A classificação biológica dos seres vivos passou por profundas transformações ao longo dos anos. Inicialmente, Lineu propôs um sistema baseado em dois grandes reinos: Animalia e Plantae. Posteriormente, avanços científicos levaram à expansão desse modelo para cinco reinos (Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia), considerando características celulares e modos de nutrição. No entanto, com o advento da biologia molecular e das análises genéticas, Carl Woese, em 1977, propôs uma reorganização ainda mais abrangente, dividindo os seres vivos em três domínios: Bacteria, Archaea e Eukarya. Um estudo publicado na Nature Microbiology em 2022 revelou novas evidências genéticas de micro-organismos arqueanos em ambientes extremos, reforçando diferenças fundamentais entre Archaea e Bacteria em aspectos como composição da membrana celular e mecanismos de replicação do DNA. Essas descobertas sustentam a separação em domínios, destacando as divergências evolutivas profundas entre esses grupos.

Com base nas informações apresentadas, assinale a alternativa que representa corretamente a relação entre domínios e reinos na classificação biológica atual.

Em 2022, um estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) analisou fósseis de Tiktaalik roseae, um vertebrado pré-histórico que representa um estágio intermediário entre peixes e anfíbios. A pesquisa revelou detalhes sobre as adaptações morfológicas que possibilitaram a transição para a vida terrestre, fornecendo mais evidências sobre a evolução gradual das espécies.

Considerando a perspectiva histórica sobre o fixismo e sobre o transformismo das espécies, e sobre o fóssil descrito no excerto, pode-se afirmar corretamente que:

A introdução de organismos geneticamente modificados (OGMs) tem sido um marco na biotecnologia agrícola, trazendo benefícios como o aumento da produtividade e a resistência a pragas. Um exemplo relevante é o milho Bt (Bacillus thuringiensis), que possui genes da bactéria B. thuringiensis, conferindo resistência a determinados insetos. Um estudo publicado na Frontiers in Plant Science (2023) analisou o impacto do milho Bt em plantações dos Estados Unidos e da América Latina, demonstrando redução significativa no uso de pesticidas e aumento da produtividade em até 25%. Contudo, preocupações sobre o impacto ambiental e o surgimento de pragas resistentes têm sido levantadas. Em 2022, um surto de lagartas Spodoptera frugiperda resistentes ao milho Bt foi registrado no Brasil, destacando os desafios da resistência genética.

Uma medida biotecnológica viável para mitigar a resistência de pragas aos OGMs seria:

Em 2022, um estudo publicado na Nature Biotechnology demonstrou um avanço significativo no uso da técnica CRISPRCas9 para o tratamento da anemia falciforme. Os pesquisadores conseguiram editar o gene que codifica a hemoglobina nas células-tronco dos pacientes, corrigindo a mutação que leva à formação da hemoglobina defeituosa (HbS). Os pacientes tratados apresentaram aumento na produção de hemoglobina normal (HbA) e melhora clínica dos sintomas.

O princípio básico de funcionamento da técnica CRISPR-Cas9 e sua aplicação em terapia genética estão mais bem descritos em:

Pesquisas recentes realizadas pela Universidade de Harvard e publicadas na Nature Ecology & Evolution, em 2023, investigaram a evolução de populações de trutas arco-íris (Oncorhynchus mykiss) em rios da Califórnia, que enfrentam secas intensas devido às mudanças climáticas. Os pesquisadores observaram que, em regiões com menor disponibilidade de água, as populações de trutas desenvolveram maior resistência a períodos de estiagem, enquanto em áreas com fluxos constantes de água, essa característica não foi observada. Além disso, foi constatada uma redução no tamanho médio dos indivíduos em regiões de seca severa.

A mudança na resistência à estiagem e no tamanho dos indivíduos observados pelos pesquisadores é um fenômeno que pode ser corretamente explicado da seguinte forma:

Um dos temas que trazem desafios ao ensino de Biologia e mais especificamente sobre a evolução é a adaptação biológica. Frequentemente o termo adaptação é usado para se referir à adaptação fisiológica, à plasticidade comportamental, mas confundido como se estivesse se referindo à adaptação evolutiva. É o que ocorre, por exemplo, em textos que tratam da versatilidade das pessoas que se adaptam, ao longo de sua vida, a diferentes situações.

No contexto evolutivo, é correto afirmar que, no processo de adaptação, a entidade que se adapta é:

Após um grande incêndio que devastou uma área de Cerrado em Mato Grosso do Sul, estudantes de Biologia participaram de um projeto de monitoramento ambiental para observar a regeneração do ecossistema. Eles notaram que, algumas semanas após o fogo, as primeiras espécies a surgirem foram gramíneas e pequenas herbáceas. Com o passar dos meses, arbustos começaram a aparecer, seguidos por mudas de árvores típicas do Cerrado. Durante uma discussão em sala de aula, o professor explicou que esse processo é conhecido como sucessão ecológica secundária, caracterizado pela sequência de mudanças estruturais e biológicas em um ecossistema após uma perturbação. Ele também destacou a importância dos mecanismos de resiliência do Cerrado, um bioma adaptado a incêndios periódicos.

Com base nesse cenário, é correto afirmar, a respeito das características do processo de sucessão ecológica observada:

Durante um projeto de compostagem comunitária em uma escola de Mato Grosso do Sul, os estudantes observaram que os restos orgânicos depositados em pilhas diferentes apresentavam taxas distintas de decomposição. Enquanto uma das pilhas se decompunha rapidamente, liberando calor e com coloração escura, a outra permanecia praticamente inalterada após semanas. O professor de Ciências explicou que diversos fatores ambientais e biológicos influenciam o processo de decomposição da matéria orgânica, destacando o papel de micro-organismos, umidade, temperatura e a presença de oxigênio.

Com base nessas informações, assinale a alternativa que explica corretamente a diferença nas taxas de decomposição observadas pelos estudantes.

Chris Fields e Michael Levin, em 2020, realizaram experimentos sobre regeneração em planárias, utilizando centrífugas, e obtiveram indivíduos com corpo hipercefalizado e radialmente simétrico a partir da duplicação e simetrização de múltiplos eixos, à medida que o número de duplicatas aumenta, como na imagem a seguir:

Fonte: (Fields &Levin, 2020)

Considerando a simetria bilateral nas planárias, e os resultados obtidos com o experimento descrito, no qual se obteve planárias com corpo radialmente simétrico, pode-se afirmar que:

O aquecimento global está alterando significativamente o equilíbrio dos ciclos biogeoquímicos do planeta. A elevação das temperaturas médias globais, as mudanças nos padrões de precipitação e o derretimento das geleiras impactam diretamente a dinâmica de nutrientes e gases essenciais para os ecossistemas. Segundo estudos recentes do IPCC Climate Change Report, 2023, as mudanças climáticas impactam ciclos biogeoquímicos e têm por consequências ambientais:

I. Aumento da acidificação dos oceanos, afetando corais e organismos marinhos calcificadores;
II. Intensificação da eutrofização em corpos d'água devido ao aumento do escoamento agrícola;
III. Maior liberação de metano pelo derretimento do permafrost em regiões árticas;
IV. Redução da capacidade de fixação de nutrientes em solos devido ao aumento de queimadas em florestas tropicais.

A correta associação entre cada consequência ambiental citada e o respectivo ciclo biogeoquímico impactado está em: