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title: "A diversificação dos seres vivos"
book: "Biologia do ensino médio"
subject: biology
language: pt
chapter: 24
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/24-a-diversificacao-dos-seres-vivos
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# Capítulo 24 — A diversificação dos seres vivos

O trigo comum tem 42 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information), em seis conjuntos de sete: ele é a soma de três gramíneas silvestres que se cruzaram, duas vezes, nos campos dos primeiros agricultores. Uma píton tem trezentas vértebras e um camundongo trinta, e no entanto os dois constroem a coluna deles com os mesmos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene). Um líquen numa rocha são dois organismos, um fungo e uma alga, que viveram como um só por tanto tempo que nenhum dos dois é encontrado sozinho. E um chimpanzé jovem aprende a quebrar nozes com uma pedra observando a mãe dele, numa floresta onde os chimpanzés a cem quilômetros dali nunca aprenderam. A [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) e o embaralhamento do capítulo anterior não são os únicos modos de os seres vivos ficarem diferentes; este capítulo passa em revista os outros.

## 24.1 Mais que a mutação

**Proposição 24.1 (Fontes de diversificação).**

As mutações pontuais e o embaralhamento sexual criam [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) novos e combinações novas deles. Além desses, a diversidade dos seres vivos foi produzida por processos que mudam o genoma numa escala maior — duplicando [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), importando [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de outras [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species), acrescentando conjuntos inteiros de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) —, por mudanças no modo como os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) existentes são usados durante o desenvolvimento, por associações entre [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) e, nos animais, por comportamentos transmitidos sem [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) nenhum.

**Demonstração.** *Admitido neste nível.* ∎

## 24.2 Genes novos a partir de antigos

**Proposição 24.2 (Duplicação e divergência de genes).**

Uma [permutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#prop-g12-meiosis-genetic-shuffling-crossingover) desigual ([Capítulo 23](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#ch-g12-meiosis-genetic-shuffling)) ou um erro de cópia podem deixar um [cromossomo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) com duas cópias de um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene). Uma das cópias continua no trabalho original dela; a outra, livre dessa restrição, acumula mutações e pode adquirir uma função nova — ou se perder. Repetido ao longo do tempo evolutivo, isso produz as *famílias gênicas*: conjuntos de [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) aparentados descendentes de um ancestral, cujos graus de semelhança registram a ordem das duplicações.

**Evidências.** As três [opsinas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/21-o-olho-e-os-fotorreceptores-dele#def-g11-the-eye-photoreceptors) e a rodopsina do [Capítulo 21](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/21-o-olho-e-os-fotorreceptores-dele#ch-g11-the-eye) são uma família dessas; as globinas são outra: os vários [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) das cadeias da hemoglobina — uma usada no embrião, uma no feto, duas no adulto — e o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) da mioglobina, a reserva de oxigênio do músculo, ficam em grupos em dois [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information), são de 40% a 80% idênticos em sequência, e a árvore deles bate com a ordem em que os grupos de [vertebrados](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/6-planos-de-organizacao-e-ancestralidade-comum#def-g10-common-ancestry-bodyplan) apareceram. Os genomas carregam centenas de famílias assim, e uma fração considerável de todo genoma consiste em segmentos duplicados. ∎

![Como uma família gênica cresce. Um gene é duplicado; as cópias divergem por mutação até cada uma fazer um trabalho diferente; novas duplicações repetem o processo. A família das globinas fornece cadeias de hemoglobina diferentes em fases diferentes da vida.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/fig-8867b3b35175.svg)

*Como uma [família gênica](#prop-g12-diversification-of-life-duplication) cresce. Um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) é duplicado; as cópias divergem por [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) até cada uma fazer um trabalho diferente; novas duplicações repetem o processo. A família das globinas fornece cadeias de hemoglobina diferentes em fases diferentes da vida.*

**Proposição 24.3 (Transferência horizontal de genes).**

Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) também podem entrar num genoma vindos de outra [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species). As bactérias trocam plasmídeos livremente ([Capítulo 18](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#ch-g11-antibiotic-resistance)); os vírus carregam fragmentos do [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dos hospedeiros deles de uma [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) a outra e deixam para trás cópias dos próprios [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene); e a comparação de genomas mostra que até animais e plantas adquiriram [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) desse jeito. Cerca de 8% do genoma humano é de origem viral, e pelo menos um desses [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), outrora ferramenta de um vírus para fundir [células](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell), hoje constrói a placenta.

**Demonstração.** *Admitido neste nível.* ∎

**Proposição 24.4 (Hibridação e poliploidia).**

Duas [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) aparentadas às vezes conseguem se cruzar; o híbrido carrega um conjunto de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) de cada uma e em geral é estéril, já que os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dele não têm parceiros para se emparelhar na [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis). Se, por um erro de divisão, o híbrido dobrar os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dele, cada [cromossomo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) ganha um parceiro, a [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) funciona, e uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) fértil nova — um *poliploide* — existe de imediato, isolada dos dois genitores. Metade de todas as [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de plantas com flores tem poliploidia na história delas; o trigo comum, o algodão, o tabaco e a batata estão entre elas.

**Evidências.** O trigo: o einkorn silvestre tem $2n = 14$; o emmer, $2n = 28$, contém o conjunto do einkorn e o conjunto de outra gramínea silvestre, [cromossomo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) por [cromossomo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome); o trigo comum, $2n = 42$, acrescenta o conjunto de uma terceira. Os três conjuntos podem ser identificados no [cariótipo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) do trigo comum e associados às [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) silvestres vivas, e os cruzamentos podem ser repetidos no laboratório. Uma espartina que apareceu na costa da Europa no século XIX, fértil e vigorosa, tem o conjunto de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dobrado de um híbrido estéril de duas [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) que nunca tinham se encontrado antes de os navios trazerem uma delas através do Atlântico. ∎

![A origem do trigo comum: duas hibridações, cada uma seguida de uma duplicação dos cromossomos. Cada letra é um conjunto de sete cromossomos de uma espécie silvestre; o trigo comum carrega seis conjuntos.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/fig-e2473c34980d.svg)

*A origem do trigo comum: duas hibridações, cada uma seguida de uma duplicação dos [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information). Cada letra é um conjunto de sete [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) de uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) silvestre; o trigo comum carrega seis conjuntos.*

## 24.3 Os mesmos genes, usos diferentes

**Proposição 24.5 (Genes do desenvolvimento e o momento da expressão deles).**

Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) que traçam o [plano de organização](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/6-planos-de-organizacao-e-ancestralidade-comum#def-g10-common-ancestry-bodyplan) de um animal durante o desenvolvimento — que extremidade é a cabeça, onde ficam os membros, quantos segmentos o tronco tem — são compartilhados, com pouca mudança de sequência, por todos os animais: a mesma família de *genes do desenvolvimento* organiza uma mosca, um camundongo e um ser humano. O que difere entre as [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) não são tanto esses [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) quanto *onde, quando e com que intensidade* eles são ligados. Uma mudança na regulação de um [gene do desenvolvimento](#prop-g12-diversification-of-life-development) pode alterar a forma de uma parte do corpo ou o número de partes repetidas sem mudar nenhuma [proteína](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein).

**Evidências.** Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) que definem as regiões do tronco são expressos na mesma ordem da cabeça à cauda num camundongo e numa píton; na píton, a região que faz vértebras com costelas se estende por quase todo o corpo, e a região que faria membros nunca recebe o sinal para isso: trezentas vértebras e nenhuma perna, a partir dos mesmos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) expressos ao longo de extensões diferentes. Entre os tentilhões de Darwin, a altura do bico acompanha o nível em que um sinal de crescimento é expresso no bico embrionário: mais sinal, bico mais alto. Elevar esse sinal artificialmente num embrião de galinha produz um bico alto, parecido com o de um tentilhão. ∎

![Os mesmos genes, extensões diferentes. Os genes regionais que padronizam o tronco são os mesmos num camundongo e numa píton; na píton, o estado “tronco com costelas” é expresso por quase todo o eixo e o sinal formador de membros nunca é dado.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/fig-64d9bb3e3313.svg)

*Os mesmos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), extensões diferentes. Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) regionais que padronizam o tronco são os mesmos num camundongo e numa píton; na píton, o estado “tronco com costelas” é expresso por quase todo o eixo e o sinal formador de membros nunca é dado.*

**Exemplo 24.6 (Bicos por dose).**

Treze [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de tentilhão de um mesmo grupo de ilhas têm bicos que vão do fino como uma agulha ao alto como um quebra-nozes, e comem de acordo. Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do bico deles são os mesmos; os embriões das [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de bico alto expressam um sinal de crescimento mais cedo e com mais intensidade no tecido que vira o bico. Uma única mudança no momento ou na quantidade de um sinal, e não um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) novo, separa um comedor de insetos de um quebrador de sementes — e é por isso que diferenças assim conseguem surgir em alguns milhares de gerações.

![Quatro dos tentilhões de Darwin, desenhados por John Gould em 1845 a partir dos espécimes que o Beagle trouxe de volta: a mesma ave em todos os outros aspectos, com bicos que vão de um quebra-nozes a uma agulha. Um sinal de crescimento, dosado de modo diferente no embrião, os separa. Gravura, domínio público.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/img-bd51f01356a3.jpg)

*Quatro dos tentilhões de Darwin, desenhados por John Gould em 1845 a partir dos espécimes que o *Beagle* trouxe de volta: a mesma ave em todos os outros aspectos, com bicos que vão de um quebra-nozes a uma agulha. Um sinal de crescimento, dosado de modo diferente no embrião, os separa. Gravura, domínio público.*

## 24.4 Viver junto: a simbiose

**Definição 24.7 (Simbiose).**

Uma *simbiose* é uma associação duradoura e estreita de duas [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) da qual as duas se beneficiam. Um líquen é um fungo que abriga [células](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) de algas que o alimentam por [fotossíntese](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/4-o-metabolismo-celular#def-g10-cell-metabolism-autotrophy) enquanto ele as abriga e as mantém úmidas; um coral é um animal que abriga algas nos tecidos dele; as raízes da maioria das plantas são envolvidas por fungos que fornecem minerais em troca de açúcar; os intestinos dos animais abrigam bactérias que digerem o que o animal não consegue. A associação produz organismos, estruturas e modos de vida que nenhum dos parceiros conseguiria alcançar sozinho.

![Líquenes num bloco de granito. Cada mancha é um fungo e uma alga crescidos num só corpo: uma forma de vida, capaz de colonizar rocha nua, que nenhum dos parceiros consegue assumir sozinho.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/img-2c8841044032.jpg)

*Líquenes num bloco de granito. Cada mancha é um fungo e uma alga crescidos num só corpo: uma forma de vida, capaz de colonizar rocha nua, que nenhum dos parceiros consegue assumir sozinho.*

**Proposição 24.8 (A simbiose dentro de cada célula).**

As [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) de toda [célula eucariótica](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-prokaryote), e os [cloroplastos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) das [células](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) vegetais, descendem de bactérias de vida livre que foram engolfadas por uma [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) ancestral há uns dois bilhões de anos e ficaram. A própria [célula eucariótica](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-prokaryote) é o resultado de uma [simbiose](#def-g12-diversification-of-life-symbiosis).

**Evidências.** As [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) e os [cloroplastos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) têm [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) próprio, um pequeno círculo como o de uma bactéria, e [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) próprios, do tipo bacteriano, sensíveis aos [antibióticos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) que bloqueiam os [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) bacterianos mas não os eucarióticos; eles se multiplicam dividindo-se em dois e não podem ser fabricados de novo pela [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell); eles são envolvidos por duas membranas, com a interna se parecendo com uma membrana bacteriana; e os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) deles são os mais próximos, em sequência, dos de grupos específicos de bactérias vivas — bactérias púrpuras para as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle), cianobactérias para os [cloroplastos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle). ∎

![A origem das mitocôndrias. Uma bactéria engolfada por uma célula ancestral foi conservada e se multiplicou dentro dela; os descendentes dela são as mitocôndrias de todo eucarionte, ainda com o DNA e os ribossomos bacterianos próprios. Os cloroplastos surgiram do mesmo jeito, a partir de uma bactéria fotossintetizante.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/fig-923775d9862e.svg)

*A origem das [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle). Uma bactéria engolfada por uma [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) ancestral foi conservada e se multiplicou dentro dela; os descendentes dela são as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) de todo eucarionte, ainda com o [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) e os [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) bacterianos próprios. Os [cloroplastos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) surgiram do mesmo jeito, a partir de uma bactéria fotossintetizante.*

## 24.5 Diversidade sem genes: o comportamento

**Proposição 24.9 (Comportamento transmitido).**

Em muitos animais, parte do que um indivíduo faz é aprendida com os outros — por imitação, ensino ou cópia — e passada adiante por sua vez: uma *cultura*, transmitida sem [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene). Populações de uma mesma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) podem, portanto, diferir em comportamento como diferem em [alelos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene), e um comportamento pode se espalhar por uma população em uma geração, em vez das muitas de que uma [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) precisaria.

**Evidências.** Comunidades de chimpanzés de florestas diferentes usam ferramentas diferentes — pedras para quebrar nozes aqui, gravetos para pescar cupins ali, folhas como esponjas em outro lugar — e as diferenças não acompanham o parentesco genético nem a disponibilidade de materiais; um chimpanzé jovem adquire o repertório da comunidade dele observando os mais velhos. Aves canoras criadas em isolamento cantam um canto tosco; criadas ouvindo adultos, elas cantam o dialeto local, que muda ao longo de uma área como um sotaque humano. Um bando de macacas de uma ilha aprendeu a lavar batatas-doces no mar com uma jovem fêmea em menos de uma década, e os descendentes dele continuam fazendo isso. ∎

![Um chimpanzé pescando cupins com um graveto preparado. A técnica é aprendida pela observação, e difere de uma comunidade para outra: uma tradição, transmitida sem genes.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-diversification-of-life/img-340269f0ce1d.jpg)

*Um chimpanzé pescando cupins com um graveto preparado. A técnica é aprendida pela observação, e difere de uma comunidade para outra: uma tradição, transmitida sem [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).*

**Método 24.10 (Nomear a fonte de uma diferença).**

Diante de uma diferença entre dois organismos ou duas populações:

1. Ela está na sequência de um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) ( [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) , [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) )? No número de cópias de um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) (duplicação)? Na presença de um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) vindo de outro lugar (transferência horizontal)? No número de conjuntos de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) (poliploidia)?
2. Ela está em quando, onde ou quanto um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) compartilhado é expresso durante o desenvolvimento (regulação)?
3. Ela é resultado de uma associação com outra [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) ( [simbiose](#def-g12-diversification-of-life-symbiosis) )?
4. Ela é aprendida (comportamento transmitido pela cultura) — herdada, mas não geneticamente?

Mais de uma resposta costuma estar certa; as perguntas são o inventário deste capítulo.

**Observação 24.11 (Diversificação e seleção).**

Todo processo daqui produz variação; nenhum deles decide o que sobrevive. Um trigo [poliploide](#prop-g12-diversification-of-life-polyploidy), o padrão de expressão de uma píton, um líquen, uma tradição de quebrar nozes persistiram cada um porque funcionava onde surgiu. A separação da variação — a seleção, e o acaso — é assunto do capítulo seguinte; este expôs quanta coisa há para separar, e quantos modos existem de produzi-la.

## 24.6 Exercícios

**Exercício 24.1 ★.**

Liste cinco fontes de diversificação além da [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) pontual.

**Solução de Exercício 24.1.**

Duplicação e divergência de [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene); [transferência horizontal de genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#prop-g11-antibiotic-resistance-variation); hibridação com poliploidia; mudanças na regulação dos [genes do desenvolvimento](#prop-g12-diversification-of-life-development); [simbiose](#def-g12-diversification-of-life-symbiosis); comportamento transmitido.

**Exercício 24.2 ★.**

O que é uma [família gênica](#prop-g12-diversification-of-life-duplication), e como uma delas surge?

**Solução de Exercício 24.2.**

Um conjunto de [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) aparentados descendentes de um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) ancestral por duplicações sucessivas, com cada cópia divergindo depois por [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) para uma função distinta ([opsinas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/21-o-olho-e-os-fotorreceptores-dele#def-g11-the-eye-photoreceptors), globinas).

**Exercício 24.3 ★.**

Por que um híbrido entre duas [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) em geral é estéril, e como a duplicação dos [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) pode torná-lo fértil?

**Solução de Exercício 24.3.**

Os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dele, um conjunto de cada [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) genitora, não têm homólogos para se emparelhar na [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis), e assim os gametas ficam desequilibrados. A duplicação dá a cada [cromossomo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/12-o-ciclo-celular-e-a-mitose#def-g11-cell-cycle-mitosis-chromosome) um parceiro idêntico: o emparelhamento e a [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) ficam regulares e a planta é fértil.

**Exercício 24.4 ★.**

Dê três linhas de evidência de que as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) descendem de bactérias.

**Solução de Exercício 24.4.**

[DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) circular próprio; [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) do tipo bacteriano sensíveis aos [antibióticos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) antibacterianos; multiplicação por divisão; uma membrana dupla; sequências mais próximas de um grupo de bactérias vivas.

**Exercício 24.5 ★.**

O que se quer dizer com uma cultura nos animais? Dê um exemplo.

**Solução de Exercício 24.5.**

Um comportamento aprendido com os outros membros do grupo e passado adiante sem [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene): a quebra de nozes com pedras em algumas comunidades de chimpanzés e em outras não.

**Exercício 24.6 ★★.**

O trigo emmer tem $2n = 28$ e o einkorn $2n = 14$. Quantos [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) tem o híbrido deles, e quantos pares conseguem se formar na [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) dele? Explique a esterilidade dele.

**Solução de Exercício 24.6.**

$14 + 7 = 21$ [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information): 7 A do einkorn, 7 A e 7 B do emmer. Sete pares (A com A) conseguem se formar; os 7 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) B não têm parceiro e se distribuem ao acaso, e assim os gametas ficam desequilibrados: estéril.

**Exercício 24.7 ★★.**

Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) das globinas $\alpha$ e $\beta$ são 50% idênticos; os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) $\beta$ e $\gamma$, 80%. Que duplicação é mais antiga? Desenhe a árvore.

**Solução de Exercício 24.7.**

A separação $\alpha$–$\beta$ (50% idênticos) é mais antiga que a separação $\beta$–$\gamma$ (80%): $\alpha$ se ramifica primeiro, e depois $\beta$ e $\gamma$ se separam um do outro.

**Exercício 24.8 ★★.**

Explique como uma píton pode não ter pernas, embora carregue os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) que constroem pernas num lagarto.

**Solução de Exercício 24.8.**

Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) dos membros estão presentes, mas o sinal que os liga no flanco do embrião não é dado, ou é dado e depois interrompido; a diferença está na regulação da expressão, não nos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).

**Exercício 24.9 ★★.**

Duas [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de tentilhão diferem na altura do bico por um fator de dois, mas têm [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do bico idênticos. Onde está a diferença, e por que ela pode surgir depressa?

**Solução de Exercício 24.9.**

Na quantidade e no momento de um sinal de crescimento no bico embrionário: uma diferença de regulação. Uma mudança de regulação precisa apenas de uma pequena [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) numa sequência de controle, enquanto uma [proteína](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein) nova precisaria de muitas; ela pode surgir e ser selecionada em alguns milhares de gerações.

**Exercício 24.10 ★★.**

Um líquen cultivado só a partir do fungo dele é um bolor sem forma; só a partir da alga, uma película verde. Explique em que sentido o líquen é um tipo novo de organismo.

**Solução de Exercício 24.10.**

A forma dele, a capacidade dele de colonizar rocha nua, a resistência dele à seca e o crescimento lento dele não pertencem a nenhum dos parceiros sozinho; eles emergem da associação. O líquen é um organismo composto, com propriedades próprias.

**Exercício 24.11 ★★.**

Uma população de chimpanzés quebra nozes; uma vizinha, do outro lado de um rio, não quebra, embora haja nozes e pedras de sobra dos dois lados. Usando o [Método 24.10](#met-g12-diversification-of-life-name), decida a fonte da diferença e justifique.

**Solução de Exercício 24.11.**

Comportamento transmitido: os materiais estão disponíveis dos dois lados, as populações são próximas geneticamente, e a diferença acompanha o rio — uma barreira ao contato e, portanto, ao aprendizado, não aos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) nem aos recursos.

**Exercício 24.12 ★★★.**

Um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do genoma humano é quase idêntico a um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de um vírus e a nada em nenhum outro mamífero exceto os primatas. Proponha a história dele, e diga como você a testaria.

**Solução de Exercício 24.12.**

Um vírus inseriu o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) dele no genoma da [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) germinativa de um ancestral dos primatas há algumas dezenas de milhões de anos; o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) foi herdado e conservado. Teste: o mesmo [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) deve estar na mesma posição cromossômica em todos os primatas e estar ausente dessa posição nos outros mamíferos; a sequência dele deve ser a mais próxima da do vírus.

**Exercício 24.13 ★★★.**

Os [antibióticos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic) que bloqueiam os [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) bacterianos têm efeitos colaterais sobre as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) do paciente em doses altas. Explique por quê, e o que isso diz sobre a ancestralidade das [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle).

**Solução de Exercício 24.13.**

Os [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) mitocondriais são do tipo bacteriano e ligam os mesmos [antibióticos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/18-as-bacterias-e-a-resistencia-aos-antibioticos#def-g11-antibiotic-resistance-antibiotic): em doses altas o medicamento retarda a síntese de [proteínas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein) das [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle). A sensibilidade é herdada do ancestral bacteriano das [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle).

**Exercício 24.14 ★★★.**

Explique por que uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) [poliploide](#prop-g12-diversification-of-life-polyploidy) nova fica isolada dos genitores dela desde a primeira geração, enquanto um [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) novo leva muitas gerações para se espalhar. O que isso implica sobre a velocidade com que [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de plantas podem se formar?

**Solução de Exercício 24.14.**

O número de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) do [poliploide](#prop-g12-diversification-of-life-polyploidy) não bate mais com o de nenhum dos genitores, e assim os cruzamentos com eles dão descendentes estéreis: o isolamento é imediato. Um [alelo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) novo precisa se espalhar por uma população ao longo de muitas gerações antes de distinguir um grupo. Uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de planta pode, portanto, surgir numa única geração.

**Exercício 24.15 ★★★.**

“Toda a diversidade vem da [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation).” Discuta num parágrafo: em que sentido a afirmação é verdadeira no fundo, e em que sentidos os processos deste capítulo vão além dela.

**Solução de Exercício 24.15.**

No fundo, toda sequência nova — uma cópia duplicada que diverge, uma mudança de regulação, os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de um plasmídeo transferido — começou como uma [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) em algum lugar. Mas a duplicação, a transferência e a poliploidia movem e multiplicam [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) e genomas inteiros de uma vez; a mudança de regulação produz formas novas sem [proteínas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein) novas; a [simbiose](#def-g12-diversification-of-life-symbiosis) combina genomas de [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) diferentes; e a cultura transmite variação sem [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) nenhum. A [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) fornece as letras; esses processos reorganizam páginas e livros inteiros.

## 24.7 Problema: três gramíneas num pão

**Problema 24.1.**

Problema de fim de semana — a história do trigo comum reconstruída a partir dos cromossomos, os genes de uma píton lidos ao lado dos de um camundongo, e a bactéria de dentro de cada célula posta em julgamento

O einkorn (AA), o aegilops 1 (BB) e o aegilops 2 (DD) têm cada um $2n = 14$. O emmer é AABB e o trigo comum AABBDD.

**Parte I — Os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) do trigo.**

1. Dê o número de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) do emmer e do trigo comum.
2. O híbrido de einkorn e aegilops 1 tem 14 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) , 7 de cada tipo. Quantos pares de homólogos se formam na [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) dele? Como são os gametas dele?
3. Explique por que uma duplicação dos [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) dele restaura a fertilidade: conte os pares.
4. O híbrido de emmer e aegilops 2 tem 21 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) . Quais deles conseguem se emparelhar, e por que ele é estéril?
5. Depois da duplicação, o trigo comum tem 42. Quantos pares se formam na [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) dele, e quantos [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) um grão de pólen carrega?

**Parte II — Ler a história.**

6. O trigo comum carrega três cópias da maioria dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) , uma em cada conjunto. Explique por que uma [mutação](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/13-mutacoes-e-variacao-genetica#def-g11-mutations-mutation) que destrua uma cópia em geral não tem efeito visível, e o que isso permite com o tempo.
7. O emmer foi cultivado há 10 000 anos e o trigo comum aparece em sítios arqueológicos há 8 000 anos. Onde e quando provavelmente aconteceu a segunda hibridação? O que precisava estar crescendo lado a lado?
8. Cruzamentos de laboratório de emmer com aegilops 2, seguidos de duplicação química, dão plantas férteis parecidas com o trigo comum. Que conclusão dessa história isso confirma?
9. O trigo comum não consegue se cruzar com o einkorn e dar descendentes férteis. Ele é uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) separada? Justifique com a definição do [Capítulo 5](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#ch-g10-biodiversity-scales) .
10. Um melhorista quer introduzir no trigo comum um [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) de resistência a doenças vindo do aegilops 2. Explique por que isso é mais fácil do que a partir de uma planta sem parentesco.

**Parte III — Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) da píton.**

11. Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) regionais do tronco são 98% idênticos entre o camundongo e a píton. O que isso diz sobre a fonte da diferença entre os corpos deles?
12. No embrião do camundongo, o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do “tronco com costelas” está ativo em 13 segmentos; na píton, em cerca de 300. Nomeie o tipo de mudança envolvido.
13. O embrião da píton forma pequenos brotos onde ficariam os membros posteriores, que depois param de crescer. O que isso sugere sobre os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) dos membros e sobre o sinal que os ativaria?
14. Camundongos modificados para expressar o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do “tronco com costelas” na região lombar desenvolvem costelas a mais ali. O que esse experimento acrescenta à comparação?
15. Compare os dois tipos de mudança: a do trigo comum e a da píton. Qual delas mudou o tamanho do genoma, e qual mudou o uso dele?

**Parte IV — A bactéria de dentro.**

16. Liste quatro traços das [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) que combinam com uma origem bacteriana e, para cada um, diga o que você esperaria se as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) tivessem sido construídas do zero pela [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell) .
17. O [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) mitocondrial carrega apenas 37 [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) , enquanto a [mitocôndria](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) precisa de cerca de 1500 [proteínas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein) . Onde estão os outros [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) , e o que aconteceu com eles ao longo de dois bilhões de anos?
18. Todas as [mitocôndrias](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) de uma pessoa vêm do óvulo, nenhuma do espermatozoide. O que decorre disso para a herança dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mitocondriais e para rastrear a ancestralidade materna?
19. Um líquen e uma [mitocôndria](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) são os dois [simbioses](#def-g12-diversification-of-life-symbiosis) . Em que aspecto a da [mitocôndria](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) foi mais longe?
20. Enuncie o resultado: as três [espécies](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) de um pão e o número de [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) que cada uma forneceu; a única palavra que nomeia o que difere entre o uso que a píton e o camundongo fazem dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) compartilhados deles; e a [organela](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) que é uma antiga bactéria.

**Solução de Problema 24.1.**

**1.** Emmer 28, trigo comum 42.

**2.** Nenhum: os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) A e B não são homólogos. Os gametas recebem sortimentos aleatórios dos 14, quase nunca um conjunto completo.

**3.** Com 28 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information), cada A tem um parceiro A idêntico e cada B um B: 14 pares, [meiose](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/23-a-meiose-e-o-embaralhamento-genetico#def-g12-meiosis-genetic-shuffling-meiosis) regular, gametas equilibrados de 14.

**4.** Nenhum consegue se emparelhar: 7 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) A, 7 B e 7 D, cada um sem homólogo. Estéril.

**5.** 21 pares; um grão de pólen carrega 21.

**6.** As outras duas cópias continuam fornecendo a [proteína](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/14-do-gene-a-proteina#def-g11-gene-expression-protein). As cópias redundantes ficam livres para acumular mutações e divergir — duplicação na escala de um genoma inteiro.

**7.** Nos campos da região onde o emmer era cultivado, entre 10 000 e 8 000 anos atrás, com o aegilops silvestre 2 crescendo como erva daninha no meio da lavoura.

**8.** Que os dois passos — hibridação e duplicação — bastam para produzir o trigo comum a partir dos genitores dele: a história pode ser refeita.

**9.** Sim: ele não consegue produzir descendentes férteis com o einkorn, e assim, pela definição, é uma [espécie](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/5-a-biodiversidade-em-todas-as-escalas#def-g10-biodiversity-scales-species) distinta, embora descenda dele.

**10.** Os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) D do aegilops 2 são homólogos ao conjunto D do trigo e se emparelham com ele, e assim um cruzamento seguido de retrocruzamentos consegue introduzir o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene); os [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) de uma planta sem parentesco não se emparelhariam de jeito nenhum.

**11.** Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) em si quase não diferem; a diferença entre os corpos deve estar no modo como os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) são usados.

**12.** Uma mudança na regulação da expressão — a extensão da região ao longo do eixo em que o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) fica ativo.

**13.** Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) dos membros estão presentes e começam a agir; o sinal que sustenta o crescimento do membro está faltando, e assim os brotos param. De novo a regulação, e não a perda dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene).

**14.** Ele mostra que mudar onde o [gene](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) é expresso basta para mudar a região do corpo: a correlação entre expressão e forma é causal.

**15.** A mudança do trigo comum acrescentou conjuntos inteiros ao genoma (o tamanho dele); a da píton mudou onde os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) compartilhados são usados (a regulação deles).

**16.** [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) circular próprio (esperado: nenhum, todos os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) nucleares); [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) bacterianos (esperado: [ribossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) eucarióticos); multiplicação por divisão (esperado: montagem a partir de peças); membrana dupla (esperado: uma membrana única como a das outras [organelas](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle)). E os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) deles se parecem com [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) bacterianos (esperado: [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) do tipo nuclear).

**17.** No [núcleo](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle): com o tempo, a maioria dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) da bactéria foi transferida para o genoma nuclear, e o genoma próprio da [organela](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) encolheu até virar um resquício.

**18.** Os [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) mitocondriais passam apenas de mãe para filho; o [DNA](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information) mitocondrial de uma pessoa traça a linha materna ininterrupta.

**19.** A [mitocôndria](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle) cedeu a maior parte dos [genes](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-gene) dela ao hospedeiro e não consegue existir fora da [célula](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-cell); os parceiros do líquen conservam os genomas deles e podem, com dificuldade, ser separados.

**20.** Einkorn (14, A), aegilops 1 (14, B), aegilops 2 (14, D): 42 [cromossomos](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/3-o-dna-uma-molecula-genetica-universal#def-g10-universal-dna-information); “regulação”; a [mitocôndria](https://one-course.com/books/biology/2/pt/chapter/2-a-celula-a-unidade-comum-da-vida#def-g10-cells-common-unit-organelle).