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Sobre evidências embrionárias e genéticas da evolução?

Sobre evidências embrionárias e genéticas da evolução?


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Minha pergunta aqui é sobre evidências de evolução da Embriologia e da Genética.

  1. Os mamíferos têm embriões semelhantes, mas será que para cada espécie existe um desenvolvimento embrionário que ocorre em espécies anteriores, essa relação foi observada?

    O que quero dizer, por exemplo, se geralmente concebemos ter espécies$ Sp_1, Sp_2,…, Sp_n $ onde cada $ Sp_ {i + 1} $ sendo evoluído de $ Sp_i, $ então é o caso que os estágios de desenvolvimento embrionário de $ Sp_ {i + 1} $ contém alguns dos estágios de desenvolvimento embrionário de todas as suas espécies ancestrais.

  2. Pergunta semelhante a 1, mas em relação à genética, é o caso de que toda espécie tem uma impressão digital genética de seus ancestrais que se encontram nas seções não funcionais de seu DNA, ou seja, é o caso de que toda a história genética de nossa evolução é registrada na seção não funcional do nosso DNA. Então, o DNA humano tem algumas porções do DNA de alguns dinossauros, por exemplo?


A Questão 1 pergunta se a ontogenia recapitula a filogenia. É notável que, ao observar, e. desenvolvimento do embrião humano, o embrião parece passar por estágios pelos quais sua espécie ancestral passaria, mas onde essas espécies "inferiores" terminariam em um estágio específico. Em outras palavras, o desenvolvimento embrionário parece recapitular a linhagem evolutiva de uma espécie.

Esta é a teoria da recapitulação, que é desatualizado e incorreto, mas um grande exemplo da história da ciência. A mais proeminente delas foi a lei biogenética de Ernst Haeckel e a concepção de Meckel-Serres. Houve muitos problemas com isso, especialmente porque eles se concentraram em observar semelhanças em vez de diferenças, e existem várias exceções à regra. Eles não eram muito científicos. Também presume incorretamente que organismos complexos têm mais predecessores. No entanto, é uma evidência convincente para mostrar com elegância que a evolução atua de forma incremental nos processos embriológicos existentes.

A questão 2 pergunta se há evidência de DNA ancestral em nosso genoma. A resposta é sim. Por onde começar? Compartilhamos quase todos os nossos genes com parentes próximos (por exemplo, chimpanzés e bonobos) e progressivamente menos com parentes mais distantes. 50% dos genes de uma banana (e de fato a maioria das outras plantas) podem ser encontrados no genoma humano. Mas lembre-se, logicamente, isso não significa necessariamente que 50% dos genes humanos sejam encontrados em bananas, devido à forma como a divergência funciona. O genoma humano também contém um registro de muitos vírus que se inseriram ao longo de dezenas de milhões de anos. Embora não sejam ancestrais, eles foram adicionados 'horizontalmente' em oposição ao 'verticalmente' de que o DNA ancestral é modificado ao longo da linhagem de uma espécie.

É muito possível responder às suas perguntas de muitos ângulos diferentes e apresentar inúmeras evidências a favor, mas acho que isso deve bastar.


A resposta de S Pr é muito boa, vou apenas elaborar alguns pontos.

1) A evolução atua de forma incremental nos processos embriológicos existentes -> o insight aqui é que os organismos não saem totalmente formados, eles se desenvolvem. Quando dizemos um gene, digamos, "codifica" uma cauda, ​​ele não faz uma cauda aparecer magicamente: sua ação acontece durante o desenvolvimento do organismo, onde atua no processo de desenvolvimento de forma que o organismo adulto tenha uma cauda.

Isso significa que quando os organismos mudam ao longo do tempo por meio da evolução, a maneira como essas mudanças são realmente implementadas são como mudanças em um processo de desenvolvimento existente; obviamente, o processo de desenvolvimento não será reiniciado todas as vezes. Então, por exemplo, pode fazer sentido que, uma vez que as cobras não têm membros quando adultas, elas nunca deveriam ter membros em qualquer ponto de seu desenvolvimento, porque qual seria o ponto? Mas eles evoluíram como uma variação de organismos que tinham membros e cujo desenvolvimento embriológico incluía o desenvolvimento de membros. Falando evolutivamente, há poucos motivos para você mudar isso, impedindo o desenvolvimento dos membros no estágio 0, em vez de, digamos, interromper seu desenvolvimento no estágio 10 e destruir os botões dos membros. De qualquer forma, você acaba com uma cobra adulta sem membros! Por outro lado, se você destruir os membros no estágio 10, dificilmente os fará voltar ao estágio 19. Em outras palavras, você pode acabar com um padrão de mudanças evolutivas posteriores acontecendo mais tarde no desenvolvimento, em média, mesmo que as mudanças ocorrem em um ponto aleatório do desenvolvimento, simplesmente porque uma mudança em um estágio de desenvolvimento também altera os estágios posteriores, mas mantém os estágios anteriores intactos. Portanto, é mais provável que os estágios anteriores permaneçam inalterados em média, ou seja, semelhantes a como eram nos ancestrais. Na prática, as mudanças não acontecem aleatoriamente no processo de desenvolvimento, é claro, o que é uma das razões pelas quais "a ontogenia recapitula a filogenia" tem toneladas de exceções. Este livro "Biologia do Desenvolvimento" tem um site companheiro legal com um capítulo que discute a história da ideia. Esta página da Wikipedia também discute alguma evolução na visão de evolução e desenvolvimento, falando sobre o "modelo de ampulheta" versus o "modelo de funil". O modelo de funil é essa ideia de que os estágios iniciais são mais semelhantes às formas ancestrais (e, portanto, semelhantes entre espécies relacionadas), mas o modelo da ampulheta indica que na verdade há um estágio específico (o "estágio filotípico") que permanece semelhante entre as espécies , mas há diferenças nos estágios anteriores e posteriores.

2) Não existe DNA "adormecido". Há DNA ativo (que codifica genes, regiões regulatórias, etc.) e DNA não funcional. O DNA não funcional pode estar a algumas mutações de ser funcional e, portanto, tornar-se funcional como resultado de mutações fortuitas, mas "dormente" sugere regiões do DNA que são desativadas com a intenção de reativá-las no futuro; este não é um processo que ocorre na evolução, que não tem essa intenção de olhar para o futuro.

Ora, acontece que a) todo o DNA está sujeito a mutação eb) temos muito DNA e a taxa de mutação é bastante baixa. Isso significa que muito DNA é de fato mais ou menos igual ao que era em nossos ancestrais distantes. Dito isso, o DNA não funcional é menos provavelmente permanecerá o mesmo que o DNA funcional, porque nada impede que as mutações nessas partes sejam transmitidas de geração a geração. As sequências de DNA mais inalteradas ("conservadas") são aquelas que são usadas em funções básicas da vida que evoluíram muito cedo na história da vida, e qualquer mudança nelas mata o organismo resultante, o que significa que a seleção natural vai se certificar de que eles não mudar, ou mudar muito pouco. Aqui está um artigo "O Núcleo Genético do Ancestral Universal" que examina essas sequências de DNA que são as mesmas em todos os organismos ("universalmente conservado") para inferir quais genes o ancestral comum de todas as coisas vivas tinha.

Finalmente, embora isso signifique que os humanos compartilham muito de seu genoma com os dinossauros, esses genes compartilhados vêm principalmente do fato de humanos e dinossauros compartilharem genes com seu ancestral comum, que foi um dos primeiros répteis. Dinossauros são não ancestrais aos humanos.


Questão 1

Os mamíferos têm embriões semelhantes, mas será que para cada espécie existe um desenvolvimento embrionário que ocorre em espécies anteriores, essa relação foi observada?

Tecnicamente, não observamos muito da embriologia das linhagens ancestrais. Eles não existem mais, então não podemos fazer muitas observações de sua embriologia. A questão é antes se linhagens relacionadas têm embriogênese semelhante.

A resposta é sim. Os mamíferos se desenvolvem como os mamíferos, os pássaros se desenvolvem como os pássaros, as angiospermas se desenvolvem como as angiospermas. Por exemplo, em todos os protostômios (insetos, aranhas, crustáceos, moluscos, ...), o blastóporo se torna a boca, enquanto em todos os deuterostômios (ouriços-do-mar, pepino-do-mar, vertebrados, incluindo pássaros, mamíferos, tartarugas, lagartos, tubarões, etc ...) , o blastóporo se torna o ânus.

Questão 2

A genética é nossa principal ferramenta para inferir nossas árvores filogenéticas. Portanto, faz mais sentido perguntar se outras coisas correspondem à genética do que o contrário. Mas sim, as coisas combinam. Registros fósseis, ontogenia, variação fenotípica e genética. Tudo coincide para contar uma história semelhante das relações filogenéticas entre as espécies.


Em meados de 1800, Charles Darwin e Alfred Wallace concluíram independentemente que as variações herdadas nas características, como o formato do bico de um pássaro, podem fornecer melhores chances de sobrevivência em um determinado nicho. Organismos sem a variação vantajosa têm menos probabilidade de sobreviver e transmitir seus genes.

Desde o apogeu do darwinismo, surgiram evidências científicas consideráveis ​​apoiando a teoria da evolução, incluindo a embriologia, embora os mecanismos de mutação e mudança sejam mais complexos do que se entendia anteriormente.


Sobre evidências embrionárias e genéticas da evolução? - Biologia

Biogeografia é o estudo da distribuição geográfica dos seres vivos e dos fatores abióticos que afetam sua distribuição. Fatores abióticos, como temperatura e precipitação, variam com base na latitude e altitude, principalmente. À medida que esses fatores abióticos mudam, a composição das comunidades de plantas e animais também muda.

Padrões de distribuição de espécies

Ecologistas que estudam biogeografia examinam padrões de distribuição de espécies. Nenhuma espécie existe em todos os lugares. Por exemplo, a armadilha da Vênus é endêmica em uma pequena área na Carolina do Norte e do Sul. Uma espécie endêmica é aquela que é encontrada naturalmente apenas em uma área geográfica específica, geralmente de tamanho restrito. Outras espécies são generalistas: espécies que vivem em uma ampla variedade de áreas geográficas - o guaxinim, por exemplo, é nativo da maior parte da América do Norte e Central.

Uma vez que os padrões de distribuição das espécies são baseados em fatores bióticos e abióticos e suas influências durante os longos períodos de tempo necessários para a evolução das espécies, os primeiros estudos de biogeografia estavam intimamente ligados ao surgimento do pensamento evolucionário no século XVIII. Alguns dos conjuntos mais distintos de plantas e animais ocorrem em regiões fisicamente separadas há milhões de anos por barreiras geográficas. Os biólogos estimam que a Austrália, por exemplo, tenha entre 600.000 e 700.000 espécies de plantas e animais. Aproximadamente 3/4 das espécies vivas de plantas e mamíferos são espécies endêmicas encontradas apenas na Austrália.

Austrália: Austrália é o lar de muitas espécies endêmicas. O (a) wallaby (Wallabia bicolor), um membro de tamanho médio da família do canguru, é um mamífero com bolsa ou marsupial. O (b) equidna (Tachyglossus aculeatus) é um mamífero produtor de ovos.

A distribuição geográfica dos organismos no planeta segue padrões que são melhor explicados pela evolução em conjunto com o movimento das placas tectônicas ao longo do tempo geológico. Amplos grupos que evoluíram antes da divisão do supercontinente Pangea (cerca de 200 milhões de anos atrás) estão distribuídos em todo o mundo. Grupos que evoluíram desde a separação aparecem exclusivamente em regiões do planeta, como a flora e a fauna únicas dos continentes do norte que se formaram a partir do supercontinente Laurásia e dos continentes do sul que se formaram a partir do supercontinente Gondwana. A presença de Proteaceae na Austrália, no sul da África e na América do Sul é melhor explicada pela presença da família de plantas & # 8217s ali antes da separação do supercontinente Gondwana do sul.

Biogeografia: A família de plantas Proteacea evoluiu antes da separação do supercontinente Gondwana. Hoje, os membros desta família de plantas são encontrados em todo o hemisfério sul (mostrado em vermelho).


Biogeografia

A distribuição geográfica dos organismos no planeta segue padrões que são melhor explicados pela evolução em conjunto com o movimento das placas tectônicas ao longo do tempo geológico. Amplos grupos que evoluíram antes da divisão do supercontinente Pangea (cerca de 200 milhões de anos atrás) estão distribuídos em todo o mundo. Grupos que evoluíram desde a separação aparecem exclusivamente em regiões do planeta, por exemplo, a flora e a fauna únicas dos continentes do norte que se formaram a partir do supercontinente Laurásia e dos continentes do sul que se formaram a partir do supercontinente Gondwana. A presença de Proteaceae na Austrália, no sul da África e na América do Sul é melhor explicada pela presença da família de plantas lá antes da quebra do supercontinente sul Gondwana ([Figura 4]).

Figura 4: A família de plantas Proteacea evoluiu antes da separação do supercontinente Gondwana. Hoje, os membros desta família de plantas são encontrados em todo o hemisfério sul (mostrado em vermelho). (crédito & # 8220Proteacea flower & # 8221: modificação do trabalho por & # 8220dorofofoto & # 8221 / Flickr)

A grande diversificação dos marsupiais na Austrália e a ausência de outros mamíferos refletem o longo isolamento daquele continente insular. A Austrália tem uma abundância de espécies endêmicas - espécies que não são encontradas em nenhum outro lugar - o que é típico de ilhas cujo isolamento por extensões de água impede a migração de espécies para outras regiões. Com o tempo, essas espécies divergem evolutivamente em novas espécies que parecem muito diferentes de seus ancestrais que podem existir no continente. Os marsupiais da Austrália, os tentilhões das Galápagos e muitas espécies das ilhas havaianas não são encontrados em nenhum outro lugar a não ser em sua ilha, mas exibem relações distantes com espécies ancestrais no continente.


Qual é a evidência genética para a evolução humana?

Nas últimas décadas, nossa compreensão da genética cresceu dramaticamente, fornecendo evidências contundentes de que os humanos compartilham ancestrais comuns com todas as formas de vida na Terra. Aqui estão alguns dos principais tipos de evidência genética para ancestralidade comum.

1. Diversidade genética. Filhos humanos herdam 3 bilhões de pares de bases de DNA de cada pai, mas eles não são uma duplicata exata. A taxa de variação foi medida com precisão para uma média de 70 bases (de nosso total de 6 bilhões) por geração. Portanto, à medida que voltamos à árvore genealógica, há cada vez mais diferenças genéticas entre nós e nossos ancestrais. Por exemplo, haveria cerca de 140 diferenças entre seu DNA e o de seus quatro avós, e 210 diferenças entre você e seus oito bisavós, e assim por diante. Isso nos permite fazer uma previsão da quantidade de diversidade genética entre duas espécies sobre o tempo desde que viveu sua população ancestral comum. Usando evidências não genéticas, estimou-se que o ancestral comum entre humanos e chimpanzés viveu cerca de 6 milhões de anos atrás. O cálculo das diferenças genéticas dá um número notavelmente próximo do valor estimado.

2. “Cicatrizes” genéticas. Assim como as cicatrizes permanecem em nossos corpos como lembretes de eventos passados, o código do DNA contém “cicatrizes” que são transmitidas de geração em geração. Cicatrizes de DNA resultam da deleção ou inserção de um bloco de bases (não apenas mudanças de base única como na seção anterior). Como temos muitos deles (centenas de milhares) e eles podem ser localizados com precisão, eles servem como um registro histórico das espécies. Se tivermos a mesma cicatriz dos chimpanzés e orangotangos, a exclusão ou inserção deve ter ocorrido antes que essas espécies se dividissem em populações separadas. Se nós e os chimpanzés temos uma certa cicatriz, mas os orangotangos não, podemos concluir que a exclusão ou inserção deve ter ocorrido depois que o ancestral comum dos chimpanzés e humanos se separou de nosso ancestral comum com os orangotangos. Desta forma, podemos criar uma árvore genealógica detalhada de ancestrais comuns.

3. Sinônimos genéticos. Em um determinado contexto, as palavras “redondo” e “circular” significam a mesma coisa para um falante de inglês - são sinônimos. Da mesma forma, existem “sinônimos” no código genético - diferentes sequências de bases de DNA que significam a mesma coisa para as células (ou seja, elas causam a produção das mesmas proteínas). As mutações no código genético costumam ser prejudiciais, fazendo com que o organismo não seja capaz de se reproduzir com sucesso. Mas se a mutação resultasse em um “sinônimo”, o organismo funcionaria da mesma forma e continuaria transmitindo seus genes. Por causa disso, esperaríamos que as mudanças sinônimas fossem transmitidas com muito mais eficácia do que as mudanças não sinônimas. Isso é exatamente o que encontramos no DNA de humanos e chimpanzés: há muito mais diferenças sinônimas entre as duas espécies do que as não sinônimas. Isso é exatamente o que esperaríamos se as duas espécies tivessem um ancestral comum e, portanto, fornece mais evidências de que os humanos e os chimpanzés foram criados por descendência comum de uma única espécie ancestral.

Quanto mais pesquisas são feitas sobre o DNA, mais evidências encontramos de que toda a vida está relacionada.

Última atualização em 11 de março de 2019

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Semelhanças durante o desenvolvimento

A embriologia, o estudo do desenvolvimento biológico desde o momento da concepção, é outra fonte de evidência independente para descendência comum. As cracas, por exemplo, são crustáceos sedentários com pouca semelhança aparente com outros crustáceos como lagostas, camarões ou copépodes. Ainda assim, as cracas passam por um estágio larval de nado livre, no qual se parecem com outras larvas de crustáceos. A similaridade dos estágios larvais apóia a conclusão de que todos os crustáceos têm partes homólogas e uma ancestralidade comum.

Da mesma forma, uma grande variedade de organismos, de moscas de fruta a vermes, de camundongos a humanos, têm sequências de genes muito semelhantes que são ativas no início do desenvolvimento. Esses genes influenciam a segmentação ou orientação do corpo em todos esses grupos diversos. A presença de genes semelhantes fazendo coisas semelhantes em uma gama tão ampla de organismos é melhor explicada por terem estado presentes em um ancestral comum muito antigo de todos esses grupos.


Evidência de respostas de evolução

Quando Charles Darwin propôs pela primeira vez a ideia de que todas as novas espécies descendem de um ancestral, ele realizou uma pesquisa exaustiva para fornecer o máximo de evidências possível. Hoje, as principais evidências dessa teoria podem ser divididas em registro fóssil, embriologia, anatomia comparada e biologia molecular.

Esta é uma série de crânios e fósseis da pata dianteira de organismos que se acredita serem ancestrais do cavalo moderno.

1.Dê duas semelhanças entre cada um dos crânios que podem levar à conclusão de que todas são espécies relacionadas.

o osso pontudo no topo do focinho do cavalo e a forma triangular da cabeça e a lacuna entre os dentes da frente e de trás

2. Qual é a maior mudança na anatomia do crânio que ocorreu do cavalo do amanhecer ao cavalo moderno?

Aumento no tamanho do crânio, uma mudança das cúspides para cristas complexas na superfície de retificação dos pré-molares e molares, alongamento da face e do espaço entre os incisivos e os dentes da bochecha, uma mudança anterior dos dentes da bochecha para que fiquem para frente do olho, um osso profundo da mandíbula

  1. Qual é a maior mudança na anatomia da perna que ocorreu do cavalo do amanhecer ao cavalo moderno?

Há cinquenta e cinco milhões de anos, havia um animal do tamanho de um cachorro pequeno, chamado Hyracotherium (às vezes chamado de Eohippus). As patas dianteiras tinham quatro dedos e as traseiras três. As patas dos cavalos modernos têm um único casco. Vemos a redução e perda dos dedos dos pés laterais e o alargamento da falange terminal (capuz), alongamento e alargamento do metapodial central (o osso mais longo do pé)

Organismos intimamente relacionados também podem ter semelhanças físicas antes mesmo de nascerem! Dê uma olhada nos seis embriões diferentes abaixo:

São embriões mais velhos e desenvolvidos dos mesmos organismos.

Imagine qual embrião é de cada um dos seguintes organismos:

São embriões em seu estágio mais avançado, pouco antes do nascimento.

Descreva como os embriões mudaram para cada um desses organismos, desde os estágios iniciais até os últimos.

Mudanças anatômicas de espécies desde os estágios iniciais até os últimos

Membros desenvolvidos, características definidas no rosto, pescoço, orelhas, perda da cauda, ​​dedos minúsculos presentes

o desenvolvimento individual de um animal ocorre por meio de uma série de estágios que traçam um quadro amplo dos estágios evolutivos (filogenia) da espécie a que pertence. & ampquotOntogeny recapitula Phylogeny & ampquot, Haeckel

Abaixo, são mostradas imagens da estrutura do esqueleto das patas dianteiras de 6 animais: humano, crocodilo, baleia, gato, pássaro e morcego. Cada animal possui um conjunto semelhante de ossos. Codifique por cor cada um dos ossos de acordo com esta chave:

Para cada animal, indique o tipo de movimento pelo qual cada membro é responsável.

Humano usando ferramentas, pegando e segurando objetos

Gato correndo, caminhando, pulando

Morcego voando, batendo asas

Natação de crocodilo, caminhada / rastejamento

Comparação com Braço Humano em Função Animal Comparação com Braço Humano em Forma Comparação com Braço Humano em Função

baleia A baleia tem úmero, rádio e cúbito muito mais curtos e espessos. Metacarpos muito mais longos.

A barbatana de baleia precisa ser mais longa para ajudar no movimento na água. Os polegares não são necessários, pois não precisam pegar e agarrar coisas.

gato Úmero curvo, úmero mais curto e mais fino, ulna e rádio, metacarpos e falanges menores

O movimento do gato envolve pular e correr, menor para agilidade e equilíbrio em pequenas saliências, sem polegares para agarrar, pois eles usam garras e dentes para isso.

morcego úmero mais fino, ulna, rádio, carpais menores, metacarpos e falanges mais finos e longos

Os ossos são menores para que haja menos peso no vôo, metacarpos longos e falanges para estender as asas

pássaro ligeiramente mais curto úmero, cúbito, rádio metacarpos fundidos, falanges menos, mas pontiagudas

Os ossos são mais finos para o vôo, mais aerodinâmicos e leves

crocodilo mais curto, úmero mais espesso, ulna e rádio, carpais maiores, falanges pontiagudas

Pernas mais grossas para suportar peso pesado e metacarpos longos para nadar

Compare a anatomia da borboleta e da asa do pássaro abaixo.

  1. Dê um exemplo de estrutura análoga desta atividade: borboleta e asa de pássaro ou asa de morcego

Estruturas vestigiais são remanescentes anatômicos que foram importantes nos ancestrais do organismo, mas não são mais usados ​​da mesma forma.

Dê um exemplo de uma estrutura vestigial desta atividade: polegar de uma barbatana de baleia

Abaixo estão algumas estruturas vestigiais encontradas em humanos. Para cada um, faça uma hipótese de qual pode ter sido sua função. Estrutura Função Possível

Dentes do siso Capacidade extra de trituração para vegetação

Apêndice Armazene bactérias “boas” para combater infecções ou digerir celulose como o ceco em coelhos

Músculos para mover o ouvido Melhor audição mudando a direção dos ouvidos

Pêlos corporais Mantendo-se aquecidos Impedir que os patógenos cheguem às membranas mucosas. Trave feromônios / óleo no corpo

Equilíbrio do dedo mínimo / agarrar-se a pedras / árvores

Tailbone Membro estabilizador traseiro, equilíbrio

  1. Como as estruturas vestigiais são um exemplo de evidência de evolução? Órgãos vestigiais são freqüentemente homólogos a órgãos úteis em outras espécies. O cóccix vestigial em humanos é homólogo à cauda funcional de outros primatas. Assim, as estruturas vestigiais podem ser vistas como evidências da evolução: organismos com estruturas vestigiais provavelmente compartilham uma ancestralidade comum com organismos em que a estrutura homóloga é funcional.

O citocromo c é uma proteína encontrada na mitocôndria. É usado no estudo das relações evolutivas porque a maioria dos animais possui esta proteína. O citocromo c é composto por 104 aminoácidos unidos. Abaixo está uma lista dos aminoácidos em parte de uma molécula de proteína do citocromo para 9 animais diferentes. Todas as sequências exatamente iguais para todos os animais foram ignoradas.

Para cada animal não humano, pegue um marcador e marque todos os aminoácidos que sejam diferentes da sequência humana. Ao terminar, registre quantas diferenças você encontrou na tabela da próxima página.

Número animal de diferenças de aminoácidos em comparação ao citocromo C humano

Número animal de diferenças de aminoácidos em comparação ao citocromo C humano

Biologia molecular - questões resumidas

2. Algum dos organismos tem o mesmo número de diferenças do Citocromo C humano? Em situações como essa, como você decidiria o que está mais relacionado aos humanos?

Nenhum dos organismos tem o mesmo número de diferença do Citocromo C humano. Em situações como essa, podemos decidir qual está mais relacionado aos humanos comparando estruturas anatômicas, árvore evolutiva ou comparando-as aos genes humanos usando outra proteína.

1.Charles Darwin publicou seu livro On the Origin of Species em 1859. Dos diferentes tipos de evidência que você examinou, em qual você acha que ele confiou mais e por quê?

Darwin confiou nas anatomias semelhantes das espécies para ligá-los. Ele também tinha algumas evidências fósseis que mostravam pequenas mudanças na estrutura corporal da espécie ao longo do tempo, muitas vezes levando a estruturas vestigiais.

  1. Dada a quantidade de pesquisas e evidências disponíveis sobre a evolução, por que ela é classificada como uma teoria?

A definição científica da palavra & ampquottheory & ampquot é diferente do sentido coloquial da palavra. Coloquialmente, ou na linguagem cotidiana, & ampquottheory & ampquot pode significar uma hipótese, uma conjectura, uma opinião ou uma especulação que não precisa ser baseada em fatos ou fazer previsões testáveis. No entanto, na ciência, o significado da teoria é mais rigoroso. Uma teoria é uma hipótese corroborada pela observação de fatos, que faz previsões testáveis. Na ciência, uma teoria atual é uma teoria que não possui uma teoria alternativa igualmente aceitável ou mais aceitável.


Introdução

volution, o conceito abrangente que unifica as ciências biológicas, na verdade abrange uma pluralidade de teorias e hipóteses. Em debates evolucionários, pode-se ouvir a evolução dividida aproximadamente entre os termos "microevolução" e "macroevolução". A microevolução, ou mudança abaixo do nível de espécie, pode ser considerada como uma mudança em escala relativamente pequena nos constituintes funcionais e genéticos das populações de organismos. Que isso ocorre e foi observado é geralmente indiscutível pelos críticos da evolução. O que é vigorosamente desafiado, entretanto, é a macroevolução. Macroevolução é a evolução em "grande escala" resultando na origem de táxons superiores. Na teoria da evolução, a macroevolução envolve ancestralidade comum, descendência com modificação, especiação, parentesco genealógico de toda a vida, transformação das espécies e mudanças funcionais e estruturais em larga escala das populações ao longo do tempo, todas no nível de espécie ou acima dele (Freeman e Herron 2004 Futuyma 1998 Ridley 1993).

A descendência comum universal é uma teoria descritiva geral relativa às origens genéticas dos organismos vivos (embora não a origem final da vida). A teoria postula especificamente que toda a biota conhecida da Terra está genealogicamente relacionada, da mesma forma que irmãos ou primos estão relacionados uns com os outros. Assim, a ancestralidade comum universal envolve a transformação de uma espécie em outra e, conseqüentemente, a história macroevolutiva e os processos que envolvem a origem de táxons superiores. Por ser tão bem fundamentado cientificamente, a descendência comum é freqüentemente chamada de "fato da evolução" pelos biólogos. Por essas razões, os proponentes da criação especial são especialmente hostis ao fundamento macroevolucionário das ciências biológicas.

Este artigo aborda diretamente as evidências científicas em favor da descendência comum e da macroevolução. Este artigo é destinado especificamente para aqueles que têm mentalidade científica, mas, por uma razão ou outra, passaram a acreditar que a teoria macroevolutiva explica pouco, faz poucas ou nenhuma previsão testável, é infalsificável ou não foi cientificamente demonstrada.


Primeira evidência genética descoberta de como as principais mudanças nas formas do corpo ocorreram durante a evolução animal inicial

Biólogos da Universidade da Califórnia em San Diego descobriram a primeira evidência genética que explica como alterações em grande escala nos planos corporais foram realizadas durante a evolução inicial dos animais.

Em uma publicação online antecipada em 6 de fevereiro por Natureza de um artigo programado para aparecer na Nature, os cientistas mostram como mutações em genes reguladores que orientam o desenvolvimento embrionário de crustáceos e moscas-das-frutas permitiram que artrópodes aquáticos semelhantes a crustáceos, com membros em todos os segmentos de seus corpos, evoluíssem 400 milhões de anos atrás para um plano corporal radicalmente diferente: os insetos terrestres de seis patas.

A conquista é um marco na biologia evolucionária, não apenas porque mostra como novos planos do corpo animal podem surgir de uma simples mutação genética, mas porque efetivamente responde a uma crítica importante que os criacionistas há muito faziam contra a evolução - a ausência de um mecanismo genético que pudesse permitir que os animais introduzam novos designs corporais radicais.

"O problema há muito tempo é sobre essa questão da macroevolução", diz William McGinnis, professor da Divisão de Biologia da UCSD que chefiou o estudo. "Como a evolução pode introduzir grandes mudanças na forma do corpo de um animal e ainda gerar um animal vivo? Os criacionistas argumentaram que qualquer grande salto resultaria em um animal morto que não seria capaz de se perpetuar. E até agora, ninguém foi para demonstrar como você poderia fazer isso no nível genético com instruções específicas no genoma. "

A equipe da UCSD, que incluía Matthew Ronshaugen e Nadine McGinnis, mostrou em seus experimentos que isso poderia ser realizado com mutações relativamente simples em uma classe de genes regulatórios, conhecidos como Hox, que atuam como interruptores mestres ligando e desligando outros genes durante o período embrionário desenvolvimento. Usando moscas-das-frutas de laboratório e um crustáceo conhecido como Artemia, ou artêmia, os cientistas mostraram como as modificações no gene Hox Ubx - que suprime 100% do desenvolvimento dos membros na região torácica das moscas-das-frutas, mas apenas 15% na Artemia - iriam permitiram que os ancestrais parecidos com crustáceos de Artemia, com membros em todos os segmentos, perdessem as patas traseiras e se desviassem há 400 milhões de anos para os insetos de seis patas.

"Esse tipo de gene liga e desliga muitos outros genes para fazer estruturas complexas", diz Ronshaugen, um estudante de pós-graduação que trabalha no laboratório de William McGinnis e o primeiro autor do artigo. "O que fizemos foi mostrar que essa mudança altera a maneira como liga e desliga outros genes. Isso se deve à mudança na forma como funciona a proteína produzida por esse gene."

"A mudança na proteína mutada permite que ela desligue outros genes", diz William McGinnis, que descobriu com dois outros cientistas em 1983 que os mesmos genes Hox em moscas de fruta que controlam a localização da cabeça, tórax e abdômen durante o desenvolvimento são uma característica generalizada de todos os animais, incluindo humanos. "Antes da evolução dos insetos, a proteína Ubx não desligava os genes necessários para a formação das pernas. E durante a evolução inicial dos insetos, esse gene e a proteína que ele codificava mudaram de forma que agora eles desligaram os genes necessários para fazer as pernas, essencialmente removendo essas pernas do que seria o abdômen dos insetos. "

A demonstração da equipe UCSD de como uma mutação no gene Ubx e mudanças na proteína Ubx correspondente pode levar a uma mudança tão importante no design do corpo enfraquece um argumento primário que os criacionistas têm usado contra a teoria da evolução em debates e livros de biologia. Their specific objection to the idea of macroevolutionary change in animals is summed up in a disclaimer that the Oklahoma State Textbook Committee voted in November, 1999 to include in that state's biology textbooks: "The word evolution may refer to many types of change. Evolution describes changes that occur within a species. (White moths, for example, may evolve into gray moths). This process is microevolution, which can be observed and described as fact. Evolution may also refer to the change of one living thing into another, such as reptiles and birds. This process, called macroevolution, has never been observed and should be considered a theory."

"The creationists' argument rests in part on the fact that animals have two sets of chromosomes and that in order to get big changes, you'd need to mutate the same genes in both sets of chromosomes," explains McGinnis. "It's incredibly unlikely that you would get mutations in the same gene in two chromosomes in a single organism. But in our particular case, the kind of mutation that's in this gene is a so-called dominant mutation, so you only need to mutate one of the chromosomes to get a big change in body plan."

The discovery of this general mechanism for producing major leaps in evolutionary change has other implications for scientists. It may provide biologists with insights into the roles of other regulatory genes involved in more evolutionarily recent changes in body designs. In addition, the discovery in the UCSD study, which was financed by the National Institute of Child Health and Human Development, of how this particular Hox gene regulates limb development also may have an application in improving the understanding human disease and genetic deformities.

"If you compare this gene to many other related genes, you can see that they share certain regions in their sequences, which suggests that their function might be regulated like this gene," says Ronshaugen. "This may establish how, not only this gene, but relatives of this gene in many, many different organisms actually work. A lot of these genes are involved in the development of cancers and many different genetic abnormalities, such as syndactyly and polydactyly, and they may explain how some of these conditions came to be."

Fonte da história:

Materials provided by University Of California - San Diego. Note: Content may be edited for style and length.


About embryonic and genetic evidence of evolution? - Biologia

I. Fossils provide an objective record of evolution

UMA. fossils are preserved or mineralized remains or imprints of organisms that lived long ago

B. the fossil record supports three major conclusions

  • Earth is about 4.5 billion years old
  • organisms have inhabited Earth for most of its history
  • all organisms living today share ancestry with earlier, simpler life-forms

C. example of new fossil evidence: whale evolution

  • mesonychids, from about 60 million years ago, and about 2 meters long, are hypothesized to be the link between modern whales and hoofed mammals
  • Ambulocetus natans, from about 50 million years ago, and about 3 meters long, apparently resembled modern sea lions
  • Rodhocetus kasrani, from about 40 million years ago, have reduced hind limbs, flipper-like forelimbs, and were probably almost entirely aquatic
  • modern whales have vestigal hind limbs and forelimbs that are flippers

D. the fossil record is incomplete

  • most organisms lived and died in places where fossils do not easily form
  • environments that produce fossils are wet lowlands, slow-moving streams, lakes, shallow seas, and areas where volcanic ash settles
  • most remains of organisms decay or are eaten by scavengers
  • some types of organisms, such as shelled organisms, fossilize more easily than others
  • radiometric dating allows paleontologists, those who study fossils, to determine the age of fossils

II. Anatomy and development suggest common ancestry

UMA. homologous structures are those that share a common ancestor

B. the forelimbs of vertebrates are homologous, all containing the same set of bones, but in different proportions

  • humerus (upper limb)
  • radius and ulna (lower limb)
  • carpals and metacarpals (wrist)
  • phalanges (fingers/toes)

C. homologous structures during embryonic development reveal common ancestry

  • all vertebrates share many stages and structures during embryonic development
  • tail, limb buds, pharyngeal pouches

D. vestigial structures are reduced in size and have little or no function, but are homologous to structures in related organisms


Evidence of Evolution

The earth has been around for millions of years and is constantly changing with time. Layers of the earth hold fossils of past animals that lived on Earth. Studying the fossils and their location in the earth's layers gives us a timeline of the animal's changes, called a fossil record. By using relative dating, scientists can figure out when the adaptations took place, and how they helped the animal survive better in it's enviornment

Dinosaur Fossil Record Mystery

Evidence of evolution is present in vertebrates to this day. Homologous structures are structures that have similar bone structure, and embryos. Most vertebrates have homologous structures, so this shows that they extend from a common ancestor, but their own species has evolved to suit it's own enviornment. An adaption that the species might have aquired is a vestigal organ, an organ that a species has, but doesn't have a use for. This provides evidence for evolution because the species has changed its body to survive better in it's conditions. Homologous structures have similar embryos. Many embryos in the early stages of devlopment look a lot alike, which proves that they have a common ancestor, but as the embryo matures, it shows how the species has changed.

Evidence of evolution is present in vertebrates to this day. Homologous structures are structures that have similar bone structure, and embryos. Most vertebrates have homologous structures, so this shows that they extend from a common ancestor, but their own species has evolved to suit it's own enviornment. An adaption that the species might have aquired is a vestigal organ, an organ that a species has, but doesn't have a use for. This provides evidence for evolution because the species has changed its body to survive better in it's conditions.

Natural & Artifical Selection

Anatomical Structures, Embryology & DNA

Suvival of the Fittest: Giraffes

On the other hand, their an analogous structures. Analogous structures are structures that look alike but are from different ancestors. This shows that even though they don't come from the same ancestor, they have evolved similarily to species with the same needs to survive in their enviornment. Many species are related through genetics. Phylogenetics is the study of the relationship of species through their macromolecules. It shows that organisms have a common relationship through their DNA, which it has evolved from to fit the species own needs.

All over the world, different species of animals exist, all slightly different from each other. Resreach has proved that all the continents used to be joined together in one super continent called Pangea. When all the continents spilt up, all the animals were separated. Then, the animals evolved and adapted to their new enviornments. Depending on where they lived, the animals devloped into different species that had variations that suited their location on the planet.


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