Variation et sélection sont au coeur de l'évolution Darwinienne. Cependant, ces deux mécanismes dépendent de processus eux-mêmes façonnés par l'évolution. Chez les micro-organismes, qui font face à des environnements souvent variables, ces propriétés adaptatives sont particulièrement bien exploitées, comme le démontrent de nombreuses expériences en laboratoire. Chez ses organismes, l'évolution semble donc avoir optimisé sa propre capacité à évoluer, un processus que nous nommons évolution de l'évolution (EvoEvo). La notion d'évolution de l'évolution englobe de nombreux concepts théoriques, tels que la variabilité, l'évolvabilité, la robustesse ou encore la capacité de l'évolution à innover (open-endedness). Ces propriétés évolutives des micro-organismes, et plus généralement de tous les organismes vivants, sont soupçonnées d'agir à tous les niveaux d'organisation biologique, en interaction ou en conflit, avec des conséquences souvent complexes et contre-intuitives. Ainsi, comprendre l'évolution de l'évolution implique l'étude de la trajectoire évolutive de micro-organismes — réels ou virtuels —, et ce à différents niveaux d'organisation (génome, interactome, population, …). L'objectif de ce travail de thèse a été de développer et d'étudier des modèles mathématiques et numériques afin de lever le voile sur certains aspects de l'évolution de l'évolution. Ce travail multidisciplinaire, car impliquant des collaborations avec des biologistes expérimentateur•rice•s, des bio-informaticien•ne•s et des mathématicien•ne•s, s'est divisé en deux parties distinctes, mais complémentaires par leurs approches : (i) l'extension d'un modèle historique en génétique des populations — le modèle géométrique de Fisher — afin d'étudier l'évolution du bruit phénotypique en sélection directionnelle, et (ii) le développement d'un modèle d'évolution in silico multi-échelles permettant une étude plus approfondie de l'évolution de l'évolution. Cette thèse a été financée par le projet européen EvoEvo (FP7-ICT-610427), grâce à la commission européenne. / Variation and selection are the two core processes of Darwinian Evolution. Yet, both are directly regulated by many processes that are themselves products of evolution. Microorganisms efficiently exploit this ability to dynamically adapt to new conditions. Thus, evolution seems to have optimized its own ability to evolve, as a primary means to react to environmental changes. We call this process evolution of evolution (EvoEvo). EvoEvo covers several aspects of evolution, encompassing major concepts such variability, evolvability, robustness, and open-endedness. Those phenomena are known to affect all levels of organization in bacterial populations. Indeed, understanding EvoEvo requires to study organisms experiencing evolution, and to decipher the evolutive interactions between all the components of the biological system of interest (genomes, biochemical networks, populations, ...). The objective of this thesis was to develop and exploit mathematical and numerical models to tackle different aspects of EvoEvo, in order to produce new knowledge on this topic, in collaboration with partners from diverse fields, including experimental biology, bioinformatics, mathematics and also theoretical and applied informatics. To this aim, we followed two complementary approaches: (i) a population genetics approach to study the evolution of phenotypic noise in directional selection, by extending Fisher's geometric model of adaptation, and (ii) a digital genetics approach to study multi-level evolution. This work was funded by the EvoEvo project, under the European Commission (FP7-ICT-610427).

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodolfo Carvalho.pdf: 1418015 bytes, checksum: 00f91c17a9bca44d474758722bf7d95f (MD5) Previous issue date: 2010-11-16 / This paper has as its main purpose to highlight what are the concepts of future Science and Biology teachers from UFG about the controversy caused by the debate between the ideas of creationism and biological evolution concerning the origin and diversity of life. The study subjects were licensed teachers from the initial and final grades of the Biological Sciences course UFG. This study is based on the questions of quantitative and qualitative research. It was used as a method, case study and, as the main instrument for data collection, the questionnaire comprising two parts: 1) Licensed teachers socio-cultural profile and 2) A dilemma simulating a debate situation on the controversy analyzed. Analyzing the data collected and the bibliographies referred to the topic under this study, as results, the following scores / categories were obtained: a) With respect to subjects perceptions about the controversy creationism x biological evolution, it was evident that this dilemma is related to students familiar/religious formation; b) For future Biology teachers all ideas on the origin and diversity of life should be discussed and taught in the classroom and c) The justification to deal with these ideas in the classroom has a connection with a respect towards creationists opinions. From these three categories, it was evidenced the presence of a mythical-religious ideology about the origin and diversity of life by promoting an epistemological and Bachelardean obstacle. Through this, it was built up another term which would explain the difficulty of working with this controversy which was called mythical-religious obstacle. From this obstacle, it is concluded that future Biology teachers do not know that the public school is secular as well as they lack of knowledge about the scientific demarcation and, that biological evolution is the epistemological paradigm of Biology. Such results show the need for an elaboration of issues related to the history and philosophy of science in graduate courses. / Este trabalho tem como propósito central analisar as percepções dos futuros professores de Ciências e Biologia da UFG sobre a polêmica ocasionada pelo debate entre as idéias de criacionismo x evolução biológica a respeito da origem e diversidade da vida. Os sujeitos da pesquisa foram os estudantes, futuros professores, das séries iniciais e finais do Curso de Ciências Biológicas UFG. O trabalho é baseado na pesquisa quantitativa e qualitativa. Em derivação a esse tipo de pesquisa, utilizamos o estudo de caso como abordagem metodológica. O nosso instrumento para coleta dos dados foi o questionário, organizado em duas partes: 1o) perfil sócio-cultural dos futuros professores e 2o) Um dilema simulando uma situação de debate sobre a polêmica analisada. Analisando os dados coletados e as bibliografias referidas à temática em estudo, obtivemos como resultados as seguintes pontuações/categorias: a) com relação às percepções de nossos sujeitos pesquisados sobre a polêmica criacionismo x evolução biológica, foi identificado que este dilema está relacionado à formação familiar/religiosa dos discentes/docentes; b) para os futuros professores de Biologia todas as idéias sobre a origem e diversidade da vida deverão ser discutidas e ministradas em sala de aula e c) a justificativa para ministrar todas essas idéias em sala de aula tem relação com um respeito sobre posicionamentos criacionistas. A partir dessas categorias, evidenciamos a presença de uma ideologia mítico-religiosa sobre as explicações pertinentes a origem e diversidade da vida, favorecendo o surgimento de um novo termo, apoiado também na idéia de obstáculo epistemológico bachelardiano que explicaria a dificuldade de trabalhar essa polêmica, ao qual denominamos de obstáculo mítico-religioso. A partir desse obstáculo inferimos que os futuros professores de Ciências e Biologia desconhecem que a escola pública é laica; carecem de saberes sobre as demarcações científicas e; de que a evolução biológica é o paradigma epistemológico da Biologia. Tais resultados mostram a necessidade de um aprofundamento das questões relacionadas à história, epistemologia e filosofia da ciência nos cursos de graduação da área.

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2018-02-19T14:24:52Z No. of bitstreams: 2 Marcelo_Bulla2016.pdf: 3993194 bytes, checksum: 9b25d2bdf8051313c71add0d89fff2ab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-19T14:24:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Marcelo_Bulla2016.pdf: 3993194 bytes, checksum: 9b25d2bdf8051313c71add0d89fff2ab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / The research presented here is focused on the Human Biological Evolution, its Polemic Interactions (scientific controversies) and Continued Formation of teachers. We aim to highlight the role of polemic interactions in the construction of biological knowledge by polemic among paleoanthropologists Tim White and Esteban Sarmiento on the hominid fossil Ardipithecus ramidus ("Ardi"). We also propose to evaluate the development of a teaching sequence about the subject, in a continued formation course for teachers of science and biology of basic public network Cascavel-PR and region. We justify the choice of the theme "human biological evolution" because it is a area little or anything addressed during the initial formation (graduation) and in the absence of continued formation courses. The decision in research on polemic interactions ocurred due to the fact that these are the natural dialogical context of science in which are elaborated theories. The choice of White-Sarmiento polemic interaction is justified due this scientific controversy proposes a revision of two hypotheses relatively well accepted by the scientific community: "savannah hypothesis" and the "hypothesis chimpanzee-like common ancestor". In addition, we have already used simplified way this polemic in high school resulting in fruitful discussions about science. Such polemic interaction was analyzed according to the criteria established by the philosopher Marcelo Dascal (1994; 2005; 2006) and classified as the dominant type discussion. The empirical work involved collecting data from the answers provided by teachers to an initial questionnaire and a final. In addition to the questionnaires, we collect data from filming during the formation course. The data made were evaluated by Content Analysis methodology. The analysis and discussion of data obtained from empirical research with teachers has highlighted the urgency and relevance in proposing at least one elective course that addresses human biological evolution in the initial formation. However, we hope that such content should be included in compulsory subject. Sets up also of utmost urgency offering continued formation courses in the area for teachers already inserted at schools. We also evidenced the importance of polemic interactions for the development and advancement of scientific knowledge. We conclude that teaching biology and science using polemic interactions (scientific controversies) may be in satisfactory teaching tool to present the history of science and it nature, since scientific activity is permeated by conflicts and intellectual battles. Present this scientific image can improve the understanding of students in relation to the internal operating mode of science within the scientific communities, highlighting its competitive and collective character. Some teachers realized the presence of non-scientific values in White-Sarmiento scientific controversies. This is important to remind us not to introduce to students the scientist's image as someone alien to society and culture / A pesquisa aqui apresentada tem como tema central a Evolução Biológica Humana, suas Interações Polêmicas (controvérsias científicas) e a Formação Continuada de professores. Temos como objetivos evidenciar o papel das interações polêmicas na construção do conhecimento biológico através da polêmica entre os paleoantropólogos Tim White e Esteban Sarmiento relativa ao fóssil hominídeo Ardipithecus ramidus (“Ardi”). Propomos, também, avaliar o desenvolvimento de uma sequência didática sobre o tema, em um curso de formação continuada para professores de Ciências e Biologia da rede básica pública de Cascavel-PR e região. Justificamos a escolha do tema “evolução biológica humana” por se tratar de uma área pouco ou nada abordada durante a formação inicial (graduação) e devido à ausência de cursos de formação continuada. A decisão em pesquisar sobre as interações polêmicas se deve ao fato de que essas constituem o contexto dialógico natural da ciência no qual se elaboram as teorias. A escolha da interação polêmica White-Sarmiento se justifica devido a essa controvérsia científica propor a revisão de duas hipóteses relativamente bem aceitas pela comunidade científica, a “hipótese da savana” e a “hipótese do ancestral comum chimpanzé-semelhante”. Além disso, já havíamos utilizado simplificadamente essa polêmica no ensino médio resultando em férteis discussões acerca da ciência. Tal polêmica fora analisada de acordo com os critérios estabelecidos pelo filósofo Marcelo Dascal (1994; 2005; 2006) e classificada como sendo do tipo dominante discussão. O trabalho empírico envolveu a coleta de dados a partir das respostas fornecidas pelos professores a um questionário inicial e a um final. Além dos questionários, coletamos dados a partir de filmagens durante o curso de formação. Os dados constituídos foram avaliados mediante a metodologia de Análise de Conteúdo. As análises e discussões dos dados obtidos na pesquisa empírica com os professores permitiu evidenciar a urgência e relevância em se propor, ao menos, uma disciplina optativa que aborde a evolução biológica humana na formação inicial. No entanto, aspiramos que tal conteúdo, deveria constar em disciplina obrigatória. Configura-se também, de máxima urgência, o oferecimento de cursos de formação continuada na área, para os docentes já inseridos nas escolas. Também evidenciamos a importância das interações polêmicas para o desenvolvimento e avanço do conhecimento científico. Concluímos que ensinar biologia e ciências utilizando interações polêmicas (controvérsias científicas) pode constituir-se em satisfatória ferramenta pedagógica para apresentar a história da ciência e a sua natureza, uma vez que a atividade científica é permeada por conflitos e batalhas intelectuais. Apresentar essa imagem científica pode melhorar a compreensão dos estudantes em relação ao modo de trabalho interno da ciência, dentro das comunidades científicas, destacando seu caráter competitivo e coletivo. Alguns professores perceberam a presença de valores não-científicos na controvérsia científica White-Sarmiento e isso torna-se relevante para nos lembrar de não apresentar aos alunos a imagem do cientista como alguém alheio à sociedade e à cultura.

Submitted by Simone Maisonave (simonemaisonave@hotmail.com) on 2016-08-26T12:57:46Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Renata Portugal Oliveira_Dissertacao (1).pdf: 4660169 bytes, checksum: 12f1e649ebf0debbb4b1f106440fc10b (MD5) Renata Portugal Oliveira_Produto da Dissertacao.pdf: 4143331 bytes, checksum: 49aa4e2e0244dd2bbdbc472c55252869 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-08-26T17:22:27Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Renata Portugal Oliveira_Dissertacao (1).pdf: 4660169 bytes, checksum: 12f1e649ebf0debbb4b1f106440fc10b (MD5) Renata Portugal Oliveira_Produto da Dissertacao.pdf: 4143331 bytes, checksum: 49aa4e2e0244dd2bbdbc472c55252869 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T17:22:27Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Renata Portugal Oliveira_Dissertacao (1).pdf: 4660169 bytes, checksum: 12f1e649ebf0debbb4b1f106440fc10b (MD5) Renata Portugal Oliveira_Produto da Dissertacao.pdf: 4143331 bytes, checksum: 49aa4e2e0244dd2bbdbc472c55252869 (MD5) Previous issue date: 2015-10-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O ensino da evolução biológica é um dos mais complexos temas dentro do ensino de biologia, sendo considerado por muitos autores como o eixo que integra todos os conhecimentos estudados no campo biológico. Este trabalho objetivou investigar as possibilidades pedagógicas de uma prática que oportunize a construção de conhecimentos sobre a temática “Evolução Biológica” em uma turma de 1° ano do Ensino Médio Politécnico da rede Estadual de Pelotas-RS. A pesquisa apoia-se na Epistemologica Genática de Jean Piaget e na teoria que orienta o modelo de mudança conceitual. Caracteriza-se como uma pesquisa-ação, visando a constante reflexão sobre a prática pedagógica. A investigação foi realizada a partir de dez encontros com uma turma do 1º. Ano do Ensino Médio, para desenvolvimento de uma unidade onde foram utilizados diferentes recursos didáticos. Os trabalhos dos alunos foram registrados de forma individual e coletiva, com vistas ao acompanhamento de seus conceitos e construções. Os dados foram analisados numa abordagem qualitativa, envolvendo a Análise Descritiva das atividades desenvolvidas na turma e acompanhamento das aprendizagens e a Análise de Conteúdo, onde os trabalhos dos alunos, o diário de campo para acompanhamentos da prática e registros da construção de conhecimentos foram categorizados e teorizados. / The teaching of biological evolution is one of the most complex issues within the biology education and is considered by many authors as the axis that integrates all the knowledge studied in the biological field. This study aimed to investigate the pedagogical possibilities of a practice further opportunity to build knowledge on the theme "Biological Evolution" in a class of 1st year of the Polytechnic School of the State network Pelotas. The research relies on epistemological Genática of Jean Piaget and the theory that guides the conceptual change model. It is characterized as an action research aimed at constant reflection on the pedagogical practice. The research was carried out ten meetings with a group of the 1st. Year of high school, to develop a unit where different teaching resources were used. The work of students were registered individually and collectively, with a view to monitoring their concepts and constructs. Data were analyzed in a qualitative approach, involving the Descriptive Analysis of the activities developed in the classroom and monitoring of learning and content analysis, where the works of students, daily field to practice accompaniments and records the construction of knowledge were categorized and theorized.