SELEÇÃO NATURAL

A seleção natural é o fenômeno biológico que favorece a sobrevivência de parte da população, ou seja, aqueles seres que, graças à variabilidade genética, herdaram combinações gênicas mais adaptativas a uma determinada condição ecológica. Lembramos que a expressão “mais adaptada” se refere à maior probabilidade que um determinado organismo apresenta de sobreviver e deixar descendentes em certo ambiente. Ao contrário da mutação, a seleção natural atua reduzindo a variabilidade gênica. Assim sendo, em face de haver seleção de apenas alguns genótipos, quanto mais intensa for a seleção natural, menor será a variabilidade gênica na população.

Para se ter uma ideia da atuação da seleção natural, se os tentilhões do arquipélago de Galápagos encontrassem somente sementes grandes e duras, provavelmente apenas aqueles com bicos maiores e mais fortes seriam capazes de sobreviver e, geração após geração, se tornariam mais comuns na população. A seleção de uma característica, seja o tamanho do bico ou qualquer outra, depende da transmissão de genes daquela característica para os descendentes.

Em face de o ambiente não representar um sistema constante e estável, ocorrem diferentes interações entre os organismos e o meio. A heterogeneidade temporal e espacial propiciam diferentes pressões seletivas sobre o conjunto gênico da população, evitando, por vezes, a eliminação de determinados genes que, em condições ideais, não seriam mantidos. É o que acontece com a manutenção na população humana de certos genes que normalmente seriam eliminados por serem pouco adaptativos. Um exemplo é o gene que causa a anemia falciforme (anemia drepanocítica ou siclemia), que estudaremos mais adiante em “seleção estabilizadora” e cuja frequência é alta em extensas regiões da África, onde se verifica uma grande incidência de malária.

TIPOS DE SELEÇÃO NATURAL

Tendo por base os efeitos que a seleção natural exerce nas populações, ela pode ser classificada em três tipos básicos: direcional, estabilizadora (ou normalizadora) e disruptiva (ou diversificadora). O gráfico abaixo mostra como se distribui, geralmente, as várias classes fenotípicas de uma população padrão. Nesse caso, os fenótipos “medianos” são os de maior frequência. Procure relacioná-lo com os gráficos associados aos três tipos de seleção (direcional, estabilizadora e disruptiva), que estudaremos a seguir.

1. Seleção direcional

Nesta seleção, as condições ambientais favorecem um fenótipo extremo, diferente do que representa a média da população (gráfico a seguir), sendo por isso que a frequência alélica muda continuamente na mesma direção. Ela ocorre, portanto, quando a população está sujeita à alterações ambientais em um dado sentido, produzindo, como consequência, mudança regular da população em uma mesma direção. A resistência de insetos a inseticidas, a resistência de bactérias a antibióticos e o melanismo industrial são exemplos de seleção direcional.

Ia – Resistência de insetos a inseticida

Numa população de insetos nitidamente sensíveis à ação de determinado inseticida (DDT, por exemplo), há alguns indivíduos naturalmente resistentes. Essa capacidade de resistir ao agente químico constitui uma característica determinada por certos genes mutantes, que conferem aos insetos que são seus portadores uma variação “favorável”, no caso de a população ser exposta ao inseticida. Dessa forma, pulverizando-se DDT (figura abaixo) sobre esses insetos, percebe-se, inicialmente, uma grande diminuição na população, devido à eliminação dos indivíduos sensíveis. Os insetos resistentes, entretanto, não apenas sobrevivem como continuam a se reproduzir, gerando descendentes dotados do mesmo poder de resistência. Dessa forma, após algumas gerações, a população é constituída, praticamente, apenas de insetos resistentes, levando a que o número de indivíduos permaneça mais ou menos constante, mesmo quando novas aplicações de inseticida são feitas. A população está, portanto, adaptada à presença do inseticida, pois a seleção fixou a variação “favorável”, que confere a capacidade de resistir ao agente químico. Com base no exposto é incorreto dizer os insetos adquiriram resistência ao inseticida, já que se constitui um conceito Lamarckista.

Lembramos que o DDT (sigla de Dicloro-Difenil-Tricloroetano) começou a ser utilizado, em grande escala, na Segunda Guerra Mundial, visando combater os piolhos que transmitiam o tifo e a malária, responsáveis pela morte de milhões de pessoas. Embora o DDT tenha sido sintetizado em 1874, suas propriedades inseticidas, contra vários tipos de artrópodes, só foram descobertas em 1939 pelo químico suíço Paul Hermann Müller, que, por essa descoberta, recebeu o Prêmio Nobel de Medicina de 1948. Em função dos bons resultados obtidos, ele passou a ser empregado, também, na agricultura, com o intuito de combater as pragas agrícolas. O DDT, entretanto, se mostrou nocivo à saúde humana e ao equilíbrio ecológico.

1b. Resistência de bactérias a antibióticos

A exemplo dos inseticidas, os antibióticos podem perder sua eficácia no combate a determinados tipos de bactérias. Habitualmente se diz que as bactérias adquirem resistência ao antibiótico, o que não é correto. Aqui cabe o mesmo raciocínio usado para explicar a resistência dos insetos ao DDT. O que realmente ocorre é a seleção de linhagens bacterianas geneticamente resistentes ao antibiótico que, sobrevivendo, se multiplicam e passam a predominar no grupo. Os antibióticos, da mesma forma que o DDT, funcionam, portanto, como agentes seletivos e não como agentes mutagênicos. Sua ação consiste, em última análise, em eliminar os organismos portadores de genótipos sensíveis, favorecendo os dotados de genótipos resistentes, que surgem por mutações ao acaso (figura a seguir). Neste contexto, já foram selecionados um grande número de linhagens bacterianas dotadas de resistência a vários antibióticos. Reiteramos que essa resistência se deve a mutações que as populações bacterianas sempre estão sujeitas. O mesmo pode ser dito em relação à resistência dos insetos aos inseticidas, que mencionamos acima, e ao melanismo industrial que abordaremos a seguir.

1c. Melanismo industrial

Outro exemplo de seleção natural direcional ocorreu com as variedades clara e escura de mariposas da espécie Biston betularia, cujas populações sofreram, nos últimos 150 anos, mudanças evolutivas profundas com relação à cor. Em várias regiões inglesas, antes da industrialização, rochas e troncos de árvores eram cobertos por liquens, e os bosques próximos às cidades eram ambientes claros. Nessa condição, as mariposas claras existiam em grande número, pois elas se confundiam com os troncos claros das árvores (figura A, a seguir), sendo menos visíveis que as escuras, que se destacavam e eram facilmente capturadas pelos pássaros predadores, sendo, portanto, raras. Com o incremento da industrialização, a fumaça e a fuligem, produzidas pelas indústrias, enegreceram, lentamente, os troncos das árvores e eliminaram os liquens. A partir de então, a variedade escura, também conhecida como melânica, e observada pela primeira vez por volta de 1850 nas proximidades do distrito de Manchester (Inglaterra), teve na sua cor uma proteção contra os predadores (figura B, abaixo), tornando-se cada vez mais numerosa. A variedade clara, por outro lado, tornou-se alvo fácil para a ação predatória dos pássaros, tornando-se cada vez menos numerosa.

Como se pode constatar nesse exemplo, a mudança gradativa de uma condição ambiental determinou alteração na frequência gênica de uma população em um determinado sentido, como resposta à seleção natural. Na atualidade, esse fenômeno se encontra generalizado e é conhecido como melanismo industrial.

Lembramos que a seleção artificial, feita pelo homem com o objetivo de promover o melhoramento genético de espécies animais e vegetais em seu próprio benefício, é também um exemplo de seleção direcional. O mesmo raciocínio se aplica à clonagem, que vem sendo feita pelo homem com o intuito de preservar algumas características desejáveis.

2. Seleção estabilizadora ou normalizadora

Esta seleção atua em populações que vivem em ambientes relativamente estáveis, nas quais a média dos indivíduos está bem adaptada às condições ambientais. Ela favorece indivíduos portadores de formas intermediárias e elimina os que apresentam formas extremas da curva de distribuição normal (gráfico a seguir). A seleção estabilizadora mantém, portanto, a população geneticamente constante.

O favorecimento dos heterozigotos para o gene da anemia falciforme (anemia drepanocítica ou siclemia), em regiões onde há grande incidência de malária, é um bom exemplo de seleção estabilizadora. Esse gene mutante leva à formação de moléculas anormais de hemoglobina e consequente malformação das hemácias, que assumem forma semelhante à foice (figura abaixo), com reduzida capacidade de transportar oxigênio. Dessa forma, em condições ambientais normais, o gene para a siclemia sofre uma forte seleção negativa, levando a que sua frequência seja baixa nas populações em geral.Lembramos que a siclemia é uma anomalia genética de herança autossômica, determinada por um gene letal em dose dupla, comum entre os africanos e pertencente a um grupo de doenças chamadas hemoglobinopatias. Para maiores detalhes acerca da mutação que leva à formação das hemácias falciformes ver “mutação gênica”, matéria publicada neste blog no dia 15/04/2011.

Os indivíduos homozigóticos para a siclemia (ss), apresentam elevada anemia e, via de regra, morrem antes da fase reprodutiva. A tendência, portanto, é que o gene s desapareça, praticamente, da população. Em locais onde a malária é endêmica, entretanto, a frequência desse alelo (gene s) é grande, bem acima do esperado. Essa elevada frequência se deve ao fato das pessoas heterozigóticas (Ss), conquanto sejam ligeiramente anêmicos, pois produzem tanto hemoglobinas normais quanto falciformes, apresentarem maior resistência à malária que os indivíduos homozigóticos normais (SS). Sabe-se que, quando o Plasmodium (protozoário que provoca a malária) penetra nas hemácias consome oxigênio. Com a diminuição de oxigênio, as hemácias siclêmicas se deformam e são fagocitadas pelos leucócitos, antes que o protozoário presente no seu interior se reproduza e se espalhe pelo organismo.

Em função, portanto, dos homozigóticos para siclemia (ss) tenderem a morrer de anemia e os homozigóticos normais (SS) terem elevada tendência a morrer de malária, como vimos acima, os heterozigóticos (Ss) apresentam maior chance de sobrevier e de se reproduzir, transmitindo o alelo mutante s para a geração seguinte. É, em última análise, essa superioridade adaptatiiva dos heterozigóticos que propicia a alta frequência do gene s na população malarígena. Do exposto, é de se supor que a erradicação da malária eliminará a desvantagem dos homozigóticos SS em relação aos heterozigóticos Ss, eliminando, progressivamente, o alelo s, já que os homozigóticos ss continuaram a morrer de anemia.

Outro exemplo de seleção estabilizadora foi verificado em uma população de pardais, a partir da análise do tamanho das asas dos indivíduos mortos após uma forte tempestade. Entre os mortos, a grande maioria era de pardais com asas muito longas ou muito curtas em relação à média da população. Como se pode constatar, a tempestade atua como fator seletivo, eliminando, mais intensamente, os pardais dotados de asas de tamanhos extremos, preservando os que possuem asas de tamanho intermediário. A pressão seletiva favoreceu, em última análise, a sobrevivência dos tipos médios.

3. Seleção disruptiva ou diversificadora

Esta seleção ocorre quando uma população, já adaptada a um ambiente homogêneo, é submetida a diferentes pressões seletivas, de modo que são selecionadas formas adaptativas em direções opostas. Ela favorece, portanto, os indivíduos portadores de formas extremas de certas características, em detrimento das formas intermediárias, gerando dois grupos dominantes na população (gráfico abaixo). Quando esse processo opera, os indivíduos dos extremos da distribuição tendem a produzir maior descendência do que aqueles do centro da distribuição. Admite-se que em face da capacidade que essa seleção apresenta de promover a diversificação de uma população, ela represente a primeira etapa para a formação de novas espécies, processo denominado especiação.

Como exemplo de seleção disruptiva, citamos os besouros que se alimentam de sementes e desprezam as de tamanho pequeno e grande, preferindo as de tamanho médio. Em função disso, serão favorecidos organismos dotados dos fenótipos extremos e, portanto, de plantas produtoras de sementes pequenas e de sementes grandes.

Outro exemplo diz respeito ao crescimento de plantas em regiões próximas de minas de zinco e chumbo. Nas áreas onde os rejeitos são lançados há um elevado nível de contaminação, em contraste com outras áreas não contaminadas. Uma população de plantas mutantes que conseguem sobreviver no solo contaminado leva nítida desvantagem ao crescerem em solo não contaminado, em face da grande competição com a população original de plantas não mutantes lá estabelecidas. Por outro lado, as plantas originais estão restritas às áreas não contaminadas e somente nelas sobrevivem. A diversificação possibilitou ampliar as áreas de crescimento com uma seleção disruptiva que levou o desenvolvimento de dois tipos distintos de plantas em diferentes aspectos. Um deles adaptado a solos contaminados e outro adaptado a áreas não contaminadas.

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TESTE SEUS CONHECIMENTOS PARA O ENEM

Estamos chegando na reta final para o ENEM, Teste seus conhecimentos!!

Qualquer dúvida, deixe que respondo!!

01. (ENEM) Em 4 de junho de 2009, o Supremo Tribunal Federal (STF) decidiu manter a vigência da Lei 12.684/07, do estado de São Paulo, que proíbe o uso de produtos com amianto. A constitucionalidade dessa lei havia sido contestada pela Confederação Nacional dos Trabalhadores na Indústria (CNTI), que alegava confronto com a Lei Federal 9.055/95, que autoriza o uso controlado do amianto no país. Segundo estudos científicos, o amianto pode ocasionar doenças como silicose e câncer. A lei paulista é amparada pela Convenção 162 da Organização Internacional do Trabalho (OIT), da qual o Brasil é signatário, assumindo o compromisso de proteger o trabalhador do contato com o amianto, até mesmo banindo o uso e a manipulação de materiais produzidos com amianto, substância prejudicial à saúde de pessoas que trabalham na produção de caixas-d’água, telhas e revestimentos. As fibras de amianto, por serem finíssimas, quando inaladas, penetram nos pulmões, alojando-se nas estruturas responsáveis pelas trocas gasosas.

Adaptado de WWW.abho.org.br

Pelo que se conhece a respeito desse material, sabe-se que o amianto:

a) Causa destruição do diafragma (indicado por IV) e impede a ocorrência dos movimentos respiratórios.

b) Atua diretamente nos bronquíolos (indicados por III), provocando sua destruição.

c) Atua diretamente nos alvéolos pulmonares (indicados por V), onde ocorre a hematose, acarretando dificuldade na realização das trocas gasosas.

d) Atua diretamente na traqueia (indicada por I), destruindo os cílios das células epiteliais e prejudicando a filtração do ar que penetra nas vias aéreas inferiores.

e) Atua simultaneamente em V e IV, impedindo os movimentos respiratórios e a hematose, respectivamente.

02. (ENEM) O aterro sanitário é uma estratégia de saneamento que usa tecnologia para diminuir os impactos ambientais provocados pela acumulação de lixo. Sobre os aterros sanitários instalados de acordo com técnicas adequadas, assinale a alternativa correta:

a) Evitam riscos decorrentes da acumulação de lixo, mas representam uma tecnologia muito cara, não disponível para as cidades brasileiras.

b) Sua eficiência e segurança como forma de acondicionamento do lixo não se aplicam a certos resíduos, como lixo orgânico em geral.

c) São relativamente seguros, reduzem a contaminação dos aquíferos, são concentrados e podem garantir a qualidade ambiental do entorno.

d) São ineficazes, têm capacidade de deposição e não fazem frente ao aumento do consumo da sociedade atual, devendo dar lugar à incineração do lixo.

e) São ideais apenas para cidades que captam água em localidades distantes, pois evitam a degradação ambiental superficial, mas acabam por contaminar os mananciais subterrâneos.

03. (ENEM) Estima-se que haja atualmente no mundo 40 milhões de pessoas infectadas pelo HIV (o vírus que causa a AIDS), sendo que as taxas de novas infecções continuam crescendo, principalmente na África, Ásia e Rússia. Nesse cenário de pandemia, uma vacina contra o HIV teria imenso impacto, pois salvaria milhões de vidas. Certamente seria um marco na história planetária e também uma esperança para as populações carentes de tratamento antiviral e de acompanhamento médico.

TANURI, A.; FERREIRA JUNIOR, O. C. Vacina contra Aids: desafios e esperanças. Ciência Hoje (44) 26, 2009 (adaptado).

Uma vacina eficiente contra o HIV deveria:

a) Induzir a imunidade, para proteger o organismo da contaminação viral.

b) Ser capaz de alterar o genoma do organismo portador, induzindo a síntese de enzimas protetoras.

c) Produzir antígenos capazes de se ligarem ao vírus, impedindo que este entre nas células do organismo humano.

d) Ser amplamente aplicada em animais, visto que esses são os principais transmissores do vírus para os seres humanos.

e) Estimular a imunidade, minimizando a transmissão do vírus por gotículas de saliva.

04. (ENEM) O gráfico abaixo mostra a área desmatada da Amazônia, em km², a cada ano, no período de 1988 a 2008.

As informações do gráfico indicam que

a) o maior desmatamento ocorreu em 2004.

b) a área desmatada foi menor em 1997 que em 2007.
c) a área desmatada a cada ano manteve-se constante entre 1998 e 2001.
d) a área desmatada por ano foi maior entre 1994 e 1995 que entre 1997 e 1998.
e) o total de área desmatada em 1992, 1993 e 1994 é maior que 60.000 km².

05. (ENEM) Na embalagem de um antibiótico, encontra-se uma bula que, entre outras informações, explica a ação do remédio do seguinte modo:

“O medicamento atua por inibição da enzima aminoacil RNA-sintetase e impede o encaixe do RNA transportador ao seu aminoácido específico”.

Essa afirmação permite concluir que o antibiótico:

a) Impede a transcrição genética codificada no DNA para o RNA transportador realizada pelas bactérias causadoras da doença e, assim, elas não conseguem sintetizar proteínas e morrem.

b) Altera as informações genéticas das bactérias causadoras da doença, o que impede manutenção e a reprodução desses organismos.

c) Dissolve as membranas das bactérias responsáveis pela doença, o que dificulta o transporte de nutrientes e provoca a morte delas.

d) Elimina os vírus causadores da doença, pois eles não conseguem obter as proteínas que seriam produzidas pelas bactérias que parasitam.

e) Interrompe a síntese de proteína nas bactérias causadoras da doença, o que impede a ocorrência de seu metabolismo com bloqueio das funções vitais, levando-as à morte.

06. (ENEM) A figura abaixo apresenta dados percentuais que integram os Indicadores Básicos para a Saúde, relativos às principais causas de mortalidade de pessoas do sexo masculino.

Com base nos dados, conclui-se que

a) A proporção de mortes por doenças isquêmicas do coração é maior na faixa etária de 30 a 59 anos que na faixa etária dos 60 anos ou mais.
b) Pelo menos 50% das mortes na faixa etária de 15 a 29 anos ocorrem por agressões ou por causas externas de intenção indeterminada.
c) As doenças do aparelho circulatório causam, na faixa etária de 60 anos ou mais, menor número de mortes que as doenças do aparelho respiratório.
d) Uma campanha educativa contra o consumo excessivo de bebidas alcoólicas teria menor impacto nos indicadores de mortalidade relativos às faixas etárias de 15 a 59 anos que na faixa etária de 60 anos ou mais.
e) O Ministério da Saúde deve atuar preferencialmente no combate e na prevenção de doenças do aparelho respiratório dos indivíduos na faixa etária de 15 a 59 anos.

07. (ENEM) A atmosfera terrestre é composta pelos gases nitrogênio (N₂) e oxigênio (O₂), que somam cerca de 99%, e por gases traços, entre eles o gás carbônico (CO₂), vapor de água (H₂O), metano (CH₄), ozônio (O₃) e o óxido nitroso (N₂O), que compõem o restante 1% do ar que respiramos. Os gases traços, por serem constituídos por pelo menos três átomos, conseguem absorver o calor irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse fenômeno, que acontece há bilhões de anos, é chamado de efeito estufa. A partir da Revolução Industrial (século XIX), a concentração de gases traços na atmosfera, em particular o CO₂, tem aumentado significativamente, o que resultou no aumento da temperatura em escala global. Mais recentemente, outro fator tornou-se diretamente envolvido no aumento da concentração de CO₂ na atmosfera: o desmatamento.

BROWN, I. F.; ALECHANDRE, A. S. Conceitos básicos sobre clima, carbono, florestas e comunidades. A. G. Moreira & S. Schwartzman. As mudanças climáticas globais e os ecossistemas brasileiros. Brasília: Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, 2000 (adaptado).

Considerando o texto, uma alternativa viável para combater o efeito estufa é:

a) Reduzir o calor irradiado pela Terra mediante a substituição da produção primária pela industrialização refrigerada.

b) Promover a queima da biomassa vegetal, responsável pelo aumento do efeito estufa devido à produção de CH₄.

c) Reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim, o potencial da vegetação em absorver o CO₂ da atmosfera.

d) Aumentar a concentração atmosférica de H₂O, molécula capaz de absorver grande quantidade de calor.

e) remover moléculas orgânicas polares da atmosfera, diminuindo a capacidade delas de reter calor.

08. (ENEM)

CASOS DE LEPTOSPIROSE CRESCEM NA REGIÃO

M.P.S. tem 12 anos e está desde janeiro em tratamento de leptospirose. Ela perdeu a tranquilidade e encontrou nos ratos (….) os vilões de sua infância. “Se eu não os matar, ele me matam”, diz. Seu medo reflete um dos maiores problemas do bairro: a falta de saneamento básico e o acumulo de lixo…..

(O estado de S. Paulo. 31/10/1997)

OITO SUSPEITOS DE LEPTOSPIROSE

A cidade ficou sob as águas na madrugada de anteontem e, além de 120 desabrigados, as inundações estão fazendo outro tipo de vítimas: já há oito suspeitas de casos de leptospirose (…..) transmitidas pela urina de ratos contaminados.

(Folha de S. Paulo, 12/02/1999)

As noticias dos jornais sobre casos de leptospirose estão associadas aos fatos:

I. Quando ocorre uma enchente, as águas espalham, além do lixo acumulado, todos os dejetos dos animais que ali vivem.

II. O acúmulo de lixo cria ambiente propício para a proliferação dos ratos.

III. O lixo acumulado nos terrenos baldios e nas margens de rios entope os bueiros e compromete o escoamento das águas em dias de chuva.

IV. As pessoas que vivem na região associada pela enchente, entrando em contato com a água contaminada, têm grande chance de contrair leptospirose.

A sequência de fatos relacionadas corretamente a leptospirose, o lixo, as enchentes e os roedores é:

a) I, II, III e IV.

b) I, III, IV e II.

c) IV, III, II e I.

d) II, IV, I e III.

e) II, III, I e IV.

09. (ENEM) Uma das aplicações mais conhecidas da engenharia genética é o processo de identificação pelo DNA, denominado DNA-fingerprint. Ele se baseia na presença de determinadas sequências do DNA, organizadas em um padrão característico para cada indivíduo. Para identificar um homem morto, tornado irreconhecível por queimaduras extensas e que se suspeita ser a vítima de um sequestro, teremos mais segurança no resultado se compararmos o DNA do cadáver com o DNA:

a) Da esposa do sequestrado.

b) De um tio, irmão do pai do sequestrado.

c) De um primo da mãe do sequestrado.

d) De uma avó do sequestrado.

e) De um filho do sequestrado.

10. (ENEM) Analisando-se o DNA de um animal, detectou-se que 40% de suas bases nitrogenadas eram constituídas por Adenina. Relacionando esse valor com o emparelhamento específico das bases, os valores encontrados para as outras bases nitrogenadas foram:

a) T = 40%; C = 20%; G = 40%.

b) T = 10%; C = 10%; G = 40%.

c) T = 10%; C = 40%; G = 10%.

d) T = 40%; C = 10%; G = 10%.

e) T = 40%; C = 60%; G = 60%.

11. (ENEN)O ciclo biogeoquímico do carbono compreende diversos compartimentos, entre os quais a Terra, a atmosfera e os oceanos, e diversos processos que permitem a transferência de compostos entre esses reservatórios. Os estoques de carbono armazenados na forma de recursos não renováveis, por exemplo, o petróleo, são limitados, sendo de grande relevância que se perceba a importância da substituição de combustíveis fósseis por combustíveis de fontes renováveis. A utilização de combustíveis fósseis interfere no ciclo do carbono, pois provoca.

a) Aumento da porcentagem de carbono contido na Terra.

b) Redução na taxa de fotossíntese dos vegetais superiores.

c) Redução da produção de carboidratos de origem vegetal.

d) Aumento na quantidade de carbono presente na atmosfera.

e) Redução da quantidade global de carbono armazenado nos oceanos.

12. (ENEM) A economia moderna depende da disponibilidade de muita energia em diferentes formas, para funcionar e crescer. No Brasil, o consumo total de energia pelas indústrias cresceu mais de quatro vezes no período entre 1970 e 2005. Enquanto os investimentos em energias limpas e renováveis, como solar e eólica, ainda são incipientes, ao se avaliar a possibilidade de instalação de usinas geradores de energia elétrica, diversos fatores devem ser levados em consideração, tais como os impactos causados ao ambiente e às populações locais.

RICARDO, B.; CAMPANILI, M. Almanaque Brasil Socioambiental. São Paulo: Instituto Socioambiental, 2007 (adaptado).

Em uma situação hipotética, optou-se por construir uma usina hidrelétrica em região que abrange diversas quedas d’água em rios cercados por mata, alegando-se que causaria impacto ambiental muito menor que uma usina termelétrica. Entre os possíveis impactos da instalação de uma usina hidrelétrica nessa região inclui-se:

a) A poluição da água por metais da usina.

b) A destruição do habitat de animais terrestres.

c) O aumento expressivo na liberação de CO₂ para a atmosfera.

d) O consumo não renovável de toda água que passa pelas turbinas.

e) O aprofundamento no leito do rio, com a menor deposicão de resíduos no trecho de rio anterior à represa.

13. (ENEM) Alunos de uma escola no Rio de Janeiro são convidados a participar de uma excursão ao Parque Nacional de Jurubatiba. Antes do passeio, eles lêem o trecho de uma reportagem publicada em uma revista:

“Jurubatiba será o primeiro parque nacional em áreas de restinga, num braço de areia com 31 quilômetros de extensão, formado entre o mar e dezoito lagoas. Numa área de 14.000 hectares, ali vivem jacarés, capivaras, lontras, tamanduás-mirins, além de milhares de aves de peixes de água doce e salgada. Os peixes de água salgada, na época das cheias, passam para as lagoas, onde encontram abrigo, voltando ao mar na cheia seguinte. Nos terrenos mais baixos, próximos aos lençóis freáticos, as plantas têm água suficiente para aguentar longas secas, Já nas áreas planas, os cactos são um dos poucos vegetais que proliferam, pintando o areal com um verde pálido”.

Depois de ler o texto, os alunos podem supor que, em Jurubatiba, os vegetais que sobrevivem nas áreas planas têm características como:

a) Quantidade considerável de folhas, para aumentar a área de contato com a umidade do ar nos dias chuvoso.

b) Redução na velocidade da fotossíntese e realização ininterrupta desse processo, durante as 24 horas.

c) Caules e folhas, cobertos por espessas cutículas que impedem o ressecamento e a consequente perda de água.

d) Redução do calibre dos vasos que conduzem a água e os sais minerais da raiz aos centros produtores do vegetal, para evitar perdas.

e) Crescimento sob a copa de árvores frondosas, que impedem o ressecamento e consequente perda de água.

14. (ENEM) Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não codificante. Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região não codificante do DNA.

S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: Scientific American Brasil, jun./2008 (com adaptações).

a) Região não codificante do DNA pode ser responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contém as sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo.

b) Uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequência de aminoácidos que formam o gene.

c) Centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas.

d) Informações que, apesar de não serem traduzidas em sequências de proteínas, interferem no fenótipo.

e) Os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies.

15. (ENEM) O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H₂CO₃, formado pela reação do CO₂ atmosférico com a água, o HNO₃, o HNO₂, o H₂SO₄ e o H₂SO₃. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis. A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?

a) HNO₃ e HNO₂.

b) H₂SO₄ e H2SO₃.

c) H₂SO₃ e HNO₂.

d) H₂SO₄ e HNO₃.

e) H₂CO₃ e H₂SO₃.

16. (ENEM) A maior parte dos mamíferos (especialmente os grandes) não pode viver sem água doce. Para os mamíferos marinhos, água doce é ainda mais difícil de ser obtida. Focas e leões-marinhos captam água dos peixes que consomem e alguns comem neve para obtê-la. Os peixes-boi procuram regularmente água doce nos rios. As baleias e outros cetáceos obtêm água de seu alimento e de goladas de água do mar. Para tanto, os cetáceos desenvolveram um sistema capaz de lidar com o excesso de sal associado à ingestão de água marinha.

WONG. K. Os mamíferos que conquistaram os oceanos. In: Scientific American Brasil. Edição Espicial n^o 5. Dinossauros e Outros Monstros. (adaptado)

A grande quantidade de sal na água do mar:

a) Torna impossível a vida de animais vertebrados nos oceanos.

b) Faz com que a diversidade biológica no ambiente marinho seja muito reduzida.

c) Faz com que apenas os mamíferos adaptados à ingestão direta de água salgada possam viver nos oceanos.

d) Faz com que seja inapropriado seu consumo direto como fonte de água doce por mamíferos marinhos, por exemplo, as baleias.

e) Exige de mamíferos que habitam o ambiente marinho adaptações fisiológicas, morfológicas ou comportamentais que lhes permitam obter água doce.

17. (ENEM) Uma pesquisadora deseja reflorestar uma área de mata ciliar quase que totalmente desmatada. Essa formação vegetal é um tipo de floresta muito comum nas margens de rios dos cerrados no Brasil central e, em seu clímax, possui vegetação arbórea perene e apresenta dossel fechado, com pouca incidência luminosa no solo e nas plântulas. Sabe-se que a incidência de luz, a disponibilidade de nutrientes e a umidade do solo são os principais fatores do meio ambiente físico que influenciam no desenvolvimento da planta. Para testar unicamente os efeitos da variação de luz, a pesquisadora analisou, em casas de vegetação com condições controladas, o desenvolvimento de plantas de 10 espécies nativas da região desmatada sob quatro condições de luminosidade: uma sob sol pleno e as demais em diferentes níveis de sombreamento. Para cada tratamento experimental, a pesquisadora relatou se o desenvolvimento da planta foi bom, razoável ou ruim, de acordo com critérios específicos. Os resultados obtidos foram os seguintes:

	CONDIÇÃO DE LUMINOSIDADE
Espécie	Sol pleno	Sombreamento
		30%	50%	90%
1	Razoável	Bom	Razoável	Ruim
2	Bom	Razoável	Ruim	Ruim
3	Bom	Bom	Razoável	Ruim
4	Bom	Bom	Bom	Bom
5	Bom	Razoável	Ruim	Ruim
6	Ruim	Razoável	Bom	Bom
7	Ruim	Ruim	Ruim	Razoável
8	Ruim	Ruim	Razoável	Ruim
9	Ruim	Razoável	Bom	Bom
10	Razoável	Razoável	Razoável	Bom

Para o reflorestamento da região desmatada:

a) A espécie 8 é mais indicada que a 1, uma vez que aquela possui melhor adaptação a regiões com maior incidência de luz.

b) Recomenda-se a utilização de espécies pioneiras, isto é, aquelas que suportam alta incidência de luz, como as espécies 2, 3 e 5.

c) Sugere-se o uso de espécies exóticas, pois somente essas podem suportar a alta incidência luminosa característica de regiões desmatadas.

d) Espécies de comunidade clímax, como as 4 e 7, são as mais indicadas, uma vez que possuem boa capacidade de aclimatação a diferentes ambientes.

e) É recomendado o uso de espécies com melhor desenvolvimento à sombra, como as plantas das espécies 4, 6, 7, 9 e 10, pois essa floresta, mesmo no estágio de degradação referido, possui dossel fechado , o que impede a entrada de luz.

18. (ENEM) Um novo método para produzir insulina artificial que utiliza tecnologia de DNA recombinante foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Biologia Celular da Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a iniciativa privada. Os pesquisadores modificaram geneticamente a bactéria Escherichia coli para torná-la capaz de sintetizar o hormônio. O processo permitiu fabricar insulina em maior quantidade e em apenas 30 dias, um terço do tempo necessário para obtê-la pelo método tradicional, que consiste na extração do hormônio a partir do pâncreas de animais abatidos.

Ciência Hoje, 24 abr. 2001. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br(adaptado)

A produção da insulina pela técnica do DNA recombinante tem, como conseqüência:

a) O aperfeiçoamento do processo de extração de insulina a partir do pâncreas suíno.

b) A seleção de microrganismos resistentes a antibióticos.

c) O progresso na técnica da síntese química de hormônios.

d) Impacto favorável na saúde de indivíduos diabéticos.

e) A criação de animais transgênicos.

19. (ENEM) Fenômenos biológicos podem ocorrer em diferentes escalas de tempo. Assinale a opção que ordena exemplos de fenômenos biológicos, do mais lento para o mais rápido.

a) Germinação de uma semente, crescimento de uma árvore, fossilização de uma samambaia.

b) Fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore, germinação de uma semente.

c) Crescimento de uma árvore, germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia.

d) Fossilização de uma samambaia, germinação de uma semente, crescimento de uma árvore.

e) Germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore.

20. (ENEM) Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não codificante.  Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região não codificante do DNA.

S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: Scietific American Brasil, jun./2008 (com adaptações).

A região não codificante do DNA pode ser responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contêm:

a) As sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo.
b) Uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequência de aminoácidos que formam o gene.
c) Centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas.
d) Informações que, apesar de não serem traduzidas em sequências de proteínas, interferem no fenótipo.

e) Os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies.

21. (ENEM) As mudanças evolutivas dos organismos resultam de alguns processos comuns à maioria dos seres vivos. É um processo evolutivo comum à planta e aos animais vertebrados.

a) Movimento de indivíduos ou de material genético entre populações, o que reduz a diversidade de genes e cromossomos.

b) Sobrevivência de indivíduos portadores de determinadas características genéticas em ambientes específicos.

c) Aparecimento, por geração espontânea, de novos indivíduos adaptados ao ambiente.

d) Aquisição de características genéticas transmitidas aos descendentes em respostas a mudanças ambientais.

e) Recombinação de genes presentes em cromossomos do mesmo tipo durante a fase de esporulação.

22. (ENEM) Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas. Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram:

a) Os genótipos e os fenótipos idênticos.

b) Os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes.

c) Diferenças nos genótipos e fenótipos.

d) O mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes.

e) O mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos.

23. (ENEM) Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marron claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuídas ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura abaixo, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.

MULLEN, L. M.; HOEKSTRA, H. E. Natural selection along an environmental gradiente: a classic cline in mouse pigmentation. Evolution, 2008.

O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é

a) A alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores.

b) O fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional.

c) A seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas.

d) A mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais.

e) A herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes.

24. (ENEM) O lixo orgânico de casa — constituído de restos de verduras, frutas, legumes, cascas de ovo, aparas de grama, entre outros —, se for depositado nos lixões, pode contribuir para o aparecimento de animais e de odores indesejáveis. Entretanto, sua reciclagem gera um excelente adubo orgânico, que pode ser usado no cultivo de hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A produção do adubo ou composto orgânico se dá por meio da compostagem, um processo simples que requer alguns cuidados especiais. O material que é acumulado diariamente em recipientes próprios deve ser revirado com auxílio de ferramentas adequadas, semanalmente, de forma a homogeneizá-lo. É preciso também umedecê-lo periodicamente. O material de restos de capina pode ser intercalado entre uma camada e outra de lixo da cozinha. Por meio desse método, o adubo orgânico estará pronto em aproximadamente dois a três meses.

Como usar o lixo orgânico em casa? Ciência Hoje, v. 42, jun. 2008 (adaptado).

Suponha que uma pessoa, desejosa de fazer seu próprio adubo orgânico, tenha seguido o procedimento descrito no texto, exceto no que se refere ao umedecimento periódico do composto. Nessa situação:

a) O processo de compostagem iria produzir intenso mau cheiro.

b) O adubo formado seria pobre em matéria orgânica que não foi transformada em composto.

c) A falta de água no composto vai impedir que microrganismos decomponham a matéria orgânica.

d) A falta de água no composto iria elevar a temperatura da mistura, o que resultaria na perda de nutrientes essenciais.

e) Apenas microrganismos que independem de oxigênio poderiam agir sobre a matéria orgânica e transformá-la em adubo.

25. (ENEM) Os anfíbios são animais que apresentam dependência de um ambiente úmido ou aquático. Nos anfíbios, a pele é de fundamental importância para a maioria das atividades vitais, apresenta glândulas de muco para conserva-se úmida, favorecendo as trocas gasosas e, também, pode apresentar glândulas de veneno contra microrganismos e predadores. Segundo a Teoria Evolutiva de Darwin, essas características dos anfíbios representam a:

a) Lei do uso e desuso.

b) Atrofia do pulmão devido ao uso contínuo da pele.

c) Transmissão de caracteres adquiridos aos descendentes.

d) Futura extinção desses organismos, pois estão mal adaptados.

e) Seleção de adaptações em função do meio ambiente em que vivem.

26. (ENEM) Algumas doenças que, durante várias décadas do século XX, foram responsáveis pelas maiores percentagens das mortes no Brasil, não são mais significativas neste início do século XXI. No entanto, aumentou o percentual de mortalidade devida a outras doenças, conforme se pode observar no diagrama:

No período considerado no diagrama, deixaram de ser predominantes, como causas de morte, as doenças

a) Infecto-parasitárias, eliminadas pelo êxodo rural que ocorreu entre 1930 e 1940.

b) Infecto-parasitárias, reduzidas por maior saneamento básico, vacinas e antibióticos.

c) Digestivas, combatidas pelas vacinas, vermífugos, novos tratamentos e cirurgias.

d) Digestivas, evitadas graças à melhoria do padrão alimentar do brasileiro.

e) Respiratórias, contidas pelo melhor controle da qualidade do ar nas grandes cidades.

27. (ENEM) Define-se genoma como o conjunto de todo o material genético de uma espécie, que, na maioria dos casos, são as moléculas de DNA. Durante muito tempo, especulou-se sobre a possível relação entre o tamanho do genoma — medido pelo número de pares de bases (pb) —, o número de proteínas produzidas e a complexidade do organismo. As primeiras respostas começam a aparecer e já deixam claro que essa relação não existe, como mostra a tabela abaixo.

De acordo com as informações acima:

a) O conjunto de genes de um organismo define o seu DNA.
b) A produção de proteínas não está vinculada à molécula de DNA.
c) O tamanho do genoma não é diretamente proporcional ao número de proteínas produzidas pelo organismo.
d) Quanto mais complexo o organismo, maior o tamanho de seu genoma.
e) Genomas com mais de um bilhão de pares de bases são encontrados apenas nos seres vertebrados.

28. (ENEM) O cultivo de camarões de água salgada vem se desenvolvendo muito nos últimos anos na região Nordeste do Brasil e, em algumas localidades, passou a ser a principal atividade econômica. Uma das grandes preocupações dos impactos negativos dessa atividade está relacionada à descarga, sem nenhum tipo de tratamento, dos efluentes dos viveiros diretamente no ambiente marinho, em estuários ou em manguezais. Esses efluentes possuem matéria orgânica particulada e dissolvida, amônia, nitrito, nitrato, fosfatos, partículas de sólidos em suspensão e outras substâncias que podem ser consideradas contaminantes potenciais.

CASTRO, C. B.; ARAGÃO, J. S.; COSTA-LOTUFO, L. V. Monitoramento da toxicidade de efluentes de uma fazenda de cultivo de camarão marinho. Anais do IX Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia, 2006 (adaptado).

Suponha que tenha sido construída uma fazenda de carcinicultura próximo a um manguezal. Entre as perturbações ambientais causadas pela fazenda, espera-se que:

a) A atividade microbiana se torne responsável pela reciclagem do fósforo orgânico excedente no ambiente marinho.

b) A relativa instabilidade das condições marinhas torne as alterações de fatores físico-químicos pouco críticas à vida no mar.

c) A amônia excedente seja convertida em nitrito, por meio do processo de nitrificação, e em nitrato, formado como produto intermediário desse processo.

d) Os efluentes promovam o crescimento excessivo de plantas aquáticas devido à alta diversidade de espécies vegetais permanentes no manguezal.

e) O impedimento da penetração da luz pelas partículas em suspensão venha a comprometer a produtividade primária do ambiente marinho, que resulta da atividade metabólica do fitoplâncton.

29. (ENEM) Quando um macho do besouro-da-cana localiza uma plantação de cana-de-açúcar, ele libera uma substância para que outros besouros também localizem essa plantação, o que causa sérios prejuízos ao agricultor. A substância liberada pelo besouro foi sintetizada em laboratório por um químico brasileiro. Com essa substância sintética, o agricultor pode fazer o feitiço virar contra o feiticeiro: usar a substância como isca e atrair os besouros para longe das plantações de cana.

Folha Ciência. In: “Folha de S. Paulo”, 25/5/2004 (com adaptações).

Assinale a opção que apresenta corretamente tanto a finalidade quanto a vantagem ambiental da utilização da substância sintética mencionada.

	FINALIDADE	VANTAGEM AMBIENTAL
a	Eliminar os besouros	Reduzir as espécies que se alimentam de cana-de-acúcar
b	Afastar os predadores da plantação	Reduzir a necessidade de uso de agrotóxico
c	Exterminar os besouros	Eliminar o uso de agrotóxico
d	Dispersar os besouros	Evitar a incidência de novas pragas
e	Afastar os predadores da plantação	Aumentar as resistências dos canaviais

30. (ENEM) Uma vítima de acidente de carro foi encontrada carbonizada devido a uma explosão. Indícios, como certos adereços de metal usados pela vítima, sugerem que a mesma seja filha de um determinado casal. Uma equipe policial de perícia teve acesso ao material biológico carbonizado da vítima, reduzido, praticamente, a fragmentos de ossos. Sabe-se que é possível obter DNA em condições para análise genética de parte do tecido interno de ossos. Os peritos necessitam escolher, entre cromossomos autossômicos, cromossomos sexuais (X e Y) ou DNAmt (DNA mitocondrial), a melhor opção para identificação do parentesco da vítima com o referido casal. Sabe-se que, entre outros aspectos, o número de cópias de um mesmo cromossomo por célula maximiza a chance de se obter moléculas não degradadas pelo calor da explosão. Com base nessas informações e tendo em vista os diferentes padrões de herança de cada fonte de DNA citada, a melhor opção para a perícia seria a utilização:

a) Do DNAmt, transmitido ao longo da linhagem materna, pois, em cada célula humana, há várias cópias dessa molécula.

b) Do cromossomo X, pois a vítima herdou duas cópias desse cromossomo, estando assim em número superior aos demais.

c) Do cromossomo autossômico, pois esse cromossomo apresenta maior quantidade de material genético quando comparado aos nucleares, como, por exemplo, o DNAmt.

d) Do cromossomo Y, pois, em condições normais, este é transmitido integralmente do pai para toda a prole e está presente em duas cópias em células de indivíduos do sexo feminino.

e) De marcadores genéticos em cromossomos autossômicos, pois estes, além de serem transmitidos pelo pai e pela mãe, estão presentes em 44 cópias por célula, e os demais, em apenas uma.

GABARITO

01	02	03	04	05	06	07	08	09	10
C	C	A	D	E	B	C	E	E	D
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
D	B	C	D	D	E	B	D	B	D
21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
B	B	C	C	E	B	C	E	B	A

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