Prof. Marco Nunes

Editor do  Nerd Cursos - Biologia

Um portal de materiais de estudos para o Enem e vestibulares

Vitória da Conquista - Bahia - Brasil

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ROTEIRO DO PODCAST

21 – O sucesso do crescimento populacional humano: aspectos reprodutivos.

 

¯Música de abertura: Misirlou por Dick Dale

 

Olá estudantes! Sou o professor Marco Nunes, e este é o Podcast do Nerd Cursos, um portal de materiais de estudos para o Enem e vestibulares.

 

Em 2015, o PRB, uma organização norte americana especializada em estatísticas, publicou sua última estimativa de quantas pessoas já viveram no planeta, nos últimos 50 mil anos. O número seria de aproximadamente 108 bilhões de pessoas, sendo que, 7 bilhões e 400 milhões estariam vivas atualmente. E este número, continua aumentando, aumentando, aumentando...

 

Explicar o sucesso da população humana é um assunto fascinante que envolve aspectos reprodutivos, ecológicos, evolutivos e históricos. Hoje, discutirei as estratégias reprodutivas humanas que podem ter contribuído para este sucesso.

 

¯Sinal de início de aula

 

A reprodução é o processo biológico mais importante para os seres vivos, pois repõem os organismos mortos por envelhecimento e pelas pressões ambientais, minimizando os riscos de extinção.

 

No reino animal há dois padrões reprodutivos, o assexuado e o sexuado. O padrão assexuado, envolve um só organismo, chamado organismo-mãe que gera de forma relativamente rápida organismos-filhos que são suas cópias genéticas. Mas a maioria dos animais seguiu um outro caminho reprodutivo, bem mais complexo, demorado e caro do ponto de vista energético, a reprodução sexuada. Nela há investimento em órgãos dedicados a reprodução, chamados de gônadas, onde ocorre a gametogênese, processo que produz células reprodutivas chamadas de gametas. Há gônadas masculinas chamadas testículos que produzem os espermatozoides, e há gônadas femininas, os ovários que produzem os óvulos. As gônadas, como a maioria dos órgãos do corpo dos animais, são formadas por células diploides, ou seja, que possuem dois lotes de cromossomos, mas elas sofrem meiose, formando gametas com a metade do número de cromossomos. Os gametas são células haploides. Durante a meiose, além da redução numérica dos cromossomos, ocorre um processo de troca de segmentos de DNA entre os cromossomos homólogos, gerando novas sequencias de nucleotídeos nos genes. Este processo, é chamado permutação gênica ou crossing-over e ao modificar os genes torna possível produzir proteínas modificadas, estruturalmente e funcionalmente.

 

Finalizada a formação dos gametas é preciso providenciar seu encontro, um processo chamado fecundação ou fertilização, nele o gameta masculino e o feminino se unem em uma só célula, o zigoto ou célula-ovo, que volta a ser uma célula diploide. Além de reestabelecer o número cromossômico, a fecundação permite a recombinação dos genes.

 

Alguns animais, produzem os dois tipos de gametas no mesmo corpo, são denominados organismos monoicos, hermafroditas ou bissexuados e podem ser capazes de se autofecundar. Mas a maioria dos hermafroditas, não se autofecundam, optaram por seguir em suas histórias evolutivas por um caminho mais complicado, o da fecundação cruzada, mesmo processo seguido pelos animais de sexos separados, aqueles conhecidos como dioicos ou unissexuados. A fecundação cruzada é um processo mais difícil e caro, pois envolve encontrar um parceiro, conquista-lo e as vezes disputa-lo com um outro pretendente.

 

Então veja só! A reprodução assexuada é mais econômica que a sexuada. Ter os dois sexos no mesmo corpo e realizar autofecundação também é menos dispendioso do que ter os sexos separados e realizar fecundação cruzada. Então, porque a maioria dos animais realizam reprodução sexuada, e fazem fecundação cruzada, mesmo quando possuem os dois sexos no mesmo corpo?   A resposta para esta questão é a geração de filhos com uma maior variabilidade genética. O crossing-over que ocorre durante a meiose para formar os gametas na reprodução sexuada forma genes modificados que podem gerar novas proteínas e a fecundação cruzada combinas genes de dois organismos diferentes, podendo gerar variabilidade nos filhos. Em uma população a variabilidade é como uma apólice de seguro contra mudanças ambientais, que podem ser negativas para os organismos. Se todos forem iguais o que afeta um afetará a todos, aumentando os riscos de extinção. Então o investimento extra vale muito a pena. 

 

A fecundação cruzada no reino animal pode ocorrer em dois meios distintos, o externo e o interno. A fecundação externa é o processo mais comum em animais aquáticos, pois permite aos espermatozoides nadarem em direção ao óvulo. Já nos animais terrestres, a fecundação externa é inviável, não só pelo fator de locomoção, mas também pelo ambiente terrestre ser mais instável apresentando variações diárias de temperatura e umidade, o que pode matar os gametas ou o embrião. Então, a reprodução no meio terrestre envolveu mais investimentos energéticos na criação de órgãos copuladores masculinos e femininos e em anexos embrionários de apoio ao desenvolvimento do embrião fora do meio aquático. Mas por outro lado, a fecundação interna economiza energia na produção de gametas, pois ao ocorrer no ambiente protegido do corpo pode-se produzir um número menor deles, sem afetar o sucesso reprodutivo das espécies, pois as chances de fecundação aumentam.

 

Após a formação da célula-ovo tem início o desenvolvimento embrionário. Neste processo ocorrem sucessivas mitoses e processo de diferenciação celular, formando diferentes tipos celulares de um organismo. Em alguns animais de fecundação interna o desenvolvimento embrionário ocorre fora do corpo. Logo depois da fecundação, o zigoto é envolvido por uma casca protetora e parido para o meio externo para se desenvolver. Estas espécies são denominadas de ovíparas. Mas algumas espécies de fecundação interna retêm os ovos dentro do corpo para se desenvolverem em um ambiente mais estável e protegido contra predadores. Elas são chamadas de ovovíparas. Os mamíferos seguiram por um caminho mais eficiente, mas também mais caro, a presença de um útero, um órgão, onde o embrião e o feto se desenvolvem por um longo período, conectado ao organismo-mãe por um anexo de sustentação vital, a placenta, que fornece nutrientes alimentares, hormônios, coleta excretas e faz trocas gasosas. Estes animais são denominados vivíparos. A viviparidade dos mamíferos aumenta o sucesso reprodutivo, então normalmente são paridos poucos filhotes ou mesmo um único, como acontece na espécie humana.

 

Ao nascer alguns animais são ainda muito imaturos, não apresentando a forma adulta, nascendo em uma forma larval que terá que sofrer uma metamorfose para tornar-se um adulto. Por isto, são considerados animais de desenvolvimento indireto. Os vertebrados terrestres seguem outra estratégia, prolongam o desenvolvimento dentro dos ovos ou do útero, dando tempo para o desenvolvimento da forma adulta ocorrer, não passando por uma metamorfose após o nascimento, neles o desenvolvimento é dito direto. Parir filhotes na forma adulta é uma boa estratégia, pois gera filhos com maior chance de sobrevivência, mas aumenta muito o gasto energético dos organismos, especialmente nas espécies que o desenvolvimento ocorre no interior do útero, como nos mamíferos.

 

Depois do parir os óvulos, as espécies de fecundação externa raramente investem energia em cuidados como os filhos. Entretanto, nas espécies de fecundação interna, especialmente nas vivíparas, como os mamíferos, os filhotes são amparados pelos pais com nutrição pelo fornecimento de leite materno, um líquido altamente nutritivo e com anticorpos para a defesa do recém-nascidos e com proteção contra predadores. Em alguns mamíferos o período de cuidados é curto, envolvendo alguns meses, mas em outros, pode durar anos, até mesmo décadas. Um período que os pais ensinam aos filhos os melhores meios de sobrevivência e os futuros cuidados com os filhotes. Em primatas, inclusive na espécie humana, o investimento envolve a mãe  abrir mão de se reproduzir por alguns anos a espera que o último filhote se torne menos dependente dos pais. Poucas espécies investem tanto assim no sucesso dos filhos.

 

Então, vamos a um resumo. A reprodução humana é sexuada, com fecundação interna, desenvolvimento interno e direto com intensos e prolongados cuidados após o nascimento. A reprodução humana é muita cara. Cada filhote custa muita energia. Então a estratégia foi reduzir o número de filhotes gerados a cada ciclo ao mínimo, um por vez, mas protege-lo ao máximo contra as pressões ambientais.

 

O podcast acaba por aqui, mas nossa interação pode continuar em www.nerdcursos.com.br/podcasts. Lá tem o roteiro do programa, um link com a trilha sonora e meios de alimentar o podcast com dúvidas e comentários, que podem dar origem a outros programas.

Participaram deste episódio, na abertura Dick Dale com a música Misirlou, David Garret, violinista norte americano e eu, o professor Marco Nunes, investindo muita energia para te ajudar no Enem e Vestibulares.

 

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