Atividades sobre Modelos e Teorias da Evolução Vida, Terra e Universo com gabarito — 1ª série, 2ª série, 3ª série, ENEM, ETEC, FUVEST, UECE, UEL, UERJ, UFPR, UNESP (EM13CNT201)

Quando recebo no planejamento o código EM13CNT201, a primeira sensação é de que a habilidade é grande demais para caber em duas aulas. Ela fala em modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas, e eu preciso transformar isso em algo que meus alunos consigam entender e que eu consiga avaliar na prova do bimestre.

Foi assim que organizei este material: partindo de situações reais de sala de aula, com exemplos que os alunos reconhecem, e terminando com questões prontas para usar.

O que a habilidade EM13CNT201 pede, de verdade?

Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente.

Na prática, a BNCC pede que o aluno compare explicações diferentes sobre a origem e a evolução da vida, da Terra e do Universo, inclusive explicações antigas ou de outras culturas, com o que a ciência aceita hoje. Não se trata de decorar nomes de teorias, mas de perceber o que cada modelo afirma, com quais evidências, e onde ele se aproxima ou se afasta do conhecimento atual. Quando o aluno consegue dizer, por exemplo, que a ideia de geração espontânea foi substituída por experimentos que mostraram a origem dos seres vivos a partir de outros seres vivos, ele está fazendo exatamente essa comparação.

Como trabalhar EM13CNT201 em sala?

Algumas ideias que funcionam sem material caro:

• Debate em grupos: cada grupo defende uma hipótese sobre a origem da vida (panspermia, metabolismo primeiro, mundo de RNA) com base em um pequeno texto, e depois a turma compara as evidências.
• Linha do tempo na lousa: os alunos organizam modelos da origem do Universo e da Terra por época e cultura, marcando o que foi substituído e por quê.
• Análise de experimentos históricos: a classe lê um relato de experimento clássico e responde o que ele refutou e o que ainda não explicava.
• Comparação com mitos de criação: sem entrar em juízo de valor, os alunos identificam que tipo de pergunta cada explicação tenta responder.

Como avaliar essa habilidade?

Uma boa questão desse código precisa cobrar comparação, não apenas memorização. O aluno deve analisar um texto ou situação e identificar qual modelo está sendo descrito ou qual é a teoria aceita hoje. Erros comuns de avaliação são: pedir apenas a definição de um termo, usar alternativas que não se diferenciam claramente ou exigir um conceito que não foi trabalhado em sala. Quando a questão apresenta um pequeno texto-base e pede a relação entre ele e a teoria científica atual, ela cobra de fato a habilidade.

Questões prontas de EM13CNT201 (com gabarito comentado)

Questão 1: resistência de bactérias a antibióticos

Em uma pesquisa realizada em hospitais de três grandes cidades brasileiras, foram analisadas populações da bactéria Escherichia coli antes e depois de um período de uso frequente de antibióticos. No início, a maioria das bactérias era sensível ao medicamento, mas algumas já apresentavam variantes capazes de sobreviver a ele. Após o tratamento, as bactérias sensíveis diminuíram, enquanto as resistentes sobreviveram e originaram novas gerações. Ao final do estudo, a frequência de bactérias resistentes era maior nas populações analisadas.

Com base no texto, qual processo evolutivo explica o aumento da frequência de bactérias resistentes ao antibiótico?

• ❌ A) Adaptação individual — a adaptação evolutiva não consiste em uma bactéria modificar intencionalmente seu organismo durante a vida; o fenômeno ocorre em nível populacional.
• ❌ B) Convergência evolutiva — a convergência ocorre quando linhagens distintas desenvolvem características semelhantes; o texto descreve variantes dentro de uma mesma população.
• ❌ C) Mutação genética — a mutação pode originar variantes resistentes, mas o texto destaca o aumento da frequência após a eliminação das sensíveis, o que decorre da seleção natural.
• ❌ D) Deriva genética — a deriva altera frequências por acaso, especialmente em populações pequenas; aqui a mudança está ligada à ação direcionada do antibiótico.
• ✅ E) Seleção natural — o antibiótico atua como pressão seletiva: as sensíveis são eliminadas e as resistentes sobrevivem e se reproduzem, aumentando a frequência da resistência.

Questão 2: bicos das aves e a seca na ilha

Em uma ilha brasileira, uma população de aves alimentava-se de sementes pequenas e grandes. Após um período de seca, passaram a predominar sementes grandes e duras. Os pesquisadores verificaram que, antes da seca, já havia variação hereditária no formato e na espessura dos bicos. Nos anos seguintes, aves com bicos mais robustos conseguiram quebrar mais sementes, sobreviveram em maior número e deixaram mais descendentes. Depois de várias gerações, aumentou na população a frequência de aves com bicos robustos.

Com base nessas observações, qual conceito evolutivo explica o aumento da frequência de aves com bicos robustos ao longo das gerações?

• ❌ A) Mutação genética — origina novas alterações, mas o texto destaca uma variação que já existia e cuja frequência aumentou pela diferença de sobrevivência e reprodução.
• ❌ B) Especiação — envolve o surgimento de novas espécies, geralmente com isolamento reprodutivo; o texto trata de uma mesma população.
• ✅ C) Seleção natural — havia variação hereditária; com a mudança no alimento, as aves com bicos robustos sobreviveram mais e deixaram mais descendentes.
• ❌ D) Convergência evolutiva — ocorre entre espécies distintas com características semelhantes; o texto não compara espécies diferentes.
• ❌ E) Deriva genética — são mudanças aleatórias de frequência; aqui o aumento ocorreu por vantagem alimentar e reprodutiva.

Questão 3: equilíbrio entre predadores e presas

Durante uma aula de campo, alunos observam um ecossistema em equilíbrio, onde predadores e presas mantêm a população estável. Como isso reflete a evolução das espécies?

• ❌ A) Mutualismo — refere-se a interações benéficas para ambas as espécies, não ao equilíbrio predador-presa.
• ❌ B) Simbiose — envolve interações estreitas, mas não explica o equilíbrio observado.
• ❌ C) Competição — é uma interação diferente e não necessariamente relacionada a esse equilíbrio.
• ✅ D) Seleção natural — a seleção natural molda as interações entre predadores e presas ao longo do tempo.
• ❌ E) Evolução convergente — refere-se a espécies diferentes que se tornam semelhantes, não ao equilíbrio predador-presa.

Questão 4: a demonstração de Harvey sobre a circulação

ENEM - 2013. A imagem representa uma ilustração retirada do livro De Motu Cordis, de autoria do médico inglês Willian Harvey, que fez importantes contribuições para o entendimento do processo de circulação do sangue no corpo humano. No experimento ilustrado, Harvey, após aplicar um torniquete (A) no braço de um voluntário e esperar alguns vasos incharem, pressionava-os em um ponto (H). Mantendo o ponto pressionado, deslocava o conteúdo de sangue em direção ao cotovelo, percebendo que um trecho do vaso sanguíneo permanecia vazio após esse processo (H-O). A demonstração de Harvey permite estabelecer a relação entre circulação sanguínea e

A demonstração de Harvey permite estabelecer a relação entre circulação sanguínea e

• ❌ A) Pressão arterial — é importante, mas não é o foco da demonstração sobre fluxo e válvulas.
• ✅ B) Válvulas venosas — são essenciais para impedir o refluxo do sangue, o que o experimento evidencia.
• ❌ C) Circulação linfática — é um sistema diferente e não se relaciona diretamente ao experimento.
• ❌ D) Contração cardíaca — é fundamental para a circulação, mas o experimento foca na dinâmica do sangue nos vasos.
• ❌ E) Transporte de gases — é função do sangue, mas a questão se concentra na circulação.

Questão 5: fontes de energia na Terra primitiva

Ao investigar possíveis fontes de energia para reações químicas na Terra primitiva, pesquisadores compararam diferentes fenômenos. Para evitar uma comparação apenas qualitativa, todos os valores abaixo foram convertidos em potência média recebida por unidade de área, em W/m², durante o processo indicado. A radiação ultravioleta solar tinha intensidade de 4 W/m² no topo da água e, a uma profundidade d, obedecia à relação I(d) = 4e^(-10d), com d em metros. Na profundidade de 0,50 m, sua intensidade era aproximadamente 2,7 × 10^(-2) W/m². Uma descarga elétrica liberava 5 × 10^8 J sobre uma área de 1 × 10^6 m² durante 10 s, correspondendo a 50 W/m² durante a descarga. Um impacto de meteorito liberava 1 × 10^12 J sobre uma área de 1 × 10^8 m² durante 100 s, correspondendo a 100 W/m² durante o impacto. A radiação cósmica fornecia 1 × 10^(-3) W/m². Já uma fonte hidrotermal mantinha um fluxo térmico contínuo de 0,2 MW/m², isto é, 2 × 10^5 W/m², no assoalho oceânico. Assim, os valores podem ser comparados diretamente quanto ao aporte energético por unidade de área no ambiente aquático considerado.

Com base nos dados do texto, qual modelo fornecia o maior aporte energético por metro quadrado no ambiente aquático profundo?

• ✅ A) Modelo de fontes hidrotermais do assoalho oceânico — o fluxo de 2 × 10^5 W/m² supera todos os demais valores apresentados.
• ❌ B) Modelo de impactos de meteoritos na superfície oceânica — 100 W/m² é elevado, mas muito menor que 2 × 10^5 W/m².
• ❌ C) Modelo de radiação cósmica incidindo na atmosfera terrestre — 1 × 10^(-3) W/m² é o menor valor numérico apresentado.
• ❌ D) Modelo de descargas elétricas na atmosfera primitiva — 50 W/m² durante 10 s é inferior aos impactos e às fontes contínuas.
• ❌ E) Modelo de radiação ultravioleta solar penetrando na água — na profundidade indicada restam apenas 2,7 × 10^(-2) W/m², por causa da atenuação exponencial.

Questão 6: a ordem das hipóteses sobre a origem da vida

Em um debate sobre a origem da vida, foram apresentadas quatro hipóteses. A primeira propõe que moléculas orgânicas vindas do espaço teriam chegado à Terra primitiva. A segunda afirma que, em fontes hidrotermais, redes de reações químicas capazes de obter e transformar energia teriam surgido antes dos sistemas de armazenamento da informação genética. A terceira sugere que nucleotídeos formados em lagoas rasas deram origem a moléculas de RNA capazes de se replicar. A quarta defende que proteínas e ácidos nucleicos teriam evoluído conjuntamente no interior de vesículas lipídicas.

Com base no texto, qual hipótese explica a origem da vida priorizando o estabelecimento de redes metabólicas antes do surgimento de material genético?

• ❌ A) A hipótese de nucleotídeos formados em lagoas rasas originando RNA autorreplicante — descreve um mundo de RNA, em que o material genético surge como etapa inicial destacada.
• ❌ B) A hipótese de RNA autorreplicante surgindo em fontes hidrotermais antes das redes metabólicas — inverte a ordem exigida, colocando o RNA antes do metabolismo.
• ❌ C) A hipótese de proteínas e ácidos nucleicos evoluindo juntos em vesículas lipídicas — descreve coevolução, sem afirmar que o metabolismo veio primeiro.
• ❌ D) A hipótese de moléculas orgânicas extraterrestres semeando a Terra primitiva — corresponde à panspermia, que não estabelece a prioridade do metabolismo.
• ✅ E) A hipótese de redes metabólicas primitivas em fontes hidrotermais anteriores ao material genético — reações organizadas que aproveitam energia precederam as moléculas de informação genética.

Próximos passos

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Estas questões são pontos de partida para a sua aula. Revise o conteúdo de acordo com o seu plano de ensino e o seu grupo de alunos antes de aplicar em avaliações oficiais.