Biological evolution is an inherently non-equilibrium process, by which a population acquires a new genetic composition, optimally suited to its present environment. Far from being the slow process it is traditionally viewed as, the rapid evolution of microbes is causing serious global concern in the acquisition of microbial resistance to antibiotics. Better understanding of the mechanisms that govern the evolution of microbes is therefore of paramount importance. In many traditional models, evolution occurs over the space of all possible genetic states (genotypes). These are assigned a quantity called fitness, which quantifies that genotype's suitability over others to thrive within its present environment. A population of replicating cells can evolve over this space under the competing influences of random variations of the genotype (i.e. mutations) and the increased likelihood of success for fitter genotypes (i.e. selection). Many of these models fail to account for the observation that biological diversity is rife, even amongst genetically identical cells that exist in the same environment. This diversity manifests itself as a difference in phenotype (the observable traits of an organism). It means that organisms with the same genotype, but a different phenotype, may have different fitnesses. Therefore, when phenotypic heterogeneity is apparent, evolution over genotype space should consider different fitness landscapes for each of the distinct phenotypic states that exist. Phenotypic heterogeneity has long been observed in populations of microbes. Often these can switch between different phenotypic states for a number of reasons. A common example of this is stochastic phenotype switching, in which cells randomly switch between two phenotypic states, without any inducing influence. This has been shown to benefit populations of cells that are subject to fluctuating environmental conditions, or by creating a division of labour in the population. In this work, I examine the possibility of another role for stochastic phenotype switching: as a mechanism that can accelerate evolution even in a static environment. During evolution, populations can spend large amounts of time trapped at local peaks on a fltness landscape. A cell that switches phenotype will change to a different fitness landscape, which may allow for faster genetic evolution. I begin this work in Chapters 3 and 4, where I present a model of an evolving population of haploid cells, trapped at a local peak on a 1D fitness landscape. These cells have access to a second phenotypic state, in which the fitness landscape is uniform. The focus of this study is to see the effect that stochastic phenotype switching to this secondary phenotype has on the populations evolution of a target state. In Chapter 3 I study this numerically and identify an optimal range for the rate of phenotype switching, within which the time taken for the process can be reduced by many orders of magnitude. I also find that if the frequency of switching is allowed to evolve, then the likely evolutionary trajectory taken by a population is one that first evolves a switching frequency to within the identified optimal range, before escaping from the local peak. In Chapter 4 I present an analytic study of the same model. The aim here is to recover the numerical results from Chapter 3. I employ numerous analytic techniques to show the existence of the optimal range, while developing an analytic approach that allows a study of the model at parameter values that are otherwise difficult to simulate. This same model is extended in Chapter 5 to consider evolution over a more complex genotype space: that of a hypercube. Here, genotypes correspond to particular binary sequences, which can be used as representations of many biological states of interest; for example, nucleotide sequences in DNA or the presence and absence of important mutations in specific genes. My focus here is again on the effect that stochastic phenotype switching has on how a population of cells evolves over genotype space. This is studied numerically for various kinds of randomly generated fitness landscapes. I find that in some instances phenotype switching can significantly benefit a population. However, in other instances it can significantly hinder the evolution, increasing the time taken for the process by many orders of magnitude. Finally, in Chapter 6 I present a model that explores how a population of the bacterium Escherichia coli (E. coli) evolves resistance to the antibiotic ciprofloxacin. This work is motivated by the observed rapid acquisition of resistance of E. coli when exposed to sub-lethal concentrations of the antibiotic. Upon damage to their DNA, cells can induce a switch to a secondary phenotypic state (as part of the SOS response), in which DNA repair and an increased rate of mutations occur. Using this model, with empirical data for the fitness and susceptibility of genotypes, I numerically explore the dependence of rapid evolution on the existence of this secondary phenotypic state. I find that the model predicts, over the short timescales considered, that the evolution of sufficient resistance requires the existence of the secondary phenotypic state. The findings of this work is that the phenotypic switching of cells can have a significant impact on how populations evolve in static environments. While stochastic phenotype switching can help populations escape from local peaks, it can also trap populations on sub-optimal landscapes if the frequency of switching is too low.

Made available in DSpace on 2012-05-07T14:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 000037.pdf: 1178315 bytes, checksum: c52e2628c73f654956019664659355a0 (MD5) Previous issue date: 2008 / O livro Funcções do Cerebro (1876), do médico baiano Domingos Guedes Cabral (1852-1883), é reconhecido como um dos primeiros trabalhos nacionais a expor e defender teorias darwinistas. A importância deste fato liga-se diretamente à dinâmica do final do século XIX, quando os intelectuais brasileiros dialogavam intensamente com teorias européias a fim de interpretar os problemas nacionais contemporâneos, tais como Guerra do Paraguai, escravidão, regime político, adoção de mão de obra imigrante e educação do povo. Ciente da necessidade de maiores investigações em relação à recepção das teorias evolucionistas no Brasil, este trabalho se propôs a investigar o livro Funcções do Cerebro (1876) perseguindo dois objetivos principais: 1)esclarecer como Guedes Cabral compreendeu e utilizou o evolucionismo em sua argumentação e 2)demonstrar a finalidade do argumento de Guedes Cabral, ou seja, qual o sentido que suas idéias apresentam. Como orientação metodológica foram utilizados os trabalhos de Jean Baptiste Lamarck (1744­-1829), Herbert Spencer (1820-1903), Charles Darwin (1809-1882), e Ernst Haeckel (1834-­1919), além das discussões de Mayr (1998) e John C. Greene (1981) acerca dos significados do termo darwinismo.

Orientador: Renato Eugênio da Silva Diniz / Banca: Yara Lygia Nogueira Saés Cerri / Banca: Luciana Maria Lunardi Campos / Resumo: O tema Evolução é de extrema importância no campo da Biologia, principalmente por possibilitar uma visão sintética dos conhecimentos acerca dos seres vivos. Em relação ao currículo de Biologia no Ensino Médio, propostas curriculares oficiais vêm sugerindo que: a) os conteúdos biológicos sejam abordados sob o enfoque ecológico-evolutivo; b) a partir de uma abordagem histórica dos seres vivos, sejam evidenciadas as transformações das diversas formas de vida ao longo do tempo geológico; c) seja adotada a perspectiva histórica da produção dos conhecimentos, tendo como pressuposto que a Ciência é um processo dinâmico, em constante transformação e não-neutra, sendo influenciada pelo contexto social de cada época. Esta pesquisa teve como objetivos: identificar e analisar concepções de professores de Ciências e Biologia sobre conteúdos de Evolução e seu ensino, em um contexto de formação continuada sobre o tema; contribuir para as discussões sobre o ensino de conteúdos de Evolução na disciplina de Biologia no Ensino Médio, tendo como referência a análise das concepções dos professores participantes da investigação. Realizou-se um curso de 40 horas de duração, dividido em 5 encontros, tendo como foco a discussão de questões conceituais sobre Evolução e sua importância no currículo de Biologia no Ensino Médio. Os dados para a pesquisa foram provenientes de: a) questionário para levantar dados gerais do grupo e idéias iniciais sobre Evolução; b) observação e registro dos encontros; c) entrevistas realizadas individualmente com cada professor após o curso; d) planos de ensino utilizados pelos professores. Esses dados foram categorizados e analisados através do método de análise de conteúdo. Os resultados da pesquisa indicaram problemas conceituais dos professores, tais como a ocorrência da herança dos caracteres adquiridos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Evolution is a subject of extremely importance in Biology field, mainly because it gives a synthetic view of the knowledge about living beings. With relation to biological curriculum in secondary level, official documents have been suggesting to: a) deal with biological contents in an ecological-evolutionary approach; b) adopt an historical perspective of living beings, giving evidences of life transformations along geological time; c) adopt an historical perspective of the knowledge production, having as requirement that Science is a dynamic process, in constant transformation and non-neutral, being influenced by social context in each time. The purposes of this research was: to identify and to analyse Science and Biology teachers conceptions about Evolution contents and the teaching of these topics, in a teacher education context about the theme; to contribute with the discussions about the teaching of Evolution topics in secondary level, having as references the analyses of conceptions of the participating teachers of this investigation. A course with 40 hours was developed; it was divided in 5 meetings, having as focus of discussion Evolution concepts and their importance to Biology curriculum in secondary level. Data were provided from: a) questionnaire to obtain general data about the teachers and their initial ideas about Evolution; b) observation and writing notes during the meetings; c) interviews conducted individually with each teacher after the course; d) teaching planning used by these teachers. Data were categorized and analysed by the method of content analysis. The results indicated conceptual problems of the teachers, like the occurrence of inheritance of acquired characteristics, the association of Evolution with progress and the idea that the human being is the top of evolutionary process. Difficulties also were verified in deal with philosophical... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2012-05-07T14:48:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 000003.pdf: 682019 bytes, checksum: 7b51a1dbed78cae7ef4c5ce507a609bf (MD5) Previous issue date: 2005 / O presente trabalho analisa o status das emoções animais na edificação de uma teoria da mente em Charles Darwin, tendo como principais fontes primárias as obras The Descent of Man and Selection in Relation to Sex (DARWIN, 1998a [1871]) e The Expression of the Emotions in Man and Animals (DARWIN, 1998b [1872]). Defendo que as emoções são um atributo de importância crucial no estabelecimento de uma teoria darwiniana da mente. Dentre os vários componentes da teoria da evolução de Charles Darwin, destaco a noção de “origem comum” (common descent) como a mais diretamente ligada à questão das emoções animais, pois esse conceito fundamenta a tese de uma continuidade mental entre animais e humanos. Chamo atenção para o fato de que há uma tendência na literatura de confundir emoções com expressões emocionais, o que tem reforçado certos equívocos quanto ao papel das emoções na teoria darwiniana. Um desses equívocos diz respeito às próprias fontes, e contrariando a literatura especializada defendo que na verdade as emoções enquanto estados mentais são analisadas por Darwin principalmente em dois capítulos do Descent, e não no Expression.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-03-22Bitstream added on 2014-06-13T20:32:16Z : No. of bitstreams: 1 licatti_f_me_bauru.pdf: 2588175 bytes, checksum: 4e70ebd25d9f75f4afe1e328c6a1de9d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O tema Evolução é de extrema importância no campo da Biologia, principalmente por possibilitar uma visão sintética dos conhecimentos acerca dos seres vivos. Em relação ao currículo de Biologia no Ensino Médio, propostas curriculares oficiais vêm sugerindo que: a) os conteúdos biológicos sejam abordados sob o enfoque ecológico-evolutivo; b) a partir de uma abordagem histórica dos seres vivos, sejam evidenciadas as transformações das diversas formas de vida ao longo do tempo geológico; c) seja adotada a perspectiva histórica da produção dos conhecimentos, tendo como pressuposto que a Ciência é um processo dinâmico, em constante transformação e não-neutra, sendo influenciada pelo contexto social de cada época. Esta pesquisa teve como objetivos: identificar e analisar concepções de professores de Ciências e Biologia sobre conteúdos de Evolução e seu ensino, em um contexto de formação continuada sobre o tema; contribuir para as discussões sobre o ensino de conteúdos de Evolução na disciplina de Biologia no Ensino Médio, tendo como referência a análise das concepções dos professores participantes da investigação. Realizou-se um curso de 40 horas de duração, dividido em 5 encontros, tendo como foco a discussão de questões conceituais sobre Evolução e sua importância no currículo de Biologia no Ensino Médio. Os dados para a pesquisa foram provenientes de: a) questionário para levantar dados gerais do grupo e idéias iniciais sobre Evolução; b) observação e registro dos encontros; c) entrevistas realizadas individualmente com cada professor após o curso; d) planos de ensino utilizados pelos professores. Esses dados foram categorizados e analisados através do método de análise de conteúdo. Os resultados da pesquisa indicaram problemas conceituais dos professores, tais como a ocorrência da herança dos caracteres adquiridos... / Evolution is a subject of extremely importance in Biology field, mainly because it gives a synthetic view of the knowledge about living beings. With relation to biological curriculum in secondary level, official documents have been suggesting to: a) deal with biological contents in an ecological-evolutionary approach; b) adopt an historical perspective of living beings, giving evidences of life transformations along geological time; c) adopt an historical perspective of the knowledge production, having as requirement that Science is a dynamic process, in constant transformation and non-neutral, being influenced by social context in each time. The purposes of this research was: to identify and to analyse Science and Biology teachers conceptions about Evolution contents and the teaching of these topics, in a teacher education context about the theme; to contribute with the discussions about the teaching of Evolution topics in secondary level, having as references the analyses of conceptions of the participating teachers of this investigation. A course with 40 hours was developed; it was divided in 5 meetings, having as focus of discussion Evolution concepts and their importance to Biology curriculum in secondary level. Data were provided from: a) questionnaire to obtain general data about the teachers and their initial ideas about Evolution; b) observation and writing notes during the meetings; c) interviews conducted individually with each teacher after the course; d) teaching planning used by these teachers. Data were categorized and analysed by the method of content analysis. The results indicated conceptual problems of the teachers, like the occurrence of inheritance of acquired characteristics, the association of Evolution with progress and the idea that the human being is the top of evolutionary process. Difficulties also were verified in deal with philosophical... (Complete abstract click electronic access below)

L’évolution du vivant est un concept majeur pour les sciences biologiques contemporaines, mais également un objet d’enseignement complexe. En France, l'évolution du vivant est introduit dès l’école primaire. Cet enseignement ne devient explicite qu’en fin de la scolarité obligatoire. Cette étude vise à mieux comprendre comment les conceptions de collégiens français sur l’évolution du vivant se modifient tout au long du collège et comment leurs conceptions du hasard peuvent influencer leur acceptation et leur compréhension de ce concept. Pour cela, un questionnaire, UnRESt est élaboré et permet d’étudier les conceptions de plus de 1600 collégiens de l'évolution du vivant et du hasard, et d’établir les relations éventuelles entre ces deux types de conceptions. Il est construit sur la base des résultats obtenus dans des études exploratoires (questionnaire ouvert, discussion à visée philosophique). L’étude révèle que, quel que soit le niveau de classe, la moitié des collégiens interrogés acceptent l’évolution du vivant, et un tiers d’entre eux semblent avoir une compréhension en désaccord avec une pensée évolutionniste. Selon les espèces étudiées, une vision explicative 'transformiste' subsiste chez les élèves. L’étude révèle également que l’acceptation et la compréhension de l’évolution du vivant sont en lien avec les conceptions du hasard. En particulier, les résultats témoignent d’un obstacle dans l’utilisation du mot hasard au sens de contingence, ainsi qu’une influence de leur vision du hasard ‘probabliste’ sur leur compréhension des mécanismes d’évolution. Cette recherche appelle à laisser une place plus importante au hasard dans l’enseignement au collège. / Evolution of living species is a major concept for the contemporary biological sciences, but also a complex object of teaching. In France, the evolution of living species starts in primary school. This teaching becomes well identified only at the end of compulsory schooling. This study aims a better understanding on the change of the conceptions of secondary school students along junior high school and how their conceptions of randomness can influence their acceptation and their understunding of this concept. Consequently, a questionnaire, UnRESt has been elaborated to study the mainstream conceptions of more than 1600 students about the evolution of living and randomness and to find potential links between these two types of conceptions. The UnRESt ingineering is based on exploratory studies (open-ended questions, philosophical discussion). The study shows that a half of the students accept the evolution of living species and a third of them seems to have an understanding in opposition with an evolutionist understanding. According to the species studied, a ‘transformist’ vision is favoured by student. They highlights also that the acceptation and the understanding of the evolution are related to the students’ conceptions of randomness. More specifically, the results show an obstacle in the use of the word randomness with the meaning of contingency and an influence of their vision of ‘probabilist’ randomness on their understanding of the evolution mechanisms. The research concludes on the place to give to the scientific concept of randomness in the teaching in secondary school.

A base evolucionaria da senescência é um problema biológico de longa data. Senescência, no sentido da deterioração progressiva de um organismo, distingue-se de envelhecimento, ou a mera passagem do tempo. Como, pelo menos em mamíferos, senescência e envelhecimento ocorrem simultaneamente, os termos são tomados erroneamente como sinônimos. A senescência parece explicada pelo desgaste do organismo, levando a um paradoxo frente aos mecanismos de seleção natural, pois, sendo a maquinaria biológica portadora de mecanismos de auto-reparo, esperáramos o aprimoramento destes, com gradual eliminação da deterioração associada ao envelhecimento. Historicamente, procurou-se resolver este paradoxo imaginando-se que a senescência conferisse uma vantagem adaptativa, mas este argumento, que requereria distinguir os indivíduos mais velhos, é circular. A partir de meados do século XX, três hipóteses prevaleceram. O acúmulo de mutações, proposto por Medawar (1951), considera que o decaimento gradual da força de seleção com a idade favorece o acúmulo de genes deletérios expressos em idades avançadas. O antagonismo pleiotrópico, proposto por Williams (1957), defende que genes ligados a características benéficas e deletérias poderiam ser, em certas condições, favoravelmente selecionados. Finalmente, a teoria da soma descartável, proposta por Kirkwood (1975), sugere que organismos são favoravelmente selecionados quando investem em Reprodução mesmo em detrimento da manutenção somática. A descrição dinâmica dos fenômenos envolvidos em cada hipótese e a contribuição relativa de cada uma é, ainda, objeto de debate. O presente trabalho visa ao desenvolvimento de modelos computacionais estocásticos que mimetizem as condição para cada uma delas. Iniciamos o desenvolvimento pela ordem histórica, testando o mecanismo proposto por Medawar, que é o objeto desta tese. A teoria do acúmulo de mutações encontrou críticos que sugerem que este mecanismo levaria os efeitos deletérios à sincronia em idades muito avançadas, tornando a senescência um fenômeno repentino e limitado a tais idades. Isto contrariaria a observação experimental, pois a senescência é um processo gradual e mesmo animais silvestres exibem fenômenos senescentes detectáveis precocemente. Para manter a modelagem compatível com o conhecimento atual sobre genética de populações, incluímos neste modelo os efeitos da seleção, da deriva genética e de diferentes taxas de mutação. Como previsto, em nossas simulações a moda das idades de manifestação dos genes deletérios se estabilizou apenas em idades muito avançadas, próximas ao término das distribuições etárias. Também como esperado, estas distribuições terminaram em idades mais precoces nos cenários de maior mortalidade extrínseca. No entanto, em todas as nossas simulações, houve distribuição mais ou menos larga das idades de manifestação em torno da moda. A distribuição alargou-se com o aumento da probabilidade de mutação, sugerindo que as idades de manifestação podem espalhar-se ao longo da vida, chegando, em alguns cenários, à manutenção de alelos com manifestação ao nascer. Isto é compatível com o modelo de alelos ineptos utilizado em genética populacional, em que diferentes variantes concorrem até atingirem um equilíbrio entre seleção, mutação e deriva genética. Considerando-se o critério demográfico para senescência, em que a mortalidade aumenta em função da idade, podemos dizer que as nossas simulações evoluíram populações senescentes. Embora nossos dados não contrariem as outras teorias da senescência, claramente mostram que a perda da força de seleção não é um mecanismo suficiente para a senescência. Especialmente com alelos de expressão tardia, as forças de deriva podem ser preponderantes e devem ser levadas em conta para explicar a evolução da senescência / The evolutionary basis of senescence is a long standing biological problem. Senescence, in the sense of progressive deterioration of an organism, is distinguished from aging, or the mere passage of time. Because, at least in mammals, aging and senescence occur simultaneously, the terms are wrongly taken as synonyms. Senescence seems explained by the wear of the organism, leading to a paradox facing the mechanisms of natural selection, because, being the biological machinery bearer of self-repair mechanisms, we would expect their improvement, with gradual elimination of the deterioration associated with aging. Historically, there were attempts to resolve this paradox by supposing that senescence confers an adaptive advantage, but this argument would require that older individuals were previously distinct from younger ones and is, therefore, circular. From mid-twentieth century, three hypotheses have prevailed. The mutation accumulation, proposed by Medawar (1951), proposes that the gradual decay of the force of selection with age favors the accumulation of deleterious genes expressed in advanced ages. The antagonistic pleiotropy, proposed by Williams (1957), argues that genes linked to benecial and deleterious traits could, under certain conditions, be favorably selected. Finally, the disposable soma theory, proposed by Kirkwood (1975), suggests that organisms are positively selected when they invest in reproduction even at the expense of somatic maintenance. The dynamic description of the phenomena involved in each mechanism and the relative contribution of each one is still debated. The present work aims to develop stochastic computer models that mimic the conditions for each. We started by historical order, testing the mechanism proposed by Medawar, which is the subject of this thesis. The theory of mutation accumulation found critics who suggest that this mechanism would cause deleterious eects to synchronize in very advanced ages, causing senescence to be a sudden phenomenon limited to these ages. This is a contradiction with the experimental observation, because senescence is a gradual process and even wild animals exhibit senescent phenomena detectable in young ages. To keep the model consistent with the current knowledge on population genetics, this model included the eects of selection, genetic drift and dierent mutation rates. As predicted, in our simulations the mode of the age of onset of deleterious genes stabilized only in very advanced ages, near the end of the age distribution. Also as expected, these distributions ended in earlier ages in scenarios of higher extrinsic mortality. However, in all our simulations, there was more or less wide distribution of ages of onset around the mode. The distribution is enlarged with increased probabilities of mutation, suggesting that the ages of onset may spread throughout life, including, in some scenarios, the maintenance of alleles with manifestation at birth. This is consistent with the innite alleles\' model used in population genetics, where dierent variants compete until achieving an equilibrium between selection, mutation and genetic drift. Considering the demographic criterion for senescence, in which mortality increases with age, we can say that our simulations evolved senescent populations. Although our data do not con ict with the other theories of senescence, they clearly show that the falling force of selection with age is not a sucient mechanism for senescence. Especially with alleles of late expression, the forces of genetic drift may be prominent and should be taken into account to explain the evolution of senescence

A teoria evolutiva fornece a compreensão das características fundamentais da vida e as relações dos organismos com seu ambiente. Embora seja atribuído à evolução biológica um papel unificador das Ciências Biológicas, os estudantes em geral a rejeitam ou apresentam dificuldades de compreensão de seus conceitos básicos. A controvérsia que envolve o tema extrapola as salas de aula de ciências e ganha uma dimensão mais conflitante nos Estados Unidos, onde grupos criacionistas buscam desqualificar a teoria evolutiva como conhecimento científico comprovado. Apesar de não existirem tradições fortes do criacionismo no Brasil, esse movimento tem ganhado cada vez mais espaço, principalmente no meio acadêmico. Tendo em vista as controvérsias que envolvem as construções afetivas e culturais no ensinoaprendizagem da teoria evolutiva, o multiculturalismo que caracteriza o Brasil e os resultados de levantamentos de opiniões que indicam que os brasileiros concordam com alguns itens do movimento criacionista, interessou-se pela realização desta investigação, que tem como objetivo verificar a aceitação/rejeição da teoria da evolução de alunos recém-egressos da oitava série (8ª série) do Ensino Fundamental de escolas públicas de Tangará da Serra MT e São Caetano do Sul SP; e caracterizar possíveis relações entre a atitude dos informantes sobre teoria evolutiva e a proximidade entre ciência e religião. A pesquisa consistiu de duas etapas: a primeira foi o levantamento bibliográfico das pesquisas brasileiras acerca da evolução biológica e a presença do movimento criacionista no contexto escolar. Essa etapa resultou em um balanço geral dos trabalhos publicados e indicou uma lacuna dentre as pesquisas nacionais acerca do tema. Na segunda etapa, realizou-se a investigação empírica, pois, tendo em vista que não foram identificados trabalhos acerca da atitude de estudantes da Educação Básica sobre a teoria da evolução, reforçou-se o interesse por esse tema de estudo. Os questionários foram elaborados e aplicados mediante a possibilidade da aplicação do ROSE no Brasil. Dessa forma, o questionário foi aplicado em escala tipo Likert de 4 pontos aos moldes do instrumento de coleta do ROSE. Os questionários foram aplicados a 294 estudantes de Tangará da Serra MT e 358 estudantes de São Caetano do Sul SP. A análise dos dados foi realizada com auxílio do Software Statistical Package for Social Science versão 15.0. Os resultados demonstram que os estudantes aceitam os tópicos da evolução biológica, quando as afirmações ilustram os registros fósseis como provas da existência de espécies que viveram no passado, a ancestralidade comum e a seleção natural. Mas quando o conteúdo dos itens engloba a origem e evolução da Terra e do ser humano, a atitude dos respondentes é de discordar desses tópicos. Os níveis de aceitação parecem influenciados principalmente pela religião: os estudantes evangélicos apresentaram níveis mais baixos de concordância com teoria evolutiva. A possível relação entre a rejeição de alguns itens e a religião representa a possibilidade de que a existência de diferentes formas de conhecimento para explicar a existência humana exige que se façam distinções entre a ciência e as demais. Discussões sobre a natureza da ciência podem contribuir para amenizar alguns conflitos culturais por alunos que entendem a evolução como oposta às suas convicções pessoais. / The evolutionary theory provides an understanding of the main characteristics of life and the relationship of the organisms with their environment. Although a unifying role is attributed to biological evolution in the Biological Sciences, in general, students reject it or present difficulties in understanding its basic concepts. The controversy which surrounds the subject extrapolates the science classroom and acquires a more conflicting dimension in the United States, where creationist groups aim at disqualifying evolutionary theory as a proven scientific knowledge. Although there are no strong creationist traditions in Brazil, this movement has been gaining more and more space, especially in the academic environment. Interest to carry out this research was developed when the controversies which involve the emotional and cultural constructions in teaching and learning the evolutionary theory, the multiculturalism that characterizes Brazil and some opinion polls results which indicate that Brazilians agree with some items of the creationist were considered. The research aims at verifying the acceptance or rejection of the evolutionary theory by students who have just finished the eighth grade of primary school at the public schools in Tangará da Serra MT and São Caetano do Sul SP; and at characterizing possible relations among the informants attitude towards the evolutionary theory and the closeness between science and religion. The research consisted of two steps: the first step was a bibliographical survey of the Brazilian researches on biological evolution and the presence of the creationist movement within the school context. This step resulted in a general consensus which indicated that there are very few Brazilian researches on this subject. In the second step, an empirical research was done since no studies on the attitude of basic education students towards evolution were found, but the interest in the theme of the study was reinforced. Questionnaires were elaborated and applied, together with the ROSE questionnaire, to 294 students in Tangará da Serra MT and 358 students in São Caetano do Sul SP. The data analysis was carried out with the help of the Software Statistical Package for Social Science version 15.0. The results show that the students accept the topics of evolutionary theory, regarding fossils as evidence of the existence of species which lived in the past, a common ancestry and natural selection. On the other hand, when the points are about origin and evolution of the earth and the human being, the students attitude is to disagree with this topic. The acceptance levels seem to be influenced mainly by religion: the evangelical students had lower levels of agreement with the evolutionary theory. The possible relation between the rejection of some topics and religion represents the possibility that existence of different forms of knowledge to explain the human existence demands that one makes distinctions between science and the other forms. Discussions about the nature of science may contribute to settle some cultural conflicts of students who understand evolution as something that is opposed to their personal convictions.

As salas de aula reúnem uma multiplicidade de subgrupos, uma vez que estudantes e professores, sejam quais forem suas origens, trazem para a escola uma visão de mundo produzida mediante o contato com suas interações sociais e culturais. Estas, por sua vez, podem de alguma maneira influenciar a aprendizagem ou as atitudes e os valores atribuídos à ciência. Nesse sentido, o presente estudo tem como enfoque ampliar e aprofundar discussões sobre as opiniões dos jovens brasileiros acerca da teoria da evolução biológica, bem como caracterizar possíveis relações entre o conhecimento e a aceitação dos estudantes sobre a teoria evolutiva, em particular a evolução humana, com aspectos socioculturais e com a ciência. Além da pesquisa desenvolvida no Brasil, o mesmo conjunto de itens foi aplicado no contexto italiano. Mais do que um estudo comparativo, da construção de valores atribuídos à ciência por jovens, oriundos de contextos socioculturais distintos, vislumbrou-se como esses diferentes contextos influenciam a construção de indicadores da percepção pública acerca de temas científicos. Participaram da pesquisa estudantes do Ensino Médio (amostras de representação nacional), matriculados em escolas de todas as regiões do Brasil e da Itália, e os dados foram coletados por meio de questionário elaborado em conjunto pelos pesquisadores dos dois países. As análises dos dados foram realizadas com auxílio do Software Statistical Package for Social Science (SPSS) Pacote Estatístico para as Ciências Sociais , versão 18.0. Os resultados encontrados no Brasil, estudados, detalhados e analisados em maior profundidade, apontam que os termos conhecimento e aceitação apresentam uma forma muito próxima e inter-relacionada. Além disso, de maneira geral, diante das afirmações do questionário, os estudantes pareceram avaliar a validade das informações, influenciados por suas experiências socioculturais e com a ciência. Para determinar as variações dentro dos diferentes grupos de estudantes brasileiros, analisaram-se as relações entre as suas respostas e as seguintes variáveis: sexo, idade, região do país em que reside, aspectos socioeconômicos, religião (grupos religiosos e proximidade com a religião) e ciência (atitudes em relação à ciência escolar e busca de experiências com a ciência fora da escola). Tanto o conhecimento de tópicos evolutivos como as opiniões sobre a origem do homem foram influenciados pelas variáveis testadas. Contudo, cada conjunto de relações aconteceu de maneira diversificada, o que evidencia que algumas variáveis influenciaram as respostas dos estudantes, em menor ou maior intensidade, conforme o contexto estudado. O estudo comparativo dos dados encontrados no Brasil e na Itália sugere que estudantes italianos apresentam maior conhecimento sobre a teoria evolutiva, reconhecendo a validade de uma maior variedade de temas relacionados à teoria e à evolução humana. Os resultados italianos apontam para a intervenção de ideias teístas nas opiniões dos jovens, enquanto que, para os brasileiros, é possível verificar algumas lacunas conceituais acerca da teoria evolutiva, o que possibilita mais interferências de ideias culturais nos posicionamentos sobre fenômenos da natureza ou sua própria origem. / Classrooms are places where multiple subgroups such as students and teachers get together; each of these subgroups have different origins and bring to school their world views that are constructed based on their social and cultural contact and interactions, which in turn, somehow can influence learning or the attitudes and values given to science. From this perspective, the present study attempts to raise the level and deepen the discussions about the opinions of Brazilian teenagers about the theory of biological evolution as well as characterize possible relations between knowledge and acceptance of students about the evolutionary theory, in particular, human evolution and sociocultural aspects and science. In addition to the research carried out in Brazil, the same set of items have been analyzed and interpreted in the Italian context. More than a comparative study and of the construction of values attributed to science by young adults from diverse sociocultural contexts, the study investigated how these different contexts influence the construction of public perception about scientific themes. In the Brazilian sample, high school students enrolled in schools from all Brazilian regions participated of the study and students from all regions of Italy. The data was obtained by means of questionnaires elaborated by researchers from both countries. The data analysis was done with the aid of SPSS (Statistical Package for Social Science) software version 18.0. In Brazil the results which were studied, detailed and analyzed in great depth point out that the terms knowledge and acceptance are very close and interrelated. In addition to this, based on the answers given in the questionnaire, it seems that in general students assess the validity of information influenced by their sociocultural experiences as well as by science. In order to determine the variations in the different groups of Brazilian students, the relation between their answers and the following variables were analyzed: sex, age, place of residence in the country, socioeconomic aspects, religion (religious groups and proximity with religions) in addition to science (attitudes in relation to school science and the search of experiences outside the school). Knowledge about evolutionary topics as well as the opinions about the origin of men have been influenced by the variables tested. Nonetheless, each set of relations occurred in a different way, a fact that highlights that some variables influenced students´ answers more or less according to the context studied. The comparative study of the data in Brazil and in Italy suggests that Italian students present a broader knowledge of the evolutionary theory, recognizing the validity of a bigger variety of themes related to the theory and to human evolution. The results of the Italian sample point to an intervention of theist ideas in students opinions, whereas concerning Brazilian students, it is possible to notice some conceptual gaps about the evolutionary theory, which allows for more interference of cultural ideas in their position about natural phenomena or about their own origin.

Considerando as dificuldades relatadas na compreensão da teoria Evolutiva Biológica no ensino de Ciências, o presente estudo tem como objetivo mapear a atitude de aceitação/rejeição da teoria da Evolução Biológica de estudantes brasileiros do Ensino Médio e identificar possíveis influências das crenças pessoais religiosas destes na aceitação de tópicos da Evolução Biológica. A pesquisa foi realizada no âmbito do projeto cooperativo internacional The Relevance of Science Education (Rose) A Relevância do Ensino de Ciências, implementado no Brasil, por meio de uma amostra de representatividade nacional. O estudo foi desenhado por uma amostragem estratificada pelos 26 estados e o Distrito Federal, com alocação proporcional, tendo como universo a amostra do Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (Pisa), no Brasil, no ano de 2009. A pesquisa, de natureza quantitativa, encontra-se no campo da avaliação educacional, e utilizou como instrumento de coleta de dados as Questões Nacionais do questionário Rose-Brasil, por meio de 23 itens cujas respostas são expressas em uma escala de Likert, de 4 pontos. Ao todo, 2.365 estudantes participaram da pesquisa, oriundos de 84 escolas localizadas em todos os estados brasileiros. Os resultados encontrados revelam que o alto índice de atitude positiva dos estudantes em relação à religiosidade ativa demonstra que a religião é valorizada pelos jovens pesquisados, que afirmaram serem pessoas religiosas e de fé, e terem compreensão e crença nas doutrinas religiosas. A religiosidade expressa dos jovens estudantes brasileiros participantes da pesquisa não os impede de acreditar na evolução biológica. Essa aceitação, principalmente por uma parcela de jovens cristãos evangélicos, foi um resultado surpreendente, já que muitos dos problemas detectados no ensino da evolução biológica se referem à influência das crenças religiosas na aceitação das ideias evolucionistas, especialmente do segmento evangélico, que tende a uma postura mais fundamentalista. Diante do grande número de jovens evangélicos participantes deste estudo e do aumento no número de evangélicos na população brasileira, poder-se-ia esperar maior rejeição desses estudantes em relação à teoria evolutiva biológica. A aceitação da evolução biológica por parte dos estudantes sem que, para tanto, tenham de abrir mão de suas crenças religiosas, indica uma visão de mundo que é compatível com a ciência. Esses resultados sugerem que, futuramente, podemos ter uma população mais flexível às interpretações das doutrinas religiosas e mais sensíveis às questões científicas. / Considering the reported difficulties in understanding the Biological Evolution Theory in the science education. Present study aims to map the attitude of acceptance / rejection of the theory of Biological Evolution of Brazilian students of High School and the possible influences of personal religious beliefs in the acceptance of these topics Biological Evolution. The research was conducted in the ambit of the international cooperative project The Relevance of Science Education (Rose) - The Relevance of Science Education, implemented in Brazil, through a nationally representative sample. The study sample was drawn through a stratified sampling by 26 states and the Federal District with proportional allocation, having as sampling universe the sample of the Programme for International Student Assessment (PISA) in Brazil in 2009. The research quantitative, lies within the field of educational assessment and used as a tool for data collection Questions National questionnaire Rose- Brazil by means of 23 items whose answers are expressed in a Likert scale of 4 points. In all, 2365 students participated in the survey, coming from 84 schools located in all Brazilian states. Results found reveal that the high rate of positive attitude of students in relation to active religiousness proves that religion is valued by young people researched affirmed that are religious people and faith, and have understanding and belief in religious doctrines. Expressed religiosity of young Brazilian students participating in the research does not prevent them to believe in biological evolution. This acceptance, especially for a share of young evangelical Christians, was a surprising result, since many of the problems detected in the teaching of biological evolution refer to influence of religious beliefs on the acceptance of evolutionist ideas, especially the evangelical segment, which tends to a fundamentalist posture. Before the large number of young evangelicals participating in this study and the increase in the number of evangelicals in the Brazilian population, it might be expected greater rejection of these students in relation to biological evolutionary theory. The acceptance of biological evolution by students without the have to relinquish their religious beliefs, indicates a worldview that is compatible with science. These results suggest that in the future we can have more flexible population ace interpretations of religious doctrines and most sensitive scientific issues.