quarta-feira, 17 de dezembro de 2008

Argumentos a favor do evolucionismo

A ideia de que as espécies evoluem ao longo do tempo parece estar perfeitamente clara, apesar de ainda ser muito discutido, este assunto. Foram assim analisados que se consideravam ser de extrema importância para favorecer a ideia do evolucionismo:

Argumentos da anatomia comparada.

A anatomia comparada baseia-se no estudo comparado das formas e estruturas dos organismos com o fim de estabelecer possíveis relações de parentesco entre elas. A presença de órgãos homólogos, análogos e vestigiais são provas importantas, que evidenciam relações filogenéticas entre diferentes espécies:

Estruturas análogos - são estruturas com origem, estrutura e posição relativa diferentes, desempenhando a mesma função. Estas estruturas surgem quando espécies ancestrais diferentes colonizam habitats semelhantes, adquirindo adaptações semelhantes. Este fenómeno conduz a uma evolução convergente.



Fig. 1 - Estruturas análogas (asas de morcego, por exemplo)

Estruturas homólogas- são estruturas com origem, estrutura e posição relativa idênticas, desempenhando funções diferentes. A sua existência explica-se por fenómenos de divergência. À medida que os diferentes grupos se iam adaptando aos nichos ecológicos, estas estruturas evoluíram a partir de um ancestral comum, o que reflecte uma evolução divergente, já que as funções desempenhadas eram diferentes.
Fig. 2 - Estruturas homólogas (por exemplo, braço do Homem)

Estruturas vestigiais - Resultam da atrofia de um órgão primitivamente desenvolvido. Nestes órgãos a selecção actua em sentido regressivo, priviligiando os seres que possuem estes órgãos menos desenvolvidos.

Fig. 3 - Estruturas vestigiais (por exemplo, orgãos do ser humano como o apêndice)

Argumentos Paleeontológicos:

Estes argumentos podem-se resumir nos seguintes tópicos:
- o estudo do registo fóssil, que confirma a presença de espécies diferentes (exemplo: dinossauros);
- a descoberta de séries ou sequências de fósseis, que caracterizam as modificações sofridas ao longo do tempo, por determinados grupos (ex: série de cavalo e elefante);
- a existência de fósseis vivos, fosseis e transição e formas sintéticas, como o animal Archaeopteryx (com carcteres comuns aos dos Répteis, dentes e escamas, e às aves, penas e asas), que sugerem a existência de antepassados comuns para diferentes grupos de seres vivos.


Fig. 4. - Evolução do cavalo.


Argumentos citológicos

A teoria celular defende que todos os seres vivos são constituídos por células. Não só todas as células eucarióticas obedecem a um plano estrutural comum, como os processos metabólicos que nelas se desenvolvem são semelhantes. A mitose e a meiose, por exemplo, são fenómenos celulares característicos dos seres eucariontes.


Argumentos bioquímicos

As provas bioquímicas apoiam a evolução na medida que reforçam a ideia de origem comum de diferentes grupos de seres vivos. Estes argumentos baseiam-se:
- na semelhança existente entre os compostos químicos orgânicos (exemplo: sequência de aminoácidos das proteínas);
- nas vias metabólicas (exemplo: síntese de proteínas);
- na universalidade do código genético e do ATP;
- nas reacções sorológicas, importantes para o esclarecimento de relações filogenéticas.



Fig. 5 - Imagem que evidencia a semelhança entre as sequências de aminoácidos.

Lamarck versus Darwin

As diferenças entre as ideias de Lamarck e Darwin explicadas no quadro seguinte:




Darwin

O evolucionismo acabou por se impor no mundo cientifico graças a Darwin. Este recolheu dados durante uma viagem e realizou várias observações que permitiram-lhe propor a selecção natural como mecanismo esencial da evolução.
De acordo com este processo, os seres vivos mais aptos sobreviviam, sendo eliminados os menos aptos, pois a Natureza não possui todas as condições favoráveis a todos os indivíduos, ocorrendo então uma luta pela sobervivência.



Fig.1 - Figura de Darwin



A teoria de Darwin é explicada por estes pontos fundamentais:

- os seres vivos, mesmo os da mesma espécie, apresentam variações entre si (variabilidade intra-especifica - selecção natural);
- os indivíduos mais aptos são eliminados porque ocorre uma “luta pela sobrevivência” (competição de alimento, refúgio, etc);
- sobrevivem os indivíduos mais bem adaptados, em relação aos restantes que ao longo do tempo vão sendo eliminados (mortalidade diferencial). Existe então uma selecção natural, pela qual os indivíduos mais bem dotados sobrevivem - “sobrevivência do mais apto”.
- os indivíduos mais bem adaptados vivem durante mais tempo e reproduzem-se mais; os menos adaptados deixam menos descendência - reprodução diferencial:
- Acumulação das pequenas variações determina o aparecimento de novas espécies;
Pode pois considerar-se que o tempo e a reprodução diferencial das formas favorecidas em relação às menos aptas produzem mudanças nas espécies, conduzindo à formação de novas espécies.


Fig. 2 - Selecção artificial



Fig. 3 - Sobrevivência do mais apto.

Lamarck

Jean Baptiste Lamarck não só defendeu ideias evolucionistas como apresentou uma explicação para a evolução dos seres vivos. Admitia que existia uma progressão constante e gradual dos organismos mais simples para os mais complexos. As ideias de Lamarck ocorriam segundo estes dois princípios fundamentais:



- Lei do uso e desuso

- Lei da Herança dos caracteres adquiridos


Fig. 1 - Figura de Lamarck

· Segundo Lamarck, os seres vivos apresentam modificações que dependem do ambiente que esses seres desenvolvem. O ambiente condiciona assim a evolução. O aparecimento de certas características, devia-se à necessidade que estes tinham em adaptarem-se ao meio em mudança. Esta necessidade de adaptação, conduziu ao desenvolvimento de características estruturais ou funcionais que lhes permitissem adaptarem-se às condições de um determinado ambiente. Estas modificações eram explicada pela lei do uso e desuso - se um órgão é muito utilizado, desenvolve-se, modificando a sua função; caso contrário, se não tiver qualquer uso, degenera ou atrofia. Por exemplo, A toupeira, faz pouco uso da visão, o que tornou os seus olhos pequenos e pouco funcionais – atrofia do órgão sob influência do meio; O pescoço alongado do cisne deveu-se ao facto desta ave ter a necessidade de mergulhar a cabeça a altas profundidades para obter alimento - desenvolvimento do órgão pela necessidade de adaptação ao meio.



Fig. 2 - Lei do Uso e Desuso

· Lamarck considerava que as transformações sofridas, provocadas pelo ambiente eram transmitidas à descendência, originando mudanças morfológicas no conjunto da população – lei da herança dos caracteres adquiridos. Estas transformaçãos provariam o aparecimento de novas espécies - principal factor da evolução.
Esta teoria era um pouco contestada já que não se entendia como é que as estruturas ao desenvolverem-se, a sua descendência iria herdar as mesmas estruturas. Hoje sabe-se que nenhuma alteração dos orgãos provocada por facotres ambientais se transmite à descendência, o que retira suporte a esta hipótese Lamarckista. As únicas alterações que são transmitidas são as que modificam o material genético das gâmetas.

Mecanismos de evolução

Existem imensas espécies, actualmente, desde os seres unicelulares até aos seres pluricelulares que se encontram mais evoluídos. O surgimento desta diversidade foi sempre um tema importante do pensamento humano, até que se encontraram algumas explicações de natureza mítica ou científica.
A primeira teoria explicativa fundamentada acerca dos mecanismos da ecolução dos seres vivos surgiu em 1809, com Jean-Baptiste de Monet, cavaleiro de Lamarck, ficando assim conhecida por lamarckismo. Apesar disso, prevaleceram ideias fixistas. Estas foram questionadas por Charles Darwin. A referência importante quando se tenta compreender a forma como os cientistas criam explicações acerca do mundo natural foi exactamente o livro publicado por este.


Evolucionismo versus fixismo





Fig. 1 - Fixismo e Evolucionismo


A perspectiva evolutiva que foi sendo descrita desde os seres procariontes até aos organismos multicelulares é ainda o tema central na explicação da diversidade da vida.
Apesar disto, nem sempre foi a mais aceita e dominante na comunidade científica. Quando observamos as várias gerações de indivíduos e dado que o tempo de vida humana é insignificante em relação ao tempo geológico, concluímos que é evidente que gerações de cães sempre originaram cães, e que do acasalamento entre lobos sempre surgiram lobos.


Ideias fixitas:

A diversidade do mundo vivo era explicada pela interpretação dos textos bíblicos, durante séculos. Com base nesta mesma interpretação, concluía-se que os seres vivos eram o acto de uma criação divina, e que estes se mantinham imutáveis ao longo do tempo, não sofrendo alterações. Esta visão das espécies, conhecida por fixismo, considerava ainda que a Natureza como sistema ordenado e estável que era, estava perfeitamente adaptada a estas espécies. Exemplos de ideis fixistas: Criacionismo, Teoria da geração espontânea e o Catastrofismo)





Fig. 2 - Fiximo


Ideias evolucionistas:

Apesar da força das ideias fixistas, surge uma teoria que diz que as espécies alteram-se de forma lenta e progressiva ao longo do tempo, originando por sua vez, outras espécies. Darwin e Lamarck eram defensores das ideias evolucionistas. As suas teorias defendiam ainda a existência de antepassados comuns a todos os seres vivos e a modificação lenta e gradual das espécies ao longo do tempo. O evolucionismo estava então em clara oposição ao fixismo.



Fig. 3 - Evolucionismo

Origem da multicelularidade

Quando o nosso planeta se encontrou povoado por seres unicelulares, tornaram-se frquentes os fenómenos de predação. Os organismos de menor tamanho estavam em menor vantagem em relação aos de maiores dimensões.
Os organismos celulares não podem contudo aumentar indefinidamente de tamanho
Quando uma célula aumenta de tamanho, verifica-se que a razão entre a superfície e o volume diminui, isto é, o volume aumenta a um ritmo maior do que a área da superfície.
Quando há um aumento de volume, aumenta também o metabolismo, mas a célula não pode contar com um aumento equivalente na eficácia das trocas com o meio externo, uma vez que a superfície aumenta na mesma proporção. Quando maior é a célula, menor é a superfície de trocas.



Fig. 1 - Relação entre o volume e a superfície de trocas de uma célula.


Actualmente, há duas formas de um organismo maior do que um milímetro sobreviver:
- reduz o seu metabolismo, diminuindo a necessidade de trocas com o exterior;
- pode apresentar multicelularidade.


Os seres eucariontes unicelulares constituem agregados. Quando estes agregados ocorrem em seres da mesma espécie, dizem-se agregados coloniais ou colónias. A volvoz é um exemplo de um ser colonial.


Volvox

Este ser é constituído por uma esfera oca de células biflageladas, mergulhadas numa matriz gelatinosa que as une. Os flagelos encontram-se no exterior da esfera, permitindo o movimento da célula. As células maiores desta colónia, têm por função a reprodução.
Apesar da Volvoz ser constituída por várias células dependentes, pois estão ligadas entre si, não ocorre diferenciação. Esta especialização não é suficiente para considerar a Volvox um ser pluricelular. Admite-se que colónias semelhantes poderão ter dado origem às algas verdes multicelulares, daí a importância da Volvox.
Em algumas colónias, determinadas células diferenciaram-se e especializaram-se no desempenho de funções especifícas. A colónia começou então a comportar-se como um indivíduo, surgindo a multicelularidade.



A multicelularidade permitiu uma série de tendências evolutivas, conferindo vantagens aos respectivos organismos, como:

- a diferenciação celular, com a consequente especialização no desempenho de determinadas funções;
- a diminuição da taxa metabólica;
- utilização mais eficaz da energia;
- o aparecimento de seres de maiores dimensões;
- uma maior diversidade de formas, conduzindo à melhor adaptação aos diferentes ambientes;
- uma maior autonomia em relação ao meio externo, já que os sistemas de orgãos garantiram que o meio interno mantivesse um maior equilíbrio.



Fig. 2 - Imagem deste importante ser: a Volvox.


Na história evolutiva da vida foram surgindo diferentes tipos de células, de tecidos, de orgãos e de sistemas de orgãos, que aumentaram a diversidade na Terra. Calcula-se que actualmente existam dezenas de milhões de espécies diferentes.

Unicelularidade e multicelularidade

A vida é uma caracteristica única do planeta Terra, surgiu há cerca de 3800 M.a nos oceanos primitivos. As primeiras células encontradas no registo fóssil assemelham-se aos actuais procariontes, representados pelas bactérias e cianobactérias. Seriam seres unicelulares e de organização procariótica - procariontes. Depois apareceram formas celulares mais complexas e maiores - os seres eucariontes - de organização eucariótica.

Origem das células procarióticas

As células procarióticas são estruturalmente simples, mas possuem uma grande diversidade metabólica. Não têm organelos, como cloroplastos e mitocôndrias. São fotoautotróficas.

Os dados fornecidos pelos fósseis e a simplicidade estrutural e funcional das células procarióticas constituem os dois principais argumentos que sustem a hipótes dos seres procariontes terem estado na origem da grande diversidade de vida na Terra.



Fig. 1 - Célula procariótica.


Origem das células eucarióticas


As células eucarióticas apresentam uma constituição bem mais complexa do que as células procarióticas, no que respeita ao material genético, e à abundância de organelos membranares.

De acordo com as informações obtidas a partir dos fósseis, os seres eucariontes só terão surgido há cerca de 1500 milhões de anos. Os cientistas desde aí questionam-se sobre o que se passou neste período de tempo. Surgiram então dois modelos de explicação para explicar o aparecimento das células eucarióticas a partir de células procatióticas:






Fig. 2 - Célula eucariótica.


  • Modelo autogenético - Segundo este modelo, algumas células procarióticas ter-se-iam tornado progressivamente mais complexas. Admite que a célula eucariótica terá surgido a partir de organismos procariontes por invaginações sucessivas de zonas da membrana plasmática, seguidas de especialização. Os defensores deste modelo sugerem que o primeiro compartimento a surgir dentro da célula foi o invólucro nuclear, o que permitiu a individualização do material genético. Estas células sofreram então um aumento de tamanho devido ao aumento do número de organelos celulares.
  • Modelo endossimbiótico - Este modelo, actualmente, é o mais aceite. O modelo admite que as células procarióticas primitivas estabeleceram múltiplas associações entre si. As células predadoras, por processos semelhantes aos de fagocitose, ingeriam cianobactérias. No interior do citoplasma, algumas de não seriam digeridas e começariam a fornecer à célula hospedeira matéria orgânica resultante da sua actividade fotossintética e a receber em troca protecção e água, estabelecendo-se assim uma relação de simbiose. Estas células tornaram-se então dois seres dependentes um do outro. A célula da cianobactéria desenvoleu-se, dando origem aos cloroplastos.



Fig. 3- Modelo endossimbiótico.

Várias evidências podem comprovar este modelo:
- as mitocôndrias e os cloroplastos possuem membrana dupla;
- as mitocôndrias e os cloroplastos possuem o seu próprio ADN (uma molécula circular semelhante ao ADN procariótico);
- tanto os cloroplastos como as mitocôndrias dividem-se de forma independente do resto da célula eucariótica;
- produzem as suas próprias membranas;
- ambos os organelos possuem ribossomas idênticos aos que existem nos seres procariontes actuais.

Apesar de ser o modelo mais aceite, apresenta alguns pontos fracos. Alguns investigadores admitem que o núcleo das células eucarióticas poderia ter surgido por invaginações da membrana plasmática que envolveram o ADN, conciliando os dois modelos principais, dando origem a um modelo 3.



Fig. 4 - Diferenças entre as células eucarióticas e procarióticas.

Intervenção humana no ciclo e vida dos seres vivos

As actividades humanas podem afectar a reprodução dos organismos, sobretudo nas espécies mais sensíveis a mudanças significativas.
O número de indivíduos da espécie e a evolução da população pode ser alterado por actividades como:
- As actividades industriais provocam uma poluição química, pondo em risco o crescimento dos ovos, ou impedindo mesmo a formação de gâmetas;
- A destruição dos habitats, que podem ser locais de reprodução de muitos seres vivos.

O aumento de estufa é outro factor que condiciona e influencia negativamente os ciclos de vida destes organismos. Várias espécies conseguem adaptar-se, outras mudam simplesmente de habitat, outras mais sensíveis correm por vezes o risco de extinção.



Fig. 1 - A poluição é um dos factores que mais influencia o ciclo de vida dos seres vivos.




Fig 2. - O efeito de estufa é outro dos problemas graves devido à alteração do ambiente a nível global.

Relações entre o meio e o ciclo de vida dos organismos

É verdade que as condições do meio interferem no ciclo de vida dos organismos, nomeadamente, nas soluções de reprodução. Em alguns seres vivos, ocorre reprodução assexuada durante a época em que as condições são favoráveis ao desenvolvimento rápido dos indivíduos. Nessas espécies verifica-se também reprodução sexuada, garantindo a diversidade genética dos descendentes e a formação de estruturas que permite uma melhor adaptação ao meio em mudança.

Por exemplo, os pulgões são pequenos insectos cujo ciclo reprodutor é bastante curioso. Estes seres, durante a Primavera e o Verão surgem gerações de fêmea partenogenéticas, porque as condições de clima são estáveis e a alimentação é favorável também. Deste modo, ocorre um crescimento numeroso e rápido de pulgões. Já no fim do Verão, as fêmeas dão origem a machos e fêmeas, que após o acasalamento põem ovos que sobrevivem durante todo o Inverno, salvaguardando a continuidade da espécie. Na Primavera seguinte, surgem novamente fêmeas que apresentam desta vez, novas combinações genéticas, graças à reprodução sexuada, permitindo ainda uma boa adaptação ao meio em mudança.



Vantagens e desvantagens da reprodução assexuada e sexuada:


Fig. 1 - Quadro das vantagens e desvantagens destes dois tipos de reprodução.

O nosso ciclo de vida - Ciclo de vida do Homem

No Homem, forma-se um ovo, da fecundação existente, dando inicio à diplofase. O ovo sofre mitoses e origina um embrião que se desenvolve. Após o nascimento da criança, esta desenvolve-se até atingir o individuo adulto. Nos testículos e nos ovários, as células sexuais sofrem meiose e originam respectivamente, os espermatozóides e os óvulos.




Fig. 1 - Gâmetas masculino e feminino, e meiose e fecundação.


Neste ciclo de vida, os gâmetas são as únicas células haplóides. A diplofase ocupa-se assim da maior parte do tempo de duração deste ciclo, que onde se encontra o organismo adulto, sendo o Homem um ser diplonte.




Fig. 2 - Ciclo de vida diplonte.

Ciclos de vida de vários seres

Ciclo de vida da espirogira - ser haplonte




Fig. 1 - Espirogira.

A espirogira é uma alga verde filamentosa. A sua cor verde deve-se à presença de cloroplasto em forma de fita enrolada em hélice.
Na espirogira quando ocorre reprodução sexuada, são os conteúdos das células que constituem os filamentos que irão funcionar como gâmetas.
Quando dois filamentos de espirogira se encontram próximos, formam-se, nas células desses filamentos, saliências que crescem e entram em contacto. Entre cada duas células forma-se um tubo de conjugação.
O conteúdo de cada célula condensa-se e desloca-se pelo tubo até à célula de outro filamento. O conteúdo que se movimento chama-se de gâmeta dador, e o que permanece imóvel designa-se de gâmeta receptor. Cada gâmeta dador funde-se com o receptor,ocorrendo fusão dos núcleos e dos citoplasmas. Formam-se então diversos ovos ou zigotos.




Fig. 2 - Constituição de uma espirogira.


Neste ciclo de vida, ocorre uma alternância de fases, devido à meiose e fecundação (reprodução sexuada): uma fase haplóide (n) em que apenas pertence uma célula haplóide, que é o filamento que constitui a espirogira; uma fase diplóide (2n) que é constituida apenas pelo ouvo ou zigoto, que é a única célula haplóide.

Na reprodução assexiada, o organismo adulto fragmenta-se e cada fragmento divide-se por processos mitóticos, não há então alternância de fases.

Fig. 3 - Imagem que explica o ciclo de vida da espirogira.




Ciclo de vida de um feto - o polipódio: ser haplodiplonte




Fig. 4 - Um polipódio.

O polipódio é um feto que vive em locais húmidos. Cada planta encontra-se presa ao solo por raízes de um caule subterrâneo.
Este ser reproduz-se assexuadamente, por multiplicação vegetativa, através das raizes e também por reprodução sexuada.
Na época de reprodução surgem estruturas pluricelulares, os esporângios, que como o nome indica contém células-mães dos esporos.
As células-mães dos esporos dividem-se por meiose, originando por sua vez os esporos. Os esporos quando caiem ao chão germinam, originando o protalo (estrutura verde laminar).



Fig. 5 - Produção e projecção de esporos.


No interior do protalo, formam-se os gametângios masculinos e femininos. Quando o gâmeta masculino, anterozóide, penetra o gâmeta feminino, ocorre então a fecundação. O zigoto desenvolve-se, tornando-se numa planta adulta.



Fig. 6 - Crescimento da planta.


Neste ciclo de vida, quando ocorre reprodução sexuada, verifica-se alternância de fases nucleares, já que ocorre meiose e fecundação.

A fase nuclear mais desenvolvida é a fase diplóide, onde se insere o organismos adulto. A fase haplóide, que começa com o esporo, é bem diferenciada, incluindo o protalo com vida independente da planta adulta. O polipódio é então um ser haplodiplonte.


Fig. 7 - Ciclo de vida do polipódio.

Quando ocorre reprodução assexuada não se verifica alternância de fases.

Ciclos de vida

A sequência de etapas de desenvolvimento que ocorrem na vida de um organismos, desde que este nasce até que se reproduz, constitui o ciclo de vida.

Os ciclos de vida dos seres que se reproduzem sexuadamente são condicionados pela ocorrência de dois fenómenos: a meiose e a fecundação. A meiose dá inicio a uma etapa do ciclo de vida constituída por células haplóides - a haplofase - que termina no momento da fecundação. A fecundação, por sua vez, é constituída por uma etapa em que as estruturas apresentam células diplóides, uma vez que o número de cromossomas do ovo, duplica - a diplofase - que termina na meiose.

Apesar da diversidade de ciclos de vida, eles possuem uma alternância de fases nucleares. A uma haplofase sucede-se sempre uma diplofase. Existem basicamente três tipos de ciclos de vida:
  • Ciclo de vida haplonte - A meiose ocorre após a formação do ovo ou zigoto - meiose pós-zigótica. O que faz com que a diplofase esteja limitada a uma célula - o ovo. Todas as outras estruturas pertencem à haplofase.

Fig. 1 - Ciclo de vida de um ser haplonte.

  • Ciclo de vida diplonte - A meiose neste caso ocorre antes da formação dos gâmetas - meiose pré.-gamética. Os gâmetas são assim as únicas células da haplofase, e todas as outras estruturas, incluindo o organismo adulto, pertencem à diplofase.

Fig. 2 - Ciclo de vida de um ser diplonte.


  • Ciclo de vida haplodiplonte - A meiose ocorre antes da formação dos esporos - meiose pré-espórica. A haplofase inicia-se com os esporos, através de mitoses, originando os gametófitos. Os gametófitos formam os gâmetas masculino - anterozóide - e o feminino - oosfera. Após a fecundação, o zigoto inicia a diplofase e origina uma entidade adulta, normalmente, a planta adulta, designada de esporófito, que produz por meiose, os esporos. Neste ciclo, ocorre uma alternância de fases (haplofase e diplofase), e uma alternância de gerações (gametófita e esporófita).
    Fig. 3 - Ciclo de vida de um ser haplodiplonte.


Diversidade de estratégias na reprodução sexuada

Reprodução Sexuada nos animais

As estruturas onde se produzem gâmetas designam-se por gónadas. As gónadas incluem os testículos - onde se formam gâmetas masculinos ou espermatozóides, e os ovários - onde são produzidos os gâmetas femininos.

Quando os testículos e os ovários encontram-se no mesmo individuo, dá-se o nome de animais hermafroditas, quando os sexos estão separados, os animais dizem-se unissexuados.


Quanto ao hermafroditismo, pode-se falar em dois tipos diferentes:


  • Hermafroditismo suficiente - Ocorre em organismos isolados, como por exemplo a ténia, em que a fecundação efectua-se entre gâmetas produzidos pelo mesmo individuo, ou seja, verificando-se autofecundação. Este tipo de hermafroditismo é fundamental para a continuidade da espécie.
    Adicionar imagem


Fig. 1 - Hermafroditismo suficiente numa ténia.

  • Hermafroditismo insuficiente - A maioria dos seres hermafroditas apresenta este tipo de hermafroditismo. A fecundação ocorre entre espermatozóides e óvulos que são produzidos em indivíduos diferentes, como por exemplo, a minhoca e o caracol.


Fig. 2 - Hermafroditismo insuficiente numa minhoca.



Nos animais unissexuados, ou seja, em que ocorre unissexualismo, a união de espermatozóides com óvulos efectua-se de diversos modos, havendo por isso dois tipos fundamentais de fecundação:

Fecundação externa - ocorre em meio líquido; machos e fêmeas lançam os gâmetas para o meio aquático, onde os óvulos irão ser fecundados pelos espermatozóides.
A sincronização na libertação de óvulos e de espermatozóides e a produção de uma grande quantidade de gâmetas, contribui para a eficácia da fecundação externa.
A existência de moléculas específicas na membrana dos óvulos permite que a fecundação seja apenas possível com espermatozóides provenientes de indivíduos da mesma espécie, portadores de moléculas complementares das desses óvulos. Assim, só se verifica fecundação entre gâmetas que provêm de indivíduos da mesma espécie.

Fig. 3 - Fecundação externa realizada pela rã que solta os seus óvulos


Fecundação interna - ocorre no interior do organismo da fêmea; o macho deposita os espermatozóides no interior do sistema reprodutor da fêmea, efectuando-se a fecundação.
Este tipo de fecundação é fundamental nos seres terrestres, uma vez que os gâmetas não suportam a dessecação no meio terrestre.

Fig. 4 - Fecundação interna entre uma tartaruga e um cágado.


O comportamento dos animais, corresponde a um conjunto de estratégias, para a aproximação dos parceiros sexuais, favorecendo a fecundação.
Na maior parte das espécies, o macho tenta atrair a fêmea realizando um complexo ritual, de nome: parada nupcial.


Fig. 5 - Parada nupcial do pavão (abre as suas penas deslumbrantes para atrair a fêmea).


Reprodução sexuada nas plantas

As plantas possuem estruturas onde são formados os gâmetas, estruturas essas que se designam por gametângios.
Tal como os animais, as plantas também apresentam órgãos re
produtores. O órgão reprodutor masculino chama-se estame, enquanto que o feminino tem o nome de carpelo.

Fig. 6 - Constituição dos gametângios feminino e masculino.


As flores podem ser hermafroditas, possuindo estames e carpelos, ou podem ser unissexuadas, possuindo ou só estames (flores unissexuadas masculinas), ou só carpelos (flores unissexuadas femininas).
É importante referir que o estame é constituído ainda por outras duas estruturas, a antera e o filete, e o carpelo é constituído pelo estigma, estilete e o ovário.
Nas anteras existem sacos polínicos, onde se formam os grãos de pólen. Nos carpelos existem os ovários, onde se formam os óvulos.
Os grãos pólen e os óvulos são os principais intervenientes na reprodução.

Fig. 7 - Constituição da planta.

Para ocorrer a fecundação é necessário que se verifique a polinização, ou seja, que haja transporte de grãos de pólen para os carpelos da mesma flor, sendo considerada polinização directa, ou então para os carpelos de outras plantas da mesma espécie, polinização cruzada. Esta ultima, permite uma maior variabilidade genética.
Os principais agentes responsáveis pela polinização são os insectos, aves e o vento.

Os tubos polínicos são formandos quando os grãos de pólen caem sobre os estigmas, isto se as condições ambientais forem favoráveis. O tubo polínico cresce, ao longo do estilete, penetrando no ovário. O tubo polínico penetra num óvulo, entrando os gâmetas masculino e feminino em contacto, ocorrendo fecundação, formando-se um ovo que irá dar origem a um embrião.
Após a fecundação os óvulos originam as sementes. Estas por sua vez são envolvidas por um pericarpo. O pericarpo e a semente constituem o fruto.
As estruturas que envolvem a semente facilitam a sua dispersão.

A dispersão dos frutos e das sementes é essencial na propagação das plantas com flor. Os responsáveis por esta dispersão são normalmente a água, o vento ou os animais.


Fig. 8 - Como ocorre a formação de um fruto.
Video de uma parada nupcial realizada por insectos:

Reprodução sexuada - variabilidade genética

Na reprodução sexuada, a meiose e a fecundação asseguram a manutenção do número de cromossomas de uma espécie durante as várias gerações, e contribuem também para a variabilidade genética. Isto porque, os indivíduos formados diferem entre si e dos seus progenitores.

Esta variabilidade genética resulta da separação ao acaso dos cromossomas homólogos, na anáfase I. Deste modo, irá contribuir para a variação genética das células resultantes da meiose. E o fenómeno de crossing-over que ocorre na prófase I, aumenta o número de combinações genéticas, e por sua vez, a variabilidade genética na meiose.


Fig. 1 - Variabilidade genética na meiose




Fig.2 - Variabilidade genética na fecundação


A fecundação, como já foi referido, também contribui para a variabilidade genética dos indivíduos, porque ocorre a união ao acaso dos gâmetas com informação genética diferente.



Combinações genéticas:



Fig.3 - As diferentes combinações genéticas (meiose e fecndação)

domingo, 14 de dezembro de 2008

Correcção!

Desde já as minhas desculpas, pelo facto de não ter conseguido colocar imagens sobre os diversos processos de reprodução assexuada quando abordei este tema anteriormente, por isso aqui ficam as supostas imagens das diversas estratégias deste tipo de reprodução.

Fig. 1 - Multiplicação vegetativa.

Fig. 2 - Partenogénese.


Fig. 3 - Gemulação.
Fig. 4 - Fragmentação.


Fig. 1 - Bipartição.