Descrever como ocorre a Seleção Natural.

Conceituar Seleção Natural através de estudos de caso.

Identificar a importância da seleção natural para especiação.

Compreender os mecanismos de seleção natural através de jogo lúdico.

Desenvolver a leitura de textos científicos relacionados com o assunto e sua interpretação.

Os alunos deverão conhecer conceitos de espécie, presa e predador, população e comunidade.

Introdução: uma abordagem para o professor

Seleção Natural

O princípio da evolução postula que as espécies que habitaram e habitam o nosso planeta não foram criadas independentemente, mas descendem umas das outras, ou seja, estão ligadas por laços evolutivos. Esta transformação, denominada evolução das espécies, foi apresentada e explicada satisfatoriamente por Charles Darwin, no seu tratado A origem das espécies, em 1859.

A base da evolução biológica é a existência da variedade, ou seja, as diferenças individuais entre os organismos de uma mesma espécie. Na maioria das vezes, os indivíduos produzem uma grande quantidade de descendentes, dos quais apenas uma parte sobrevive até a fase adulta. Assim, por exemplo, a cada ano, o salmão põe milhares de ovos, uma ave produz vários filhotes.

No entanto, as populações das espécies em um ecossistema em equilíbrio não crescem indiscriminadamente. Isto significa que os indivíduos são selecionados na natureza, de acordo com suas características. Freqüentemente menos de 10 % da prole sobrevive. Os indivíduos que apresentarem características vantajosas para a sua sobrevivência, como por exemplo, maior capacidade de conseguir alimento, maior eficiência reprodutiva, maior agilidade na fuga de predadores, têm maior chance de sobreviver até a idade reprodutiva, na qual irá passar estas características individuais vantajosas à prole. Isto ocorre porque todas as características estão impressas nos genes do indivíduo. Este é o princípio da seleção natural de Darwin.

Darwin mostrou que a seleção natural tende a modificar as características dos indivíduos ao longo das gerações, podendo gerar o aparecimento de novas espécies. A partir desta teoria pode-se estudar sob o aspecto evolutivo todo o parentesco entre os seres vivos da Terra, o que culminou em uma árvore genealógica da vida. Nela, os organismos unicelulares semelhantes às bactérias foram os primeiros seres vivos, surgidos há 3 bilhões de anos nos mares primitivos.

Toda a informação genética dos seres vivos está registrada no DNA, a proteína que constitui os genes e cromossomos. Durante o processo de reprodução, a replicação destes genes sofre alterações denominadas mutações genéticas. Quando as mutações começaram a ocorrem nos primeiros seres vivos do planeta, iniciou-se o processo de evolução, através do aparecimento das citadas variações individuais na mesma espécie. A evolução é então impulsionada pelo fenômeno da seleção natural, através das centenas de milênios do tempo geológico.

A pressão gerada pelo ambiente sobre os seres vivos representa uma das principais causas da evolução. Ambientes naturais geralmente apresentam fatores negativos e limitantes, além de realidades difíceis como a predação e a competição. Ambientes hostis e instáveis impulsionam o processo evolutivo, uma vez que selecionam fortemente apenas a sobrevivência dos mais aptos.

Adaptado de: http://www.algosobre.com.br/biologia/evolucao-das-especies-e-selecao-natural.html (consultado em 05/09/10, às 14h46min). 

Estratégia   

Como os alunos poderão atingir os objetivos propostos:

Os alunos poderão atingir os objetivos propostos através de atividade lúdica de confecção de jogo, além de discussões entre eles e com o professor, leitura de texto e sua interpretação, bem como vídeos.   

Como o professor irá ativar esse processo:

O professor ativará este processo através do incentivo às discussões entre os alunos, promovendo o ensino, aprendizagem, além de propor a confecção de jogos lúdicos e apresentação de vídeos e textos sobre o assunto para a turma.   

Atividade Inicial: Introduzindo o assunto             

Professor, num primeiro momento da aula, converse com a turma sobre o que eles pensam significar a palavra “selecionar”. Deixe que os alunos se manifestem, escreva no quadro de giz os principais conceitos dados pela turma. Leve-os posteriormente à biblioteca da escola, para que consultem no dicionário o significado da palavra pesquisada. Peça que os alunos escrevam no caderno o conceito que encontraram no dicionário. De volta à sala de aula, compare com eles o conceito encontrado e aqueles conceitos dados por eles. Deixe que percebam as semelhanças e diferenças.   

Definindo a palavra “Seleção”: atividade lúdica             

Professor, após o momento inicial, promova na turma uma atividade lúdica para que compreendam o significado de “seleção”. Para tanto, você deverá confeccionar anteriormente um material para ser usado neste momento. Abaixo segue descrição:   

Materiais necessários: 

- 10 Caixas de fósforos (ou mais)

- Tinta guache de cores diferentes

- Pincéis   

Modo de fazer: 

Pinte as caixas de fósforo de modo que cada cor escolhida contemple duas caixas ou mais. Espere secar.   

Mostre aos alunos as caixas pintadas e peça um aluno para escolher três caixas. Anote no quadro a escolha feita por ele, depois repita o mesmo com os demais.             

Converse com a turma sobre as escolhas feitas por seus colegas, comentando que eles selecionaram as caixas que quiseram, de acordo com a necessidade de cada um, seja porque gostavam mais daquelas cores, aleatoriamente, ou qualquer outro critério que possam ter usado na escolha.             

Peça que os alunos anotem no caderno o que conseguiram aprender sobre o significado de seleção, após este momento da aula.   

Jogo da Seleção             

Professor, após a definição do significado da palavra seleção, proponha para a turma um jogo lúdico que tratará da seleção natural. Este jogo ajudará os alunos a compreenderem como acontece a seleção natural de forma divertida. Abaixo segue relação de materiais necessários para a confecção do jogo, bem como seu modo de fazer e a forma de jogar com a turma. Este jogo poderá ser confeccionado pelos próprios alunos, ou pelo professor.   

Materiais necessários:

- 4 Cartolinas verdes, 4 laranjas e 4 azuis

- 4 Tesouras sem ponta

- 4 Réguas

- 4 Dados (podem ser dados confeccionados pelo professor ou mesmo pelos alunos)   

Modo de fazer:   

Faça quadrados recortando a cartolina laranja e azul. Estes quadrados deverão ter a mesma metragem dos lados do dado. Pegue o dado e cole em 4 lados o papel laranja e em 2 o papel azul. Se preferir, confeccione o dado em papel e depois pinte os lados com as cores correspondentes. Os outros quadrados laranjas e azuis serão usados durante o jogo. Abaixo segue modelo para confecção de um dado.

Retirado de: http://marcossuendel.blog.uol.com.br/images/dado.jpg (consultado em 05/09/10, às 15h11min).    

Como jogar:   

Divida a turma em 4 grupos e distribua igualmente os quadrados coloridos, uma cartolina verde e um dado para cada grupo. Coloque sobre a mesa a cartolina verde (que será o tabuleiro) e distribua sobre ela os quadrados laranjas e azuis.

Cada um do grupo deverá jogar o dado. Sempre que sair a cor laranja, o aluno deverá “capturar” 2 quadrados laranjas (que representam presas), e quando sair a cor azul deverá “capturar” 1 quadrado azul (outro tipo de presa).

Faça 10 rodadas e pare o jogo. Cada aluno deverá contar quantos quadrados de cada cor capturou e anotar.

Essa pausa no jogo indica um período em que as presas estão se reproduzindo. Por isso, neste momento, oriente os alunos a contar quantas duplas de quadrados de cada cor restaram no tabuleiro e para cada dupla, eles deverão acrescentar no tabuleiro mais dois quadrados da mesma cor, pois as presas, ao se reproduzirem, geram dois filhotes por casal.

Recomece o jogo, e após mais 10 rodadas, novamente pare o jogo e conte quantos cada aluno capturou e quantos quadrados de cada cor restaram no tabuleiro. Repita o momento de reprodução das presas. Repita o jogo mais duas vezes, e com o tempo os alunos deverão observar que as cartas de cor laranja começam a diminuir. Abaixo exemplo de como poderá ficar o tabuleiro, após várias rodadas:

Imagem: Priscila Barbosa Peixoto

Discutindo os resultados do jogo:

Após os grupos terminarem de jogar algumas vezes, faça um levantamento com a turma: Quantas cartas de cada cor restaram ao final do jogo? Por que eles acham que os quadrados laranjas reduziram mais do que os azuis? Deixe que os alunos se manifestem.

Sugestão de diálogo:

- Pessoal, por que sobraram mais quadrados azuis no tabuleiro, e os laranjas foram diminuindo?

- Acho que no dado tinham mais lados laranjas, então saía mais a cor laranja.

- E mais, professor! Quando saía a cor laranja, tirávamos dois quadrados laranjas do tabuleiro. Mas quando saía a cor azul, tirávamos apenas 1 quadrado azul. Então, é claro que a cor laranja ia acabar mais rápido, né!

- Muito bem! Isso é verdade! Além de possuir mais lados laranjas no dado, tirávamos mais quadrados laranjas por vez. E alguém já conseguiu perceber o que representa cada coisa neste jogo?

- Acho que quando tirávamos os quadrados, éramos predadores, e os quadrados eram presas!

- Certo! Nós éramos os predadores, pois retirávamos as presas de circulação, e os quadrados eram as presas. E como tinham duas cores de quadrados (laranja e azul), tinham duas presas diferentes, de espécies diferentes! Mas agora tenho um desafio para vocês: E se em um dos momentos alguma das espécies de presas, laranja ou azul, não conseguir se reproduzir? O que poderá ocorrer com sua população?

- Com certeza vai acabar aquela espécie!

- Por isso é muito importante que as espécies se reproduzam. Em nosso jogo, este momento era aquele em que a gente contava as peças que restaram e acrescentávamos dois quadrados a cada dois iguais que estivessem no tabuleiro, lembram? De tempos em tempos, a gente parava e fazia esta contagem de quadrados que restavam no tabuleiro e colocávamos mais quadrados. Se não fosse por isso, com certeza as peças acabariam rapidinho! Mas vamos pensar mais a respeito: O que pode favorecer ou desfavorecer a sobrevivência de uma presa? E de um predador?

- Se uma presa é mais fácil de caçar, ela acaba mais rápido! E se o predador for mais esperto, ele pega mais presas!

- Na natureza pode ocorrer algo semelhante, a seleção pode ser aleatória, quando um animal é caçado ou mesmo quando é escolhido como parceiro de reprodução, isso fará com que a espécie permaneça no ambiente. Se uma presa é mais caçada que outra, ela tende a ser eliminada daquele ambiente, significando que a outra presa, por algum motivo, está sendo selecionada pelo ambiente. E este motivo pode ser porque esta presa tem estratégias mais eficazes de defesa, ou porque se reproduz mais, ou qualquer outro critério. Isso aconteceu em nossa brincadeira no início da aula, em que alguns colegas escolheram, selecionaram algumas caixinhas coloridas por algum motivo e aquelas então foram as selecionadas, e as outras foram eliminadas. Isto é o que chamamos de Seleção Natural, pois a natureza seleciona aquelas espécies que estão mais adaptadas àquele ambiente, seja por qualquer motivo.

Texto para os alunos:             

Professor, após as discussões sobre o jogo e seus conceitos, entregue para cada aluno uma cópia do texto abaixo, onde são discutidos casos de seleção natural, para estudo e interpretação. Peça que cada aluno faça uma leitura prévia, grifando as partes mais importantes. Depois divida a turma em grupos e proponha uma discussão entre os alunos de cada grupo, ressaltando os pontos mais relevantes do texto. Peça que cada grupo pense num outro exemplo de seleção natural hipotética que poderia acontecer.             

Após estas discussões nos grupos, disponha a turma em semicírculo e promova com todos os alunos um debate, em que colocarão para os colegas suas impressões e contarão seus casos hipotéticos de seleção natural.   

A Seleção Natural – estudos de casos   

Os seres vivos, com o passar das gerações, vão sofrendo variações em suas características, frutos de mutações que acontecem durante as reproduções. As variações são submetidas ao meio ambiente que, através de seleção natural, conserva as favoráveis e elimina as desfavoráveis. Assim, quando as condições ambientais se modificam, algumas variações serão vantajosas e permitirão, então, aos indivíduos que as apresentam, sobreviver e produzir mais descendentes do que aqueles que não as têm. Entre os principais exemplos de seleção natural citaremos: melanismo industrial, moscas e DDT, bactérias e antibióticos.   O

Melanismo Industrial

Antes da industrialização da Inglaterra, predominavam as mariposas claras; as vezes apareciam mutantes escuros que, apesar de serem mais robustos, eram eliminados pelos predadores por serem visíveis. Depois da industrialização no século passado, os mutantes escuros passaram a ser mimetizados pela fuligem (ficavam menos visíveis que as mariposas claras, pois a poluição fez com que vários locais ficassem escuros, e estas mariposas não eram então vistas pelos predadores) e, como eram mais vigorosos, foram aumentando sua população e substituindo as mariposas claras, que agora pesaram a ser eliminadas pelos predadores por ficarem mais visíveis.   

Retirado de: http://www.marcobueno.net/administracao/img/galeria_imagem/melanismo.jpg (consultado em 16/09/10, às 14h37min). 

Resistência de mosca ao DDT  

Durante o primeiro ano em que o DDT (inseticida) foi usado numa determinada localidade, quase todas as moscas foram mortas; algumas, porém, por causa da variação que tinham em relação às outras, não foram afetadas, pois eram resistentes. Puderam sobreviver e se reproduzir e, assim, logo ultrapassaram em número os tipos de moscas menos resistentes naquela área. O inseticida foi se tornando menos ativo, pois agora tínhamos muitas moscas resistentes a este inseticida. O DDT causou uma mudança no ambiente, ou seja, só as moscas que eram resistentes ao produto puderam sobreviver e foram sendo selecionadas (sobreviveram); não foi; portanto, o inseticida que conferiu resistência as moscas.   

Resistência de Bactérias aos Antibióticos

Têm sido publicados muitos trabalhos sobre o fato de algumas bactérias patogênicas (causadoras de doenças) terem adquirido resistência a um determinado antibiótico. Se uma colônia de bactérias recebe uma pequena dose de/o um determinado antibiótico, ocorre a morte da maioria delas, sobrevivendo aquelas portadoras de variações que conferem resistência ao medicamento. Estas bactérias resistentes podem se reproduzir, e passarão para seus descendentes esta característica de resistência àquele antibiótico.

Os descendentes das bactérias sobreviventes não morrem com a mesma dose do antibiótico, evidenciando que as variações são hereditárias. Se a dose do antibiótico for aumentada, novamente algumas, as resistentes a nova dose sobreviverão. Enfim, prosseguindo com o aumento progressivo das doses dos antibióticos obtém-se, no final, bactérias resistentes a altas dosagens do antibiótico. É de vital importância considerar que não é a presença do antibiótico que provoca o aparecimento das mutações; na realidade elas surgem espontaneamente e, quando conferem resistência ao antibiótico, são úteis à bactéria na presença do mesmo.   

Adaptado de: http://www.colegioweb.com.br/biologia/selecao-natural (consultado em 05/09/10, às 16h47min).    

Ferramentas tecnológicas:             

Professor, após a leitura e interpretação do texto, com sua discussão em debate, apresente para a turma alguns vídeos sobre a Seleção Natural e Evolução, para que compreendam novos aspectos destes conceitos. Apresente duas vezes cada vídeo para a turma, de forma que cada aluno possa anotar os aspectos mais importantes observados. Após assistirem os vídeos, peça que cada aluno faça no caderno um pequeno texto sobre o que observaram nos vídeos, para posterior uso destas informações.            

 Pílulas de Ciência - Seleção Natural - http://www.youtube.com/watch?v=Fz6er_HYIT4&feature=related (consultado em 05/09/10, às 16h55min).    

A Teoria da Evolução - Darwin - http://www.youtube.com/watch?v=7aCjP1flIE8&feature=related (consultado em 05/09/10, às 17h02min).    

Evoluçao Darwin - http://www.youtube.com/watch?v=9zDOcu8ElDQ&feature=related (consultado em 05/09/10, às 17h07min).    

Seleção Natural Fácil De Entender - http://www.youtube.com/watch?v=b69IaOsoQ98&p=E7B25447B0D19AF1&index=6 (consultado em 05/09/10, às 17h21min).    

"E Charles Darwin criou o homem"/EVOLUÇÃO-SELEÇÃO NATURAL -  http://www.youtube.com/watch?v=YlUbROsSOlg (consultado em 05/09/10, às 17h37min). 

Professor, abaixo seguem alguns recursos para complementar sua aula, caso sinta necessidade.

http://ciencia.hsw.uol.com.br/selecao-natural.htm (consultado em 05/09/10, às 17h47min).    

http://biociencia.org/index.php?option=com_content&task=view&id=160&Itemid=47 (consultado em 05/09/10, às 17h48min).

http://www.algosobre.com.br/biologia/o-homem-e-a-selecao-natural.html (consultado em 05/09/10, às 17h49min).    

http://www.brasilescola.com/biologia/selecao-natural.htm (consultado em 05/09/10, às 17h50min). 

Avaliar numa perspectiva formativa implica estar atento à construção de conhecimentos conceituais, comportamentais e atitudinais de nossos alunos. Por isso é importante estar atento a todo o percurso do aluno enquanto aprende: suas ideias iniciais, aquelas apresentadas durante a investigação, à maneira que relaciona com os colegas, sua atitude investigativa e crítica, no decorrer da aula. Feitas estas considerações, propomos mais um momento para que os alunos sejam avaliados.

Disponha os alunos em duplas e peça que cada dupla, com a ajuda do que anotaram durante a aula e seus conhecimentos construídos sobre o assunto, escreva uma carta endereçada a algum cientista, contando sobre suas experiências ao aprender sobre a Seleção Natural, o que pensam sobre isso e dando sugestões a este cientista para novos estudos da Seleção Natural. Oriente-os a escreverem todos os aspectos importantes do que viram na aula de hoje. Depois recolha as cartas de cada dupla e avalie se os alunos conseguiram construir novos conceitos, e se estes conceitos estão corretos.