva humana?

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TEMA
35
Sociedade, ambiente e saúde

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

As cenas a seguir retratam situações vividas pela ssossiedadesociedade humana em diferentes épocas. Analise-as.

Como estudamos, desde quêque os sêresseres humanos deixaram de sêrser nômades e passaram a viver em moradias fixas, surgiram as primeiras comunidades. As mudanças iniciais, como o cultivo, a criação de animais e a divisão de trabalho, alteraram o modo de vida dos sêresseres humanos.

Ao longo da história, essas transformações continuaram a ocorrer, influenciadas por fatores sociais, políticos, econômicos e culturais, além dos avanços científicos e tecnológicos. Exemplos díssudisso são a eletricidade, quêque revolucionou setores da ssossiedadesociedade, e os serviços de saneamento básico, quêque melhoraram a saúde pública.

Embora muitas dessas mudanças tênhamtenham impulsionado o crescimento econômico e melhorado a qualidade de vida, também geraram desafios, como os impactos ambientais e a desigualdade social. Neste estudo, acompanharemos como a Ciência, com destaque para a Biologia, impulsiona inovações e ajuda a resolver esses problemas.

1 Essas imagens podem representar impactos em relação à saúde e ao ambiente? Quais seriam esses possíveis impactos? Converse com um colega sobre o assunto.

2 Quais contribuições a Ciência (em especial a Biologia) forneceu para a melhora dos impactos quêque você citou na questão anterior?

3 As contribuições científicas quêque você mencionou na questão anterior estão presentes em sua comunidade? Elas são eficientes? Justifique.

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Matrizes energética e elétrica

Parte das mudanças quêque ocorrem na ssossiedadesociedade se relacionam às fontes energéticas e suas finalidades. Um exemplo são os lampiões. No passado, a iluminação pública utilizava lampiões movidos a óleo vegetal e óleo animal, principalmente de baleia. A demanda por óleo de baleia resultou na caça extensiva dêêssesdesses animais no passado.

Com a produção de energia elétrica em larga escala, a partir da segunda mêtádemetade do século XIX, a iluminação pública se tornou mais eficiente. Gradualmente, as fontes energéticas utilizadas pêlospelos países mudaram, sêndosendo cada vez mais destinadas à produção de energia elétrica. Nesse contexto, combustíveis fósseis, como o carvão mineral e o petróleo, ganharam maior destaque.

O conjunto de fontes energéticas disponíveis para atender toda a demanda energética de uma região corresponde à matriz energética. Elas compreendem fontes não rêno-váveisrenováveis, como petróleo, carvão mineral, gás natural e energia nuclear, e fontes rêno-váveisrenováveis, como energia hídrica, energia solar, energia eólica e biomassa.

Como exemplo, analise os dados a seguir sobre as matrizes energéticas mundial e brasileira em 2022.

Note quêque ambas as matrizes energéticas são compostas majoritariamente de fontes não rêno-váveisrenováveis, sêndosendo os combustíveis fósseis as fontes mais utilizadas ao redor do mundo.

Apesar díssudisso, a matriz energética do Brasil é bem diferente da mundial. No caso brasileiro, em 2022, todas as fontes não rêno-váveisrenováveis somaram 53%. Além díssudisso, o uso de recursos rêno-váveisrenováveis foi bastante significativo, representando 47%. Em contrapartida, no caso mundial, as fontes não rêno-váveisrenováveis representaram 86% no mesmo período, enquanto as fontes rêno-váveisrenováveis foram pouco expressivas, com cerca de 14%.

Ao se considerar as fontes de energia disponíveis apenas para o abastecimento elétrico de uma região, tem-se a matriz elétrica. Como exemplo, analise os dados a seguir sobre as matrizes elétricas mundial e brasileira em 2022.

Analisando esses dados, percebe-se quêque as fontes de energia utilizadas para a geração de energia elétrica pelo mundo são essencialmente não rêno-váveisrenováveis (70,6%).

A matriz elétrica brasileira, diferentemente de muitos outros países, é majoritariamente constituída por fontes rêno-váveisrenováveis (87,9%), sêndosendo a energia hídrica a mais significativa. Ela é utilizada em hidrelétricas para suprir a demanda energética do país, o qual apresenta recursos hídricos abundantes.

Fonte dos dados: BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Secretaria Nacional de Transição Energética e Planejamento. Resenha energética brasileira 2024. Brasília, DF: MME: SNTEP, 2024. p. 9, 29. Disponível em:https://livro.pw/qrzli. Acesso em: 19 out. 20 NO FIO1 DO TEMPO24.

4 Utilize uma ferramenta digital para elaborar gráficos representativos das matrizes energéticas e elétricas mundial e brasileira de 2022.

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Bioenergia

O estudo das matrizes energética e elétrica mostra grande dependência mundial em relação às fontes não rêno-váveisrenováveis, sobretudo aos combustíveis fósseis. Essa dependência levanta diversas preocupações ambientais, como as emissões significativas de gases poluentes quêque contribuem para as mudanças climáticas.

Nos últimos anos, a preocupação ambiental, somada à possibilidade de esgotamento dos recursos naturais, tem incentivado os países a investirem em fontes menos poluentes, como as energias solar e eólica. Nesse contexto, a bioenergia tem se destacado cada vez mais. A bioenergia se refere a toda forma de energia gerada a partir de fontes biológicas rêno-váveisrenováveis.

A matéria-prima para a bioenergia é a biomassa, quêque compreende a matéria OR GÂNICAorgânica de origem animal e vegetal. São exemplos os resíduos agrícolas (bagaço de cana), florestais (madeira), dejétosdejetos (de origem animal) e rejeitos (industriais e urbanos). A biomassa pódepode sêrser quêqueimada produzindo calor, que é utilizado para aquecer a á guaágua, gerar vapor e acionar turbinas quêque produzem eletricidade. Ela também pódepode sêrser convertida em biocombustíveis (como etanol e biogás) quêque alimentam geradores de eletricidade.

O biogás compreende uma mistura gasosa, produzida pela decomposição da matéria OR GÂNICAorgânica realizada por microrganismos em biodigestores. O biogás produzido é armazenado e posteriormente utilizado para alimentar geradores de energia elétrica.

Outra tecnologia quêque envolve o conceito de bioenergia é a célula de combustível microbiana (CCM). Nessa tecnologia, microrganismos são cultivados em recipientes específicos e, ao degradar a matéria OR GÂNICAorgânica, produzem eletricidade.

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êsteEste assunto permite um trabalho em conjunto com os componentes curriculares de Física e Química. Mais informações nas Orientações para o professor.

Algas produtoras de energia elétrica

Nos últimos anos, pesquisadores têm se dedicado a estudar a produção de energia elétrica a partir da conversão da luz solar por organismos fotossintéticos. O mecanismo é teóricamenteteoricamente simples: algas são espalhadas sôbisob painéis biofotovoltaicos, semelhantes aos painéis solares. Ao oxidarem a á guaágua, as algas libéramliberam elétrons, quêque são captados por eletrodos criando uma corrente elétrica.

Entre as vantagens dessa tecnologia estão o uso de fontes rêno-váveisrenováveis (algas) e a captura de gás carbônico enquanto ocorre a produção de oxigênio, contribuindo para o combate às mudanças climáticas causadas pela intensificação do efeito estufa. Além díssudisso, o funcionamento dessa tecnologia ocorre em condições de baixa luminosidade, o quêque a torna versátil e promissora para futuras aplicações em ambientes diversos.

Saneamento básico

Outra mudança importante na ssossiedadesociedade foi a implementação do saneamento básico. Esses serviços e instalações têm como objetivo promover a saúde da população e proteger o ambiente. Entre eles estão:

• o abastecimento de á guaágua potável, quêque envolve o tratamento de á guaágua e a sua disponibilização às residências;

• o esgotamento sanitário, quêque envolve a côlétacoleta, o tratamento e a destinação adequada do esgoto de residências e de indústrias;

• o manejo de resíduos sólidos, quêque envolve a côlétacoleta, o tratamento e a destinação adequada dos resíduos provenientes das residências e da limpeza das vias urbanas;

• o manejo de águas pluviais, quêque envolve a drenagem e a destinação adequada da á guaágua das chuvas.

A implementação do saneamento básico ocorreu d fórmade forma gradual entre os países. No Brasil, por exemplo, os primeiros registros datam do século XVI. Desde então, há esforços para a ampliação da cobertura de seus serviços de modo a atender toda a população, conforme estipulado pela lei númeronº 11.445, de 2007, quêque determina sua universalização.

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Os dados do Censo Demográfico de 2022 apresentados dizem respeito à cobertura dos serviços de saneamento por domicílios brasileiros. Os dados apresentados na atividade 4, da seção Atividades, referem-se ao acesso a serviços de côlétacoleta de esgoto por moradores dos domicílios. Por serem parâmetros diferentes, os dados também são distintos.

A universalização do saneamento básico ainda é uma realidade distante, uma vez quêque parte da população não tem acesso a esses serviços, como mostram os dados a seguir.

Entre os serviços apresentados, pode-se perceber quêque a côlétacoleta de esgoto é o de menor cobertura nacional. Isso significa quêque, diariamente, no Brasil, um grande volume de esgoto não tratado tem sido despejado no ambiente.

De modo geral, o despejo de esgoto não tratado promove a contaminação do ambiente. Ao atingir rios e lagos, o esgoto pódepode causar a eutrofização, causada pelo excéssoexcesso de nutrientes na á guaágua. Esse processo leva à proliferação de algas e formação de uma camada quêque bloqueia a luz, reduzindo a taxa de fotossíntese das plantas aquáticas e, por consequência, o gás oxigênio dissolvido na á guaágua, levando à morte de inúmeros sêresseres vivos, como plantas, peixes, crustáceos e moluscos.

A falta de côlétacoleta e tratamento de esgoto também é um problema para a saúde da população brasileira, pois pódepode contaminar corpos d’água e, como consequência, aumentar a incidência de doenças veiculadas pela á guaágua.

A côlétacoleta de resíduos é o serviço de maior cobertura no país, atendendo 91,71% da população brasileira. No entanto, ainda enfrentamos problemas com o descarte inadequado de resíduos. Muitas pessoas os descartam em locais indevidos, como terrenos vazios e ruas, o quêque resulta em seu acúmulo no ambiente. Esse cenário favorece o entupimento de bueiros, provocando enchentes em períodos de chuvas intensas, além da proliferação de animais vetores de doenças, como insetos e ratos.

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Falta de saneamento básico e doenças

A falta de tratamento e a contaminação da á guaágua, assim como o acúmulo de resíduos no ambiente, favorécemfavorecem a disseminação e o contato com agentes etiológicos. Esses agentes são causadores de determinadas doenças, quêque serão estudadas a partir de agora.

Doenças causadas por vírus

O acúmulo de resíduos no ambiente amplia a oferta de abrigo, alimento e locais de reprodução para diversos vetores de doenças, como o mosquito da espécie aédisAedes egíptiaegypti. A reprodução do aédisAedes egíptiaegypti depende de focos de á guaágua parada, quêque podem sêrser formados em resíduos acumulados no quintal das residências, em terrenos vazios ou na rua. Em seu ciclo de vida, os mosquitos depositam ovos nas paredes de recipientes, os quais poderão entrar em contato com a á guaágua quêque se acumula após a chuva, por exemplo. O contato com a á guaágua favorece a eclosão dos ovos, e, após poucos dias, as larvas se dêsênvólvemdesenvolvem em mosquitos adultos.

O mosquito aédisAedes egíptiaegypti é transmissor de várias doenças, como a dengue, a febre amarela, a chicungunha e a infekiçãoinfecção pelo vírus zika. Essas doenças apresentam sintomas comuns, como febre e dores de cabeça. Outros sintomas podem incluir:

• dengue: dores musculares, articulares e/ou atrás dos olhos, fadiga, dor abdominal, vômitos e hemorragia.

• febre amarela: dores musculares, vômitos, e, em casos graves, icterícia, hemorragia e insuficiência de órgãos.

• chicungunha: inchaço e dores intensas nas articulações, manchas vermelhas pelo corpo, coceira, conjuntivite, vômitos e diarreia.

• infekiçãoinfecção pelo vírus zika: inchaço ao redor de articulações e conjuntivite. Em caso de mulheres grávidas, é possível provocar malformações no fétufeto.

O combate ao mosquito vetor dessas doenças depende tanto de ações realizadas pelo govêrnogoverno quanto da participação ativa da comunidade para eliminar os focos de á guaágua parada. Atitudes individuais, como não descartar resíduos no ambiente, usar repelente e colocar telas em portas e janelas das residências, também atuam como medidas preventivas a essas doenças.

• Para saber mais sobre como combater o aédisAedes egíptiaegypti, acéçiacesse o sáitisite a seguir.

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Doenças causadas por bactérias

Algumas doenças causadas por bactérias podem sêrser veiculadas pelo contato com a á guaágua contaminada, como a leptospirose e a coléra. Por isso, estão associadas à falta de serviços de saneamento básico.

A leptospirose é causada pela bactéria do gênero Leptospira. Sua transmissão ocorre pelo contato da pélepele e das mucosas com a urínaurina de animais infectados, principalmente ratos. Sua disseminação é propiciada pelas inundações, quêque ocorrem comumente após chuvas intensas em locais com infraestrutura de esgoto inadequada, facilitando o aumento repentino no número de casos em determinados locais. A doença pódepode sêrser assintomática ou sintomática, ocasionando febre, falta de apetite, dor de cabeça, dores musculares, vômitos, diarreia, e em casos mais graves, icterícia, insuficiência renal e hemorragia.

A cólera é causada pela bactéria Vibrio cholerae. Sua transmissão ocorre pela ingestão de á guaágua ou alimentos contaminados pela bactéria, ou mesmo pelo contato fecal-oral direto, e está associada a hábitos de higiene. Comumente, a doença não manifesta sintomas ou causa um qüadroquadro de diarreia leve. Em casos mais graves, pódepode ocasionar diarreia aquosa, vômitos e dor abdominal. Se não for tratada adequadamente, pódepode ocorrer desidratação intensa.

A cólera pódepode sêrser evitada com medidas de higiene, como lavar as mãos, antes e após utilizar o banheiro, antes das refeições e após utilizar transportes públicos. Além díssudisso, é importante a higienização adequada de alimentos e pela ingestão de á guaágua tratada, filtrada ou fervida.

Doenças causadas por protozoários

A amebíase é uma das doenças de veiculação hídrica causadas por protozoários, no caso, pela ameba Entamoeba histolytica. Ela é transmitida pela ingestão de á guaágua ou de alimentos contaminados com os cistos das amebas, eliminados junto às fézesfezes dos indivíduos infectados. Quando ingeridos por uma pessoa sadia, os cistos originam formas ativas dos protozoários, quêque se alojam no trato gastrointestinal, geralmente no intestino grosso. Entre os sintomas comuns, estão febre, cólicas intestinais e diarreia, quêque pódepode conter sanguesangue.

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Doenças causadas por vermes

Doenças causadas por vermes são popularmente denominadas verminoses. A transmissão de algumas delas está relacionada à falta de serviços de saneamento básico. Um exemplo é a ascaridíase, quêque é causada pelo nematódeo Ascaris lumbricoides, popularmente chamado de lombriga. Sua transmissão ocorre pela ingestão de á guaágua ou alimentos contaminados pêlospelos ovos dos vermes adultos, eliminados junto às fézesfezes de pessoas infectadas. Após a ingestão, os ovos eclodem, os vermes se dêsênvólvemdesenvolvem no interior do organismo e, quando adultos, alojam-se no intestino delgado, provocando dores abdominais e retenção de líquidos.

5 Em grupo, pesquisem sobre verminoses relacionadas à falta de saneamento básico, como ascaridíase, esquistossomose, teníase e filariose, destacando as formas de prevenção e a importânssiaimportância do saneamento básico. Escolham uma comunidade com carência de saneamento básico, criem um vídeo criativo quêque reflita a realidade local e apresentem soluções práticas. Combinem com o professor como exibir o vídeo para essa comunidade.

A Biologia desempenha um papel fundamental no estudo dessas doenças, ao identificar os agentes causadores, seus ciclos de vida e os fatores quêque potencializam sua transmissão em ambientes sem infraestrutura adequada. Contudo, é preciso exigir do pôdêrpoder público soluções para o saneamento básico, garantindo melhores condições de saúde e qualidade de vida para toda a população.

1. Defina matriz energética e matriz elétrica.

2. A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) é uma organização internacional voltada para maximizar o desenvolvimento econômico de mais de 30 países membros. Analise os dados da matriz energética da OCDE em 1973 e em 2022 para responder às kestõesquestões a seguir.

a) Em 1973, a matriz energética da OCDE era composta majoritariamente de fontes rêno-váveisrenováveis ou de fontes não rêno-váveisrenováveis? E em 2022?

b) Qual fonte de energia da matriz energética da OCDE teve a maior alteração em pontos percentuais entre os anos de 1973 e 2022?

c) É possível dizêrdizer quêque, após 1973, a OCDE tem investido em fontes rêno-váveisrenováveis de energia? Justifique sua resposta.

d) É possível afirmar quêque a OCDE tem uma grande dependência de fontes não rêno-váveisrenováveis de energia? Analise as kestõesquestões

Fonte: BRASIL. Ministério de Minas e Energia. Secretaria Nacional de Transição Energética e Planejamento. Resenha energética brasileira 2024. Brasília, DF: MME: SNTEP, 2024. p. 9. Disponível em: https://livro.pw/qrzli. Acesso em: 19 out. 2024.

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sócio-ambientaissocioambientais associadas a esse cenário. Se necessário, realize uma pesquisa em sáitessites e fontes confiáveis.

3. O bairro onde você mora possui acesso aos serviços de saneamento básico? Em grupo, investiguem o acesso ao saneamento no bairro em quêque vocês moram. Identifiquem eventuais necessidades locais e produzam um relatório a partir das informações encontradas. No relatório, evidenciem a importânssiaimportância do acesso aos serviços de saneamento.

4. A dengue é um dos problemas de saúde pública no Brasil, cujos casos têm aumentado significativamente nos últimos anos. Em 2023, no Brasil, foram registrados mais de 1,5 milhão de casos prováveis, distribuídos ao longo dos meses conforme expresso no gráfico a seguir.

Considerando esses dados e seus conhecimentos sobre a dengue, responda às kestõesquestões.

a) Em quais meses do ano houve maior registro de casos de dengue no ano de 2023? Elabore uma hipótese para explicar esses dados. Depois, faça uma pesquisa em sáitessites e fontes confiáveis para verificar sua hipótese.

b) Em grupo, organizem uma campanha contra a dengue. Criem materiais de campanha quêque possam sêrser compartilhados com a população, incentivando-a a adotar ações de combate em seu cotidiano.

5. Analise os gráficos a seguir para responder às kestõesquestões.

a) O quêque é possível dizêrdizer sobre a população com acesso à côlétacoleta de esgoto no Brasil, entre os anos de 2010 e 2022? E sobre as internações por doenças de veiculação hídrica nesse período?

b) Relacione os gráficos I e II e justifique a importânssiaimportância do saneamento básico para a saúde da população.

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TEMA
36
Biotecnologia

Respostas e comentários dêstedeste Tema estão disponíveis nas Orientações para o professor.

A Ciência e a tecnologia impactam a ssossiedadesociedade de diferentes maneiras. Um exemplo é a biotecnologia, quêque pódepode sêrser entendida como técnicas de manipulação de sêresseres vivos, incluindo microrganismos, plantas e animais, ou de suas partes, voltadas para o desenvolvimento de produtos ou de processos quêque interessam à ssossiedadesociedade humana. Nesse sentido, a fabricação de pães, queijos e vinhos, realizada a partir da ação fermentadora de microrganismos, representa uma aplicação da biotecnologia.

Com o avanço dos conhecimentos científicos e tecnológicos, as biotecnologias têm sido aprimoradas e passaram a incluir a manipulação do material genético dos sêresseres vivos, permitindo a criação de organismos com características específicas. Essa engenharia genética tem um impacto significativo na produção de alimentos, ao possibilitar o desenvolvimento de cultivos mais resistentes e nutritivos, e na saúde, com inovações em medicamentos e vacinas. Além díssudisso, a biotecnologia também aborda kestõesquestões ambientais, como a biorremediação, quêque utiliza microrganismos para despoluir áreas contaminadas.

O desenvolvimento de organismos geneticamente modificados, a clonagem de células e de organismos e o uso de células-tronco serão alguns dos assuntos a serem estudados neste Tema.

1 A Ciência e a tecnologia se beneficiam mutuamente. Você concórdaconcorda? Explique sua resposta por meio de um exemplo.

2 Qual é a relação da Ciência e da tecnologia com a ssossiedadesociedade?

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Engenharia genética

De modo geral, a engenharia genética se refere a um conjunto de técnicas e de tecnologias quêque possibilitam a manipulação do material genético. Entre as diversas biotecnologias quêque compõem a engenharia genética, estudaremos a tecnologia do dê ene háDNA recombinante, quêque possibilita a obtenção de organismos geneticamente modificados (OGMs), a produção de vacinas gênicas e a realização da terapia gênica.

dê ene háDNA recombinante

Uma molécula de dê ene háDNA recombinante consiste em uma nova molécula de dê ene háDNA, ôbitídaobtida a partir da combinação de fragmentos de dê ene háDNA, geralmente de dois ou mais organismos diferentes, sêjamsejam indivíduos de uma mesma espécie, sêjamsejam de espécies distintas. A partir de agora, analisaremos como pódepode sêrser ôbitídaobtida uma molécula de dê ene háDNA recombinante e, na sequência, algumas de suas aplicações.

Enzimas quêque cortam e ligam

Para obtêrobter uma molécula de dê ene háDNA recombinante, são utilizadas enzimas capazes de cortar e ligar uma molécula de dê ene háDNA em regiões específicas. As enzimas quêque promóvempromovem o kórticorte da molécula de dê ene háDNA são chamadas de enzimas de restrição, enquanto aquelas quêque ligam segmentos de dê ene háDNA são chamadas de enzimas dê ene háDNA ligases.

Analise como elas atuam, d fórmade forma simplificada, no esquema a seguir.

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Clonagem molecular

A clonagem molecular consiste na obtenção de múltiplas cópias de um segmento específico da molécula de dê ene háDNA. De modo geral, ela é realizada a partir da obtenção de uma molécula de dê ene háDNA recombinante e sua posterior inserção em outra célula, para quêque seja replicada.

Nesse caso, a obtenção de uma molécula de dê ene háDNA recombinante envolve uma molécula de dê ene háDNA doador e de um vetor de replicação. O dê ene háDNA doador contém a sequência gênica de interêsseinteresse, quêque será isolada e inserida no vetor. O vetor, por sua vez, é uma molécula de dê ene háDNA na qual o gene de interêsseinteresse sêrserá inserido para ser replicado, resultando na produção de inúmeras cópias. De modo geral, o vetor é uma molécula de dê ene háDNA pequena capaz de se replicar em células vivas. Um vetor amplamente utilizado para a realização dessa tecnologia é um plasmídeo bacteriano, uma molécula de dê ene háDNA circular capaz de se replicar d fórmade forma independente do cromossomo bacteriano.

O esquema a seguir representa, d fórmade forma simplificada, como ocorre a clonagem molecular utilizada para a produção de insulina humana sintética.

3 Pesquise o quêque caracterizam os tipos 1 e 2 de diabetes e a relação dessas doenças com a insulina.

4 Desde a década de 1980, a insulina sintética humana passou a sêrser produzida em escala industrial, graças à tecnologia do dê ene háDNA recombinante e à clonagem molecular. Pesquise sobre a importânssiaimportância dêêssedesse avanço científico.

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Organismos geneticamente modificados (OGMs)

Os organismos geneticamente modificados (OGMs) compreendem os sêresseres vivos (microrganismos, plantas e animais) cujo material genético foi alterado artificialmente por técnicas específicas da engenharia genética. Um exemplo de OGM são os organismos transgênicos, cujo material genético recebeu a inserção de um ou mais genes de outras espécies. De modo geral, os organismos transgênicos são produzidos para expressar genes de interêsseinteresse de outra espécie, passando a apresentar características quêque, naturalmente, não têm.

No exemplo exposto anteriormente para a produção de insulina humana, a bactéria quêque recebeu o plasmídeo recombinante se tornou uma bactéria transgênica. Isso porque seu plasmídeo recebeu um gene humano, o qual passou a sêrser expresso pela bactéria. Ou seja, a bactéria adquiriu uma característica quêque não apresenta naturalmente: a capacidade de sintetizar insulina humana.

De modo geral, a transgenia é utilizada para a realização de processos industriais e para otimizar as práticas agrícolas. Nesse último caso, há muitos anos são realizados estudos a respeito das plantas transgênicas, e algumas já foram introduzidas no consumo humano, como a soja e o milho.

Um dos tipos de soja transgênica, por exemplo, recebeu um gene de tolerância ao agrotóxico glifosato, gene esse quêque foi isolado de uma bactéria do gênero Agrobacterium. Esse tipo de soja transgênica se torna tolerante ao uso do glifosato, quêque é aplicado para evitar o crescimento de ervas daninhas nas plantações.

5 Os dois exemplos citados no início dêstedeste Tema referem-se a OGMs? Por quê?

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Um dos tipos de milho transgênico, por sua vez, recebeu um gene quêque codifica a tô-ksinatoxina Bt, uma proteína tóxica a diversos insetos-praga. Com isso, a planta fica protegida do ataque de insetos, reduzindo a necessidade de uso de agrotóxicos inseticidas.

As plantas transgênicas podem apresentar diversas vantagens ao produtor, auxiliando na otimização da produção; ao consumidor, reduzindo o custo associado ao produto ou ofertando maior valor nutricional; ou a ambos. Além díssudisso, podem sêrser uma possibilidade para suprir a necessidade de se aumentar a produção mundial de alimentos, considerando as estimativas futuras quanto ao grande crescimento da população do planêtaplaneta.

Contudo, as plantas transgênicas ainda são um assunto controverso, devido aos possíveis riscos ambientais e à saúde humana. De acôr-doacordo com a Organização Mundial da Saúde (hó ême ésseOMS), os riscos ambientais envolvem os desequilíbrios nas relações entre as espécies próximas ao local de plantio, pois o comportamento das plantas transgênicas pódepode sêrser alterado. Entre os possíveis riscos à saúde humana estão as reações alérgicas.

Outra discussão importante sobre os transgênicos envolve a soberania alimentar. Esse conceito trata do direito das nações de definir suas próprias estratégias de produção, distribuição e consumo de alimentos. Ele também garante a preservação da autonomia e a redução da dependência das flutuações de preços internacionais. Neste contexto, a influência de grandes multinacionais no mercado de transgênicos não deve interferir na livre escolha do quêque é cultivado e consumido. Para ajudar nessa soberania, foram criadas leis quêque exigem rótulos em alimentos quêque contêm transgênicos, garantindo quêque consumidores tênhamtenham direito à escolha do quêque irão consumir.

Contudo, para sêrserem permitidos para plantio e para consumo, eles devem ser aprovados em testes de segurança específicos. Sendo assim, a hó ême ésseOMS garante quêque os alimentos produzidos com ingredientes transgênicos quêque são consumidos mundialmente foram aprovados nesses testes, possuindo baixa probabilidade de oferecer riscos ao ambiente e à saúde.

De qualquer forma, é importante quêque alimentos quêque possuem ingredientes transgênicos sêjamsejam sinalizados com um sín-bolosímbolo específico em sua embalagem, alertando o consumidor a respeito de sua composição.

6 A preservação da cultura e dos hábitos alimentares de um povo também é considerada na soberania alimentar. Qual é a importânssiaimportância dêêssedesse aspecto para a identidade de uma nação e para a sustentabilidade de suas práticas alimentares? Converse com seus côlégascolegas sobre o assunto e cite um exemplo.

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Tecnologias em vacinas

O avanço do conhecimento científico, atrelado ao desenvolvimento tecnológico, possibilitou a criação de diferentes métodos para a produção de vacinas. Com isso, hoje existem vários imunizantes eficazes para diversas infekiçõesinfecções.

As primeiras vacinas produzidas foram as vacinas atenuadas, nas quais o agente infekissiosoinfeccioso (bactéria ou vírus) é injetado vivo, porém enfraquecido, de modo a induzir uma resposta imune sem causar a doença. Alguns dos imunizantes produzidos por esse método são a vacínavacina para caxumba, febre amarela e poliomielite (oral).

Outro tipo são as vacinas inativadas, produzidas com bactérias mortas ou vírus inativados. As vacinas contra hepatite A, gripe e raiva são produzidas utilizando esse método.

Mais recentemente, foram desenvolvidas vacinas quêque empregam técnicas de engenharia genética. Entre elas estão as vacinas gênicas, quêque utilizam uma sequência de material genético quêque codifica os antígenos de determinado agente infekissiosoinfeccioso.

Um exemplo de vacínavacina gênica são as vacinas de dê ene háDNA, produzidas a partir da tecnologia do dê ene háDNA recombinante. Neste tipo de vacínavacina, insere-se a sequência de interêsseinteresse (que codifica o antígeno do agente infeccioso) em um vetor (que pódepode sêrser um plasmídeo bacteriano). Por meio da vacínavacina, o vetor é administrado no corpo humano, quêque vai passar a produzir o antígeno do agente infekissiosoinfeccioso. Esse antígeno irá desencadear a reação imunitária, levando à produção de anticorpos contra ele.

Atualmente, vacinas gênicas já foram aprovadas para uso em humanos na prevenção da covid-19 e estão sêndosendo investigadas em diversos outros contextos, como contra a dengue e a infekiçãoinfecção pelo vírus zika. Alguns estudos também indicam a utilização de vacinas gênicas para a prevenção de alguns tipos de câncer, como o quêque pódepode sêrser causado pelo HPV (papilomavírus humano).

Independentemente do método e da tecnologia empregada em sua produção, todas as vacinas são seguras e eficazes, pois passaram por inúmeros testes antes de serem aprovadas para uso. De modo geral, para quêque seja criada uma proteção prolongada, é necessário aplicar mais de uma dose da vacínavacina, com intervalos específicos. Em alguns casos, há a necessidade de doses de reforço para manter a imunidade.

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Terapia gênica

A terapia gênica é utilizada para o tratamento de algumas doenças genéticas, como alguns tipos de câncer hereditário. Ela consiste na introdução de genes terapêuticos em células do paciente, utilizando vetores obtidos pela tecnologia do dê ene háDNA recombinante. O objetivo da técnica é quêque esses genes sêjamsejam incorporados ao material genético das células do paciente e passem a sêrser expressos, contribuindo para o tratamento da doença.

A técnica pódepode sêrser realizada diretamente no organismo humano ou em células isoladas em laboratório, quêque depois são introduzidas no corpo do paciente. Acompanhe o esquema a seguir quêque representa, d fórmade forma simplificada, uma técnica de terapia gênica.

Entre exemplos de aplicação da terapia gênica está o tratamento da anemia falciforme e da fibrose cística. Em ambas as condições, um gene saudável é inserido, auxiliando na produção de proteínas funcionais quêque ajudam a reduzir os problemas característicos dessas doenças.

7 Faça uma pesquisa a respeito da anemia falciforme e da fibrose cística e registre os resultados no caderno.

Clonagem celular e de organismos

A clonagem celular e a clonagem de organismos se reféremreferem à produção artificial de, respectivamente, células e indivíduos geneticamente iguais. Elas podem sêrser obtidas por diferentes técnicas. Uma dessas técnicas corresponde à clonagem a partir da transferência nuclear de células somáticas, quêque é qualquer célula quêque forma um organismo, com exceção das células reprodutivas.

A transferência nuclear de células somáticas consiste na retirada do núcleo de uma célula somática diferenciada e sua inserção em um gameta feminino, quêque teve seu núcleo anteriormente retirado. Nesse sentido, o gameta feminino incorpóraincorpora o núcleo doador, passando a expressar e atuar conforme seu novo material genético.

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A célula à qual foi incorporada um novo núcleo é, então, submetida à divisão celular, sôbisob condições específicas de laboratório. Forma-se um embrião jovem, quêque pódepode sêrser utilizado para a realização de dois tipos de clonagem: a clonagem reprodutiva e a clonagem terapêutica.

Clonagem reprodutiva

Na clonagem reprodutiva, forma-se um indivíduo geneticamente idêntico ao indivíduo doador de núcleo. Foi por meio dessa técnica quêque a ovelha Dolly foi clonada na década de 1990, conforme representa simplificadamente o esquema a seguir.

O desenvolvimento da técnica de clonagem reprodutiva suscitou discussões mundiais a respeito de sua legalidade, sobretudo com respeito à clonagem de sêresseres humanos. Com base em kestõesquestões morais, éticas, jurídicas e nos próprios conhecimentos científicos, essas discussões resultaram na proibição de sua prática em diversos países. No Brasil, especificamente, a lei númeronº 11.105, de 2005, proíbe a clonagem reprodutiva de sêresseres humanos, configurando um crime. Além das kestõesquestões mencionadas, é importante reiterar quêque a clonagem reprodutiva não garante quêque o desenvolvimento do embrião ocorrerá d fórmade forma segura, tampouco quêque terá uma vida saudável.

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Clonagem terapêutica

Na clonagem terapêutica, o embrião em estágio inicial de desenvolvimento, logo após a fertilização, não é implantado no útero de uma fêmea, mas é utilizado para obtenção de células-tronco. De modo geral, as células-tronco são células quêque possuem alto potencial reprodutivo e não são especializadas; sôbisob condições adequadas, as células-tronco são capazes de se diferenciar em células especializadas de um ou mais tipos.

Em relação aos animais, estudos indicam três tipos de célula-tronco: as embrionárias, as adultas e as induzidas. As células-tronco embrionárias podem dar origem a qualquer tecido do corpo. Elas são extraídas de embriões obtidos em tratamentos de fertilização e quêque não serão implantados no útero materno.

As células-tronco adultas estão presentes em diferentes órgãos, mas não são capazes de originar todos os tipos de tecido do corpo. Entre elas estão as células-tronco da medula óssea, um tecido presente no interior dos óssosossos quêque é capaz de originar células do sanguesangue, da cartilagem, do próprio tecido ósseo e do tecido adiposo.

Devido à capacidade de dar origem a novos tecídostecidos, as células-tronco podem sêrser cultivadas sôbisob determinadas condições para se especializarem em diferentes tipos celulares, como células hepáticas (do fígado), células nervosas e células do sanguesangue, e a partir díssudisso podem sêrser utilizadas em terapias para reparar tecídostecidos danificados ou até mesmo para a produção de órgãos, como rins, óssosossos ou músculos.

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Atualmente, diversos estudos são realizados na busca por resolver o problema da capacidade limitada das células-tronco adultas em dar origem a novos tipos celulares. Em alguns dêêssesdesses estudos, células do corpo humano quêque não são células-tronco são induzidas a ter a capacidade de originar qualquer tipo de célula do corpo humano. São as chamadas células-tronco induzidas.

Existe um grande interêsseinteresse no uso de células-tronco para aplicações médicas, sobretudo para o tratamento de condições ou de doenças humanas em quêque se faça necessária a regeneração de tecídostecidos danificados, como cânceres, diabetes tipo 1 e lesões em algumas regiões do sistema nervoso. Os estudos ainda precisam sêrser aprofundados para se garantir a segurança da técnica, quêque tem se mostrado promissora em muitas pesquisas realizadas ao redor do mundo.

A utilização de células-tronco embrionárias humanas tem gerado diversos debates na ssossiedadesociedade. Parte considera um problema ético trabalhar com essas células, já quêque sua utilização estaria impedindo a formação de um novo indivíduo. Outra parte da ssossiedadesociedade considera esses embriões inviáveis para a fertilização e quêque a técnica não estaria impedindo a formação de um novo indivíduo.

A regulamentação da utilização das células-tronco embrionárias no Brasil é estabelecida pela lei númeronº 11.105, de 2005, quêque aborda aspectos gerais de biossegurança. Entretanto, alguns analistas acreditam quêque, devido à complexidade e à distinção do tema, ele deveria ter uma lei à parte.

8 E você? Qual é a sua opinião sobre a utilização de células-tronco embrionárias? Converse com o professor e organizem um debate em sala, de maneira quêque cada colega possa emitir sua posição referente ao assunto, respeitando possíveis ideias contrárias às suas. Antes, embase sua opinião realizando uma pesquisa mais ampla sobre o assunto.

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Biologia Sintética

O conjunto de informações quêque determinam um sêrser vivo está codificado em seu genoma. Com o desenvolvimento da biotecnologia, o sêrser humano aprendeu a decifrar o genoma de diferentes organismos e, por meio de técnicas de engenharia genética, a manipulá-lo.

Desde a década de 1990, novas tecnologias permitiram decifrar com maior rapidez o genoma dos sêresseres vivos, levando ao desenvolvimento de diversas áreas do conhecimento. Com base nesses avanços, desenvolveu-se a Biologia Sintética. Essa área tem entre seus objetivos o de desenhar e construir organismos artificiais quêque produzam novas moléculas de interêsseinteresse específico e redesenhar organismos já existentes para maximizar e direcionar sua biologia para a produção de moléculas de interêsseinteresse.

A Biologia Sintética tem diversas aplicações. Na geração de energia, microrganismos geneticamente sintetizados podem produzir hidrogênio para sêrser utilizado como combustível veicular. Na saúde, é possível obtêrobter novos medicamentos, vacinas e tecídostecidos com base em organismos sintetizados, quêque não ocorram naturalmente. No ambiente, microrganismos podem sêrser desenvolvidos para detectar ou degradar poluentes. Na indústria, microrganismos podem sêrser projetados para produzir moléculas quêque se tornem alternativas às fibras naturais ou sintéticas existentes. Na agricultura, novos aditivos alimentares podem sêrser criados com o uso dessa tecnologia.

Outras áreas quêque têm se destacado são a Astronomia e a Astrobiologia. Com o crescente aumento da tecnologia, em breve o sêrser humano estará em Marte. Mas para quêque isso aconteça, é necessário garantir condições para a sobrevivência dos astronautas durante a viagem e nesse planêtaplaneta. Isso poderia sêrser auxiliado pelas aplicações da Biologia Sintética, como organismos projetados para gerar combustível, produzir alimentos, sintetizar materiais orgânicos para a construção de abrigos e produzir medicamentos.

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1. O quêque são biotecnologias?

2. Explique o quêque é engenharia genética.

3. Qual é a diferença entre células-tronco embrionárias, células-tronco adultas e células-tronco induzidas?

4. Em um estudo sobre tumores no pulmão, pesquisadores brasileiros usaram vírus modificados como vetores para transferir dois genes supressores de tumor às células cancerígenas. Esses genes induzem a morte celular. Após testes bem-sucedidos em laboratório, os experimentos foram realizados em camundongos, nos quais os pesquisadores observaram uma regressão de 80% no tamãnhotamanho dos tumores.

a) Qual é o nome da técnica utilizada na pesquisa?

b) A técnica apresentará os mesmos resultados em sêresseres humanos? Explique sua resposta.

5. O plantio e o consumo de plantas transgênicas são assuntos muito discutidos mundialmente, sobretudo quanto à sua segurança ambiental e à saúde humana. A respeito do assunto, responda às kestõesquestões.

a) O quêque são transgênicos?

b) Quais são os pontos positivos e negativos associados ao plantio e ao consumo de plantas transgênicas?

c) Forme um grupo com seus côlégascolegas e se posicionem a respeito dos transgênicos, construindo argumentos consistentes.

6. No passado, a insulina utilizada no tratamento de pessoas com diabetes tipo 1 era extraída do pâncreas do bôiboi e do pôrcoporco. Apesar de sua similaridade com a humana, a insulina extraída dêêssesdesses animais causava efeitos colaterais em alguns pacientes, além de não sêrser eficaz em outros. Com a produção da insulina humana sintética em larga escala, houve uma melhoria no tratamento de pacientes diabéticos, quêque passou a ter maior taxa de sucesso. A respeito do assunto, responda às kestõesquestões.

a) Qual(is) técnica(s) é(são) utilizada(s) na produção de insulina humana sintética?

b) Explique como ocorre a produção de insulina humana sintética.

7. A inteligência artificial (IA) é uma tecnologia quêque simula o pensamento humano. Ela permite quêque máquinas analisem grande quantidade de dados, identifiquem padrões e tomem decisões d fórmade forma autônoma e ágil para a resolução de problemas. Agora analise a frase a seguir.

Você concórdaconcorda com essa frase? Em dupla, façam uma pesquisa sobre o assunto e elaborem uma apresentação digital com os exemplos quêque encontraram.

8. O quêque é Biologia Sintética?

9. Forme um grupo com mais dois côlégascolegas. Considerem quêque vocês trabalhem em um laboratório de Biologia Sintética e quêque possam desenvolver um organismo sintético. Que tipo de organismo vocês tentariam desenhar geneticamente? Por quê? Façam uma pesquisa para embasar sua justificativa. Ao final, montem uma apresentação digital para apresentar à turma o produto a sêrser obtídoobtido e as justificativas para seu desenvolvimento.

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Extraindo o dê ene háDNA de cebola

O estudo do dê ene háDNA dos sêresseres vivos é realizado há dékâdâsdécadas, desde quêque técnicas para sua extração e análise foram desenvolvidas e aprimoradas. Muitas dessas técnicas exigem diversos equipamentos laboratoriais específicos. Mas será possível extrair o dê ene háDNA de cértascertas células com poucos materiais e procedimentos simples?

Materiais

• 1 cebola picada em pedaços pequenos;

• uma colher1 colher de chá de sal de cuzinhacozinha;

• uma colher1 colher de sopa de detergente neutro;

• 150 mL de á guaágua filtrada à tempera-túratemperatura ambiente;

• 1 frasco de áucôlálcool 98º gelado (que deve sêrser mantido anteriormente no congelador por um dia);

• 2 copos de vidro transparente identificados pelas lêtrasletras A e B;

• 1 coador de café e 1 filtro de café;

• 1 panela com á guaágua aquecida a fogo baixo para banho-maria;

• 1 recipiente plástico;

• Cubos de gêlogelo;

• Papel-filme.

Procedimentos

• No copo A, adicione a á guaágua filtrada e misture, com cuidado, o detergente e o sal, de modo a não formárformar espuma. Adicione a cebola picada à mistura e cubra a abertura do copo com papel-filme.

• Coloque o copo A no interior da panela com á guaágua aquecida a fogo baixo, mantendo-o em banho-maria por 20 minutos.

• Espere o copo A esfriar por 5 minutos, remova-o da panela, retire o papel-filme e filtre a mistura com auxílio do coador e do filtro de café. Armazene a solução filtrada no copo B.

• Mantenha apenas mêtádemetade do volume do copo B com a solução filtrada e cubra a abertura do copo com papel-filme.

• Adicione cubos de gêlogelo no interior do recipiente plástico e coloque o copo B dentro dele. Mantenha-o no gêlogelo por 5 minutos.

• Remova o papel-filme e adicione o áucôlálcool gelado com cuidado, até quêque o volume do copo seja preenchido. Aguarde 10 minutos e obissérveobserve os resultados.

1. A partir dos resultados observados, responda ao questionamento inicial.

2. Qual é a origem do material visualizado na atividade prática?

3. por quêPor que o detergente foi utilizado na atividade prática? Se necessário, realize uma pesquisa para responder a essa pergunta.

4. Forme um grupo com seus côlégascolegas e elaborem dois quêquestionamentos que devem sêrser respondidos pêlospelos demais. Seus questionamentos devem sêrser referentes à atividade prática e/ou ao assunto.

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Saiba mais

Vacinas e negacionismo - uma conversa necessária

Leia o texto a seguir.

ESCOBAR, Herton. Desinformação científica: uma pandemia de mentiras. Jornal da úspiUSP, São Paulo, 13 nov. 2023. Disponível em: https://livro.pw/srkon. Acesso em: 20 out. 2024.

1. O quêque é negacionismo? Para auxiliá-lo em sua resposta, faça uma pesquisa.

2. Como a desinformação científica pódepode potencializar o negacionismo em relação às vacinas?

3. Considerando seu conhecimento sobre vacinas gênicas e as informações presentes no texto, responda: a falta de conhecimento sobre as vacinas gênicas pódepode aumentar o negacionismo contra as vacinas de maneira geral? Explique.

4. Em grupo, organizem um debate sobre a relação entre as rêdesredes sociais, a desinformação científica e o negacionismo. Posicionem-se utilizando argumentos sólidos, respeitando ideias divergentes.

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Analise o esquema a seguir, quêque apresenta e relaciona os principais conceitos estudados nesta Unidade

No caderno, elabore o seu próprio esquema. Organize os principais conceitos da Unidade e inclúainclua nele outros termos e ideias quêque se relacionam ao quêque foi estudado, realizando as associações quêque considerar importantes. Por fim, elabore um pequeno texto quêque conecte os conceitos e as ideias presentes no esquema. Essa é uma boa forma de estudar e compreender melhor os conceitos.

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Respostas e comentários estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Tema 31 - Ideias evolucionistas

1. (UECE) De acôr-doacordo com o fixismo, é correto afirmar quêque

a) as espécies permanecem mutáveis ao longo do tempo.

b) as variações do meio ambiente levam o indivíduo a sentir necessidade de se adaptar.

c) as espécies vivas atualmente são idênticas às do passado.

d) os organismos mais bem-adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência.

Resposta: c)

2. (Enem/MEC) Atualmente, o medicamento de escolha para o tratamento da esquistossomose causada por todas as espécies do verme Schistosoma é o praziquantel (PQZ). Apesar de sêrser eficaz e seguro, seu uso em larga escala e tratamentos repetitivos em áreas endêmicas têm provocado a seleção de linhagens resistentes.

LAGE, R. C. G. Disponível em: https://livro.pw/rvxbd. Acesso em: 17 dez. 2012 (adaptado).

Qual é o mecanismo de seleção dos vermes resistentes citados?

a) Os vermes tornam-se resistentes ao entrarem em contato com o medicamento quando invadem muitos hospedeiros.

b) Os vermes resistentes absorvem o medicamento, passando-o para seus descendentes, quêque também se tornam resistentes.

c) Os vermes resistentes transmitem resistência ao medicamento quando entram em contato com outros vermes dentro do hospedeiro.

d) Os vermes resistentes tendem a sobreviver e produzir mais descendentes do quêque os vermes sobre os quais o medicamento faz efeito.

e) Os vermes resistentes ao medicamento tendem a eliminar os vermes quêque não são resistentes, fazendo com quêque apenas os mais fortes sobrevivam.

Resposta: d)

Tema 32 - Teoria sintética da evolução

3. Diversas explicações para a evolução das espécies foram propostas ao longo do tempo. Mesmo quêque hoje algumas delas não estejam corretas, em termos científicos, todas foram importantes à concretização do pensamento evolutivo na comunidade científica. Elabore um texto a respeito das principais ideias evolucionistas estudadas, destacando sua importânssiaimportância histórica. Em seu texto, destaque a teoria evolutiva atualmente aceita.

4. Os peixes da espécie Astyanax mexicanus são conhecidos como peixes-cegos, por não apresentarem olhos. Eles são encontrados em cavernas de algumas regiões do México, locais quêque apresentam baixa luminosidade, ou mesmo ausência de luz. Esses peixes foram estudados por um grupo de cientistas, quêque propuseram uma hipótese para explicar sua ausência de visão baseada na economia de energia. No caso, existe um alto custo energético para a manutenção da visão, somado ao fato de existir pouca disponibilidade de alimentos nas cavernas. Além díssudisso, os peixes apresentam algumas mutações nos genes oculares. Considerando as informações do texto e seus conhecimentos, explique os fatores evolutivos quêque podem ter resultado na ausência de olhos dos peixes-cegos da espécie Astyanax mexicanus.

5. (UnéspUnesp) Na natureza, a grande maioria dos gafanhotos é vêrdeverde. No entanto, uma mutação genética incomum e pouco conhecida, chamada eritrismo, provoca alteração na produção de pigmentos, o quêque resulta em gafanhotos cor-de-rosa. Descobertos em 1887, esses gafanhotos raramente são encontrados.

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Os gafanhotos cor-de-rosa são raros porque

a) a mutação reduz a variabilidade genética na população de gafanhotos, prejudicando a seleção natural de indivíduos cor-de-rosa.

b) concorrem por alimento com os gafanhotos-verdes, quêque são mais eficientes por terem a mesma coloração das folhagens.

c) destacam-se visualmente e são facilmente encontrados e predados, enquanto os gafanhotos-verdes se camuflam na natureza.

d) os gafanhotos-verdes são mais numerosos na natureza e, portanto, se reproduzem e deixam muito mais descendentes.

e) são muito menos evoluídos quêque os gafanhotos-verdes e por isso sobrevivem por pouco tempo na natureza.

Resposta: c)

Tema 33 - Especiação

6. (UFRGS-RS) Assinale a alternativa quêque preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em quêque aparécemaparecem.

No processo de especiação........, a separação geográfica entre populações de uma espécie ancestral é o primeiro passo para formação de duas novas espécies. Já no processo de especiação........, ocorre o surgimento de duas novas espécies em uma mesma localização geográfica, decorrente de rearranjos cromossômicos ou mutações, diferenciando conjuntos gênicos dentro de uma mesma população.

a) simpátrica – por migração

b) alopátrica – simpátrica

c) por dêrívaderiva genética – alopátrica

d) por gradualismo – por migração

e) por inviabilidade do híbrido – por gradualismo

Resposta: b)

7. (Enem/MEC) Uma população (momento A) sofre isolamento em duas subpopulações (momento B) por um fator de isolamento (I). Passado um tempo, essas subpopulações apresentam características fenotípicas e genotípicas quêque as distinguem (momento C), representadas na figura pelas tonalidades de côrcor. O posterior desaparecimento do fator de isolamento I pódepode levar, no momento D, às situações D1 e D2.

A representação indica quêque, no momento D, na situação

a) D1 ocorre um novo fator de isolamento geográfico.

b) D1 existe uma única população distribuída em gradiente.

c) D1 ocorrem duas populações separadas por isolamento reprodutivo.

d) D2 coexistem duas populações com características fenotípicas distintas.

e) D2 foram preservadas as mesmas características fenotípicas da população original A.

Resposta: c)

Tema 34 - Evolução humana

8. Algumas pessoas acreditam quêque o sêrser humano evoluiu dos macacos. Como você explicaria a essas pessoas quêque esse pensamento não está correto? Em sua resposta, utilize seus conhecimentos sobre a evolução humana.

9. As descobertas de fósseis de hominínios em diversas regiões do mundo têm ajudado a traçar a história evolutiva da humanidade. Sobre o assunto, responda às kestõesquestões.

a) Qual é o fóssil hominínio mais antigo já encontrado? Ele data de quanto tempo atrás aproximadamente?

b) Cite uma característica do gênero AustralopitécusAustralopithecus. Quando ele teria surgido?

c) Quando surgiu o ômoHomo sápienssapiens e quais são as duas espécies de hominínios quêque coexistiram com ele?

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Tema 35 - Sociedade, ambiente e saúde

10. (Enem/MEC) Suponha quêque você seja um consultor e foi contratado para assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país com as seguintes características: região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de combustíveis fósseis. De acôr-doacordo com as características dêêssedesse país, a matriz energética de menor impacto e risco ambientais é a baseada na energia

a) dos biocombustíveis, pois tem menor impacto ambiental e maior disponibilidade.

b) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua implantação.

c) nuclear, por ter menor risco ambiental e sêrser adequada a locais com menor extensão territorial.

d) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos naturais disponíveis.

e) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa nem resíduos de operação.

Resposta: e)

11. (UEA-AM) O Instituto Trata Brasil publicou um rã-kinranking, sobre determinado quêquesito, em que foram avaliados os 100 municípios com mais pessoas no país. Dentre eles, 11 estão nos limites da AmazôneaAmazônia Legal, dêstesdestes, 10 estão entre os 30 piores lugares e 7 entre os 10 últimos colocados. Um dos problemas causados por essa questão é a disseminação de doenças gastrointestinais, como verminoses e diarréiasdiarreias. Hoje, a região da AmazôneaAmazônia Legal conta com baixos índices de desenvolvimento humano, sêndosendo quêque o quesito avaliado por esse rã-kinranking agrava ainda mais o desenvolvimento das cidades e a qualidade de vida dessas populações.

(Thaís Herrero. https://livro.pw/iebuz, 01.05.2015. Adaptado.)

Considerando as informações apresentadas, o quesito avaliado para a elaboração do rã-kinranking foi

a) a segurança alimentar.

b) o zoneamento ambiental.

c) o saneamento básico.

d) o acesso à térraterra.

e) a distribuição de renda.

Resposta: c)

Tema 36 - Biotecnologia

12. (Uesb-BA) Dentre os importantes avanços dos estudos na área da genética, destaca-se a tecnologia do dê ene háDNA recombinante, ôbitídaobtida a partir da utilização de enzimas quêque cortam o dê ene háDNA em locais específicos e enzimas quêque permitem a adesão das partes cortadas a outro segmento de dê ene háDNA. As duas enzimas envolvidas nessa técnica são, respectivamente, as enzimas

a) de intersecção e as dê ene háDNA proteases.

b) de restrição e as dê ene háDNA ligases.

c) de intersecção e as dê ene háDNA proteases.

d) de restrição e as transferases.

e) transferases e as dê ene háDNA ligases.

Resposta: b)

13. (Enem/MEC) Instituições acadêmicas e de pesquisa no mundo estão inserindo genes em genomas de plantas quêque possam codificar produtos de interêsseinteresse farmacológico. No Brasil, está sêndosendo desenvolvida uma variedade de soja com um viricida ou microbicida capaz de prevenir a contaminação pelo vírus causador da aids. Essa leguminosa está sêndosendo induzida a produzir a enzima cianovirina-N, quêque tem eficiência comprovada contra o vírus.

OLIVEIRA. M. Remédio na planta. Pesquisa Fapesp, n. 206. abr 2013.

A técnica para gerar essa leguminosa é um exemplo de

a) hibridismo.

b) transgenia.

c) conjugação.

d) terapia gênica.

e) melhoramento genético.

Resposta: b)

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CIÊNCIAS HUMANAS E SOCIAIS APLICADAS

Ciência para todos

Respostas e comentários estão disponíveis nas Orientações para o professor.

Durante a história da Ciência, algumas pessoas distorceram conhecimentos científicos na tentativa de justificar discriminações e preconceitos. Um exemplo é a eugenia promovida pela Alemanha nazista durante a Segunda Guerra Mundial, quêque resultou no extermínio de grupos considerados “geneticamente inferiores”.

Contudo, pesquisas científicas conduzidas com ética e responsabilidade têm comprovado quêque qualquer tentativa de hierarquizar sêresseres humanos é uma construção social, sem base biológica. Mesmo assim, ideias discriminatórias ainda persistem na ssossiedadesociedade e precisam sêrser combatidas, começando pela própria Ciência.

A Ciência é um empreendimento humano quêque se propõe a sêrser isenta, objetiva, e baseada em dados e experimentos. Contudo, ela é realizada por sêresseres humanos, quêque são influenciados por alguns fatores, como cultura, experiências pessoais, crenças, emoções e o contexto social em quêque vivem. Esses fatores subjetivos definem a forma como cada pessoa interprétainterpreta o mundo e, por consequência, podem influenciar a definição de prioridades de pesquisas científicas: o quêque será estudado? Quais kestõesquestões merécemmerecem atenção?

Um exemplo díssudisso são os oxímetros de pulso. Esses dispositivos são utilizados para medir os níveis de oxigênio no sanguesangue a partir de uma leitura sobre a pélepele. Historicamente, os oxímetros foram projetados e calibrados com base em pessoas de pélepele clara. Estudos já demonstraram quêque a maior concentração de melanina em pessoas com pélepele mais escura pódepode influenciar o aparelho a realizar leituras imprecisas. Neste caso, a falta de diversidade durante o desenvolvimento do aparelho resultou em um dispositivo quêque não permite ajustes para diferentes situações, como a côrcor da pélepele. Portanto, a eficiência do aparelho é menor para um grupo de pessoas.

Outro exemplo são os espirômetros, utilizados para avaliar a função dos pulmões de pacientes em recuperação de infekiçõesinfecções respiratórias. O dispositivo é programado para realizar ajustes automáticos, considerando variáveis quêque possam interferir nos resultados, tais como idade e altura do paciente. No entanto, uma das variáveis consideradas é a “raça”, assumindo quêque a capacidade pulmonar de pacientes negros e asiáticos é inferior à de pacientes brancos. Esse ajuste foi instituído a partir de estudos realizados no passado, com base em visões parciais e tendenciosas quêque, além de não terem mais embasamento científico, oferecem atualmente riscos à qualidade dos serviços de saúde oferecidos aos pacientes.

Esses exemplos demonstram quêque é preciso refletir e reavaliar criticamente os procedimentos adotados em pesquisas científicas, para quêque sêjamsejam guiadas por valores de equidade e inclusão. Isso amplia a possibilidade de quêque todos os grupos sêjamsejam beneficiados de maneira justa pêlospelos avanços científicos. Outro ponto importante é o de existir maior diversidade entre os pesquisadores, cada um trazendo sua própria perspectiva e visão de mundo.

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Os caminhos futuros quêque percorreremos enquanto humanidade dependem de nossas escôlhasescolhas presentes. Na Ciência, esse caminho deve sêrser traçado com ética, respeito, igualdade e solidariedade.

Há séculos, a Ciência trabalha de maneira sistematizada para entender o mundo e melhorar a vida das pessoas. Contudo, cabe a pergunta: todas as pessoas estão sêndosendo beneficiadas com os avanços científicos?

Portanto, a busca por conhecimentos científicos guiados por valores como igualdade, respeito e solidariedade é essencial para desconstruir as ideias e os comportamentos preconceituosos quêque ainda permeiam a humanidade.

Agora, faça o quêque se pede em cada item.

1. De quêque maneira a distorção e a aplicação inadequada dos conhecimentos científicos foram utilizadas para justificar discriminações e preconceitos ao longo da história? Cite o exemplo presente no texto.

2. Segundo o texto, o quêque é preciso fazer para quêque a produção de Ciência seja isenta de preconceitos?

3. Em grupo, façam uma pesquisa e identifiquem se houve preconceitos científicos em relação à produção, à distribuição e à aplicação de vacinas durante a pandemia da covid-19. A partir dos dados obtidos, realizem uma conversa para responder às seguintes kestõesquestões, justificando suas respostas.

• Qual foi o papel da Ciência para o fim da pandemia?

• Durante o processo de produção científica na pandemia, houve situações quêque geraram desigualdades?

Ao final da conversa, façam um resumo dos principais pontos levantados pelo grupo, as conclusões obtidas, e montem um roteiro para a produção de um podcast sobre o assunto. Gravem o programa e o disponibilizem no sáitisite da escola ou da comunidade.

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