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quarta-feira, 30 de junho de 2021

Questão de Biologia - FUVEST 2006 - Uma colônia de bactérias em que todos os indivíduos

(Fuvest-SP) Uma colônia de bactérias em que todos os indivíduos se originaram de uma única célula era incapaz de metabolizar lactose. Durante várias gerações, essas bactérias foram cultivadas em meio que continha glicose e lactose. Dessa cultura, foram retiradas duas amostras com quantidades iguais de células, que foram transferidas para novos meios de cultura: o meio A continha apenas glicose e o meio B apenas lactose como únicas fontes de carbono. O gráfico abaixo mostra as curvas de crescimento bacteriano nas culturas A e B.

a) Como surgiram as bactérias capazes de sobreviver na cultura B? 
b) Dê a razão para a diferença entre as curvas A e B no intervalo X.

RESPOSTA:

a) As bactérias capazes de sobreviver na cultura B surgiram como consequência de mutações gênicas ocorridas ao acaso nas bactérias da colônia original. 

b) No intervalo X as bactérias da cultura A cresceram imediatamente porque eram todas capazes de metabolizar a glicose. Entre as bactérias de B, apenas uma minoria era capaz de metabolizar a lactose, o que explica a queda inicial e o posterior crescimento em número da população dessa minoria inicial.

Questão de Biologia - Em grupo, escolham um dos temas a seguir para pesquisar (em livros, CD-ROMs, na internet, etc.)

Em grupo, escolham um dos temas a seguir para pesquisar (em livros, CD-ROMs, na internet, etc.). Em seguida, apresentem o resultado do trabalho para a classe. 

a) A passagem de Darwin pela América do Sul (o que inclui as visitas ao Brasil) em sua viagem a bordo do HMS Beagle (a propósito, pesquisem o que significa a expressão “HMS”; vocês podem pedir ajuda aos professores de Inglês). Descubram onde Darwin esteve, o que ele viu, quais as suas impressões sobre os locais que visitou e como essa viagem influenciou suas ideias sobre a evolução das espécies. Façam cartazes com desenhos, fotos e mapas para ilustrar o trabalho, apresentando-o também para a comunidade escolar (alunos, professores e funcionários da escola e pais ou responsáveis). Peçam auxílio aos professores de Geografia e História para essa pesquisa. 

b) Dados biográficos, ideias e obras de alguns cientistas que colaboraram com o darwinismo ou tiveram alguma influência sobre as primeiras teorias evolutivas, como Jean-Baptiste Lamarck, Alfred Russel Wallace, Henry Walter Bates e Fritz Müller. 

c) Pesquisem em sites e em livros de História o que foi o movimento conhecido como “darwinismo social”, no século XIX. Façam críticas, demonstrando os equívocos desse movimento. Se possível, peçam auxílio aos professores de História e Filosofia.


RESPOSTAS (sugestão):

A)  Entre os vários relatos que os alunos deverão encontrar, podem ser mencionados os seguintes: A expressão “HMS” antes de “Beagle” significa “His (or Her) Majesty’s Ship” (o navio de sua Majestade, em inglês), usada, por exemplo, pelo império britânico, local de origem do Beagle. Darwin esteve no Brasil, Argentina, Chile e nas ilhas Galápagos e coletou mais de 1 500 espécies diferentes, muitas delas jamais vistas na Europa. Em fevereiro de 1832, extasiou-se com a beleza da floresta tropical de Salvador. Em abril do mesmo ano, passou pelo Rio de Janeiro, onde ficou chocado com o tratamento dado aos escravizados. Na Argentina, em setembro de 1832, encontrou fósseis de animais de grandes dimensões, parecidas com “preguiças” (hoje, gênero Megatherium, extinto) e “tatus” (hoje, gênero Glyptodon, extinto). Esses animais, apesar da diferença de proporções, guardavam muitas semelhanças com espécies atuais. Encontrou também populações de aves que não voavam (emas, gênero Rhea), que diferiam em tamanho, conforme as regiões geográficas em que eram encontradas (mais tarde classificadas por especialistas em espécies diferentes). Encontrou também fósseis de roedores e de um estranho animal (hoje, gênero Macrauchenia, extinto) que era semelhante aos animais da família do camelo, vicunha e lhama. A maioria desses fósseis não foi identificada por Darwin, que enviou os exemplares à Inglaterra, onde foram examinados, descritos e identificados por especialistas como Richard Owen, Thomas Bell e John Gould. Darwin relatou depois, em seu livro A origem das espŽcies, que, quando a bordo do Beagle, ficou impressionado com a distribuição das espécies na América do Sul e as relações geológicas entre as espécies presentes e passadas daquele continente, e afirmou que fatos como esses pareciam lançar alguma luz sobre a origem das espécies. Em meados de 1835, o navio ancorou no Chile, em Valparaíso. Nos Andes dessa região, a mais de mil metros de altitude, Darwin encontrou fósseis de conchas e árvores petrificadas semelhantes às encontradas no nível do mar. Isso sugeria que a Terra teria passado por grandes transformações, com montanhas sendo erguidas ao longo do tempo. No final de 1835, chegou às ilhas Galápagos, encontrando espécies que não existiam em nenhum outro lugar, como iguanas marinhas, tartarugas de grande porte e muitas aves. Os pássaros, identificados depois como tentilhões, possuíam forma e tamanhos de bico adaptados a diferentes alimentos. Posteriormente, ele percebeu que essas espécies poderiam ter evoluído de espécies vindas do continente mais próximo.


B) Entre outras informações, os estudantes poderão encontrar os seguintes dados sobre os cientistas mencionados:

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck (1744-1829), foi oficial do exército e depois professor de História Natural, tendo escrito livros de Botânica, Zoologia e Paleontologia. Inicialmente, acreditava que as espécies eram imutáveis, mas depois desenvolveu a sua teoria da evolução publicada no livro Philosophie Zoologique em 1809. Para Lamarck, os seres vivos tendiam a um melhoramento constante e a um aumento de complexidade. Com o auxílio da lei do uso e desuso e da ideia de transmissão das características adquiridas, comuns em seu tempo, Lamarck explicava a transmutação dos seres vivos. Ele defendia também a geração espontânea contínua dos organismos mais simples. Mesmo que a transmissão das características adquiridas não seja mais aceita, Lamarck foi importante por defender a evolução e contribuir para a divulgação dessa ideia.

Alfred Russel Wallace (1823-1913), um naturalista britânico, é considerado o codescobridor, junto com Darwin, do princípio da seleção natural. Participou de expedições científicas na América do Sul, Malásia e Indonésia coletando e estudando diversas espécies de animais. Em 1853, publica seu primeiro livro: Narrativa de viagens pelo Amazonas e o Rio Negro. Wallace, como Darwin, também leu o trabalho do economista Thomas Malthus (1766-1834) e escreveu o ensaio “Sobre a tendência das variedades de se distanciar indefinidamente a partir do tipo original”, publicado depois em livro, e enviou-o a Darwin, com quem se correspondia. Darwin, que já tinha escrito a maior parte de seu trabalho, mas que não se animava a publicá-lo, percebeu que Wallace defendia ideias praticamente idênticas às suas (embora Wallace não tenha usado o termo “seleção natural”). Quando ficaram sabendo disso, por seu próprio intermédio, amigos de Darwin, o geólogo Charles Lyell e o botânico Joseph Hooker, estimularam-no a publicar suas ideias o mais rapidamente possível. De comum acordo, Darwin e Wallace apresentaram um trabalho em conjunto, com as ideias de ambos, na Linnean Society of London, em julho de 1858. No ano seguinte, Darwin publicou seu livro A origem das espécies. Wallace publicou ainda um artigo sobre a origem da espécie humana pela seleção natural. Em 1869, Wallace divulgou suas pesquisas, feitas no arquipélago malaio, sobre a distribuição geográfica dos animais, sendo considerado por muitos como o pai da Biogeografia.

Henry Walter Bates (1825-1892), naturalista e explorador inglês, realizou pesquisas no Brasil e esteve na Amazônia entre 1848 e 1859, publicando artigos e livros sobre suas pesquisas, que forneceram dados importantes para o trabalho de Darwin e Wallace sobre a origem das espécies. Colecionou milhares de espécimes, a maioria insetos, de espécies desconhecidas na época. Foi o primeiro cientista a descrever o mimetismo, fenômeno em que um animal se assemelha a outro, de outra espécie, ganhando, com isso, algum tipo de vantagem, em geral, proteção contra predadores. É o caso de algumas borboletas, que, apesar de não terem gosto ruim nem serem venenosas, apresentam a forma ou a cor daquelas que têm essas defesas. É o chamado mimetismo batesiano, batizado assim em sua homenagem. Para Bates, esse tipo de mimetismo representava uma evidência favorável à teoria da evolução de Darwin e Wallace. Um de seus livros foi traduzido para o português: Um naturalista no rio Amazonas (Belo Horizonte: Itatiaia, 1979).

Johann Friedrich Theodor Muller (1822-1897), mais conhecido como Fritz Muller, foi um naturalista alemão e professor de matemática e ciências naturais. Em 1852, imigrou para o Brasil e se estabeleceu em Santa Catarina. Em 1864, publicou o livro Für Darwin (A favor de Darwin), apresentando o resultado de pesquisas em que acompanhou o desenvolvimento de microcrustáceos comuns em Santa Catarina, mostrando que havia uma competição entre os machos, em que aqueles com pinças maiores sobreviviam em maior número, resultado que apoiava a teoria da evolução de Darwin. Escreveu também centenas de artigos científicos sobre a flora e fauna catarinense.

C) Confundir conhecimento científico e ética foi um grande equívoco do movimento conhecido como “darwinismo social”, que, no século XIX, usou o conceito de seleção natural para tentar justificar a divisão da sociedade em classes e o imperialismo, pois seria natural o domínio dos indivíduos supostamente mais fortes sobre os mais fracos, que tenderiam a perecer. O primeiro erro foi supor que a genética e a seleção natural são os únicos fatores que influenciam o ser humano, esquecendo que, em nossa espécie, a cultura e os valores sociais são importantes fatores de influência. O segundo foi confundir um fenômeno natural, a evolução, com a esfera ética – que trata do que deveria ser e não do que é de fato – extrapolando de fatos para princípios éticos e para a complexidade da cultura humana.

Questão de Biologia - Nas técnicas de reprodução assistida é possível, por meio de um exame genético

Nas técnicas de reprodução assistida é possível, por meio de um exame genético, detectar o sexo da criança antes de implantar o embrião no útero. Com auxílio dos professores de Filosofia, discutam as questões éticas envolvidas nesse processo. Pesquisem também qual a posição do Conselho Federal de Medicina a esse respeito.

RESPOSTA(SUGESTÃO) :

No Brasil, o Conselho Federal de Medicina proíbe o uso das técnicas de reprodução assistida com essa finalidade. Ele determina que essas técnicas “não devem ser aplicadas com a intenção de selecionar o sexo ou qualquer outra característica biológica do futuro filho, exceto quando se trate de evitar doenças ligadas ao sexo do filho que venha a nascer”. Não há no país uma norma para regulamentar a seleção embrionária para fins terapêuticos, como a gestação de um bebê capaz de ajudar, por doação de órgãos, na cura de doenças de outras pessoas. É preciso lembrar também que as técnicas de reprodução assistida são caras e nem sempre bem-sucedidas. E em relação a elas e ao exame de embriões entram em cena também questões éticas e valores culturais e religiosos.

Questão de Biologia - Pesquisem em livros, CD-ROMs, na internet, etc. quais técnicas

Pesquisem em livros, CD-ROMs, na internet, etc. quais técnicas existem para a escolha do sexo de animais como bois e cavalos e suas aplicações práticas. Se possível, convidem um veterinário, agrônomo ou outro profissional da área para dar uma palestra na escola sobre esse tema. Não se esqueçam de preparar um roteiro de perguntas para o convidado. Perguntem como é o cotidiano profissional, quais são os desafios e como são as atividades mais gratificantes.


RESPOSTA(SUGESTÃO):

O cromossomo X é maior e contém um pouco mais de DNA do que o Y. Com base nisso, foram desenvolvidas técnicas que permitem separar os dois tipos de espermatozoides. Essas técnicas possibilitam a seleção do sexo (sexagem) em sêmen de bois e cavalos, conseguindo-se uma quantidade de sêmen mais rica em um dos espermatozoides do que no outro. Com isso, a chance de nascer um filhote do sexo desejado aumenta. Para a produção leiteira, por exemplo, seria mais conveniente conseguir mais fêmeas do que machos. Outra técnica consiste em diagnosticar o sexo nos embriões obtidos por fertilização que serão implantados no útero dos animais. Ambas as técnicas, porém, têm alto custo, entre outros problemas.

Questão de Biologia - Existe um teste relativamente simples para identificar e quantificar o DNA

Existe um teste relativamente simples para identificar e quantificar o DNA das células, mas que só deve ser realizado por técnicos de laboratório, em ambiente adequado, porque envolve o uso de um ácido muito corrosivo. Pesquise (em livros, na internet, em CD-ROMs) como se chama esse teste.

RESPOSTA:

Trata-se do teste de Feulgen.