Os Mecanismos da Evolução
Evolução: uma questão de adaptação
Os seres vivos da Terra atual estão adaptados ao meio em que vivem.
Esta frase corriqueira revela que entre os seres vivos e o ambiente há
um ajuste, uma harmonia fundamental para a sua sobrevivência. O flamingo
rosa se alimenta de cabeça para baixo, adaptando-se à procura de
alimento no lodo em que vive; os cactos suportam o meio desértico seco
graças às adaptações nele existentes; os beija-flores, com seus longos
bicos, estão adaptados à coleta do néctar contido nas flores tubulosas
que visitam. Esses e numerosos outros exemplos são reveladores da
perfeita sintonia que existe entre os seres e os seus ambientes de vida.
Adaptação: fixismo versus transformismo
Desde o tempo dos filósofos gregos, passando pelos pensadores do
século passado, a adaptação dos seres vivos aos seus ambientes de vida é
um fato incontestável. A origem da adaptação, porém, é que sempre foi
discutida. Desde a Antiguidade se acreditava que essa harmonia seria o
resultado de uma criação especial, a obra de um criador que teria
planejado todas as espécies, adequando-as aos diferentes ambientes. Com o
advento do cristianismo, ficou mais fácil admitir que as espécies,
criadas por Deus, seriam
fixas e imutáveis. Os defensores dessa ideia, chamados de
fixistas ou
criacionistas,
propunham que a extinção de muitas espécies seria devida a eventos
especiais como, por exemplo, muitas catástrofes que exterminaram grupos
inteiros de seres vivos.
Lentamente, no entanto, a partir do século XIX, uma série
de pensadores passou a admitir a ideia da substituição gradual de
espécies por outras através de adaptações a ambientes em contínuo
processo de mudança. Essa corrente de pensamento,
transformista,
que vagarosamente foi ganhando adeptos, explicava a adaptação como um
processo dinâmico, ao contrário do que propunham os fixistas. Para o
transformismo,
a adaptação é conseguida através de mudanças. À medida que muda o meio,
muda a espécie. Os adaptados ao ambiente em mudança sobrevivem. Essa
ideia deu origem ao evolucionismo.
Evolução biológica é a adaptação das espécies a meios continuamente em mudança.
Essa mudança das espécies nem sempre implica aperfeiçoamento ou
melhora. Muitas vezes leva a uma simplificação. É o caso das tênias,
vermes achatados parasitas: embora nelas não exista tubo digestivo,
estão perfeitamente adaptadas ao parasitismo no tubo digestivo do homem e
de muitos outros vertebrados.
Adaptação: a espécie em mudança
Dentre os exemplos que ilustram a adaptação das espécies às
mudanças do meio, três se destacam por seu caráter clássico: a) a
resistência de insetos ao DDT; b) a resistência de bactérias aos
antibióticos; c) a coloração protetora das mariposas da espécie
Biston betularia. Vamos a eles.
a) A resistência de insetos ao DDT
Considere o seguinte problema. Um fazendeiro estando às voltas com
grande quantidade de moscas que infestavam seus estábulos procurou
alguma droga que as exterminasse. Como dispunha de DDT, passou a
pulverizar o inseticida nos locais onde eram encontrados os insetos. Os
resultados, de início, foram ótimos. Desapareceram por completo os
invasores. Após certo tempo, porém, verificou-se o ressurgimento das
moscas, de início em pequena quantidade, o que provocou novas
pulverizações dos estábulos. Notou-se, entretanto, que as moscas
aumentavam em número, a despeito de se estar utilizando quantidades
crescentes do inseticida.
A análise do problema em questão evidencia um grupo de
indivíduos de certa espécie, moscas, existindo em duas situações
diferentes: estábulos sem e com DDT. Em ambas as situações, verificou-se
a existência de uma população desses insetos.
Pode-se dizer que isso resultou da existência prévia de dois tipos de moscas:
as sensíveis ao DDT, numerosas de início, e as
resistentes,
pouco abundantes. A aplicação do inseticida favoreceu as poucas moscas
resistentes, que sobreviveram e se reproduziram, fazendo que ao longo de
algumas gerações, novamente aumentasse a população desses insetos nos
estábulos. Evidentemente, a “resistência ao inseticida” corresponde a um
caráter determinado pela existência de genes que conferem a algumas
moscas a capacidade de resistir a certa droga produzida pelo homem. As
sensíveis, desprovidas de tais genes, acabam morrendo. As resistentes
transmitem seus genes aos seus descendentes. E, assim, a população de
moscas como um todo se adapta ao ambiente que foi pulverizado com DDT.
Portanto, a persistência de moscas nos estábulos, a despeito de mudanças
ocorridas no ambiente com a pulverização do inseticida, mostra um
ajuste do grupo com o meio permitido pela existência prévia de
indivíduos resistentes.
Tudo se passa como se os organismos em questão fossem
capazes de se modificar em resposta a uma mudança ambiental. Na
realidade, não houve modificação dos organismos em si. O que sofreu
mudança foi o grupo de indivíduos. Em outras palavras,
um grupo de indivíduos não resistentes foi substituído por outro grupo de indivíduos, agora
resistentes. Os dois grupos pertencem
à mesma espécie, e é nesse sentido que podemos dizer que houve “
adaptação” (adequação, modificação da composição do grupo em resposta a uma mudança do ambiente).
b) A resistência de bactérias aos antibióticos
O problema da resistência bacteriana a antibióticos caracteriza um
caso de adaptação de um grupo de organismos frente a mudanças
ambientais. À medida que antibióticos são inadequadamente utilizados no
combate a infecções causadas por bactérias, o que na realidade se está
fazendo é uma seleção de indivíduos resistentes a determinado
antibiótico. Sendo favorecidos, os indivíduos resistentes, pouco
abundantes de início, proliferam, aumentando novamente a população de
micro-organismos.
c) A coloração protetora das mariposas
Em meados do século passado, a população de certo tipo de
mariposa nos arredores de Londres era constituída predominantemente por
indivíduos de asas claras, embora entre elas se encontrassem algumas de
asas escuras. A explicação para esse fato fica lógica se lembrarmos que
nessa época os troncos das árvores eram recobertos por certo tipo de
vegetais, os líquenes, que conferiam-lhes uma cor acinzentada. Na medida
em que a industrialização provocou aumento de resíduos poluentes
gasosos, os troncos das árvores passaram a ficar escurecidos, como
consequência da morte dos líquenes e do excesso de fuligem. Nessa
região, passou a haver predominância de mariposas de asas escuras, o que
denota outro caso de adaptação de um grupo de indivíduos frente a uma
mudança ambiental. Procure entender a semelhança existente entre esses
dois exemplos de adaptação e o exemplo da resistência de insetos a
inseticidas.
As evidências da evolução
Durante a fase polêmica da discussão evolucionista, muitos
argumentos foram utilizados. Uma das evidências mais importantes da
ocorrência de Evolução biológica é dada pelos fósseis, que podem ser
conceituados como “
restos ou vestígios de seres vivos de épocas remotas”.
Por meio deles, verifica-se que havia organismos completamente
diferentes dos atuais, argumento poderoso para os defensores do
transformismo. Outras evidências evolutivas podem ser citadas: a
semelhança embriológica e anatômica existente entre os componentes de
alguns grupos animais, notadamente os vertebrados; a existência de
estruturas vestigiais, como, por exemplo, o apêndice vermiforme humano,
desprovido de função quando comparado aos apêndices funcionais de outros
vertebrados. Modernamente, dá-se muito valor à semelhança bioquímica
existente entre diferentes animais. É o caso de certas proteínas
componentes do sangue do homem e dos macacos.
Leitura: fósseis, evidências da evolução
Fósseis são restos ou vestígios de seres vivos de épocas remotas e
que ficaram preservados em rochas. Podem ser ossos, dentes, conchas ou
até impressões, pegadas, pistas deixadas por animais e vegetais nos
lugares em que viveram. Desde a antiguidade, muitas foram as explicações
sobre a sua origem. Aristóteles acreditava que eram restos de seres
vivos que nasciam e cresciam nas rochas. Algumas pessoas diziam que eram
formas vivas colocadas nas pedras por espíritos malignos. Já o filósofo
Heródoto, em 450 a.C, ao observar restos de conchas no deserto da
Líbia, supôs que o Mediterrâneo banhara aquela região em tempos antigos.
A preservação de um fóssil depende da ocorrência de uma
série de eventos. Normalmente, organismos mortos são prontamente
atacados por vários tipos de seres vivos, entre eles bactérias e fungos
que efetuam a decomposição da matéria orgânica. Em alguns casos, porém, a
preservação de restos pode ocorrer. Se o animal morrer em leitos de
água, a correnteza carrega sedimentos que podem cobri-lo, dificultando o
ataque de outros organismos que poderiam destruí-lo, favorecendo,
assim, a sua preservação. Do mesmo modo, substâncias minerais trazidas
pela água impregnam os ossos, o que ajuda a conservação da sua forma.
Esses processos ocorrem comumente em oceanos e mares rasos, duas fontes
notáveis de fósseis. A erupção de um vulcão pode levar à fossilização ao
soterrar com cinza os animais e vegetais que viviam nas proximidades.
Protegidos do ar e de outros animais, esses organismos soterrados acabam
sendo preservados. Com o tempo, formam-se camadas sucessivas de
sedimentos, exercendo pressão sobre as camadas inferiores e deixando os
fósseis incrustados no interior da rocha. De tempo em tempos, os fósseis
podem voltar a se expor, principalmente em razão de movimentos da
crosta terrestre. Isso favorece a ação de rios que, ao correr por novos
leitos, acabam expondo camadas contendo fósseis. Igualmente, a atividade
erosiva e modeladora do vento, chuva e gelo favorece a exposição dos
fósseis incluídos em rochas.
Os fósseis são importantes em biologia por ilustrarem a
ocorrência do processo de evolução biológica. Pode-se fazer uma
avaliação da idade de um fóssil pela observação da camada em que está
incluído. Como a sedimentação ocorre pela deposição sucessiva de
camadas, aquelas que se situam mais inferiormente são mais velhas e
devem conter os fósseis mais antigos. Se a evolução da vida ocorreu de
modo contínuo, espera-se que os fósseis encontrados espelhem a ordem de
evolução de plantas e animais. De maneira geral, fósseis de organismos
mais simples são encontrados nas camadas mais inferiores, mais velhas,
das rochas. Em camadas mais recentes são encontrados organismos mais
complexos. Esse achado é uma evidência de que a vida evoluiu de forma
simples para formas mais complexas e que ela vem se modificando
vagarosamente há milhões de anos. Técnicas modernas têm auxiliado a
datação da idade dos fósseis. Através delas e a partir da descoberta de
um fóssil de animal parecido com um “fox-terrier” e de outros fósseis,
foi possível determinar a sequência que originou o cavalo atual. Muitas
vezes, porém, o registro fóssil é falho e apresenta muitas lacunas. É
evidente que não foram reconhecidos ainda todos os estágios que possam
esclarecer, por exemplo, a origem dos répteis a partir dos anfíbios.
Essa situação é parecida com a de um livro que não tivesse algumas de
suas páginas. Como explicar esse fato? Para muitos cientistas, o tempo
permitirá a descoberta dos elos intermediários ainda desconhecidos. Para
outros, como o americano Stephen Jay Gould, esses elos simplesmente não
existem. A evolução, para esse autor, teria ocorrido “aos saltos”, com o
surgimento explosivo de novos grupos de tempos em tempos. Essa evolução
saltatória seria devida, principalmente, ao acúmulo de mutações gênicas
que repentinamente levariam ao surgimento de novas espécies.
Os evolucionistas em ação: Lamarck e Darwin
A partir do século XIX, surgiram algumas tentativas de
explicação para a Evolução biológica. Jean Baptiste Lamarck, francês, e
Charles Darwin, inglês, foram os que mais coerentemente elaboraram
teorias sobre o mecanismo evolutivo. Foi Darwin, no entanto, o autor do
monumental trabalho científico que revolucionou a Biologia e que até
hoje persiste como a
Teoria da Seleção Natural das espécies.
Darwin e a seleção natural
A partir da ideia de adaptação de populações a seus ambientes, fica
fácil entender as propostas de Charles Darwin (1809-1882), inglês, autor
da teoria da
Seleção Natural. Imaginando-se dois ratos, um
cinzento e outro albino, é provável que em muitos tipos de ambientes o
cinzento leve vantagem sobre o albino. Se isto realmente acontecer, é
sinal de que o ambiente em questão favorece a sobrevivência de
indivíduos cinzentos ao permitir que, por exemplo, eles fiquem
camuflados entre as folhagens de uma mata. Os albinos, sendo mais
visíveis, são mais atacados por predadores. Com o tempo, a população de
ratos cinzentos, menos visada pelos atacantes, começa a aumentar, o que
denota seu sucesso. É como se o ambiente tivesse escolhido, dentre os
ratos, aqueles que dispunham de mais recursos para enfrentar os
problemas oferecidos pelo meio. A esse processo de escolha, Darwin
chamou
Seleção Natural. Note que a escolha pressupõe a existência de uma
variabilidade
entre organismos da mesma espécie. Darwin reconhecia a existência dessa
variabilidade. Sabia também que na natureza, a quantidade de indivíduos
de certa espécie que nascem é maior que aquela que o ambiente pode
suportar. Além disso, era conhecido o fato de que o número de indivíduos
da população fica sempre em torno de uma certa quantidade ótima,
estável, devido, principalmente, a altas taxas de mortalidade.
É óbvio que a mortalidade seria maior entre indivíduos
menos adaptados a seu meio, pelo processo de escolha ou “seleção
natural”. Perceba, então, que a ideia de Darwin parte do princípio
importante de que existe
variabilidade entre os indivíduos de uma mesma espécie e que essa variabilidade pode permitir que indivíduos se adaptem ao ambiente.
Assim, para Darwin, a adaptação é resultado de um processo
de escolha dos que já possuem a adaptação. Essa escolha, efetuada pelo
meio, é a Seleção Natural e pressupõe a existência prévia de uma
diversidade específica. Então, muda o meio. Havendo o que escolher
(variabilidade), a seleção natural entra em ação e promove a adaptação
da espécie ao meio. Quem não se adapta, desaparece.
O
Darwinismo, a conhecida teoria da “Evolução
Biológica por adaptação das espécies aos meios em mudança através da
Seleção Natural”, pode ser assim esquematizado:
Variabilidade
||
||
||
Seleção natural –=> || <=– Seleção natural
||
||
||
Adaptação
É claro que, em ambientes diferentes, variações distintas
serão valorizadas. Isso explica por que duas populações da mesma espécie
podem se adaptar de maneiras bastante diversificadas em ambientes
diferentes.
Finalizando, vamos utilizar uma comparação que pode facilitar a compreensão da teoria darwiniana.
Analise o desenho abaixo. Ele representa um funil através
do qual são jogadas bolinhas de diversos tamanhos. Somente as
“ajustadas” ao tamanho do funil conseguem atravessá-lo. As outras são
retidas. Com este modelo você entende a ação da Seleção Natural. O funil
representa o meio ambiente, e as bolinhas correspondem às diversas
formas existentes entre os seres vivos de determinada espécie. As
bolinhas que passaram representam aquelas variedades dotadas de
características que as ajustam ao meio e, então, permitem a adaptação da
espécie ao ambiente.
variabilidade e seleção
Darwin: uma longa caminhada rumo à seleção natural
Desde sua infância, Darwin era fascinado por tudo o que se
relacionava à natureza. Oriundo de uma família abastada, filho de
médico, negava-se a seguir a carreira paterna. Acabou tendo de cursar
uma faculdade destinada à formação de religiosos, porém, sempre se
dedicou profundamente à história natural, acumulando conhecimentos de
geologia, mineralogia, zoologia e botânica. A partir dessa formação,
alguns fatos importantes da vida de Darwin facilitaram elaboração de sua
teoria. Entre esses fatos, pode-se citar:
a) a viagem por ele empreendida ao redor do mundo como
naturalista de bordo do navio Beagle, da armada inglesa. Entre outros
aspectos que o fascinaram, como o achado de fósseis de tatus gigantes na
América do Sul e conchas de moluscos em plena Cordilheira dos Andes,
foi a comparação dos arquipélagos de Cabo Verde e Galápagos que o deixou
convencido da ocorrência da transformação das espécies. Esses dois
arquipélagos têm origem vulcânica, possuem praticamente a mesma idade
geológica e situam-se quase na mesma latitude. Sendo semelhantes do
ponto de vista ambiental, neles deveriam ser encontrados os mesmos tipos
de seres vivos, segundo o pensamento fixista predominante na época. Mas
Darwin verificou que as ilhas de cada arquipélago possuíam as suas
próprias comunidades, e a maioria dos animais nelas existentes
assemelhava-se aos animais que ele vira na África e na América do Sul.
As espécies de pássaros fringilídeos que Darwin encontrou em Galápagos
pareciam “descendentes modificados das espécies sul-americanas”.
b) as experiências de
seleção artificial executadas por
Darwin e por inúmeros outros criadores de plantas e animais. Há séculos o
homem percebeu que a variabilidade existente entre os descendentes de
animais e plantas que cria permite a seleção dos melhores, aprimorando e
modificando as espécies. Se o homem pode fazer essa escolha e modificar
os rumos de uma espécie em pouco tempo, o que não poderia fazer a
natureza ao longo de milhões de anos e dispondo de uma ampla
variabilidade entre as espécies?
c) a leitura de um livro do economista Thomas Malthus, que,
em fins do século XVIII, escreveu um tratado sobre a preocupação com o
tamanho da população humana, que crescia em progressão geométrica
enquanto a produção de alimentos pelo homem ocorria num ritmo menor, em
progressão aritmética. Haveria, assim, disputa por alimento,
sobrevivendo apenas aqueles que tivessem acesso a ele. Então, pensava
Darwin, se a população humana passa por um processo de seleção por causa
do alimento, o mesmo deveria acontecer na natureza com os demais seres
vivos.
d) Darwin conseguiu chegar a uma conclusão que o levou a
elaborar a sua conhecida teoria; faltava-lhe, no entanto, a coragem
necessária para enfrentar o sistema religioso e científico que, na
época, era declaradamente antievolucionista. O impulso que o fez
publicar sua teoria foi uma carta enviada pelo biólogo Alfred Russel
Wallace, dizendo que em suas viagens chegara à conclusão de que deveria
haver um processo de
seleção natural das espécies que as faria
adaptar-se aos seus ambientes. A partir disso, Darwin foi aconselhado
por amigos a expor suas ideias, e em 1859 foi publicado o polêmico livro
“
The origin of species by means of natural selection”, que revolucionou a biologia.
O que Darwin não sabia: neodarwinismo
O trabalho de Darwin despertou muita atenção mas também suscitou
críticas. A principal era relativa à origem da variabilidade existente
entre os organismos de uma espécie. Darwin não teve recursos para
entender por que os seres vivos apresentam diferenças individuais. Não
chegou sequer a ter conhecimento dos trabalhos que um monge chamado
Mendel realizava, cruzando plantas de ervilha. O problema só foi
resolvido a partir do início do século XX, com o advento da ideia de
gene. E só então ficou fácil entender que
mutações e
recombinação gênica
são as duas importantes fontes de variabilidade entre as espécies.
Assim, o darwinismo foi complementado, surgindo o que os evolucionistas
modernos conhecem como
Neodarwinismo ou
Teoria Sintética da Evolução e que se apoia nas ideias básicas de Darwin. Veja o esquema abaixo:
Mutações genéticas –=> Variabilidade <=– Recombinação gênica
||
||
||
Seleção natural –=> || <=– Seleção natural
||
||
||
Adaptação
Fica fácil entender, agora, o mecanismo da resistência
bacteriana aos antibióticos usados para o seu combate. Partindo do
princípio da existência prévia de
variabilidade, uma população
bacteriana deve ser formada por dois tipos de indivíduos: os sensíveis e
os resistentes. O uso inadequado de um antibiótico deve eliminar as
bactérias sensíveis, favorecendo as resistentes, que são
selecionadas. As bactérias resistentes proliferam e promovem a
adaptação
da espécie ao ambiente modificado. Qualquer outro problema de adaptação
das espécies a ambientes em modificação pode ser explicado
utilizando-se o raciocínio neodarwinista.
Leitura: evolução, trabalho de engenhoqueiro
autor: François Jaco
fonte: “O jogo dos possíveis”, 1981, Gradiva Publicações
“A evolução não tira do nada as suas novidades. Trabalha
sobre o que já existe, quer transformando um sistema antigo para lhe dar
uma nova função, quer combinando diversos sistemas para com eles
arquitetar um outro mais ou menos complexo. O processo de seleção
natural não se parece com nenhum aspecto do comportamento humano. Mas,
se quisermos lançar mão de uma comparação, deverá afirmar-se que a
seleção natural atua, não à maneira de um engenheiro mas como um
engenhoqueiro. Um engenhoqueiro que ainda não sabe o que vai fazer, mas
que recupera tudo o que lhe vem às mãos, pedaços de cordel, bocados de
madeira, papelões velhos, tudo o que eventualmente lhe possa fornecer
materiais; um engenhoqueiro que, em suma, aproveita aquilo que encontra à
sua volta para tirar daí algum objeto utilizável. Como acentuou Claude
Lévi-Strauss, os utensílios do engenhoqueiro, ao contrário dos do
engenheiro, não pode ser definidos por nenhum programa. Os materiais de
que dispõe não têm uma finalidade precisa. Cada um deles pode servir
para mais de um fim. Nada têm em comum além do fato de uma pessoa deles
poder dizer: …“isto pode ser sempre útil”. Para quê? Depende das
circunstâncias. O processo da evolução parece-se em muitíssimos aspectos
com essa maneira de agir. A evolução procede como um engenhoqueiro que,
durante milhões e milhões de anos, arranjasse lentamente a sua obra,
retocando-a sem cessar, cortando aqui, alongando acolá, agarrando todas
as oportunidades para ajustar, transformar, criar”.
Lamarck e sua ideia cativante
Um dos primeiros adeptos do transformismo foi o biólogo francês
Lamarck, que, como você verá, elaborou uma teoria da Evolução, embora
totalmente desprovida de fundamento científico.
No mesmo ano em que nascia Darwin, Jean Baptiste Lamarck
(1744-1829) propunha uma ideia elaborada e lógica. Segundo ele, uma
grande mudança no ambiente provocaria numa espécie a
necessidade de se modificar, o que a levaria a mudanças de hábitos.
Se o vento e as águas podem esculpir uma rocha, modificando
consideravelmente sua forma, será que os seres vivos não poderiam ser
também moldados pelo ambiente? Teria o ambiente o poder de provocar
modificações adaptativas nos seres vivos?
Lamarck acreditava que sim. Considerava, por exemplo, que
mudanças das circunstâncias do ambiente de um animal provocariam
modificações suas necessidades, fazendo que ele passasse a adotar novos
hábitos de vida para satisfazê-las. Com isso o animal passaria a
utilizar mais frequentemente certas partes do corpo, que cresceriam e se
desenvolveriam, enquanto outras partes não seriam solicitadas, ficando
mais reduzidas, até se atrofiarem. Assim, o ambiente seria o responsável
direto pelas modificações nos seres vivos, que transmitiriam
essas mudanças aos seus descendentes, produzindo um aperfeiçoamento da
espécie ao longo das gerações.
Com base nessa premissa, postulou duas leis. A primeira, chamada
Lei do Uso e Desuso,
afirmava que, se para viver em determinado ambiente fosse necessário
certo órgão, os seres vivos dessa espécie tenderiam a valorizá-lo cada
vez mais, utilizando-o com maior frequência, o que o levaria a
hipertrofiar. Ao contrário, o não uso de determinado órgão levaria à sua
atrofia e desaparecimento completo ao longo de algum tempo.
A segunda lei, Lamarck chamou de Lei da
Herança dos Caracteres Adquiridos.
Através dela postulou que qualquer aquisição benéfica durante a vida
dos seres vivos seria transmitida aos descendentes, que passariam a
tê-la, transmitindo-a, por sua vez, às gerações seguintes, até que
ocorresse sua estabilização.
A partir dessas suas leis, Lamarck formulou sua teoria da
evolução, apoiado apenas em alguns exemplos que observara na natureza.
Por exemplo, as membranas existentes entre os dedos dos pés das aves
nadadoras, ele as explicava como decorrentes da necessidade que elas
tinham de nadar. Cornos e chifres teriam surgindo como consequência das
cabeçadas que os animais davam em suas brigas. A forma do corpo de uma
planta de deserto seria explicada pela necessidade de economizar água.
Por que não podemos aceitar as teses de Lamarck?
Na verdade não podemos simplesmente achar erradas as ideias de
Lamarck
sem dizer exatamente o porquê do erro. É preciso saber criticá-las com
argumentos que evidenciam o erro nelas contido. Assim, pode-se dizer que
a
lei do uso e desuso só será válida se a alteração que ela
propõe estiver relacionada a alterações em órgãos de natureza muscular
e, ainda, alterações que não envolvam mudanças no material genético do
indivíduo. A cauda de um macaco sul-americano não cresceu porque o
animal manifestou o desejo de se prender aos galhos de uma árvore. Tal
mudança deveria envolver antes uma alteração nos genes encarregados da
confecção da cauda.
Com relação à lei da
transmissão das características
adquiridas, é preciso deixar bem claro que eventos que ocorrem durante a
vida de um organismo, alterando alguma sua característica, não podem
ser transmissíveis à geração seguinte. O que uma geração transmite à
outra são genes. E os genes transmissíveis já existem em um indivíduo
desde o momento em que ele foi um zigoto. E, fatos que ocorram durante
sua vida não influenciarão exatamente aqueles genes que ele deseja que
sejam alterados.
Lamarck e Darwin frente a frente: o tamanho do pescoço das girafas
Lamarckismo
- As girafas ancestrais provavelmente tinham pescoços
curtos que eram submetidos a frequentes distensões para capacitá-las a
alcançar a folhagem das árvores.
- Os descendentes apresentavam pescoços mais longos, que eram também esticados frequentemente na procura de alimentos.
- Finalmente o contínuo esticamento do pescoço deu origem às modernas girafas. Os fatos conhecidos não sustentam esta teoria.
Darwinismo
- As girafas ancestrais provavelmente apresentavam pescoços de
comprimentos variáveis. As variações eram hereditárias (Darwin não
conseguiu explicar a origem das variações).
- Competição e seleção natural levaram à sobrevivência dos descendentes de pescoços longos, em detrimento dos de pescoços curtos.
- Finalmente apenas as girafas de pescoços longos sobreviveram à competição. Fatos conhecidos sustentam esta teoria.
II
A Especiação
A especiação: o surgimento de novas espécies
Especiação é o nome dado ao processo de surgimento de novas espécies a partir de uma espécie ancestral.
De modo geral, para que isso ocorra é imprescindível que grupos da
espécie original se separem e deixem de se cruzar. Essa separação
constitui o
isolamento geográfico e pode ocorrer por migração
de grupos de organismos para locais diferentes e distantes, ou pelo
surgimento súbito de barreiras naturais intransponíveis, como rios,
vales, montanhas, etc., que impeçam o encontro dos componentes da
espécie original. O isolamento geográfico, então, é a separação física
de organismos da mesma espécie por barreiras geográficas intransponíveis
e que impedem o seu encontro e cruzamento.
A mudança de ambiente favorece a ação da seleção natural, o
que pode levar a uma mudança inicial de composição dos grupos. A
ocorrência de mutações casuais do material genético ao longo do tempo
leva a um aumento da variabilidade e permite a continuidade da atuação
da seleção natural. Se após certo tempo de isolamento geográfico os
descendentes dos grupos originais voltarem a se encontrar, pode não
haver mais a possibilidade de reprodução entre eles. Nesse caso, eles
constituem novas espécies. Isso pode ser evidenciado através da
observação de diferenças no comportamento reprodutor, da
incompatibilidade na estrutura e tamanho dos órgãos reprodutores, da
inexistência de descendentes ou, ainda, da esterilidade dos
descendentes, no caso de eles existirem. Acontecendo alguma dessas
possibilidades, as novas espécies assim formadas estarão em
isolamento reprodutivo, confirmando, desse modo, o sucesso do processo de especiação.
Nem sempre, porém, acaba havendo isolamento reprodutivo
entre grupos que se separam, isto é, nem sempre ocorre a formação de
novas espécies. O que aconteceria se as barreiras geográficas fossem
desfeitas precocemente? Ou, o que pode acontecer se o isolamento
geográfico for interrompido? Nesse caso, é possível que os componentes
dos dois grupos tenham acumulado diferenças que os distinguem entre si
mas que não impedem a reprodução. Isto é, os dois grupos ainda pertencem
à mesma espécie. Como denominar, então, essas variedades que não
chegaram a transformar-se em novas espécies? Podemos chamá-las de
RAÇAS. Uma mesma espécie poderá ser formada por diversas raças,
intercruzantes entre si,
mas que apresentam características morfológicas distintas. Pense nas
diferentes raças de cães existentes atualmente e essa ideia ficará bem
clara.
(…)
Leitura: um caso real
Um caso interessante que ilustra o que foi dito é o da rã norte-americana
Rana pipiens.
A distribuição geográfica dessa espécie de animal ocorre do norte ao
sul da América do Norte. As diferentes populações apresentam
características morfológicas distintas. Só que dificilmente uma rã do
Norte se acasala com uma do Sul. Se isso for feito artificialmente,
notar-se-á uma grande quantidade de descendentes defeituosos. No
entanto, se os cruzamentos ocorrem entre populações vizinhas, a
porcentagem de indivíduos normais será de 100%. Esse fato mostra que em
Rana pipiens ocorre o chamado
fluxo gênico
entre populações vizinhas, desde o Norte até o Sul, de modo que todas
essas populações pertencem à mesma espécie. É provável que, se as
populações intermediárias forem eliminadas, as que se encontram em
extremos opostos venham a constituir duas novas espécies, incapazes de
trocar genes.
(…)
(FCC) O esquema abaixo representa 4 populações. Os círculos
que se tangenciam correspondem a populações que se intercruzam na
natureza.
esquema
O número de espécies consideradas e o número de espécies
que passaria a existir se 1 desaparecesse são, respectivamente: a) 1 e
2, b) 1 e 3, c) 3 e 2, d) 3 e 3 ou e) 4 e 3?
Através da análise do esquema, pode-se notar que I e II se
intercruzam então pertencem à mesma espécie. O mesmo se pode dizer com
relação às populações II e III. Embora III não se intercruze com I,
pode-se dizer que III é da mesma espécie que I, já que III se intercuza
com II, que, por sua vez, intercruza-se com I, pois ambas são
intercruzantes. Com isso temos que, assim como foi feito no esquema, há
apenas uma espécie. Nota-se que há um fluxo gênico entre as populações
consideradas, mesmo que não haja contato entre todas elas. No caso de I
desaparecer, o esquema ficaria:
esquema
…e, portanto, só passaria a haver cruzamento entre as
populações II e III, que constituiriam uma espécie, ficando a população
IV isolada das demais e constituindo uma outra espécie. Portanto a
resposta é A.
Os tipos de isolamento reprodutivo
O isolamento reprodutivo corresponde a um mecanismo que bloqueia a
troca de genes entre as populações das diferentes espécies existentes na
natureza. Não se esqueça de que o conceito espécie se baseia justamente
na possibilidade de trocas de genes entre os organismos, levando a uma
descendência fértil. No caso de haver isolamento reprodutivo, ele se
manifesta de dois modos: 1) através do impedimento da formação do
híbrido, e nesse caso diz-se que estão atuando os mecanismos de
isolamento reprodutivo pré-zigóticos,
ou seja, que antecedem o zigoto, e b) através de alguma alteração que
acontece após a formação do zigoto, e nesse caso fala-se na atuação de
mecanismos de
isolamento reprodutivos pós-zigóticos.
Os mecanismos pré-zigóticos mais usuais são:
- Diferenças comportamentais relativas aos processos de
acasalamento entre animais, tais como cantos de aves, danças nupciais de
mamíferos etc.
- Incompatibilidade de tamanho entre os órgãos genitais externos nos animais.
- Amadurecimento sexual em épocas diferentes, válido tanto para animais como vegetais.
- A utilização de locais de vida (habitats) diferentes de uma mesma área geográfica, o que impede o encontro de animais.
Os mecanismos pós-zigóticos mais usuais são:
- Inviabilidade do híbrido, com a ocorrência de morte nos estágios iniciais do desenvolvimento.
- Esterilidade dos híbridos. Embora nasçam, cresçam e sejam
vigorosos, os híbridos são estéreis, o que revela incompatibilidade dos
lotes cromossômicos herdados de pais de espécies diferentes, implicando
a impossibilidade de ocorrência da meiose. Não havendo meiose, não há
formação de gametas e, consequentemente, não há reprodução. É clássico o
exemplo do burro ou da mula, consequência do cruzamento de égua com jumento, pertencentes a duas espécies próximas, porém diferentes. Nesse caso, burro e mula não constituem uma terceira espécie, sendo considerados apenas híbridos interespecíficos.
- Esterilidade e fraqueza da geração F2. Às vezes, híbridos
interespecíficos acasalam-se com sucesso mas originam descendentes
fracos, degenerados, que, se não morrem cedo, são totalmente estéreis.
Simpatria e alopatria
Quando duas populações vivem na mesma área geográfica elas são chamadas de
simpátricas
(Sin = união, pátricas = de pátria, local de vida). Necessariamente as
duas populações deverão pertencer a espécies diferentes. É o caso das
Zebras e Girafas encontradas em determinado local da Savana africana.
Por outro lado, populações da mesma espécie, ou não, que habitem
ambientes diferentes são considerados
alopátricas (
Aloios,
do grego, significa diferente). Duas populações de lambaris que habitam
represas diferentes são alopátricas. Girafas e pinguins são grupos
alopátricos de organismos pertencentes a espécies diferentes.
Irradiação adaptativa
Há muitos indícios de que a evolução dos grandes grupos de seres
vivos foi possível a partir de um grupo ancestral cujos componentes,
através do processo de especiação, possibilitaram o surgimento de
espécies relacionadas. Assim, a partir de uma espécie inicial, pequenos
grupos iniciaram a conquista de novos ambientes, sofrendo uma adaptação
que lhes possibilitou a sobrevivência nesses meios. Desse modo teriam
surgido novas espécies que em muitas características apresentavam
semelhanças com espécies relacionadas e com a ancestral. Esse fenômeno
evolutivo é conhecido como
Irradiação Adaptativa, e um dos
melhores exemplos corresponde aos pássaros fringilídeos de Galápagos
estudados por Darwin. Originários do continente sul-americano,
irradiaram-se para diversas ilhas do arquipélago, cada grupo
adaptando-se às condições peculiares de cada ilha e, consequentemente,
originando as diferentes espécies hoje lá existentes.
Para que a
irradiação possa ocorrer, é necessário
em primeiro lugar que os organismos já possuam em seu equipamento
genético as condições necessárias para a ocupação do novo
meio.
Este, por sua vez, constitui-se num segundo fator importante, já que a
seleção natural adaptará a composição do grupo ao meio de vida.
Irradiação adaptativa
Convergência adaptativa
A observação de um tubarão e um golfinho evidencia muitas semelhanças
morfológicas, embora os dois animais pertençam a grupos distintos. O
tubarão é peixe cartilaginoso, respira por brânquias, e suas nadadeiras
são membranas carnosas. O golfinho é mamífero, respira ar por pulmões, e
suas nadadeiras escondem ossos semelhantes aos dos nossos membros
superiores. Portanto, a semelhança morfológica existente entre os dois
não revela parentesco evolutivo. De que maneira, então, adquiriram essa
grande semelhança externa? Foi a atuação da um
mesmo meio, o aquático, que selecionou nas duas espécies a forma corporal ideal ajustada à água. Esse fenômeno é conhecido como
convergência adaptativa ou
evolução convergente.
Outro exemplo de evolução convergente é o da semelhança
morfológica existente entre os caules de um cacto do sul dos Estados
Unidos e uma outra planta da família das Euforbiáceas, habitante da
África. Os dois vegetais habitam regiões áridas semelhantes e são muito
parecidos. Pertencem, porém, a grupos diferentes, o que pode ser
mostrado através da estrutura das flores, que não é a mesma.
Homologia e analogia
Agora que sabemos o que é irradiação adaptativa e convergência
adaptativa, fica fácil entender o significado dos termos homologia e
analogia. Ambos utilizados para comparar órgãos ou estruturas existentes
nos seres vivos. A
homologia designa a
semelhança de origem entre dois órgãos pertencentes a dois seres vivos de espécies diferentes, enquanto a
analogia
se refere à semelhança de função executada por órgãos pertencentes a
seres vivos de espécies diferentes. Dois órgãos homólogos poderão ser
análogos caso executem a mesma função.
A cauda de um macaco sul-americano e a cauda de um cachorro são estruturas
homólogas (os dois animais são mamíferos) e
não desempenham a mesma função. Já as asas de um beija-flor (ave) e as de um morcego (mamífero) são
homólogas por terem a mesma origem e
análogas por desempenharem a mesma função.
Por outro lado, as asas de uma borboleta (um inseto, artrópode) são
análogas às asas de um pardal (uma ave) por desempenharem a mesma função, porém
não são homólogas, já que a origem destas estruturas é muito diferente.
Note que os casos de
homologia revelam a atuação do processo de
irradiação adaptativa e denotam um parentesco entre os animais comparados. Já os casos de
analogia pura, não acompanhados de homologia, revelam a ocorrência de
convergência adaptativa
e não envolvem parentesco entre os animais exemplificados. Assim, as
nadadeiras anteriores de um tubarão são análogas às de uma baleia e
ambas são consequência de uma
evolução convergente.
Pesquisadores da Unesp completam o
primeiro sequenciamento do mtDNA de uma das mais de 120 espécies de
plantas carnívoras do Brasil (foto: Utrículo de Utricularia reniformis A.St.-Hil. com larva de artrópode capturada)
