terça-feira, 29 de novembro de 2016

Entendendo o Processo Evolutivo

Atividade 3º Ano 
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Dois grandes Naturalistas contribuíram decisivamente para a compreensão do processo de evolução das espécies. No final do século XVIII, Jean-Baptiste de Lamarck com a Teoria Lamarckista propôs duas Leis para tentar explicação para o processo de formação dos seres vivos.  Em 1859, Charles S. Darwin lançou a sua Teoria da Seleção Natural, que, uma vez aceita pela comunidade cientifica, acabou por descartar a proposta de Lamarck. Esses dois cientistas tentaram descrever em suas teorias como acontece este processo evolutivo, as argumentações de Darwin obtiveram um melhor resultado, porém, sua teoria não conseguia explicar de forma plena, deixando algumas lacunas, mais tarde ela recebe a contribuição das leis da genética, dando origem  teoria Sintética Neodarwinismo, que explica melhor como acontece o fantástico  processo de evolutivo dos seres vivos fundamentado em quatro pilares: Mutação, Seleção Natural, Recombinação Genética e Isolamento.


Baseado nessas informações  e no que foi visto e trabalhado em sala de aula responda de maneira sucinta, clara e objetiva, não esquecendo de justificar a sua resposta os seguintes questionamentos:

A)   Em sua opinião onde foi o grande erro da teoria Lamarckista? Disserte em poucas linhas sobre o assunto.





B)   Qual das leis de Lamarck se aproxima mais de um dos pilares da teoria Neodarwiniana e por quê?





C)   Por que razão o isolamento favorece o processo de especiação, evidenciado na teria neodarwiniana? 

terça-feira, 5 de agosto de 2014

Reprodução o Segredo da Vida

Uma das características que melhor distingue os seres vivos da matéria bruta é sua capacidade de se reproduzir. É através da reprodução que cada espécie garante sua sobrevivência, gerando novos indivíduos que substituem aqueles mortos por predadores, por doenças, ou mesmo por envelhecimento. Além disso, é através da reprodução que o indivíduo transmite suas características para seus descendentes. É ela que irá definir a capacidade dos organismos resistirem ou não as adversidades impostas pelo ambiente e o seu sucesso reprodutivo enquanto espécie.  A grande diversidade de seres vivos reflete-se nas formas de reprodução dos organismos, por isso pode-se encontrar inúmeros tipos de reprodução que são agrupados em duas categorias principais: a reprodução assexuada e a reprodução sexuada.

A reprodução assexuada, é um processo biológico através do qual o organismo produz uma cópia geneticamente igual a si, sem  a intervenção dos gametas. Os novos seres vivos podem nascer a partir de fragmentos do outro ser vivo, os indivíduos que surgem são geneticamente idênticos entre si, ela ocorre quando se forma clones a partir de um ser vivo,essa reprodução pode ocorrer pelo meio da mitose, bipartição e brotamento, na bipartição os indivíduos se dividem em dois. Esse processo é mais rápido que o sexuado mas dependem de condições ideais como: temperatura, pressão, luminosidade, umidade, disponibilidade de alimento entre outros. Neste tipo de reprodução não há troca de material genético. 

Reprodução Sexuada implica a combinação de materiais genéticos de indivíduos de sexo diferentes (macho e fêmea ), ou seja, para ocorrer esse tipo de reprodução são necessários os gametas do macho e da fêmea (espermatozoides e óvulos), o que não ocorre na reprodução assexuada.Gametas são células reprodutivas, que geralmente apresentam diferenças no tamanho das células, Os gametas masculinos são os espermatozoides e apresentam um tamanho menor em relação  aos gametas femininos que apresentam um tamanho maior e sendo chamados de óvulos.

Observação: Em alguns seres vivos a reprodução sexuada não necessita do contato entre o macho e a fêmea. É mais demorada que a assexuada pois depende dos ciclos de reprodução (fase em que o individuo feminino disponibiliza seu óvulo) e do desenvolvimento embrionário que pode levar dias ou anos dependendo da espécie, a vantagem que neste processo ocorre troca de material genético garantindo uma variabilidade genética maior em relação a reprodução assexuada.

                                             Tipos de fertilização
Fertilização ou fecundação é o encontro do gameta masculino com feminino, espermatozoide com o óvulo.
As fertilizações podem ser: Interna ou Externa.
  • Fertilização interna ocorre quando o espermatozoide encontra o óvulo dentro do corpo da fêmea, o encontro dos gametas ocorre dentro do corpo da fêmea. Exemplo ser humano.
  •  Fertilização externa ocorre quando os gametas se encontram fora do corpo da fêmea, ou seja, no ambiente. Exemplo alguns peixes, as fêmeas deixam seus ovos na água e os machos eliminam seus espermatozoides também na água, e o encontro dos gametas ocorre na água.


O corpo Humano em Evidência





O corpo humano é formado por um conjunto de tecidos, constituídos por células que apresentam um mesmo formato, mesmas funções e que ainda comunicam-se com os demais tecidos para garantir o seu funcionamento. Estes tecidos formam órgãos que desempenham atividades de acordo com o sistema a que eles pertencem. Na verdade não existe um sistema mais importante do que outro, eles apresentam uma relação de interdependência, ou seja, se algum sistema falhar ou deixar de desempenhar algumas de suas funções todos os outros serão prejudicados podendo inclusive levar o indivíduo a morte. Neste caso é de fundamental importância o cuidado com o corpo para que nenhum deles seja prejudicado, a ingestão de uma quantidade significativa de água, somados adoção de uma dieta equilibrada e diversificada e ainda algum tipo de atividade física e uma grande dose de oxigênio garantem o funcionamento da máquina na sua excelência.  

Abaixo listamos as funções básicas dos nutrientes em nosso organismos, é de fundamental importância conhecer a função de cada um deles para a conscientização e adoção de hábitos saudáveis, para garantir nossa presença vivos por um longo tempo  no meio ambiente.

  • Água: é a substância inorgânica fundamental para a nossa sobrevivência. É ela que irá garantir condições ideais para que aconteçam as reações químicas no interior das células, além de hidratar a pele e auxiliar na filtragem do plasma sanguíneo nos rins, eliminando assim as toxinas produzidas pelas células durante o metabolismo.


  • Alimentos: São fundamentais na dieta dos organismos heterotróficos, uma alimentação saudável é muito importante, afinal são através dos alimentos é que ingerimos a glicose para a produção de energia, os sais minerais que ajudam a regular o organismo, as vitaminas que irão prevenir as doenças além das outras substâncias orgânicas. Os alimentos apresentam diferentes concentrações das substâncias listadas acima, por esta razão devemos fazer um rodizio nos diferentes tipos de alimentos que estão a nossa disposição na natureza. Comer sempre as mesmas coisas podem gerar a falta de algum nutriente fazendo com que o corpo não funcione na sua plenitude.

  • Atividades Físicas: São importantes no fortalecimento dos músculos, além de eliminar gorduras em excesso armazenadas pelo organismo durante as nossas refeições. Alguns nutrientes conhecidos como energéticos quando em excesso acabam se transformam em glicogênio, formam aquela gordura localizada que muitas vezes se torna indesejável, o colesterol podem se acumular no interior dos vasos sanguíneos causando doenças cardiovasculares.


  • Oxigênio: Vital para a nossa vida aeróbica, juntamente com a água e a glicose ele desempenha a função energética, que garante o funcionamento das nossas células.


Atividade:
Sabendo que todas a refeições são importantes, nessa atividade quero que você monte um cardápio para o café da manhã, almoço e janta podendo ou não acrescentar refeições em outros intervalos, para um dia da semana. Dependendo dos tipos de alimentos incluídos na dieta (Proteínas, carboidratos ou Glicídios) verifique também se ele exigirá necessidade de fazer uma maior ou menor quantidade de exercícios neste dia, justificando a sua resposta. 

segunda-feira, 4 de agosto de 2014

Vantagens Ambientais

As chances de ocorrerem mutações genéticas adaptativas são ínfimas, mas quando isso acontece acaba trazendo vantagens ao organismos mutante, um belo exemplo disso são o mimetismo e a camuflagem.


Você sabe o que é mimetismo?
Antes de tudo, devemos entender as diferenças entre de mimetismo e camuflagem. Na camuflagem o animal tem a vantagem de se confundir com o ambiente, já no mimetismo, o animal assemelha-se a outro.

O mimetismo (mimesis = imitação) ocorre quando os animais de uma espécie se assemelham aos de outra espécie venenosa, não palatável (tem gosto ruim) ou perigosa para o predador.

Algumas borboletas, por exemplo, não têm gosto ruim, não eliminam substâncias irritantes nem venenosas, mas assemelham-se muito a outras borboletas que possuem essas defesas, imitando suas formas ou cores. É também o caso de insetos inofensivos que se assemelham a vespas que picam com o ferrão. Ou, ainda, de serpentes pouco peçonhentas, como a falsa-coral, semelhantes às espécies muito peçonhentas, como a coral-verdadeira.

Usando-se de mimetismo, o animal inofensivo é poupado, já que ele engana o predador que já teve experiências desagradáveis com o animal mimetizado e aprendeu a evitá-lo. Essa semelhança acontece por meio de um processo evolutivo, em que um animal inofensivo, que, por mutação, passa a assemelhar-se a outro que provoca danos ao predador. Esse tipo de mimetismo é chamado de mimetismo batesiano, em homenagem ao seu descobridor, o naturalista inglês Henry Bates (1825 - 1892).

Outro caso de mimetismo ocorre quando várias espécies, todas protegidas contra predadores por alguma defesa, como veneno ou gosto ruim, evoluem e passam a apresentar a mesma aparência. Com isso, uma espécie é beneficiada  pela experiência desagradável que o predador teve com outra espécie. Esse fenômeno foi descrito pelo zoólogo alemão Fritz Müller (1831 - 1897) e é chamado de mimetismo mülleriano.

Exemplos de mimetismo

Borboleta-coruja
Borboleta-coruja (Caligo brasiliensis)
Mimetismo entre borboletas
Mimetismo entre borboletas

Falsa-coral
Falsa-coral

terça-feira, 8 de julho de 2014

Genoma Humano. Que Negócio é Esse?

Cromossomos e genes

O que são genes?
As moléculas de DNA dos cromossomos contêm “receitas” para a fabricação de todas as proteínas da célula. Cada “receita” é um gene.
Portanto, o gene é uma seqüência de nucleotídeos do DNA que pode ser transcrita em uma versão de RNA e conseqüentemente traduzida em uma proteína.

Conceito de genoma
Um cromossomo é comparável a um livro de receita de proteínas, e o núcleo de uma célula humana é comparável a uma biblioteca, constituída por 46 volumes, que contêm o receituário completo de todas as proteínas do indivíduo. O conjunto completo de genes de uma espécie, com as informações para a fabricação dos milhares de tipos de proteínas necessários à vida, é denominado genoma. Atualmente, graças a modernas técnicas de identificação dos genes, os cientistas mapearam o genoma humano através do Projeto Genoma Humano.
Projeto Genoma Humano
Projeto Genoma Humano (PGH) teve por objetivo o mapeamento do genoma humano, e a identificação de todos os nucleotídeos que o compõem. Consistiu num esforço mundial para se decifrar o genoma. Após a iniciativa do National Institutes of Health (NIH) dos Estados Unidos, centenas de laboratórios de todo o mundo se uniram à tarefa de seqüenciar, um a um, os genes que codificam as proteínas do corpo humano e também aquelas seqüências de DNA que não são genes. Laboratórios de países em desenvolvimento também participaram do empreendimento com o objetivo de formar mão-de-obra qualificada em genômica.

Para o sequenciamento de um gene, é necessário que ele seja antes amplificado numa reação em cadeia da polimerase, e então clonado em bactérias. Após a obtenção de quantidade suficiente de DNA, executa-se uma nova reação em cadeia (PCR), desta vez utilizando didesoxirribonucleotídeos marcados com fluoróforos para a determinação da seqüência.
O projeto foi fundado em 1990, com um financiamento de 3 milhões de dólares do Departamento de Energia dos Estados Unidos e dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos, e tinha um prazo previsto de 15 anos.
Devido à grande cooperação da comunidade científica internacional, associada aos avanços no campo da bioinformática e das tecnologias de informação, um primeiro esboço do genoma foi anunciado em 26 de Junho de 2000, dois anos antes do previsto.
Em 14 de Abril de 2003, um comunicado de imprensa conjunto anunciou que o projeto foi concluído com sucesso, com o sequenciamento de 99% do genoma humano, com uma precisão de 99,99%.
Os trabalhos do projeto foram dados como concluídos em 2003. Com a tecnologia da época, estimou-se que todos os genes (em torno de 25.000) haviam sido sequenciados. Deve-se lembrar que nem todo o DNA humano foi sequenciado. Estimativas atuais concluem que apenas cerca de 2% do material genético humano é composto de genes, enquanto que a maior parte parece não conter instruções para a formação de proteínas, e existe provavelmente por razões estruturais. Muito pouco dessa maior parte do material genético tem sua seqüência conhecida.
Por limitações tecnológicas, partes do DNA que possuem muitas repetições de bases nitrogenadas também ainda não foram totalmente sequenciadas. Essas partes incluem, por exemplo, os centrômeros e os telômeros dos cromossomos.
De todos os genes que tiveram sua seqüência determinada, aproximadamente 50% codificam para proteínas de função conhecida.

Atividade: Escreva de forma dissertativa argumentativa a questão abaixo: 
1- Baseados nas informações acima responda: Do ponto de vista tecnológico quais são os benefícios de se conhecer o sequenciamento genético de nossa espécie, ou seja, qual é a vantagem de poder ter acesso (fazer a leitura, saber que tipo de informações tem em cada DNA, e como são constituídos seus genes) as informações genéticas de um indivíduo? 

2- Se você trabalhasse em grande laboratório de genética e fosse um dos cientistas envolvido do projeto, qual  dos problemas mundiais relacionados a genética você daria prioridade? 




sábado, 16 de novembro de 2013

Trabalho do I e II Ano do Ensino Médio

Atividade:

Leia com atenção o texto abaixo e depois construa uma tabela (semelhante ao parte final do texto) preenchendo-a de forma sucinta(com a quantidade de quadros necessários) com as informações que mais chamaram a sua atenção referente ao assunto "A Extinção dos Animais no Planeta e Suas Consequências". Logo após escreva uma conclusão sobre o trabalho.

 Ele poderá ser elaborado individualmente ou em trio e entregue capa contendo nomes dos integrantes e turma na aula da próxima semana. Utilize as recursos da internet e telefonia celular para trocar informações e realizar o preenchimento da tabela e a conclusão. O trabalho exigirá pequena produção textual. 

Bom Trabalho a todos!

Assista este vídeo ajudará no trabalho - Click aqui


Dodô: ave extinta em meados do século XVIII, em razão da caça indiscriminada feita por colonizadores europeus.
Dodô: ave extinta em meados do século XVIII, em razão da caça indiscriminada feita por colonizadores europeus.  Paleontólogos e cientistas de diversas outras áreas estimam que, durante a história da vida na Terra, ocorreram cinco extinções em massa. O último e mais conhecido desses eventos foi o que provocou a extinção dos dinossauros, há aproximadamente 65 milhões de anos; sendo causado pelo impacto de um asteroide, no Golfo do México.
Todas as cinco extinções em massa estão relacionadas a causas naturais, geralmente a modificações climáticas significativas. No entanto, um número considerável de espécies tem desaparecido em virtude, principalmente, de ações humanas, indiretas ou diretas, como destruição de habitats, caça indiscriminada, poluição, queimadas, utilização excessiva dos recursos, e introdução de espécies exóticas.
Quando falamos em extinção, devemos nos lembrar que não são somente os animais vertebrados que estão sujeitos: todos os seres vivos têm risco em potencial de serem extintos. Além disso, vale lembrar que o desaparecimento de uma espécie não é um evento isolado.
Pensando somente no contexto das cadeias alimentares, a diminuição ou desaparecimento de uma espécie propicia o aumento das populações que eram predadas por esta, que provoca a diminuição de suas presas, e o aumento daqueles organismos que serviam de alimento para esta última, e assim sucessivamente. Além disso, a reciclagem de nutrientes, e a polinização de lavouras, também poderiam ser prejudicadas.
Agora imagine, por exemplo, a extinção de uma espécie que preda mosquitos transmissores de doenças: seu desaparecimento pode propiciar o aumento desses vetores e, consequentemente, maior incidência de infecções. Outro exemplo hipotético, e mais grave ainda: o desaparecimento de um grande número de organismos produtores. Além de provocar a diminuição ou extinção dos consumidores primários, e daqueles que se alimentam destes, tal evento provocaria, provavelmente, o acúmulo de gás carbônico na atmosfera. Quem sobreviveria a essas condições?
Além disso, não devemos nos esquecer de que a extinção de espécies faz com que seja perdido o patrimônio genético de organismos que poderiam ajudar na cura de doenças, na criação de novas fontes de energia, dentre outros exemplos.
Assim, é importante saber que o desaparecimento de seres vivos provoca alterações significativas na dinâmica dos ambientes em que se inserem, causando perdas e problemas irreparáveis; e que, nos últimos tempos, o que tem acontecido é, em grande parte, consequência de atividades nada sustentáveis que partem de nossa espécie.
Levando tais fatos em consideração, a União Internacional para a Conservação da Natura (IUCN) criou um banco de dados, a Lista Vermelha das Espécies Ameaçadas, que fornece informações referentes ao risco de extinção, ou não, que espécies de todo o mundo podem estar sofrendo. A partir dos dados ali presentes, que incluem a distribuição geográfica dos organismos, principais causas relacionadas ao seu declínio, e estratégias para a sua conservação; são estudadas, por pesquisadores de todo o mundo, maneiras para reduzir esse impacto, ou mesmo de eliminar os riscos de extinção daquele grupo.
Diante de tais informações, percebe-se que a conservação do meio ambiente e proteção de espécies pode ser uma meta – e responsabilidade – de todos.
Nesta seção, você encontrará alguns animais cujas chances de permanência em nosso planeta se foram juntamente com o último indivíduo vivente na natureza, ou no planeta. No primeiro caso, trata-se de espécies extintas da natureza, caso este em que só são encontrados indivíduos em cativeiro, em condições não naturais. Já o segundo caso se refere a organismos que deixaram de existir, para sempre.

Modelo da tabela:

Tópico/Assunto
O que sabemos?
O que aprendemos?
Como minimizar o problema

O conceito retirado do texto






o que sabemos sobre ele

o que aprendemos com o texto

Quais são as atitudes que podemos adotar para ajudar na redução do problema. 


























quarta-feira, 6 de novembro de 2013

Trabalho III Ano do Ensino Médio - Resenha

Queridos educandos(as)

Este trabalho tem por objetivo reconhecer as habilidades como produção textual, linguagem culta, interpretação de texto e o pensamento crítico de cada um de vocês. Fundamentos básicos para a conclusão do ensino médio. 

A metodologia consiste em fazer uma resenha crítica do artigo que trata sobre "A importância da Alimentação na Evolução Humana" que está publicado logo abaixo. O trabalho deverá ser manuscrito e individual, portanto  deverão ser autênticos não podendo haver trabalhos idênticos  seja na forma direta ou indireta (pois cada aluno tem a sua linha de raciocínio) tão pouco constar  partes extraídas diretamente do texto ou da internet, sob pena de anulação dos trabalhos dos envolvidos. Para facilitar a leitura de meus alunos coloquei entre parênteses os seus devidos significados. 

click aqui - vídeo resenha 

Cada trabalho deverá constar:
Capa:
*Título
*Nome, número e turma
*Nome do professor (Luis Matos)

Introdução: 
*Uma breve apresentação da resenha
Desenvolvimento do Trabalho: Manuscrito
*Resenha Crítica  
Conclusão:
*Coerente com o tamanho da resenha

Prazo de Entrega:  Dia 20 de Novembro de 2013 
Forma de Entrega: Nesta data o líder de cada turma deverá recolher todos os trabalhos e colocá-los em envelope único, identificado com o número da turma e entregar diretamente em minhas mãos.

Leiam com atenção e bom trabalho

Alimentos e evolução humana

Mudança alimentar foi a força básica para sofisticação física e social

William R. Leonard
Fósseis indicam que nossos antepassados mais antigos, os australopitecos, eram, há cerca de quatro milhões de anos, bípedes. No caso do A. afarensis (à direita), um dos mais antigos hominídeos, as características incluem o arco dos pés, o polegar não-opositivo e certas características dos joelhos e da pelve. Esses hominídeos, porém, mantiveram algumas características dos macacos como pernas curtas, braços mais longos e dedos dos pés e das mãos curvados, entre outros aspectos
Humanos, estranhos primatas. Andamos sobre duas pernas, possuímos cérebros enormes e colonizamos cada canto da Terra. Antropólogos e biólogos procuraram sempre entender como a nossa raça diferenciou-se tão profundamente do modelo primata. Foram desenvolvidos, ao longo dos anos, todos os tipos de hipóteses, visando explicar cada uma dessas particularidades. Um conjunto de evidências, porém, indica que essas idiossincrasias(característica peculiar de cada espécie) mistas de humanidade têm, na realidade, uma linha em comum: elas são, basicamente, o resultado da seleção natural, atuando para maximizar a qualidade dietética e a eficiência na obtenção de alimentos. Mudanças na oferta de alimentos parecem ter influenciado fortemente nossos ancestrais hominídeos. Assim, em um sentido evolutivo, somos o que comemos.

Conseqüentemente, o que comemos é ainda uma outra forma pela qual nos diferenciamos de nosso parente primata. Populações de humanos contemporâneos pelo mundo afora, adotam dietas mais calóricas e nutritivas que aquelas de nossos primos, os grandes macacos. Então, quando e como os hábitos alimentares de nossos ancestrais divergiram dos hábitos de outros primatas? Além disso, quanto os humanos modernos se distanciaram do padrão alimentar ancestral?

O interesse científico na evolução das necessidades nutricionais humanas tem uma longa história. Investigações relevantes começaram a ganhar espaço a partir de 1985, quando S. Boyd Eaton e Melvin J. Konner, da Emory University, publicaram um artigo no New England Journal of Medicine intitulado "Nutrição Paleolítica". Eles argumentam que a prevalência de muitas doenças crônicas nas sociedades modernas - entre elas obesidade, hipertensão, doenças coronarianas e diabetes - seriam o resultado de uma incompatibilidade entre padrões dietéticos modernos e o tipo de dieta que nossa espécie desenvolveu para se alimentar como caçadores-coletores pré-históricos.

Desde então, a compreensão da evolução das necessidades nutricionais humanas tem avançado consideravelmente - graças, em parte, às análises comparativas entre populações de humanos vivendo tradicionalmente e outros primatas -, emergindo daí um retrato com mais nuances. Sabemos, agora, que os humanos evoluíram não para subsistirem com uma dieta paleolítica única, mas para desfrutarem de um padrão alimentar diversificado.
Os cérebros ficaram maiores e cada vez mais, ao longo do tempo, energeticamente exigentes. O cérebro humano moderno responde por 10 a 12% da demanda de energia de um corpo em repouso, comparada ao cérebro do australopiteco.
Para se compreender o papel da alimentação na evolução humana, devemos nos lembrar de que a procura pelo alimento, seu consumo e, finalmente, como ele é usado para processos biológicos são, todos, aspectos críticos da ecologia de um organismo. A energia dinâmica entre organismos e seus ambientes, ou seja, a energia despendida comparada à energia adquirida, tem conseqüências adaptativas importantes para a sobrevivência e reprodução. Esses dois componentes da aptidão darwiniana refletem-se na forma como estimamos o estoque de energia de um animal. A energia de manutenção é o que mantém um animal vivo. A energia produtiva está associada à concepção e manutenção da prole para a próxima geração. Para mamíferos, isso deve cobrir as demandas das mães durante a gravidez e lactação.

O tipo de ambiente que uma criatura ocupa irá influenciar a distribuição de energia entre esses componentes, em que condições mais duras representam, obviamente, maiores dificuldades. No entanto, o objetivo de todos os organismos é o mesmo: assegurar a reprodução, visando garantir, a longo prazo, o sucesso das espécies. Portanto, ao observarmos a forma como os animais se deslocam para obter a energia alimentar, podemos compreender melhor como a seleção natural produz a mudança evolutiva.

Tornando-se bípedes

Sem exceção, os primatas não-humanos deslocam-se habitualmente sobre os quatro membros quando estão no chão. Os cientistas geralmente assumem que o último ancestral comum dos humanos e dos chimpanzés (nosso parente vivo mais próximo) também era um quadrúpede. Desconhecemos quando, exatamente, o último ancestral comum viveu. Mas indicações claras de bipedalismo - a característica que distinguiu os antigos humanos dos outros macacos - são evidentes nas espécies mais antigas conhecidas do australopitecus, que viveu na África por volta de 4 milhões de anos atrás. Idéias sobre a evolução do bipedalismo são comuns na literatura paleoantropológica(parte da paleontologia que estuda os fósseis de hominídeos).

C. Owen Lovejoy, da Kent State University, propôs, em 1981, que a locomoção sobre as duas pernas liberou os braços para carregar crianças e objetos. Recentemente, Kevin D. Hunt, da Indiana University, sugeriu que o bipedalismo emergiu como uma postura de alimentação, por ter permitido o acesso a alimentos que antes estavam fora de alcance. Peter Wheeler, da John Moores University, Liver- pool, acrescentou que, ao se erguerem, os antigos humanos puderam regular melhor a temperatura corporal, expondo menos o corpo ao calor abrasador africano.
A lista continua. Uma série de fatores provavelmente influenciou esse tipo de locomoção. Minha própria pesquisa, conduzida em colaboração com minha esposa, Márcia L. Robertson, sugere que o bipedalismo desenvolveu-se em nossos ancestrais, pelo menos em parte, por ser menos dispendioso energeticamente que o deslocamento sobre quatro membros. Nossas análises dos custos de energia do movimento em animais demonstraram que, no geral, a maior demanda depende do peso do animal e da velocidade com que ele se desloca. O mais surpreendente no movimento bipedal humano é que ele é notadamente mais econômico que o deslocamento quadrupedal em velocidade de marcha.

A evolução maior dos primeiros hominídeos ocorreu em pastos e espaços de terra mais abertos, onde a sustentação é mais difícil. Sem dúvida, os caçadores-coletores humanos modernos que vivem nesses ambientes, e que nos oferecem o melhor modelo disponível dos padrões de subsistência dos humanos primitivos, freqüentemente se deslocam 12 km por dia em busca de alimentos.

Quanto aos hominídeos que viveram entre 5 milhões e 1,8 milhão de anos atrás, durante o Plioceno, a mudança climática estimulou essa revolução morfológica. À medida que o continente africano foi se tornando mais árido, florestas deram lugar a pastos, deixando os recursos alimentares distribuídos mais irregularmente.

O bipedalismo, nesse contexto, pode ser visto como uma das primeiras estratégias na evolução nutricional humana, um padrão de movimento que teria reduzido substancialmente o número de calorias despendidas na coleta de alimentos.
O que é extraordinário em nosso cérebro grande, sob uma perspectiva nutricional, é o quanto de energia ele consome- aproximadamente 16 vezes mais que um tecido muscular por unidade de peso. Porém, apesar de os humanos apresentarem, quanto ao peso corporal, cérebros maiores que os dos outros primatas (três vezes maior que o esperado), as necessidades totais de energia em repouso do corpo humano não são maiores que a de qualquer outro mamífero do mesmo porte. Usamos uma grande parte de nossa quota diária de energia para alimentar nossos cérebros vorazes. Na verdade, o metabolismo de um cérebro em repouso ultrapassa de, 20 a 25%, as necessidades de energia de um humano adulto - bem mais que os 8 a 10% observados em primatas não - humanos, e que os 3 a 5% em outros mamíferos.
Baseando-nos nas estimativas de tamanho corporal de hominídeos compiladas por Henry M. McHenry, da University of California, em Davis, Robertson e eu estimamos a proporção das necessidades de energia em repouso que poderiam ser necessárias para alimentar os cérebros de nossos antigos ancestrais. Um australopiteco típico, pesando entre 35 e 40 kg, com um cérebro de 450 cm3, teria reservado cerca de 11% de sua energia em repouso para o cérebro. Enquanto um H. erectus, pesando entre 55 e 60 kg e com um cérebro de cerca de 850 cm3, teria reservado cerca de 16% de sua energia em repouso - ou seja, cerca de 250 das 1.500 kcal diárias - para este órgão.

Como teria evoluído esse cérebro tão energeticamente dispendioso? Uma teoria, desenvolvida por Dean Falk, da State University of New York, Albany, sustenta que o bipedalismo permitiu aos hominídeos resfriar o sangue cranial e, conseqüentemente, liberar o cérebro sensível do calor de temperaturas agressivas que haviam colocado em cheque o seu tamanho. Suspeito que vários fatores estiveram em jogo, mas a expansão do cérebro quase que certamente não teria ocorrido se os hominídeos não tivessem adotado uma dieta suficientemente rica em calorias e nutrientes, para suportar os custos associados.

Estudos comparativos em animais vivos sustentam essa afirmação. Além de todos os primatas, espécies com cérebros maiores ingerem alimentos mais ricos; os humanos são um exemplo extremo dessa correlação, ostentando o maior tamanho relativo de cérebro e a dieta mais variada. Conforme as análises recentes de Loren Cordain, da Colorado State University, os caçadores-coletores contemporâneos obtêm, em média, 40 a 60% de energia da carne, do leite e de outros produtos de origem animal.

Chimpanzés modernos, em comparação, obtêm somente entre 5 e 7% de suas calorias provenientes dessas fontes. Alimentos de origem animal contêm bem mais calorias e nutrientes que a maioria dos alimentos vegetais. Por exemplo, 100 g de carne geram acima de 200 kcal. A mesma quantidade de frutas libera entre 50 e 100 kcal. Uma porção comparável de verduras produz somente entre 10 e 20 kcal. Faz sentido, então, que, para o antigo Homo, adquirir mais matéria cinzenta significou procurar alimentos energeticamente mais densos.
Os fósseis, também, indicam que a melhoria na qualidade dietética acompanhou o crescimento evolutivo do cérebro. Todos os australopitecos apresentavam características esqueléticas e dentais estruturadas para processar alimentos vegetais duros e de baixa qualidade. O australopiteco mais antigo e robusto - um ramo da outra ponta da árvore genealógica humana, que viveu lado a lado com membros de nosso próprio gênero - teve adaptações especialmente pronunciadas para triturar alimentos vegetais fibrosos, incluindo faces maciças em forma de prato, mandíbulas fortemente estruturadas; cristas sagitais, no alto do crânio, para a fixação de potentes músculos mastigatórios; e dentes molares enormes e fortemente esmaltados. (Isto não significa que os austrolopitecos nunca comiam carne. Eles certamente ingeriam este alimento, ocasionalmente, tal como os chimpanzés de hoje.) Mas, membros mais antigos do gênero Homo, descendentes dos graciosos australopitecos, possuíam faces e molares menores, mandíbulas mais delicadas, e não apresentavam cristas sagitais - apesar de serem bem maiores, em termos de porte corporal total, que seus predecessores. Em conjunto, essas estruturas sugerem que o Homo ancestral consumia menos matéria vegetal e mais alimentação animal.

Quanto ao que empurrou o Homo para uma qualidade dietética maior, necessária para o crescimento cerebral, a mudança ambiental parece ter sido, mais uma vez, o ponto de mutação evolucionário. A crescente aridez da paisagem africana limitou a quantidade e variedade de alimentos vegetais comestíveis, disponíveis aos hominídeos. Aqueles na mesma linha que deu origem aos robustos australopitecos enfrentaram morfologicamente esse problema, desenvolvendo especificidades anatômicas que permitiram a subsistência com alimentos de mastigação mais difícil, porém com maior disponibilidade. O Homo percorreu outro caminho. A disseminação de pastos também resultou em um aumento na abundância relativa de mamíferos de pasto, como o antílope e a gazela, criando oportunidades para os hominídeos capazes de explorá-los.

O Homo erectus o fez, desenvolvendo a primeira economia caça-e-coleta, em que animais de caça eram uma parte significativa da dieta e os recursos eram compartilhados entre os membros dos grupos de suprimento. Sinais dessa revolução comportamental são visíveis nos registros arqueológicos, que apontam um aumento de carcaças de animais em sítios de hominídeos durante esse período, junto com evidências de que as presas eram abatidas com utilização de utensílios de pedra. Essas mudanças na dieta e comportamento de coleta não tornaram nossos ancestrais exclusivamente carnívoros. Mas, a adição de pequenas porções de comida animal ao cardápio, combinada com a divisão dos recursos que é peculiar aos grupos de caça e coleta, teria significantemente aumentado a qualidade e estabilidade das dietas dos hominídeos. Uma melhor qualidade dietética, por si só, não explica por que os cérebros dos hominídeos cresceram, mas parece ter desempenhado um papel crítico na eclosão daquela mudança. Após um grande estímulo inicial no crescimento do cérebro, a dieta e a expansão desse órgão provavelmente interagiram em sinergia; cérebros maiores produziram comportamento social mais complexo, o que conduziu a outras estratégias em táticas de suprimento e a uma melhor alimentação que, por sua vez, fomentou a evolução adicional do cérebro.

Um banquete itinerante

A evolução do h. erectus na África, 1,8 milhão de anos atrás, marcou a terceira virada na evolução humana: o movimento inicial dos hominídeos para fora da África. Até recentemente, a localização e as idades dos sítios fósseis conhecidos sugeriam que os primeiros Homo permaneceram sedentários por poucas centenas de milhares de anos antes de se aventurarem a espalhar-se pelo resto do Velho Mundo.
O êxodo africano começou tão logo o H. erectus se desenvolveu, por volta de 1,8 milhão de anos, em parte, provavelmente, porque ele precisava de um espaço maior que seus predecessores de menor porte.
Estudos antigos indicaram que o aperfeiçoamento da tecnologia de ferramentas, cerca de 1,4 milhão de anos atrás - ou seja, o advento do machado de mão acheliano -, permitiu aos hominídeos deixar a África. Porém, o geocronologista Carl Swisher III, da Rutgers University, e colegas têm demonstrado que os primeiros sítios do H. erectus fora da África, situados na Indonésia e na República da Geórgia, datam de 1,8 milhão e 1,7 milhão de anos atrás, respectivamente. Parece que o surgimento do Homo erectus e sua disseminação fora da África foram quase que simultâneos.

O ímpeto por trás dessa nova maneira de errar pelo mundo, novamente, parece ter sido o alimento. O que um animal come é o que define a área que ele demanda para sobreviver. Animais carnívoros geralmente necessitam de muito mais território que os herbívoros de porte compatível, pois têm menos calorias totais disponíveis por unidade de área.Sendo o Homo erectus mais encorpado e cada vez mais dependente de dieta animal, provavelmente precisaria de uma gleba maior que os australopitecos, menores e mais vegetarianos. Utilizando dados de primatas contemporâneos e de humanos caçadores-coletores como guia, Robertson, Susan Antón, da Rutgers University, e eu calculamos que a estrutura corporal maior do Homo erectus, combinada com o aumento moderado de consumo de carne, demandaria de 8 a 10 vezes mais território se comparado ao espaço requerido pelo tardio australopiteco - suficiente para explicar a abrupta expansão de espécies fora da África. Ainda não sabemos exatamente a que distância, para além do continente, esta mudança teria levado o Homo erectus, mas eles podem ter sido motivados e guiados a essas terras distantes por rebanhos de animais migratórios.

Ao mudarem para latitudes nórdicas, os humanos encontraram novos desafios alimentares. Os neandertais, que viveram durante as últimas eras de gelo na Europa, estiveram entre os primeiros humanos a habitar a região ártica, e eles, quase que certamente, teriam necessitado de uma oferta calórica maior para viver sob aquelas circunstâncias. Pistas de quais teriam sido essas demandas de energia são fornecidas por dados de populações humanas tradicionais que habitam hoje as regiões árticas. As populações siberianas de criadores de rena, conhecidas como evenki - que estudei com Peter Katzmarzyk, da Queen\\`s University, Ontário, e Victoria A. Galloway, da University of Toronto, ambas no Canadá - e as populações de inuits (esquimós) do Canadá Ártico apresentam índices de metabolismo em repouso 15% acima do observado em pessoas de porte similar vivendo em ambientes temperados.

As atividades energeticamente mais dispendiosas associadas à vida em um clima nórdico elevaram a demanda calórica. Na verdade, enquanto um homem americano pesando 73 kg e levando uma vida urbana necessita de cerca de 2.600 kg por dia, um diminuto homem evenki pesando 57 kg, necessita de mais de 3 mil kcal/dia para se sustentar. Usando essas populações nórdicas modernas como referência, Mark Sorensen, da Northwestern University, e eu estimamos que os neandertais, provavelmente, teriam necessitado de cerca de 4 mil kcal/dia para sobreviver. Por terem sido capazes de preencher essas demandas, e pelo longo tempo que o fizeram, muito sobre suas habilidades como coletores é revelado (ver box).
Dilemas Modernos

Assim como as pressões para melhorar a qualidade alimentar influenciaram a evolução dos primeiros humanos, também esses fatores desempenharam um papel crucial nas expansões mais recentes do tamanho populacional. Inovações como cozimento, agricultura e mesmo aspectos da tecnologia alimentar moderna podem, todos, ser considerados táticas para elevar a qualidade da dieta humana. Cozinhar, por um lado, aumenta a energia disponível em alimentos vegetais selvagens (ver box da pág. 80). Com o advento da agricultura, os humanos começaram a manipular espécies de plantas marginais, visando maior produtividade, digestibilidade e conteúdo nutricional - tornando as plantas essencialmente mais próximas dos alimentos animais. Esse tipo de improviso continua hoje, com a manipulação genética de espécies para a produção de "melhores" frutas, vegetais e grãos. Da mesma forma, o desenvolvimento de suplementos nutricionais, que substituem refeições, é uma continuação da tendência iniciada por nossos ancestrais: obter o máximo de retorno nutricional, no menor volume e com o mínimo esforço físico.

A estratégia evidentemente funcionou: os humanos estão aqui hoje, e em números recordes. O testamento mais contundente, porém, da importância de alimentos ricos em energia e nutrientes na evolução humana, talvez esteja na observação de que tantas preocupações com a saúde, que atormentam as sociedades em todo o planeta, tenham origem nos desvios da dinâmica energética estabelecida por nossos ancestrais. Para as crianças em populações rurais de regiões em desenvolvimento, dietas de baixa qualidade resultam em crescimento físico deficiente e altas taxas de mortalidade nos primeiros anos de vida. Nesses casos, os alimentos oferecidos às crianças após o desmame não são, em geral, nutritivos e energeticamente fortes o suficiente para suprir as extensas necessidades associadas a esse período. Apesar de essas crianças, ao nascerem, apresentarem altura e peso tipicamente similares às de crianças norte-americanas, por exemplo, são menores e mais leves por volta dos três anos, assemelhando-se, freqüentemente, aos pequenos 2 ou 3% das crianças norte-americanas da mesma idade e sexo.

Estamos encarando o problema oposto no mundo industrial: os registros de obesidade na infância e na vida adulta estão crescendo, porque nosso desejo por alimentos ricos em energia - notadamente aqueles que incluem gordura e açúcar - tornaram-se muito disponíveis e relativamente baratos. Conforme estimativas recentes, mais da metade dos adultos norte-americanos estão acima do peso. A obesidade também apareceu em algumas re- giões em desenvolvimento, onde, até há uma geração, era virtualmente desconhecida. Esse aparente paradoxo surgiu quando pessoas que cresceram mal nutridas se mudaram das áreas rurais para lugares urbanos, onde o alimento tem disponibilidade imediata. A obesidade e outras doenças comuns do mundo moderno, de alguma forma, são extensões de um contexto que começou há milhões de anos. Nós somos vítimas de nosso próprio sucesso evolutivo, desenvolvendo uma dieta calórica concentrada, mas minimizando a quantidade de energia de manutenção despendida em atividade física.

Não foram somente as mudanças na dieta que difundiram muitos dos nossos problemas de saúde, mas a interação entre trocas alimentares e mudanças no estilo de vida. Os problemas de saúde modernos são, com freqüência, retratados como o resultado da ingestão de alimentos "ruins", que são desvios da dieta humana natural - uma supersimplificação incorporada pelo debate atual sobre os méritos relativos de uma dieta superprotéica e rica em gorduras tipo-Atkins, ou uma alternativa pobre em gorduras, que enfatiza carboidratos complexos.
Essa é uma visão fundamentalmente equivocada de se enfocar as necessidades nutricionais humanas. A nossa espécie não está apta a subsistir com uma dieta única e ideal. O que é singular nos seres humanos é a extraordinária variedade do que comemos. Fomos capazes de prosperar em quase todos os ecos- sistemas sobre a Terra, consumindo desde alimentos de origem animal, entre as populações do Ártico, até, basicamente, tubérculos e cereais, entre as populações dos Andes. Sem dúvida, um marco da evolução humana tem sido a diversidade de estratégias que desenvolvemos para criar dietas adequadas às nossas necessidades, e a sempre crescente eficiência com que extraímos energia e nutrientes do ambiente. O desafio que as sociedades enfrentam agora é o balanceamento entre as calorias que consumimos e as que queimamos.
O cozimento de vegetais, especialmente tubérculos, permitiu a expansão do cérebro, argumentam Richard Wrangham, da Harvard University, e colaboradores        


A ingestão de mais alimentos de origem animal é uma forma de aumentar a densidade calórica e nutricional, uma mudança que parece ter sido crítica na evolução da raça humana. Mas poderiam nossos antepassados ter melhorado a qualidade alimentar de outra forma? Richard Wrangham, da Harvard University, e colegas recentemente pesquisaram a importância do cozimento na evolução humana. Eles demonstraram que cozinhar não só faz com que os vegetais fiquem mais macios e fáceis de se mastigar, como aumenta substancialmente o conteúdo energético disponível, particularmente em tubérculos feculosos como a batata e a mandioca. Quando crus, as féculas não são imediatamente quebradas pelas enzimas do corpo humano. Quando aquecidos, porém, esses carboidratos complexos tornam-se mais digestíveis e, portanto, liberam mais calorias.Os pesquisadores propuseram que o Homo erectus foi, provavelmente, o primeiro hominídeo a usar o fogo para cozinhar há, talvez, 1,8 milhão de anos.
Eles sustentam que aquele cozido antigo de vegetais (especialmente tubérculos) permitiu à espécie desenvolver dentes pequenos e cérebros maiores que seus antecessores.
Além disso, as calorias extras permitiram ao H. erectus começar a caçar - uma atividade energeticamente dispendiosa - com maior freqüência.
Sob uma perspectiva energética, essa é uma linha suficientemente lógica de raciocínio. O que fica difícil de aceitar nessa hipótese é a evidência arqueológica que a equipe de Wrangham utiliza para defendê-la. Os autores citam sítios do leste africano, Koobi Fora e Chesowanja, datados em torno de 1,6 e 1,4 milhão de anos, respectivamente, para indicar o controle do fogo pelo H. erectus. Esses locais, realmente, mostram evidências de fogueiras, mas se hominídeos foram os responsáveis por essas fogueiras é um assunto a ser debatido. A mais antiga e inequívoca manifestação do uso do fogo - fornos de pedra e ossos de animais queimados em sítios na Europa - datam somente de cerca de 200 mil anos.

O cozimento foi claramente uma inovação que melhorou substancialmente a qualidade da alimentação humana. Mas ainda continua incerto quando essa prática apareceu. - W. R. L.
As refeições neandertais consistiam principalmente em carne, de acordo com análises químicas de ossos
Para reconstruir o que os primeiros humanos comeram, pesquisadores têm, tradicionalmente, estudado sinais característicos em dentes fossilizados e crânios, restos arqueológicos de atividades relacionadas à alimentação, e às dietas de humanos e macacos vivos. Mas, cada vez mais, os investigadores estão extraindo uma outra fonte de dados; a composição química de fósseis de ossos. Essa abordagem tem permitido descobertas especialmente intrigantes com relação aos neandertais.

Michael Richards, atualmente na University of Bradford, Inglaterra, e colegas examinaram, recentemente, isótopos de carbono (13C) e nitrogênio (15N) em ossos de neandertais de 29 mil anos da Caverna Vindija, Croácia. As proporções relativas desses isótopos na parte protéica do osso humano, conhecida como colágeno, refletem diretamente a quantidade de proteína da dieta do indivíduo. Assim, pela comparação isotópica das "assinaturas" nos ossos dos neandertais com a de outros animais vivendo no mesmo ambiente, os autores puderam determinar se a massa protéica obtida pelos neandertais era proveniente de vegetais ou animais. As análises demonstram que os neandertais de Vindija apresentavam níveis de 15N comparáveis àqueles vistos em carnívoros do norte, como as raposas e os lobos, indicando que eles obtiveram quase toda sua proteína dietética de alimentos de origem animal. Um trabalho anterior sugeriu que a ineficiência no suprimento pode ter sido um fator do subseqüente fim dos neandertais. Mas Richard e colaboradores argumentam que, para consumir tanto alimento de origem animal, como eles aparentemente o fizeram, os neandertais devem ter sido caçadores exímios. Essas descobertas são parte de um corpo crescente de literatura, sugerindo que o comportamento de subsistência dos neandertais era mais complexo que o previamente imaginado (ver "Who Were the Neandertals?" de Kate Wong; SCIENTIFIC AMERICAN, Abril 2000). - W. R. L.
A ariedade de estrtégias alimentares de sucesso, empregadas pelas populações que vivem tradicionalmente, proporcionam uma perspectiva importante no avanço dos debates sobre como regimes com índices altos de proteína e baixos de carboidrato, como a dieta de Atkins, comparam-se com os que destacam carboidratos complexos e restrição à gordura. Não é surpresa o fato de que esses dois esquemas produzem perda de massa, porque ambos ajudam as pessoas a diminuir o peso através do mesmo mecanismo básico: limitando as maiores fontes de calorias. Quando você cria um déficit de energia - ou seja, quando você consome menos calorias do que despende -, seu corpo começa a queimar seus estoques de gordura e você perde peso.

Uma questão maior sobre as dietas saudáveis de manutenção ou de perda de peso é se elas criam padrões alimentares mantidos ao longo do tempo. Nesse ponto, parece que as dietas que limitam em excesso grandes categorias de alimentos (carboidratos, por exemplo) são muito mais difíceis de serem mantidas que as dietas que restringem moderadamente. No caso do regime tipo - Atkins, existe uma preocupação com as potenciais conseqüências, a longo prazo, da ingestão de alimentos provindos, em sua maior parte, de animais confinados, com tendência a conter mais gordura e mais colesterol "ruim".
Em setembro, o National Academy of Science Institute of Medicin lançou novas diretrizes de dieta e exercício que captam bem as idéias apresentadas aqui. Não apenas o Instituto estabeleceu faixas maiores para a quantidade de carboidratos, gorduras e proteínas condizentes com uma dieta saudável - reconhecendo que existem várias formas de suprir as necessidades nutricionais -, como dobrou a quantidade recomendada de atividade física moderadamente intensa para uma hora por dia. Ao seguir essas informações e balanceando o que comemos com exercícios, podemos viver não só de uma forma parecida com os evenki da Sibéria e outras sociedades tradicionais, como também com os nossos ancestrais hominídeos. - W. R. L.
- As características que mais distinguem os humanos de outros primatas são, certamente, os resultados da seleção natural, agindo no melhoramento da qualidade da alimentação humana, e a eficiência com que nossos ancestrais obtiveram os alimentos. Alguns cientistas sugeriram que muitos dos problemas de saúde enfrentados pelas sociedades modernas seriam conseqüências de uma discrepância entre o que ingerimos e o que nossos antepassados comeram.

- Estudos entre populações que vivem tradicionalmente apontam que os humanos modernos estão aptos a suprir suas necessidades nutricionais usando uma ampla variedade de estratégias. Adquirimos flexibilidade alimentar. A preocupação com a saúde no mundo industrial, em que alimentos calóricos concentrados estão facilmente disponíveis, não se originam de desvios de uma dieta específica, mas de um desequilíbrio entre a energia que consumimos e a que despendemos.
Evolutionary Perspectives on Human Nutrition: The Influence of Brain and Body Size on Diet and Metabolism. William R. Leonard e Marcia L. Robertson in American Journal of Human Biology, Vol. 6, páginas 77- 88; Janeiro de 1994.

Rethinking the Energetics of Bipedality. William R. Leonard e Marcia L. Robertson in Current Anthropology, Vol. 38, páginas 304 - 309;abril de 1997.

Human Biology: An Evolutionary and Biocultural Approach. Editado por Sara Stinson, Barry Bogin, Rebecca Huss-Ashmore e Dennis O\\`Rourke. Wiley-Liss, 2000.

Ecology, Health and Lifestyle Change among the Evenki Herders of Siberia. William R. Leonard, Victoria A. Galloway, Evgueni Ivakine, Ludmilla Osipova e Marina Kazakovtseva in Human Biology of Pastoral Populations. Editado por William R. Leonard and Michael H. Crawford. Cambridge University Press, 2002.

An Ecomorphological Model of the Initial Hominid Dispersal from