Passarolas Autores: Al Janulaw e Judy Scotchmoor, The University of California Museum of Paleontology, Berkeley

Resmo: A atividade clássica "bico de pássaro" (em inglês) geralmente coloca os alunos a tentar pegar em vários objetos com uma grande variedade de "bicos", incluindo tesouras, colheres, etc. Esta abordagem, tradicional nos EUA, demonstra a competição num sentido ecológico, mas não demonstra claramente a variação dentro de uma população, algo que é fundamental para a evolução. Na atividade Passarolas os "bicos" são todos iguais, exceto no tamanho. A proporção de aves de bico grandes, médio e pequeno muda em resposta aos tipos disponíveis de alimentos.

Conceitos da aula:

• Evolução resulta de seleção atuando sobre a variação genética dentro de uma população.
• Adaptações muitas vezes persistem numa população porque trazem algum tipo de vantagem.
• Características herdadas afetam a probabilidade de sobrevivência e reprodução de um organismo.
• A evolução atua sobre o que existe.
• A proporção de indivíduos com características vantajosas pode aumentar devido à sua maior probabilidade de sobreviverem e se reproduzirem.
• A especiação requer isolamento reprodutivo.

Gama de níveis: 6–12

Materiais: 750 g de milho 500 g de favas 255 berlindes 20 clipes de prender papéis grandes (6 a 7 cm de lado) 20 clipes de prender papéis médios (cerca de 5 cm de lado) 20 clipes de prender papéis pequenos (cerca de 3 cm de lado) 30 copos de plástico 1 transparência Valor Nutricional (pdf) 1 transparência População de Passarolas (pdf) 1 transparência Passarolandia (pdf) 1 projetor de acetatos

Preparação Prévia: Reúna os materiais.

Coloque o "alimento" em seis sacos conforme descrito abaixo, e rotule os sacos de acordo com a tabela.

Tempo: Uma aula

Grupos: Inicialmente, dois grupos de seis, alargando-se para a maioria da classe

Informação para os professores:

A evolução é o resultado da seleção natural atuando sobre a variação dentro de uma população. Organismos com traços favorecidos no âmbito de um determinado conjunto de circunstâncias ambientais têm uma vantagem seletiva sobre os indivíduos com características diferentes. É este mecanismo que conduz à especiação. É importante compreender que as características favorecidas são apenas vantajosas dentro de uma situação particular, e podem não ajudar à sobrevivência em circunstâncias diferentes. A longa cauda de um gato pode ajudar a equilibrar num galho de árvore, mas ser desvantajoso numa casa com portas a fechar frequentemente. No caso das Passarolas fictícias, diferentes tipos de alimentos favorecem bicos de diferentes tamanhos. Um tamanho de bico só é superior a outro num determinado contexto.

Explore estes links (em inglês) para informações adicionais sobre os temas abordados nesta lição:

• Adaptação
• Seleção Natural

Vocabulário: evolução, variação, população, adaptação, vantagem, característica, especiação, isolamento reprodutivo

Procedimento:

1. Exiba a transparência Passarolandia e conte à turma uma história fantasiosa mas envolvente sobre uma população de pássaros imaginários (Passarolas) que vive feliz num lugar fictício distante, conhecido como Passarolandia. Diga à turma que, de alguma forma, a grande população se dividiu em duas populações menores, leste e oeste. Talvez uma cadeia de montanhas se tenha formado muito depressa, ou pode ser que um bando de Passarolas se tenha perdido e acabado no lado oposto de um conjunto pré-existente de montanhas. (Isto é fictício, então divirta-se a contar.)
2. Peça aos alunos para observarem as semelhanças e diferenças entre as aves. Ajude-os a perceber que os bicos das aves variam em tamanho, divididos em três grupos: grande, médio e pequeno.
3. Explique que aves com bicos de tamanhos diversos normalmente se dão bem, mas que é preciso mais energia (mais alimento, ou alimentos mais energéticos) para manter o tamanho de bico maior do que os tamanhos mais pequenos.
4. Exiba a transparência Valor Nutricional em megacalorias. Dê tempo aos estudantes para apreenderem que os diversos alimentos têm valores nutricionais diferentes, e que as aves de diferentes tamanhos de bico têm necessidades diferentes.
5. Escolha seis alunos para serem aves do leste e seis para serem aves do oeste. Dentro de cada grupo, dê clipes grandes a dois alunos, clipes médios a dois alunos, e clipes pequenos a dois alunos. Cada aluno/ave também recebe um copo de plástico para servir como seu estômago. Diga-lhes que, a fim de comer, eles devem usar os clipes corretamente (demonstrar como agarrar a "comida" com os clipes), e que devem colocar tudo o que comem com sucesso nos seus estômagos.
6. Espalhe o alimento para a 2ª temporada em dois lugares que representam a Passarolandia de Leste e de Oeste.
7. Dê-lhes 15 segundos para comerem tudo o que podem. Certifique-se de que eles não arrastam ou empurram a comida para os seus estômagos, porque isso iria distorcer os resultados.
8. Depois do frenético banquete, exiba a transparência Valor Nutricional. Peça aos alunos para calcularem o valor nutricional dos alimentos que comeram. Se um aluno não comeu o suficiente para sobreviver, então ele devolve o seu bico e senta-se. Se um aluno comeu o suficiente para sobreviver, então ele continua como parte da população. Cada aluno que comeu o suficiente para se reproduzir recebe outro bico do mesmo tamanho que o seu, e seleciona um aluno do público para ser sua prole.
9. Faça com que uma equipa de alunos limpe todos os restos de comida do chão.
10. Exiba a transparência População de Passarolas. Registe 2 pássaros em cada uma das caixas etiquetadas 1ª Temporada porque esse era o número inicial. Peça às aves de leste e de oeste que estejam em jogo para meterem os seus bicos no ar. Inclua todas as aves sobreviventes e ainda os seus descendentes. Anote os números nas caixas da 2ª Temporada. (Nota: estas são as aves resultantes da 2ª Temporada de alimentação, tal como descrito na tabela em cima.)
11. Repita os passos 6–9 com a comida para a 3ª Temporada.
12. Repita os passos 6–9 com a comida para a 4ª Temporada.
13. Peça aos alunos para devolverem os seus bicos e arrumarem a confusão.
14. Exiba a transparência População de Passarolas e peça aos alunos que escrevam o que é que pensam que os números querem dizer.
15. Peça aos alunos que descrevam o que aconteceu com as populações de Passarolas e o que acham que causou as mudanças.
16. Mantenha a discussão de forma a que os alunos possam construir a sua compreensão de que a seleção pode acontecer dentro de uma população, favorecendo um tipo em detrimento de outro.

Realçando a natureza e o processo da ciência
Passarolas é uma lição sobre a evolução, e não sobre a natureza e o processo da ciência. No entanto, existem modificações que podem ser feitas que podem conectar esta simulação com a ciência real.

• Saliente a importância da partilha e análise de dados. Cada turma de alunos vai observar mudanças ligeiramente diferentes nas suas populações da Passarolas. Reúna dados de todas as turmas para compartilhar com os alunos. Compare os resultados combinados com os de cada sala de aula individual. Por que é que eles diferem? Será que os alunos realmente esperam que cada turma obtenha exatamente os mesmos resultados — mesmo se todos eles implementaram o procedimento exatamente da mesma forma? Por quê ou por que não? Será que ter dados de várias turmas aumenta ou diminui a sua confiança nas suas conclusões sobre a atividade? Use essas perguntas para começar a explicar as questões de confiança e incerteza na ciência.
• Enfatize que a ciência é feita por pessoas. Esta atividade é baseada na pesquisa de Peter e Rosemary Grant, que estudaram as mudanças nas populações de tentilhões em resposta a mudanças ambientais nas Ilhas Galápagos. Conte a história dos Grants e os seus dados reais, que pode encontrar em Finch Beak Data Sheet (em inglês). Um relato mais completo da história pode ser encontrado no livro, The Beak of the Finch (em inglês), por Jonathan Weiner. Discuta os benefícios e os resultados da pesquisa dos Grants.