A investigação ecológica pode ser realizada em diferentes níveis de organização. Uma população reúne indivíduos da mesma espécie em determinada área; uma comunidade compreende populações de espécies diferentes; e um ecossistema inclui a comunidade e os componentes físicos e químicos do ambiente.

CLARK, Mary Ann; DOUGLAS, Matthew; CHOI, Jung. Biologia 2e [Biology 2e]. Houston: OpenStax, 2018. Seção 44.1: O campo de estudo da Ecologia [The Scope of Ecology]. Disponível em: . Acesso em: 13 jul. 2026. Tradução e adaptação.

Em um levantamento realizado em uma área de Caatinga, os pesquisadores organizaram a investigação em três etapas:

• na primeira, registraram o número de indivíduos de uma espécie de cacto;
• na segunda, incluíram as populações de cactos, insetos, aves, répteis e fungos e as relações estabelecidas entre elas;
• na terceira, acrescentaram dados sobre temperatura, disponibilidade de água, composição do solo e fluxo de nutrientes.

A passagem da segunda para a terceira etapa corresponde à mudança do nível de comunidade para o de ecossistema porque ocorre

Mutações são alterações na sequência do DNA que podem surgir por falhas durante a replicação ou pela ação de agentes mutagênicos. Seus efeitos dependem da região afetada, da modificação eventualmente produzida na proteína e das condições em que o organismo vive. Por constituírem novas variantes genéticas, as mutações fornecem matéria-prima para os processos evolutivos.

UNIVERSIDADE DA CALIFÓRNIA. Museu de Paleontologia. Os efeitos das mutações [The effects of mutations]. Understanding Evolution. Berkeley: Universidade da Califórnia, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 13 jul. 2026. Tradução e adaptação.

Pesquisadores identificaram três mutações diferentes em um gene responsável pela produção de uma enzima bacteriana:

Mutação	Resultado observado
I	Houve alteração de um nucleotídeo, mas o mesmo aminoácido foi incorporado à proteína e sua atividade permaneceu inalterada.
II	A substituição de um aminoácido no sítio ativo reduziu intensamente a atividade da enzima e o crescimento bacteriano.
III	Em um ambiente contendo determinado antibiótico, a alteração da enzima permitiu maior sobrevivência e reprodução das bactérias portadoras.

A comparação entre os resultados demonstra que

 

A redução do fluxo gênico entre populações pode resultar de mecanismos que atuam antes ou depois da formação do zigoto. Barreiras pré-zigóticas impedem o acasalamento ou a fecundação, enquanto barreiras pós-zigóticas comprometem a viabilidade ou a fertilidade dos descendentes híbridos.

CLARK, Mary Ann; DOUGLAS, Matthew; CHOI, Jung. Biology 2e. Houston: OpenStax, 2018. Seção 18.2: Formation of New Species. Disponível em: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/18-2-formation-of-new-species. Acesso em: 13 jul. 2026.Tradução e Adaptação.

Duas populações de insetos vivem na mesma região e utilizam a mesma espécie vegetal para alimentação e reprodução. A população I atinge a fase adulta e se reproduz no início da estação chuvosa, enquanto a população II se reproduz no final dessa estação. Em condições naturais, não foram observados cruzamentos entre elas.

No laboratório, pesquisadores sincronizaram artificialmente os períodos reprodutivos. Nessas condições, indivíduos das duas populações acasalaram e produziram descendentes viáveis e férteis.

O mecanismo responsável pela redução do fluxo gênico em condições naturais é o isolamento

A comparação de sequências homólogas de DNA constitui uma das fontes de evidências utilizadas na reconstrução das relações evolutivas. As diferenças acumuladas nessas sequências permitem formular hipóteses sobre a história de divergência das linhagens, que podem ser confrontadas com dados morfológicos, embriológicos e paleontológicos.

CLARK, Mary Ann; DOUGLAS, Matthew; CHOI, Jung. Biology 2e. Houston: OpenStax, 2018. Seção 20.2: Determining Evolutionary Relationships. Disponível em: . Acesso em: 13 jul. 2026. Tradução e Adaptação.

Pesquisadores compararam uma sequência homóloga de DNA com 1.000 pares de bases em quatro espécies. O número de diferenças encontradas entre cada par foi registrado na tabela.

Espécies comparadas	Diferenças entre as sequências
P e Q	12
P e R	86
P e S	91
Q e R	83
Q e S	88
R e S	25

Considerando somente os dados moleculares apresentados, a hipótese mais consistente sobre as relações evolutivas entre essas espécies é a de que

 

Durante uma aula sobre evolução biológica, um professor apresentou aos estudantes uma analogia baseada na história dos dispositivos de armazenamento de dados. Na sequência descrita, disquetes, discos compactos, dispositivos portáteis e armazenamento em nuvem apareciam ordenados cronologicamente, como se cada tecnologia mais recente representasse o aperfeiçoamento e a substituição da anterior.

Em seguida, o professor solicitou que a turma avaliasse os limites dessa analogia para explicar a evolução dos seres vivos, considerando a diversificação das linhagens, a ancestralidade comum e a atuação dos mecanismos evolutivos em diferentes condições ambientais.

Na discussão, o professor deve destacar que a analogia utilizada, caso não seja problematizada, pode reforçar a concepção equivocada de que

A seleção natural pode modificar a composição de uma população quando determinadas variações hereditárias influenciam a sobrevivência ou o sucesso reprodutivo dos indivíduos. A identificação desse processo exige comparar a variação existente antes da pressão ambiental com as mudanças observadas nas gerações posteriores.

FUTUYMA, Douglas J.; KIRKPATRICK, Mark. Evolution [Evolução]. 4. ed. Sunderland: Sinauer Associates, 2017. Tradução e adaptação.

Antes da aplicação de um inseticida, pesquisadores analisaram uma população de insetos e constataram que aproximadamente 3% dos indivíduos possuíam uma variante genética associada à resistência ao produto. A população foi então dividida em dois grupos:

• no grupo I, exposto ao inseticida, os indivíduos resistentes apresentaram maior sobrevivência e deixaram mais descendentes;
• no grupo II, não exposto, a proporção de indivíduos portadores da variante permaneceu próxima de 3%.

Após várias gerações, a proporção de indivíduos portadores da variante de resistência alcançou 70% no grupo I, mas permaneceu próxima de 3% no grupo II.

Com base nas informações apresentadas, a comparação dos resultados demonstra que

O sistema CRISPR-Cas9 utiliza uma molécula de RNA-guia para direcionar a enzima Cas9 até uma região do DNA. O reconhecimento depende do pareamento entre bases do RNA e da sequência-alvo, além da presença de uma sequência adjacente denominada PAM. Depois da clivagem, os mecanismos celulares de reparo atuam sobre o DNA e podem produzir a modificação genética pretendida.

DOUDNA, Jennifer A.; CHARPENTIER, Emmanuelle. The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science, v. 346, n. 6213, art. 1258096, 2014. DOI: 10.1126/science.1258096. Adaptado.

Em um experimento de edição gênica, pesquisadores utilizaram dois RNAs-guia direcionados à mesma região:

• o RNA-guia I apresentava complementaridade elevada com a sequência-alvo;
• o RNA-guia II possuía alterações em alguns nucleotídeos, mas conservava correspondência parcial com a sequência-alvo.

Após o tratamento, o sequenciamento revelou que ambos produziram modificações na região pretendida. Entretanto, nas células tratadas com o RNA-guia II, também foram encontradas alterações em outra região do genoma com sequência parcialmente semelhante ao alvo.

O resultado obtido com o RNA-guia II evidencia que

Genes localizados nos cromossomos sexuais podem apresentar padrões de transmissão diferentes daqueles observados em genes autossômicos. A manifestação de uma característica recessiva depende tanto da localização do alelo quanto da constituição cromossômica do indivíduo.



Em uma família, a característica representada no heredograma aparece com maior frequência entre os homens. Também se observa que homens afetados não transmitem diretamente a característica aos filhos do sexo masculino, embora o alelo possa reaparecer em gerações posteriores por intermédio das filhas.

Esse padrão de transmissão é explicado pelo fato de que

A expressão da informação genética envolve a transcrição do DNA em RNA e a posterior tradução do RNA mensageiro em proteína. Embora esses processos estejam presentes em células procarióticas e eucarióticas, sua organização espacial e temporal varia conforme o grau de compartimentalização celular.

ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. Adaptado.

Em uma investigação sobre expressão gênica, foram analisadas células humanas e bacterianas. Nas bactérias, ribossomos foram observados traduzindo moléculas de RNA mensageiro que ainda estavam sendo sintetizadas. Nas células humanas, a tradução ocorreu somente depois que o RNA foi processado e transportado para o citoplasma.

A diferença observada entre os dois tipos celulares decorre do fato de que

Durante uma aula sobre transporte através da membrana plasmática, um professor propôs uma investigação com células animais colocadas, separadamente, em três soluções contendo solutos que não atravessavam livremente a membrana:

• na solução I, a concentração de solutos era maior que a do interior celular;
• na solução II, a concentração era equivalente à do interior celular;
• na solução III, a concentração era menor que a do interior celular.

Após determinado período, os estudantes observaram retração das células na solução I, manutenção do volume na solução II e aumento do volume na solução III. Ao discutirem os resultados, eles apresentaram diferentes explicações para o fenômeno observado.

Na sistematização dos conhecimentos construídos durante a atividade, a explicação que o professor deve validar é a de que