IX OBB - Primeira fase

Teste seus conhecimentos em biologia resolvendo as excelentes questões da primeira fase da IX Olimpíada Brasileira de biologia.

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Sistemática filogenética - slides

Confiram a apresentação em powerpoint elaborada pelo meu parceiro Professor Moabe Pina sobre sistemática filogenética em 

Evolução biológica humana

Click na imagem abaixo e dê uma olhadinha nos slides apresentados durante a aula sobre evolução biológica humana:

Agora, leia atentamente o texto sobre evolução biológica humana

Como e quando surgiu o homem? Quais foram as pressões seletivas que induziram mudanças físicas no homem? Por que passamos a andar em pé? O que nos levou ao descomunal aumento do cérebro?

O homem como primata

Como e por que o homem adquiriu suas características únicas, tão distintas dos outros animais, pode ser respondido através de dois tipos básicos de fatores seletivos: as mudanças no meio ambiente e as modificações no comportamento.

As principais mudanças no ambiente foram provocadas pela criação das cadeias de montanhas no Rift Valley. Essa barreira natural passou a reter os ventos e nuvens e modificaram o clima no leste da África há 8 milhões de anos. Enquanto o lado oeste não sofreu grandes mudanças climáticas e suas florestas tropicais permaneceram abrigando os ancestrais dos gorilas e chimpanzés, o lado leste caracterizou-se por um aumento gradativo de aridez nas áreas habitadas pelos hominídeos (ancestrais do homem), causando a criação de um novo habitat que variava desde as savanas florestadas até as áreas muito áridas, quase desérticas. A ocupação e sobrevivência nesse novo habitat forçou as mudanças no comportamento. E diversos fatores intimamente correlacionados, descritos a seguir, favoreceram e explicam essas modificações no comportamento.

A Locomoção Bípede

Frequentemente diz-se que os nossos ancestrais adotaram posição ereta e locomoção bípede quando passaram da vida arbórea para a vida no chão. Contudo, essa correlação não é necessária. Nenhum dos outros grandes primatas terrestres adotou o bipedalismo. Gorilas e chimpanzés andam no chão com as articulações dos dedos e os babuínos são estritamente quadrúpedes. Como não sabemos exatamente como isso ocorreu, podemos apenas sugerir que alguma peculiaridade dos ancestrais arborícolas dos hominídeos primitivos, como braços mais curtos, assim como alguma pré-adaptação anatômica, tenha favorecido o bipedalismo.

A locomoção bipedal, em especial nos seus estágios primordiais, deve ter sido uma forma muito ineficiente de locomoção para um mamífero de quatro membros. Porém, só evoluiu nessa direção porque fornecia vantagens. E, presumivelmente, suas maiores vantagens seletivas foram permitir uma melhor visão das redondezas (prevenção de predadores e visualização de alimento), liberar os membros anteriores para problemas novos de comportamento (possibilitou um melhor aproveitamento e utilização das mãos na manipulação de ferramentas e no transporte de alimento) e diminuir a área do corpo que sofria a incidência da radiação solar em campo aberto (possibilitou a procura de alimento nos horários mais quentes, quando os outros animais, especialmente os predadores, estavam inativos).

O início do bipedalismo se encontra nos primórdios da linhagem hominídea, mas seu aperfeiçoamento deve ter ocupado a maior parte do tempo subsequente. As diferenças de pélvis e extremidades posteriores entre os gêneros Australopithecus e Homo mostram que foram necessários cerca de 2 milhões de anos para aperfeiçoar o bipedalismo.

A Utilização de Ferramentas

Acreditava-se antigamente que o uso e a fabricação de ferramentas fosse o fator fundamental para o aumento dramático no tamanho do cérebro no estágio Homo erectus. No entanto, sabe-se hoje que o uso e a confecção de ferramentas é muito comum no reino animal - os chimpanzés são exímios no uso de ferramentas e capacitados a adaptar apetrechos naturais aos seus propósitos.
A confecção de ferramentas simples no estágio Australopithecus e Homo habilis aparentemente não provocou uma pressão seletiva forte para o aumento no tamanho do cérebro e não exigiu uma reconstrução mais profunda das extremidades anteriores. As ferramentas só se tornaram cruciais para a evolução humana, com maior significado seletivo, somente na passagem do estágio Homo erectus para Homo sapiens, quando a sobrevivência passou a depender do aumento na capacidade de criar e usar novas e melhores ferramentas de trabalho e de luta.

O Aumento no Tamanho do Cérebro

O caráter diferencial mais importante entre o homem e os demais antropoides é certamente o descomunal aumento do cérebro, acompanhado pelas faculdades permitidas por essa nova massa encefálica. O aumento dramático de tamanho do cérebro humano no espaço de tempo compreendido entre 1,3 e 0,3 milhão de anos atrás, ou seja, 1 milhão de anos, é a modificação evolutiva mais rápida que se tem conhecimento – dos primeiros macacos hominoides aos primeiros hominídeos, cerca de 12 milhões de anos se passaram sem grandes aumentos na capacidade endocraniana média.

Qualquer tentativa de descobrir o que teria sido responsável por este acontecimento evolutivo dramático é sempre hipotética. Certamente, o responsável foi uma combinação de pressões seletivas sobre a mudança do homem para uma zona adaptativa inteiramente nova. Entre os fatores causais, três parecem ter sido particularmente importantes. Antes de descrevê-los, cabe um esclarecimento quanto à suposição de que a introdução de uma dieta mais rica em carne (proteína) foi uma das principais causas do rápido crescimento do cérebro. Sabemos hoje que uma dieta rica em proteína animal é muito importante para o desenvolvimento da criança. No entanto, não se pode atribuir a esse fato tamanha distinção, haja vista que nenhum dos grandes mamíferos carnívoros evoluiu para um considerável aumento do cérebro simplesmente porque comia carne. Como será visto adiante, o mais importante foi a mudança na dieta e não a dieta em si. Em outras palavras, a busca de soluções mais eficientes para a obtenção da carne (captura da presa) foi mais importante do que comê-la simplesmente. A dieta mais rica em proteínas pode, isto sim, ser considerada como um fator adicional concomitante que forneceu as condições nutritivas favoráveis ao crescimento do cérebro.

A Reconstrução do Crânio

O aumento do tamanho do cérebro foi o mais importante fator responsável pela reconstrução completa do crânio. Duas pressões seletivas adicionais também favoreceram esta reconstrução. Uma foi o deslocamento do suporte do crânio para frente, resultante da posição ereta. A outra foi a diminuição da pressão seletiva favorável a mandíbulas fortes e dentes grandes, desnecessários para alimentos mais macios (mudança na dieta), pré-cortados (ferramentas) ou preparados (fogo). Tudo isso possibilitou a redução das mandíbulas, dentes e a parte facial do crânio – com a redução dos músculos faciais e de todas as cristas e elevações ósseas às quais se prendiam esses músculos – e a simultânea ampliação da parte cerebral.

O Papel do Comportamento

O comportamento (e suas mudanças) é uma das mais fortes pressões seletivas no reino animal. A evolução dos hominídeos foi extremamente rica em transformações: arborícola para terrestre, dieta vegetariana para aumento da dieta de carne, uso de ferramentas para confecção de ferramentas, e outras mais. Um dos aspectos mais significativos do comportamento hominídeo foi o aumento gradual do tempo dispendido para os cuidados com a prole.

Cuidado com a prole: a instituição dos cuidados com a prole, marcante em todos os mamíferos, permitiu um decréscimo da mortalidade ao acaso (acidental). A sobrevivência da prole passou a depender cada vez mais da qualidade do cuidado dado pelos pais. O aumento do tamanho do cérebro foi acompanhado por um aumento do tempo de desenvolvimento do filhote e, consequentemente, um aumento do período durante o qual é necessário o cuidado materno. Esse desenvolvimento reforça o valor seletivo do cuidado com a prole e provoca pressão seletiva mais intensa em favor de um aumento do cérebro dos pais.

  

O homem e seus ancestrais

Adaptado de: http://portaldomeioambiente.org.br/contribuicoes-de-nao-colunistas/3580-origem-e-evolucao-humana.html

Evolução biológica - vídeo

Assistam a um vídeo bem legal sobre evolução biológica: