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segunda-feira, 28 de outubro de 2019

Darwin e os darwinistas

Por Lilian Al-Chueyr Pereira Martins, professora do Departamento de Biologia da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP

Editorias: Artigos - URL Curta: jornal.usp.br/?p=279351
Lilian Al-Chueyr – Foto: Arquivo pessoal
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ano de 2019 é significativo para a história da biologia, particularmente, para a história da evolução, pois nele se comemora os 210 anos do nascimento de Charles Robert Darwin (1809-1882) e os 160 anos da publicação do livro Origin of species (Origem das espécies, 1859).  Essa obra, que teve seis edições, mudou completamente o estudo da biologia.
 
Ao defender a teoria da descendência com modificação, em substituição à ideia de que as espécies eram fixas, Darwin se opôs à visão que era aceita pela maioria dos naturalistas de sua época. Entretanto, como nos mostra a própria história da ciência, a aceitação de uma nova teoria não é algo imediato e simples e, nesse sentido, Darwin contou com a ajuda de colaboradores que apoiaram e defenderam sua teoria perante a comunidade científica.

O círculo de Darwin era constituído por diversos estudiosos, tais como Thomas Henry Huxley (1825-1895), Charles Lyell (1797-1875), Herbert Spencer (1820-1903), Joseph Dalton Hooker (1817-1911), Alfred Russel Wallace (1823-1913) e George John Romanes (1848-1894), dentre outros. 


Enquanto Darwin era vivo, eles apoiavam suas ideias e as eventuais divergências ficavam restritas a discussões no âmbito privado. Porém, após a morte de Darwin, os membros de seu círculo se envolveram em discussões de caráter público, enfatizando em suas publicações as diferenças em seu modo de pensar, disputando a posição de liderança em relação aos estudos sobre evolução, antes ocupada por Darwin.

Assim, Spencer, Romanes e Wallace, cada um por si e em assuntos diferentes, envolveram-se em controvérsias com August Friedrich Leopold Weismann (1834-1914), que acreditava que a seleção natural explicava tudo no processo evolutivo.

Durante boa parte do tempo foi Thomas Huxley, conhecido como o bulldog de Darwin, quem defendeu sua teoria publicamente. Entretanto, nos últimos anos de vida de Darwin, este papel coube a George John Romanes.

A proposta original de Darwin se caracterizou pela apresentação de uma grande quantidade de evidências de que a evolução é um fato; pela busca de explicações para as causas da evolução orgânica; e do papel dessas causas em casos particulares. Além disso, Darwin tentou responder a objeções às suas ideias e indicou linhas de pesquisa promissoras.

A partir do artigo publicado em 1858 e no Origin of species, em 1859, Darwin propôs a teoria da descendência com modificação de acordo com a qual as espécies viventes (incluindo os seres humanos) não surgiram como se apresentam hoje em dia: descendem de espécies extintas e ancestrais comuns modificadas por causas naturais. Uma dessas causas é a seleção natural, que foi considerada por ele como o principal, mas não exclusivo, meio de modificação das espécies.

A seleção natural é um processo semelhante à seleção artificial, empregada consciente ou inconscientemente pelo criador de animais ou pelo criador de plantas ornamentais para produzir novas variedades. A seu ver, o processo evolutivo é lento e gradual. A seleção natural age sobre variações leves que ocorrem ao acaso dentro de uma população, preservando aquilo que for útil para os organismos. Essas variações são transmitidas aos descendentes. Como nasce um número maior de indivíduos do que poderia sobreviver, existe uma luta pela existência. Nessa luta sobrevivem os indivíduos mais aptos, que deixam descendentes.

Além da seleção natural, Darwin atribuiu outras causas naturais para a transformação das espécies, como a seleção sexual, que explicava a beleza de algumas características apresentadas pelos machos de algumas espécies que influenciam sua escolha pela fêmea e consequente produção de descendentes, e a herança de caracteres adquiridos pelo uso e desuso.

Assim, Darwin não apresentou uma proposta fechada no Origin of species, mas inaugurou um programa de pesquisa aberto a novas contribuições. Nem os próprios membros do círculo de Darwin seguiam todos os pressupostos de sua teoria. Eles adotaram alguns dos aspectos da teoria de Darwin, rejeitaram outros e, muitas vezes, acrescentaram novos aspectos.

É exatamente isso o que ocorre com algumas teorias. Conforme o tempo vai passando, alguns aspectos vão sendo esclarecidos, novas evidências são encontradas, o que faz com que sejam introduzidas modificações, como foi o caso da teoria de Darwin, que por esta razão pode ser caracterizada como um programa de pesquisa.

Wallace e Weismann, por exemplo, não aceitavam a herança de caracteres adquiridos pelo uso e desuso na fase madura de sua obra. Há outros casos na história da ciência em que a teoria é substituída como um todo, como, por exemplo, o caso da física aristotélica, que foi substituída pela física newtoniana. Nesse segundo caso, trata-se de paradigmas diferentes.

Atualmente a seleção natural é considerada dentro de um quadro hierárquico. Portanto, se aplica a diferentes níveis do mundo biológico.  Entretanto, acredita-se que as variações, em sua grande maioria, não são nem úteis nem injuriosas, mas neutras. Uma grande quantidade de variação genética surge nas populações naturais através de processos aleatórios de mutação (nos genes e cromossomos) e através da recombinação. Por outro lado, sabe-se que nem sempre a evolução é gradual, como pensava Darwin. Não se aceita a herança de caracteres adquiridos pelo uso e desuso, um importante pressuposto da teoria original de Darwin adotado até o fim de sua vida, bem como sua hipótese para explicar a hereditariedade (a pangênese).

Entretanto, como o próprio Darwin pensava, admite-se hoje em dia que a seleção natural não explica tudo. Será que o fato de não se aceitar boa parte da teoria original de Darwin atualmente torna sua contribuição menos significativa?

A resposta é negativa. Em primeiro lugar, deve-se considerar uma proposta científica dentro de seu contexto. Em segundo lugar, é possível enumerar uma série de desdobramentos relevantes que mostram a significância da proposta de Darwin. Um deles é ter permitido um novo enfoque sobre o estudo dos seres vivos. Por exemplo, o estudo da classificação dos seres vivos (sistemática) passou a ser feito de outra forma, levando em conta sua origem e relações com outras espécies.

Outro exemplo seriam os estudos ecológicos que levam em conta as relações entre os indivíduos de uma mesma espécie, entre espécies diferentes e com o meio.

Os próprios estudos que se seguiram à contribuição de Darwin e que consideraram populações e não indivíduos isolados não deixam de ter se inspirado na contribuição de Darwin. Na medicina, os estudos de fisiologia que levam em conta as relações que existem entre os diferentes órgãos são fortemente influenciados pelas ideias darwinianas de correlação entre órgãos e funções. Se a ciência atual considera que a evolução é um fato, Darwin contribuiu significativamente para que isso acontecesse.

[Esta é uma versão reduzida de artigo a ser publicado em breve na Revista USP.]

quinta-feira, 10 de março de 2016



“IMPORTÂNCIA HISTÓRICA E POTENCIAL DIDÁTICO DA ORIGEM DAS ESPÉCIES”

Marcus Vinicius Cabral

 

Resumo – A teoria da evolução foi a principal revolução científica na história da biologia e os seus impactos ainda produzem consequências. A ideia de evolução estava no ar quando Charles Darwin publicou seu livro “A origem das espécies” em 1859: um ano antes ele recebeu um artigo escrito por Alfred Russell Wallace com ideias similares. Durante os anos que se seguiram à publicação de “A origem das espécies” a maioria dos biólogos do mundo se convenceu da veracidade da evolução das espécies. Isto mostra a competência de Darwin como escritor e como cientista. A estrutura, a argumentação e o principal objetivo do autor neste livro foram convencer o leitor sobre a realidade da evolução dos seres vivos, apresentando evidências e fatos que comprovassem a teoria.Neste artigo, é discutida a importância de “A origem das espécies” na história da ciência. São também analisadas as possibilidades de uso deste livro como uma ferramenta educacional para uma melhor aprendizagem da ciência.

Abstract – The theory of evolution was the main scientific revolution in the history of biology and its impacts still produces consequences. The idea of evolution was in the air when Charles Darwin published his book “On the origin of species” in 1859: one year earlier he received a paper written by Alfred Russell Wallace with similar ideas. During the years following the publication of “On the origin of species”, most biologists of the world become converted to the evolution of species. This shows the competence of Darwin as a writer and as a scientist. The structure, the argumentation and the main objective of the author in this book were to convince the reader about the reality of the evolution of living beings, showing evidences and facts that could support the theory. In this paper the importance of “On the origin of species” in the history of science will be discussed. It is also analyzed the possibilities of using this book as an educational tool to a better learning of science.


1.            INTRODUÇÃO

O livro “A origem das espécies” foi originalmente publicado no ano de 1859 na Inglaterra por Charles Darwin (1809-1882). O autor escreveu este livro já na sua fase intelectual madura muito tempo após – mais de duas décadas – ter viajado por 5 anos (1831-1836) no navio de pesquisa Beagle pelo mundo todo, inclusive pelo Brasil. Este perfil de Darwin como um cientista “viajante” seguramente inspirou muitos jovens cientistas ao longo da história e serviu de exemplo para muitos que queriam ao mesmo tempo aprender uma nova disciplina e conhecer lugares, povos e culturas diferentes.

                Darwin nasceu de uma família pertencente à elite social e intelectual de sua época. Seu pai, Robert Darwin (1766-1848), era médico, mas a maior influência familiar que teve foi de seu avô, Erasmus Darwin (1731-1802), que além de também ser médico, foi um inventor, um poeta e um investigador de espírito livre que por meio de seu livro “Zoonomia” antecipou muitas das ideias evolucionárias. A leitura deste livro deve ter provocado um grande impacto no jovem Darwin e suas ideias devem ter adquirido guarida na mente de Darwin de forma a amadurecerem e  florescerem anos mais tarde. Darwin, influenciado pelo seu pai, estudou na universidade inicialmente medicina e posteriormente teologia, mas sua paixão pela história natural haveria de se manifestar durante a célebre viagem no HMS Beagle. Mesmo tendo tido esta experiência eclesiástica quando jovem, a morte de sua filha mais velha, Annie – quando ela era criança – contribuiu para que Darwin se tornasse cada vez mais convictamente agnóstico.

                As primeiras formulações estruturadas da sua teria da evolução pela seleção natural ocorreram a Darwin em 1838. A contundência de suas conclusões se manifesta em seus célebres Cadernos de notas iniciados um ano antes; os dois exemplos a seguir demonstram bem isto: “A origem do homem foi demonstrada. A metafísica deve progredir. Aquele que compreender o babuíno contribuirá mais à Metafísica que  Locke” e “O diabo, sob a forma de um babuíno é nosso ancestral”.

                “A origem das espécies” é um livro que após cerca de um século e meio de seu lançamento continua sendo um divisor de águas na história da ciência e seu impacto na sociedade pode ser comparado com o trabalho realizado por Copérnico e por Galileu que lograram retirar a Terra do centro do universo. Darwin completou de certa forma o trabalho de ambos, retirando o homem do centro da história da vida na Terra! Se o antropocentrismo, na sua versão astronômica, foi derrubado por Copérnico e Galileu, na sua versão biológica foi derrubado por Darwin. Ou seja, de acordo com a evolução, a espécie humana é apenas mais uma dentre milhões de outras espécies, com uma adaptação bastante interessante (o cérebro bem desenvolvido), mas que, por exemplo, em certo sentido não pode ser considerada melhor adaptada à Terra do que as bactérias. Darwin de certa forma evidencia a nossa animalidade quando esclarece a nossa ancestralidade comum com os outros animais; ele procurou estudar e observar a natureza naquilo que poderia unificar toda a diversidade biológica existente sobre a Terra: desta forma (Mayr, 1998), ele seguiu a tradição de filósofos gregos como Tales, Anaximandro, Anaxímenes e Demócrito.

Até hoje o darwinismo continua provocando interpretações ideológicas equivocadas – haja visto o nazismo, o hiper-capitalismo selvagem e toda a sorte de tentativas de determinismos biológicos – e reações de incompreensão religiosas – como parece demonstrado pelo incômodo que provoca em algumas denominações religiosas. Thomas Kuhn (1975) em seu “A estrutura das revoluções científicas” já salientara a importância das quebras de paradigmas e das descontinuidades na história da ciência; seguramente o trabalho de Darwin pode ser encarado como a grande mudança de paradigma que ocorreu na história da biologia e ele mesmo tinha noção do caráter revolucionário de suas ideias: “quando as opiniões que expus nesta obra (...) forem geralmente aceitas pelos naturalistas, podemos prever que se produzirá na história natural uma importante revolução”. Muitos consideram a evolução a ideia científica mais importante de todo a história da ciência. Alguns livros de divulgação científica têm salientado a sua importância na história da ciência. Charles Wynn e Arthur Wiggins (2002) classificam a teoria da evolução como uma das cinco maiores ideias da ciência em todos os tempos. Na mesma linha, David Brody e Arnold Brody (1999) incluem a evolução como uma das sete maiores descobertas científicas da história.

                Particularmente, o último capítulo “Recapitulações e Conclusões” de “A origem das espécies” é bastante elucidativo do estilo e dos objetivos de Darwin (2003) e desta forma focaremos este capítulo com mais intensidade neste trabalho, sobretudo porque em um trabalho pedagógico com estudantes é bastante razoável utilizar este último capítulo como leitura por meio da qual os alunos poderão reconstruir a teoria da evolução a partir das palavras escritas pelo próprio Darwin. Todos os trechos de “A origem das espécies” citados neste trabalho foram retirados do último capítulo deste livro.
“A origem das espécies” é um documento ao mesmo tempo científico e de divulgação científica, ou seja, tem como objetivo explicar, convencer e disseminar as ideias evolucionárias de Darwin. Seu nome original foi “A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida”, posteriormente reduzido à parte inicial deste título - em inglês “On the origin of species”. Neste presente trabalho trabalharemos com a edição realizada pela Editora Hemus, com tradução de Eduardo Fonseca.
                A Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos definiu a noção de alfabetização científica da seguinte forma: “Alfabetização científica é o conhecimento e a compreensão dos conceitos e processos científicos requeridos para a tomada de decisões pessoal, para a participação em assuntos cívicos e culturais e para a produtividade econômica”. Paralelamente, nos últimos anos no mundo todo vem crescendo a importância dada à história da ciência no que diz respeito à estruturação de uma educação científica efetiva e significativa nas escolas de educação básica em geral (Solomon, 1992; Matthews, 1994). Particularmente, no que diz respeito às possibilidades de mudanças conceituais em estudantes, a História da Ciência se mostra como um terreno bastante fértil como é salientado por Jensen e Finley (1995). Assim sendo, pode-se afirmar que a história da ciência constitui-se em uma verdadeira “pedagogia da ciência” que permite tentar compreender como outras gerações construíram o conhecimento científico acumulado até hoje. Usar a história da ciência para iluminar o ensino de disciplinas científicas (Bizzo, 1991) é uma estratégia de ensino que vem se ampliado no mundo todo e, no Brasil, os Parâmetros Curriculares Nacionais enfatizam explicitamente a importância da História da Ciência na educação básica dos jovens.
                Ítalo Calvino em seu livro “Por que ler os clássicos” afirma: “Os clássicos são livros que exercem uma influência particular quando se impõem como inesquecíveis e também quando se ocultam nas dobras da memória, mimetizando-se como inconsciente coletivo ou individual”. Calvino está se referindo aqui aos clássicos da literatura universal. Entretanto, o seu raciocínio vale também para alguma obras científicas clássicas como “A origem das espécies” que provocam “incessantemente uma nuvem de discursos críticos sobre si, mas continuamente as repele para longe” (Calvino, 1993). Assim sendo, é importante na formação científica dos cidadãos também ler um pouco dos clássicos da ciência.

A versão integral em inglês do livro “A origem das espécies” encontra-se a disposição de quem desejar consultá-la na internet no sítio http://pages.britishlibrary.net/charles.darwin/texts/origin1859/origin06.html. Isto demonstra que o acesso aos documentos originais está tornando-se cada vez mais fácil. Obviamente, aqui no Brasil há a dificuldade da língua, mas isto também ocorre para os livros – em papel – em geral: com o tempo, o acesso às traduções para o português dos textos originais com certeza será ampliado em nosso país.

Muitos autores têm sistematicamente salientado a importância do trabalho pedagógico com textos originais – ou seja, que foram escritos pelos próprios cientistas que estabeleceram novos paradigmas na ciência – em contraposição ao uso exclusivo dos manuais científicos e dos livros didáticos. Estes últimos, muitas vezes, de forma a simplificar um determinado conteúdo, acabam sacrificando a compreensão do contexto histórico no qual uma determinada idéia surgiu e a compreensão do processo real de construção de novas teorias por parte dos cientistas ao longo da história, processo este que quase sempre está longe da linearidade ingênua dos manuais. Nas palavras de Thomas Kuhn: “As coleções de ‘textos originais’ têm um papel limitado na educação científica. Igualmente, o estudante de ciência não é encorajado a ler os clássicos de história do seu campo - obras onde poderia encontrar outras maneiras de olhar as questões discutidas nos textos, mas onde também poderia encontrar problemas, conceitos e soluções padronizadas que a sua futura profissão há muito pôs de lado e substituiu”. (Kuhn, 1974). Compreender o contexto no qual uma idéia científica desenvolveu-se é uma necessidade se o objetivo for o de uma alfabetização científica efetiva: para isto, o contato direto com as fontes primárias – textos originais – é fundamental.

As obras de Darwin devido ao seu estilo claro de escrever são bastante acessíveis ao leitor mediano e podem desta forma ser indicadas como uma excelente introdução às suas ideias; particularmente salientamos aqui outros quatro livros de Darwin traduzidos para o português: “Viagem de um naturalista ao redor do mundo”, “A expressão das emoções no homem e nos animais”, “A origem do homem e a seleção sexual” e “Auto-biografia, 1809-1882”.

Darwin concebeu a sua teoria da evolução pela seleção e adaptação cerca de 20 anos antes da publicação de “A origem das espécies”, mas manteve-a “engavetada” temendo as reações da sociedade em geral às suas ideias –  tinha como referência o impacto que as idéias heliocêntricas de Galileu Galilei e Giordano Bruno tinham causado mais de dois séculos antes – e também receando, segundo muitos historiadores, pela reação de sua própria esposa que era muito religiosa. Somente resolveu publicar seu trabalho quando recebeu em 1958 um artigo escrito por Alfred Russel Wallace (1823-1913) e que tinha ideias muito próximas às suas – se não publicasse sua teoria, isto poderia comprometer uma futura alegação de primazia sobre a teoria da evolução, pois na ciência a publicação de um trabalho, tornando públicas as suas ideias, costuma ser o critério decisivo de consagração científica. Com certeza Darwin conhecia a polêmica sobre a invenção ou descoberta do cálculo diferencial e integral envolvendo Leibniz e Newton: este último, assim como Darwin, não publicou imediatamente suas ideias sobre o cálculo e teve que lidar posteriormente com uma contenda aguda com Leibniz sobre quem dentre os dois teria criado a primeira versão do cálculo (Hellman, 1999).

                A evolução é o eixo unificador de toda a biologia moderna, ou, como já foi mais de uma vez dito, a evolução é que transformou a biologia de uma “coleção de selos” em ciência no sentido estrito, articulando e contextualizando toda a imensa diversidade biológica existente na Terra.

                Darwin teve dois predecessores importantes: Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) e Charles Lyell (1797-1875). À idéia de Lamarck de progressão como aperfeiçoamento – a partir da transmissão dos caracteres adquiridos) – Darwin propôs a idéia de descendência com modificação; entretanto esta constatação não pode de maneira alguma desmerecer o papel justo de Lamarck de vanguardista das idéias sobre a evolução biológica. Adicionalmente, é importante salientar que outras formas de evolução, como a evolução cultural das sociedades em geral, são na sua essência lamarckianas como argumenta Stephen Jay Gould (2001): “Contudo, a mudança cultural, de maneira oposta e radical, é potencialmente lamarckiana em seu mecanismo básico. Qualquer conhecimento cultural adquirido em uma geração pode passar diretamente para a seguinte pelo que chamamos, uma palavra muito nobre, educação”. Mesmo Darwin não pode rejeitar por completo as ideias de Lamarck, pois não conhecia ainda a genética, ciência que explica a hereditariedade e a herança das características dos seres vivos e que só se estabeleceria após a divulgação dos trabalhos de Gregor Mendel (1822-1884). Darwin foi muito influenciado também pela proposta de Lyell (1997) de que a superfície terrestre está se modificando vagarosamente devido a forças que exerceram e ainda exercem uma ação constante e gradual ao longo do tempo. Ele leu a principal obra de Lyell, Princípios de Geologia, durante a viagem no HMS Beagle. A própria constatação de Darwin de que no alto da cordilheira dos Andes existiam fósseis marinhos, levou-o a refletir que se a superfície terrestre está em lenta transformação, o mesmo poderia acontecer com as formas de vida na Terra. Em seu diário da viagem no HMS Beagle – “Viagem de um naturalista ao redor do mundo” – Darwin afirma com convicção e ao mesmo tempo surpresa: “notei que em Valparaíso encontram-se conchas semelhantes numa altitude de 3900 metros: quase não é possível duvidar-se de que essa grande elevação se tivesse processado no decurso de pequenos soerguimentos sucessivos, como o que se seguiu ou causou o terremoto deste ano, ao mesmo tempo que se operara pela elevação lenta imperceptível que deve certamente estar-se processando em algumas partes desta costa [do Chile]”.

2. ANÁLISE DO CAPÍTULO “CONCLUSÕES E RECAPITULAÇÕES” DE “A ORIGEM DAS ESPÉCIES”

                O principal objetivo de Darwin nas conclusões de “A origem das espécies” é ressaltar os argumentos favoráveis e destruir aqueles desfavoráveis às suas teses. Didaticamente, ele faz o papel de promotor contra as suas próprias idéias, para poder contra-argumentar livremente: “Em primeiro lugar, nada me parece mais difícil do que acreditar no aperfeiçoamento dos órgãos e dos mais complicados instintos, não por artifícios superiores, embora semelhantes à razão humana, mas por acumulação de inúmeras e pequenas variações, todas vantajosas ao seu possuidor humano.” Mas é ao leitor comum, com os conceitos e preconceitos da época, que Darwin deve convencer e ele o faz de forma bem articulada. Para isso ele se posiciona no papel do leitor e do seu “bom senso”. A propósito, Einstein posteriormente disse de forma irônica: “bom senso é o conjunto de todos os preconceitos que adquirimos durante nossos primeiros dezoito anos de vida”; na ciência, o senso comum é algo que deve ser visto com cuidado. Mas se Darwin evidencia os argumentos contrários, é para neutralizá-los na resposta à indagação anterior: “esta dificuldade, ainda que parecendo insuportável à nossa imaginação, não poderia ser considerada válida se se admitirem as seguintes proposições: todas as partes do organismo e todos os instintos oferecem pelo menos diferenças individuais; a luta constante pela sobrevivência determina a conservação dos desvios de estrutura ou de instinto que podem ser vantajosos; e, finalmente, gradações no estado de perfeição de cada órgão, todas boas por si mesmas, podem ter existido. Não creio que se possa fazer objeção à verdade destas proposições”. Percebe-se que todo o raciocínio lógico é utilizado de forma a servir à argumentação principal do autor e sustentar da melhor forma a sua hipótese de trabalho. As tentativas de atacar a si mesmo que permeiam todo o texto, demonstram que seus interlocutores preferenciais são aqueles que ou ainda não estavam convencidos ou que não conheciam a teoria da evolução; quando Darwin afirma que “há, deve reconhecer-se, casos particulares difíceis que parecem contrários à teoria da seleção natural” ele está tentando estabelecer um diálogo com este tipo de interlocutor, ou seja, a empatia proposta é para com aqueles que ainda não estão convencidos a respeito da evolução.
Darwin evidencia a questão da cronologia das eras terrestres como fundamental para a hipótese da evolução em contraposição à visão estática das sagradas escrituras: “A crença na imutabilidade das espécies era quase inevitável, tanto que se não atribuía à história da Terra senão uma duração muito curta e agora que adquirimos algumas noções do intervalo decorrido, admitimos prontamente e sem provas, que os documentos geológicos são bastante eficientes para nos fornecer a demonstração evidente da mutação das espécies, se essa mutação realmente se realizou”. Aproximando-se de seu leitor, Darwin expõe, em seguida, a grandiosidade da quantia de um milhão de anos, incomensurável ainda hoje para muitas pessoas: “O espírito não pode conceber toda a significação deste termo: um milhão de anos, nem saberia, com efeito, adicionar nem perceber os efeitos completos de muitas variações pequenas, acumuladas durante um número quase infinito de gerações”.
Um obstáculo à teoria de Darwin (Hellman, 1999) era a previsão feita em 1846 pelo físico William Thompson – que mais tarde foi elevado à nobreza com o título de Lorde Kelvin – de que a idade da Terra, a partir de cálculos termodinâmicos sobre o seu resfriamento ao longo dos tempos, seria de cerca de 100 milhões de anos, um tempo muito exíguo para a ação da evolução. Darwin corretamente aposta na precariedade científica desta previsão: “Quanto à objeção levantada por sir William Thompson, uma das mais sérias de todas (...) muitos cientistas estão dispostos a admitir que não temos conhecimento suficiente da constituição do universo e do interior da Terra para raciocinar com precisão sobre sua idade”. Foi somente a descoberta da radioatividade no final do século XIX que permitiu corrigir o erro de Thompson e estimar a idade da Terra como sendo de cerca de 4,6 bilhões de anos.
Darwin aposta corretamente no desenvolvimento da paleontologia e da astronomia, que se realizou com grande intensidade no século XX. Ele prevê também o desenvolvimento da genética - “Um vasto campo de estudos e apenas trilhado será aberto sobre as causas e as leis da variabilidade” – e da geologia - “no decurso imenso de épocas remotas houve grandes emigrações nas diversas partes da Terra, devidas a numerosas alterações climatéricas e geológicas”. Mesmo sem conhecer os mecanismos genéticos pelos quais a hereditariedade atua, Darwin esperava que o tempo desse conta disto e chegou a argumentar, por analogia, que o próprio Newton – que postulara a Lei da Gravitação Universal – não podia mostrar realmente o que era a gravidade.
Darwin é um otimista diante do desenvolvimento científico: “Entrevejo, num futuro remoto, caminhos abertos a pesquisas muito mais importantes ainda”. Percebe-se entretanto que, na tentativa de convencer o leitor, a visão apresentada acerca da seleção natural adquire um ar “finalista”: “Como a seleção natural atua apenas para o bem de cada indivíduo, todas as qualidades corporais e intelectuais devem tender a progredir para a perfeição”. A retórica e a oratória do autor – com o objetivo de convencer o leitor – imprimem ao seu texto a tão polêmica idéia de progresso que estaria subjacente à noção de evolução de acordo com um raciocínio teleológico bastante atraente: “acreditar que existe um propósito em toda a atividade evolutiva, como se toda a criação estivesse lutando para atingir uma perfeição” (Fortey, 2000). Deve se ter um grande cuidado com este tipo de pensamento comum sobre a evolução, pois ela “não tem finalidade, não é progressiva e é materialista” (Gould, 1992).
                Percebendo bem os pontos de sua teoria que seriam postos a prova pelos críticos, Darwin resolve refutá-los em sua linha de argumentação salientando a sutileza de suas idéias e ao mesmo tempo a exigüidade das evidências experimentais na época. O estilo de argumentação ao longo de todo o texto é guiado pelo princípio da refutabilidade defendido por Karl Popper, segundo o qual qualquer hipótese que tenha a pretensão de ser científica tem que ser potencialmente refutável em termos experimentais. Este é o caso da polêmica questão das “gradações” existentes entre as diferentes espécies. Darwin apresenta o problema e contra-argumenta, apresentando casos específicos que têm uma explicação mais complexa: “porém, notamos na natureza gradações tão esquisitas, que devemos ser muito compreensivos antes de afirmar que um órgão, ou um instinto, ou mesmo toda a conformação não atingiria o seu estado atual percorrendo um grande número de fases intermediárias. Há, deve reconhecer-se, casos particulares difíceis que parecem contrários à teoria da seleção natural; um dos mais curiosos é, sem dúvida, a existência, no mesmo formigueiro, de duas ou três castas definidas de obreiras ou fêmeas estéreis. Tentei fazer compreender como se chega a explicar este gênero de dificuldades”. Em um outro trecho ele retoma a questão: “Por que é que as nossas coleções de fósseis nos não fornecem a prova evidente da gradação e das mutações das formas viventes?” Darwin responde com as limitações científicas de então: “não se explorou geologicamente mais que uma minúscula parte da Terra” e “não temos conhecimento suficiente da constituição do universo e do interior da Terra para raciocinar com precisão sobre a sua idade.” Sobre as possíveis evidências experimentais da evolução, Darwin aposta no futuro, acertadamente, como viria a ser confirmado no último século e meio de pesquisas: “Só responderei a estas questões e contornarei estas dificuldades, supondo que os arquivos geológicos sejam bem mais incompletos do que geralmente o admitem os geólogos”.
Até mesmo os títulos de alguns capítulos de “A origem das espécies” evidenciam a importância de refutar os argumentos e as possíveis evidências contrárias à evolução: “Insuficiências dos documentos geológicos”, “Dificuldades surgidas contra a hipótese de descendência com modificações” e “Contestações diversas feitas à teoria da seleção natural”.
Um outro critério que define a argumentação de Darwin é o da simplicidade das explicações, também conhecido como “navalha de Occam” (Hyman, 1973), devido ao monge franciscano William de Ockham (1285-1349), segundo o qual a pluralidade de explicações ou de causas não deve ser colocada sem necessidade ("Pluralitas non est ponenda sine neccesitate"). Darwin usando desta navalha argumenta: “Muitos cientistas afirmaram que é tão fácil acreditar na criação de centenas de milhões de seres como na criação de um só; porém em virtude do axioma filosófico de a menor ação, por Malpertuis, o espírito é levado mais voluntariamente a aceitar o menor número, e não podemos certamente crer que uma quantidade inúmera de formas da mesma classe tenha sido criada com os sinais evidentes, mas ilusórios, da sua descendência de um mesmo antepassado”. Ou seja, Deus não poderia ser um grande “enganador”.
As ideias de Thomas Malthus e de Adam Smith e o linguajar tipicamente econômico aparecem claramente em muitas partes do texto: “a luta pela sobrevivência é uma consequência inevitável da multiplicação geométrica de todos os seres organizados”; “de modo a poderem apoderar-se do maior número de lugares diferentes na economia da natureza”; “como a seleção natural atua em meio à concorrência”; “[as espécies] sejam vencidas e substituídas por produtos vindos de outras regiões.” O contexto em que Darwin viveu, com a Inglaterra – e sua visão hegemônica de mundo – em grande expansão, seguramente está fortemente relacionado à linha de argumentação adotada em suas exposições.
O diálogo que Darwin trava em seu livro se dá muitas vezes também com os velhos naturalistas de sua época, mas a esperança está sempre dirigida à nova geração de pesquisadores: “Alguns naturalistas dotados de inteligência aberta e disposta a pôr em dúvida a imutabilidade das espécies podem ser influenciados pelo conteúdo deste volume, porém tenho mais confiança no futuro dos novos naturalistas, que poderão estudar imparcialmente as duas facetas da questão”. Ele parece assim seguir a risca o dito popular de que uma idéia só morre quando morre a geração de homens que a defendia. Darwin utiliza-se das evidências experimentais colecionadas ao longo da sua vida, mas sempre cuidadosamente, pois nas suas palavras “a analogia pode ser um guia enganador”. Os exemplos dados são sempre instigantes, convincentes e plenos de detalhes: “A disposição semelhante nos ossos na mão humana, na asa do morcego, na barbatana do golfinho e na perna do cavalo; o mesmo número de vértebras no pescoço da girafa e no do elefante; todos estes fatos e um sem-número de outros semelhantes explicam-se facilmente pela teoria da descendência com modificações contínuas, lentas e ligeiras”.
                Darwin mesmo se pergunta simulando indignação: “Até onde, poderão perguntar-me, levais vós a vossa doutrina da modificação das espécies?” Após vários argumentos, ele chega à conclusão contrária obviamente a “velha crença na criação das espécies através do barro”: “devemos admitir também que todos os seres organizados que vivem ou que viveram na Terra podem originar-se de uma só forma original”. Todos nós, seres vivos terrestres, descendemos de uma forma original só: eis aqui uma das mais fortes conclusões do darwinismo e de sua concepção de mundo! E também a fonte da reação às suas ideias por parte de muitos grupos religiosos. Como evidências experimentais desta ancestralidade única, Darwin argumenta que “todas as formas de vida apresentam muitos caracteres comuns: a composição química, a estrutura celular, as leis do crescimento e a faculdade que têm de ser prejudicadas por determinadas influências nocivas”. Em seu outro livro, “A expressão das emoções no homem e nos animais” Darwin argumenta no mesmo sentido de uma ancestralidade única, mas desta vez referindo-se explicitamente ao ser humano: “Vimos que o estudo da teoria das expressões confirma até certo ponto a conclusão de que o homem descende de alguma forma animal inferior, e reforça a crença na unidade específica ou subespecífica das inúmeras raças”.
                Newton é o modelo de cientista com o qual Darwin se identifica na luta contra a Igreja: “a maior descoberta que o homem efetuou, a lei da atração universal, foi também atacada por Leibniz como subversiva da religião natural, e nestas condições da religião revelada”. Inclusive nos desafios postos pelo senso comum e pelos objeções de todo tipo, Darwin cita Newton para se defender: “Ninguém hoje, contudo, se recusa a admitir todas as conseqüências que ressaltam de um elemento desconhecido, a atração, embora Leibniz tivesse outrora censurado Newton de ter introduzido na ciência ‘propriedades ocultas e milagres’”. Mas a mensagem é também de conciliação religiosa: “Não vejo razão nenhuma para que as opiniões expostas neste volume firam o sentimento religioso de quem quer que seja (...) Um famoso eclesiástico escrevia-me um dia, que acabara por compreender que acreditar na criação de algumas formas capazes de se desenvolver por si mesmas em outras formas necessárias, é ter uma concepção bem mais elevada de Deus, do que acreditar que houvesse necessidade de novos atos de criação para preencher as lacunas causadas pela ação das leis estatuídas”. O final de seu livro, a este respeito, também é diplomático: “Não há uma verdadeira grandeza nesta forma de considerar a vida, com os seus poderes diversos atribuídos primitivamente pelo Criador a um pequeno número de formas, ou mesmo a uma só? Ora, enquanto o nosso planeta, obedecendo à lei fixa da gravitação, continua a girar na sua órbita, uma quantidade infinita de belas e admiráveis formas, originadas de um começo tão simples, não cessou de se desenvolver e desenvolve-se ainda!”
A cautela de Darwin em publicar “A origem das espécies” se deve ao impacto de suas conclusões evolucionárias sobre o edifício explicativo da natureza construído ao longo dos séculos pela Igreja. Por outro lado estas mesmas conclusões evolucionárias também foram (e ainda o são) interpretadas por muitos de forma a servir de legitimação para o sistema econômico capitalista ou mesmo para ideologias de extrema-direita. Existiram também tentativas de interpretação política das idéias darwinistas sob o ponto de vista de outras tendências políticas; Engels, por exemplo, na tentativa de legitimar cientificamente o marxismo, argumentou por analogia que assim como Darwin havia descoberto a lei do desenvolvimento da natureza orgânica, Marx descobrira a lei do desenvolvimento da história humana: a história humana, assim como a história natural, teria uma explicação científica! É conhecido, a propósito, o fato de que Marx desejou dedicar “O Capital” a Darwin. Bernard Cohen (1985) também relaciona o trabalho de Darwin ao de Marx: “We shall see that Karl Marx even foresaw an evolutionary history of technology or invention, in which Darwinian concepts introduced for animal organs would be used in analyzing the development of human tools”.
                Darwin não foi o primeiro a ter ideias evolutivas sobre a vida na Terra, como argumenta Stephen Jay Gould (1989): “Sabemos que a singularidade de Darwin não reside no seu apoio à ideia de evolução - inúmeros cientistas o precederam nesse aspecto”. O impacto de “A Origem das espécies” se deve em primeiro lugar ao detalhamento experimental dos dados científicos expostos por Darwin para fundamentar as suas teses – com o recebimento em 1864 da medalha Copley, a mais alta comenda científica da época, seguiu-se o reconhecimento quase unânime do mundo científico. A aceitação científica rápida de sua teoria esteve obviamente relacionada ao clima fértil social, política e economicamente para que tais ideias vicejassem, tanto na sociedade em geral, quanto conseqüentemente na mente das pessoas.

3.            CONCLUSÕES


                A extensão da obra, a variedade de exemplos, o estilo da escrita e o vigor dos argumentos nos mostram que “A origem das espécies” fui cuidadosamente elaborada por Darwin que sabia bem o impacto social das hipóteses subjacentes. Michael Rose (2000) ressalta o estilo didático de Darwin: “A Origem tornou-se um marco histórico: um livro que revolucionou um grande campo científico, mas que os leigos inteligentes podem ler com proveito. A Origem é notável porque expõe diretamente a estrutura de suas teses, e também pelo fato de que os pretensos adversários destas são despachados com refutações substantivas”.
A dificuldade em aceitar a evolução por parte de muitos seguramente não se deve à sua complexidade já que a base da evolução por meio da seleção natural é lógica e simples, baseando-se em duas premissas e uma conclusão (Gould, 1992): 1a premissa – os organismos variam e estas variações são herdadas pelos seus descendentes; 2a premissa – os organismos produzem uma quantidade de descendentes maior do que a quantidade de organismos que realmente pode sobreviver; conclusão – na média, os descendentes que herdaram variações que favorecem sua sobrevivência no meio ambiente em questão, sobreviverão por um maior tempo e se propagarão com maior intensidade. Em resumo: a seleção natural é o mecanismo básico que permite que a evolução de fato ocorra. Desta forma a teoria da evolução não é simplesmente uma teria do “acaso”, um mito acalentado sobretudo pelos seus críticos (Dawkins, 2001).
Aproximadamente 12 anos após o lançamento de “A origem das espécies”, Darwin publica em 1871 o seu livro “A origem do homem e a seleção sexual” abordando o “espinhoso” tema da aplicação da teoria da evolução para a nossa própria espécie humana e antecipando fatos sobre nossos ancestrais pré-humanos que só seriam comprovados no século XX. No final deste livro, mais particularmente no seu antepenúltimo parágrafo, Darwin cita seu primo Galton para sustentar ideias bastante próximas das propostas eugênicas (BIZZO, 1987): “Deveria abster-se de casar todo aquele que não tiver como sustentar os filhos, deixando-lhes um legado de abjeta pobreza (...) se o prudente evita casar-se, enquanto que o imprudente se casa, os elementos inferiores da sociedade tenderão a suplantar seus melhores representantes (...) A competição entre os homens deve ser aberta, não se justificando impedir os mais capazes, por meio de leis ou de costumes, de serem mais bem sucedidos em deixar um maior número de descendentes” (DARWIN, 2004). Ideias como estas, ao serem radicalizadas, serviram de legitimação ideológica pelas classes dominantes na sua época e posteriormente: a ideologia de que a seleção natural seria um modelo para a organização social – o darwinismo social e o hipercapitalismo – se disseminaria, infelizmente, ao longo do século XX pelo mundo afora. O nazismo bebeu também nesta fonte: basta lembrar que ao chegar ao poder, uma das primeiras decisões dos nazistas foi a de proibir casamento entre judeus e não-judeus. A propósito, o capítulo quatro de “A origem das espécies” denominado por Darwin “A seleção natural ou a perseverança do mais capaz” contém a afirmação básica – um “mantra” tantas vezes repetido – que potencializou interpretações reducionistas quando foi aplicado às sociedades humanas.
                “A origem das espécies” e todas as suas interpretações posteriores – equivocadas ou não – provocaram uma explosão de discussões e debates sobre a evolução demonstrando a característica revolucionária da hipótese darwinista de evolução pelo mecanismo da seleção natural. O fato de que até hoje estas discussões se mantém nos mostra a vitalidade e a força das idéias contidas neste livro. Bernard Cohen (1985) em seu livro “Revolution in science” afirma: “The darwinian revolution was probably the most significant revolution that ever occurred in the sciences, because its effects and influences were significant in many different areas of thought and belief”. Uma piada famosa evidencia bem o impacto da teoria da evolução no pensamento de muitas pessoas. Consta que, uma senhora inglesa do século XIX, ao dar-se conta das conseqüências da teoria da evolução teria afirmado ao seu marido: “Querido, vamos torcer para que as coisas que o senhor Darwin diz não sejam verdadeiras. Mas, se forem, vamos esperar que não caiam na boca do povo” (Zimmer, 2004). Não é sem espanto que o ensino da teoria da evolução foi, no passado, criminalizado em alguns estados dos EUA, coincidentemente nos estados de perfil mais religioso. Até hoje as críticas à evolução são provenientes especialmente de grupos fundamentalistas da maioria das religiões (Foley, 2003). Ensiná-la, como previu a senhora da piada, tornou-se de certa forma, um ato de subversão, neste contexto.

                A teoria de Darwin é a sua maneira uma perigosa ideia como sustenta Daniel Dennett (1999): “Quase ninguém é indiferente a Darwin, e nem deveria ser. A teoria darwiniana é uma teoria científica, e excelente, mas não é só isso. Os criacionistas que se opõe a ela tão acirradamente estão certos em um ponto: a perigosa ideia de Darwin vai muito mais fundo na estrutura de nossas crenças fundamentais do que muitos dos seus sofisticados apologistas já admitiram, mesmo para si próprios”. Assim sendo, Darwin até hoje causa em seus leitores as mais variadas reações e interpretações. Suas idéias evolucionárias enfrentam e enfrentaram ao mesmo tempo concepções espontâneas – como as lamarckistas –, contraposições religiosas – como as criacionistas – e distorções políticas – como as doutrinas fascistas. Para melhor fundamentar este embate, é necessário, desde cedo na educação básica das crianças e dos jovens, trabalhar o conceito de evolução como uma das ideias forças da ciência moderna de modo a formar cidadãos realmente alfabetizados cientificamente. Em termos didáticos, seus livros, e particularmente “A origem das espécies”, se configuram como excelente ferramenta pedagógica para o ensino da teoria da evolução, visto que podem esclarecer as ideias básicas desta teoria e ao mesmo tempo atingir e discutir algumas concepções equivocadas acerca do tema.


BIBLIOGRAFIA

- BIZZO, Nélio. O que é darwinismo. São Paulo: Editora Brasiliense, 1987.
- BIZZO, Nélio. Ensino de evolução e história do darwinismo. São Paulo: Tese de Doutoramento - Faculdade de Educação da USP, 1991.
- BRODY, David Eliot e BRODY, Arnold R.. As sete maiores descobertas científicas da história. São Paulo: Companhia das Letras, 1999.
- CALVINO, Ítalo. Por que ler os clássicos. São Paulo: Companhia das letras, 1993.
- COHEN, I. Bernard. Revolution in science. Cambridge: The Belknap Press of Harvard University Press, 1985.
- DARWIN, Charles. A origem das espécies. São Paulo: Editora Hemus, 2003.
- DARWIN, Charles. Viagem de um naturalista ao redor do mundo. São Paulo: Abril Cultural, s/d.
- DARWIN, Charles. A expressão das emoções no homem e nos animais. São Paulo: Companhia das Letras, 2000.
- DARWIN, Charles. Autobiografia, 1809-1882. Rio de Janeiro: Contraponto, 2000.
- DARWIN, Charles. A origem do homem e a seleção sexual. São Paulo: Itatiaia Editora, 2004.
- DAWKINS, Richard. O relojoeiro cego – A teoria da evolução contra o desígnio divino. Sõa Paulo: Companhia das Letras, 2001.
- DENNETT, Daniel. A perigosa idéia de Darwin – A evolução e os significados da vida. Rio de Janeiro: Rocco, 1999.
- FOLEY, Robert. Os humanos antes da humanidade. São Paulo: Editora da Unesp, 2003.
- FORTEY, Richard. Vida: uma biografia não-autorizada. Rio de Janeiro: Editora Record, 2000.
- GOULD, Stephen Jay. O polegar do Panda. São Paulo: Martins Fontes, 1989.
- GOULD, Stephen Jay. Darwin e os grandes enigmas da vida. São Paulo: Martins Fontes, 1992.
- GOULD, Stephen Jay. Lance de dados. Rio de Janeiro: Record, 2001.
- HELLMAN, Hal. Grandes debates da ciência. São Paulo: Editora Unesp, 1999.
- HYMAN, Arthur and WALSH, James J.. Philosophy in the Middle Ages. Indianapolis: Hackett Publishing Co., 1973.
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- KUHN, T.S., A função do dogma na investigação científica. In: DEUS, J.D., A crítica da ciência: sociologia e ideologia da ciência. Rio de Janeiro: Zahar, 1974.
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- LYELL, Charles. Principles of geology. UK: Penguin, 1997
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- WYNN, Charles M. E WIGGINS, Arthur W.. As cinco maiores idéias da ciência. São Paulo: Ediouro, 2002.
- ZIMMER, Carl. O livro de ouro da evolução – O triunfo de uma idéia. Rio de Janeiro: Ediouro, 2004.

Theodore Dobzhansky (geneticista): “Nada na biologia faz sentido a não ser sob a  luz da evolução”

quarta-feira, 17 de junho de 2015

EVOLUÇÃO DA VIDA E AS ERAS GEOLÓGICAS



 Períodos Geológicos

     Cada uma das três Eras do on Fanerózóico - Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica - ilustra um momento especial da história da Terra e o limite entre as Eras é pautado por eventos de extinção em massa. Dentro da Era Paleozóica ("vida antiga") estão vários períodos. 

O nome Cambriano vem de Cambria, que é o nome latino para Gales, onde suas rochas foram primeiramente estudadas. Ordoviciano vem de Ordovices, que é o nome de uma antiga tribo celta. Siluriano homenageia a tribo dos Silures, que habitava uma região de Gales. Devoniano é uma homenagem a Devonshire, na Inglaterra onde estão expostas rochas dessa idade. O nome Carbonífero refere-se aos depósitos de carvões que se encontram acima das rochas devonianas. O nome Permiano foi dado porque as rochas desta idade situavam-se próximas à província de Perm, na Rússia. A Era Paleozóica termina com o maior evento de extinção em massa de todos os tempos.

A Era Mesozóica ("vida do meio"), inclui os períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo. O nome Triássico tem a ver com a divisão em três camadas das rochas dessa idade na Alemanha, que se sobrepunham às rochas paleozóicas. Jurássico faz referência às montanhas Jura, na Suíça, já Cretáceo vem do termo latim Creta que significa giz, relativo às rochas da França e Inglaterra.
A Era Cenozóica significa "vida recente". Ela inicia depois da grande extinção que marcou o final do período Cretáceo. dividida em dois períodos: Paleógeno e Neógeno, cada um deles contendo épocas.

 Cambriano

O Cambriano foi caracterizado por uma "Explosão de Vida", onde são registrados vários grupos de animais que têm representantes viventes até hoje e outros grupos que não tinham nenhuma vinculação com qualquer animal conhecido. Os primeiros animais com partes duras mineralizadas surgiram no Cambriano, como por exemplo, moluscos e braquiópodes. Os mares do Cambriano eram abundantes em trilobitas, graptozoários, braquiópodes, moluscos e arqueocitacídeos. Algas calcárias também proliferavam. A fauna mais conhecida do Cambriano é a Fauna do Folhelho de Burgess, preservada nas Montanhas Rochosas do Canadá.
Ordoviciano

No Ordoviciano, houve um aumento considerável na biodiversidade, com a formação de cadeias alimentares mais complexas, devido à maior diversificação das estratégias alimentares dos organismos e a um mais rico teor de oxigênio nos mares. Os primeiros corais (rugosos e tabulados) surgiram no registro. Comunidades marinhas típicas do Ordoviciano eram formadas por moluscos cefalópodes e gastrópodes, braquiópodes, crinóides, corais e gaptólitos. Algas proliferavam nos mares e os trilobitas ainda eram abundantes nesta época. No Ordoviciano são registrados os primeiros vertebrados, chamados ostracodermes, conhecidos como "peixes" sem mandíbula. O final do Ordoviciano é marcado por intensa glaciação que foi responsável pela extinção de muitas espécies habitantes de mares rasos.

Siluriano

Os organismos que sobreviveram à extinção do Ordoviciano adaptaram-se às condições climáticas mais frias do início do Siluriano. Ao longo do período, as condições tornaram-se mais amenas, o que provocou um descongelamento de grandes massas glaciais. Com isso, houve um aumento no nível dos mares. No final do Siluriano, as comunidades voltam a atingir o grau de complexidade similar aquela do Ordoviciano. Os primeiros recifes de coral são registrados. Trilobitas não são mais tão abundantes, mas crinóide e graptólitos proliferaram nos mares. Os maiores predadores do Ordoviciano eram os moluscos cefalópodes nautilóides e os euripterídeos, escorpiões marinhos que podiam atingir até 2 m. Os "peixes" ostracodermes diversificaram-se e os peixes ósseos e cartilaginosos surgiram neste período. Os primeiros fósseis de plantas avasculares são registrados em ambiente continental, juntamente com fósseis de artrópodes, o que deu início à colonização do ambiente terrestre.

Devoniano

Os mares devonianos eram habitados por trilobitas, braquiópodes, euripterídeos, equinodermos e corais. Os moluscos cefalópodes nautilóides começaram a ser substituídos pelos cefalópodes amonóides, com suas conchas enroladas. Nos mares, todos os grupos de peixes conviviam: ostracodermes, placodermes, acantódios, peixes ósseos e peixes cartilaginosos. Ambientes de água doce também exibiam abundante fauna de peixes. Foi a partir de um grupo de peixes ósseos com nadadeiras lobadas que surgiram os primeiros tetrápodes "anfíbios". Na terra, as primeiras plantas vasculares e, também, as primeiras plantas com sementes surgiram, atingindo alguns metros de altura. As cadeias alimentares no ambiente terrestre também se tornaram complexas. Ao final do Devoniano, ocorreu um evento de extinção afetou principalmente as comunidades marinhas. Vários grupos de peixes foram eliminados.

Carbonífero

Os maiores depósitos de carvão do Hemisfério Norte provêm deste período, originados das exuberantes florestas de clima úmido e tropical que cobriam os continentes. Na parte sul, ainda reinava um clima muito frio, com intensa glaciação. Invertebrados como braquiópodes, briozoários, moluscos cefalópodes amonóides, gastrópodes, bivalves e crinóides eram abundantes nos mares. Os trilobitas já estavam em declínio nesta época. Dentre os peixes, os ósseos e os cartilaginosos dominavam os mares. Na terra, habitando as grandes florestas havia uma rica fauna de artrópodes, que eram fonte alimentar dos primeiros tetrápodes terrestres, os anfíbios. Estes eram bastante diversificados, com formas atingindo cerca de 2 m. Ao final do Carbonífero surgiram os primeiros tetrápodes amniotas, animais que não mais dependiam da água para sua reprodução. Sua fecundação passou a ser interna e os embriões passaram a ser protegidos por um ovo com casca e por um envoltório chamado âmnio, que conferia maior proteção contra a desidratação. Assim, os tetrápodes puderam se dispersar mais amplamente ao longo das massas de terra.

Permiano

No Permiano, a glaciação do hemisfério sul chegou ao fim, o que gerou um melhoramento climático. no Permiano que todas as massas de terra começam a se unir e vão formar o supercontinente Pangea. O choque das placas continentais gerou uma série de eventos climáticos, como o soerguimento de montanhas e mudanças no regime de circulação dos ventos, o que fez com que as regiões mais internas do Pangea sofressem intensa aridização. Nas médias e altas latitudes da parte sul do futuro Pangea, regiões com clima mais temperado, desenvolveu-se a "Flora Glossopteris", característica do período. As gimnospermas iniciaram sua ascensão no Permiano. Os aminotas espalharam-se por todos os continentes e passaram, também, a explorar ambientes aquáticos, como o fizeram os mesossauros. A diversificação dos amniotas se deu em duas grandes linhagens: a linhagem Diapsida, que inclui os répteis e as aves, e a linhagem Synapsida, que inclui grupos extintos como pelicossauros, dicinodontes, cinodontes e que hoje é representada apenas pelos mamíferos. Os pelicossauros, com suas "velas" dorsais, eram os predadores que dominavam os ecossistemas terrestres do Permiano. Ao final do Permiano ocorreu o maior evento de extinção em massa da história da Terra, que dizimou 95% das espécies marinhas, entre elas, todas as espécies de trilobitas, corais rugosos e tabulados. Na terra, os pelicossauros, outros grupos de sinápsidos e muitos anfíbios foram extintos.

Triássico

O Triássico foi um período de transição, onde a terra e os mares foram recolonizados, depois da grande extinção permiana. Durante todo o período, o Pangea ficou estabelecido, o que conferiu um cosmopolitismo às faunas terrestres, já que, devido à continuidade das massas de terra, não havia muitas barreiras à dispersão. O clima tornou-se uniforme, quente e seco. Estas condições climáticas ocasionaram mudanças florísticas. Na parte sul do Pangea, a "Fauna Glossopteris" do Permiano foi substituída pela "Fauna Dicroidium", caracterizada por plantas com cutículas mais espessas. As gimnospermas se desenvolveram em cicadáceas e ginkgos e, no fim do período, surgiram as coníferas. Muitos novos grupos de tetrápodes também surgiram no Triássico. São eles, as tartarugas, os crocodilos, os pterossauros, os dinossauros, os ictiossauros, os plesiossauros e os mamíferos. Nos mares, tubarões e peixes ósseos eram abundantes. Dentre os invertebrados, surgiram os corais escleractíneos, que são os atuais corais construtores de recifes. Moluscos cefalópodes amonóides e belemnóides eram bastante comuns, além de moluscos bivalves, gastrópodes e equinodermos.

Jurássico

Os mares jurássicos eram repletos de peixes e répteis marinhos, como os ictiossauros e os pelsiossauros. Dentre os invertebrados, se destacavam esponjas, corais, briozoários, moluscos gastrópodes, bivalves e grandes moluscos cefalópodes amonóides, bem como belemnóides. Os ares eram dominados pelos pterossauros, mas na metade do período as aves também passaram a ocupar os céus. No ambiente terrestre, as gimnospermas eram as plantas mais bem representadas com cicas, ginkgos e coníferas. Uma grande variedade de artrópodes, como insetos, aranhas e escorpiões, estavam presentes. Crocodilos eram abundantes e os dinossauros eram os "senhores da terra" exibindo grande diversificação entre as formas herbívoras - ornitísquios e saurópodes - e formas carnívoras - os terópodes. Os mamíferos, em sua maioria insetívoros e de hábitos noturnos, eram animais de pequeno porte e compunham as faunas de microvertebrados. O Pangea iniciou sua fragmentação no Jurássico.

Cretáceo

Nos mares cretáceos, havia abundância de esponjas, moluscos cefalópodes amonóides, equinodermos, como os ouriços, e crustáceos; recifes eram formados, principalmente, por bivalves rudistas, muito semelhantes aos extintos corais rugosos, além dos corais escleractíneos. Os braquiópodes declinaram em diversidade. Os moluscos gastrópodes modernos, os neogastrópodes, surgiram no Cretáceo, assim como os peixes ósseos modernos (teleósteos) e os tubarões modernos. Os ictiossauros estavam em declínio, mas os mosassauros (lagartos marinhos) eram predadores vorazes. Plesiosauros de pescoços muito longos são registrados. no Cretáceo que surgem as primeiras plantas com flor, as angiospermas que passaram a conviver com as bem estabelecidas gimnospermas. Muitos grupos de insetos com representantes atuais surgiram neste período, desenvolvendo estreitas relações ecológicas com as angiospermas. Dentre os tetrápodes abundam as tartarugas, os crocodilos, lagartos e anfíbios anuros. Os três grupos de mamíferos atuais - monotremos, marsupiais e placentários - têm sua origem no Cretáceo. Novas famílias de dinossauros surgiram, como os ceratopsídeos. Convivendo com as aves, estavam várias espécies de dinossauros terópodes com penas. Formas gigantes de pterossauros se desenvolveram, apesar do grupo estar em declínio no Cretáceo.
O final do período é marcado pelo evento de extinção em massa que eliminou os dinossauros não-avianos, os répteis marinhos, os pterossauros, entre outras espécies marinhas.

Terciário

O termo Terciário que fazia alusão a uma antiga classificação das rochas de Steno, foi substituído por dois novos termos: Paleógeno e Neógeno, ambos divididos em épocas.

Paleógeno

O Paleógeno é dividido em três épocas: Paleoceno, Eoceno e Oligoceno. Os mares do Paleógeno eram habitados por moluscos gastrópodes e bivalves, lulas, ouriços-do-mar, tubarões e peixes ósseos. Os foraminíferos eram abundantes. O Paleógeno é caracterizado como um período em que a Terra apresentava uma série de nichos vagos, antes ocupados pelos animais extintos no Cretáceo. Muitos desses nichos, antes ocupados pelos dinossauros, foram ocupados pelos mamíferos que, a partir disso, sofreram intensa radiação. Os continentes, que no Cretáceo passaram por franca deriva, atingiram uma configuração muito semelhante à atual. Entretanto, as Américas estavam separadas, o que ocasionou o desenvolvimento de uma fauna peculiar de mamíferos na América do Sul, especialmente marsupiais. No Paleoceno, as plantas e os insetos eram similares aos atuais, mas os mamíferos ainda eram animais pequenos. No Eoceno, enquanto os mamíferos evoluíam em terra, nos mares surgiram as primeiras baleias. Os mamíferos ungulados (artiodáctilos e perissodáctilos) começaram a ficar abundantes na Europa e américa do Norte. As aves modernas surgem nessa época. Aves terrestres carnívoras atingiam mais de 2 m. Ao final do Eoceno, vários grupos de mamíferos foram extintos e, no Oligoceno, novas formas de mamíferos evoluíram. Estas incluem mastodontes, tatus, preguiças gigantes, camelos, cavalos, tigres dentes de sabre, lobos, ursos, entre outros. Muitas formas de gramíneas se desenvolveram no Oligoceno.

Neógeno

O Neógeno é dividido em duas épocas: Mioceno e Plioceno. No Mioceno, os ungulados perissodáctilos e artiodáctilos passaram por rápida evolução. uma época caracterizada por um clima global mais ameno que propiciou a expansão das gramíneas. A frica, que estava isolada, juntou-se à sia, o que permitiu uma série de migrações de animais. O Plioceno é marcado por uma aridização e um resfriamento global que facilitaram ainda mais a expansão das gramíneas e das savanas. Mamíferos ungulados pastadores passaram a viver nas áreas de pastagens. A ponte entre as Américas do Norte e do Sul em estabelecida no Plioceno, o que gerou o "Grande Intercâmbio Americano" de faunas e dispersão de floras entre os dois continentes. Geleiras acumularam-se nos pólos e avançaram para mais baixas latitudes.

Quaternário

Assim como Terciário, o termo Quaternário está caindo em desuso. Algumas colunas do tempo geológico optaram por incluir as duas épocas do Quaternário dentro do Neógeno. A coluna apresentada dentro do capítulo "Tempo Geológico", de Gradstein e Ogg (1997), mantém o Quaternário como um período da Era Cenozóica. Segundo essa concepção, o Quaternário é dividido em duas épocas: Pleistoceno e Holoceno. As comunidades do Pleistoceno eram muito semelhantes às comunidades atuais. Muitas espécies características do Pleistoceno sobrevivem até hoje, dentre elas, coníferas, angiospermas, insetos, moluscos, aves e mamíferos. A mega-fauna de mamíferos caracteriza esta época conhecida como "a era do gelo", caracterizada por diversos eventos de glaciação. A extinção dos mega-mamíferos no final do Pleistoceno é tema de grandes debates. A hipótese mais difundida assume que estes animais foram vítimas de caçadores humanos (over-kill) que os levaram à extinção. As populações de Homo sapiens estavam em franca expansão nesta época e dados no registro indicam que a chegada de humanos nos vários continentes coincide com a extinção dos mega-mamíferos. Também é hipotetizado que doenças ou mesmo mudanças climáticas tenham vitimado os mega-mamíferos pleistocênicos. O Holoceno é caracterizado pelo fim das glaciações e é a época em que atualmente vivemos.

terça-feira, 31 de dezembro de 2013


Os primeiros passos de novas espécies

Plantas e animais se diferenciam por meio de mecanismos surpreendentes
CARLOS FIORAVANTI | Edição 212 - Outubro de 2013
© EDUARDO CESAR

A Epidendrum denticulatum: diversificação em andamento
A Epidendrum denticulatum: diversificação em andamento

Orquídeas de flores róseas, ainda consideradas da mesma espécie, vivem em dunas próximas às praias de Marambaia, no Rio de Janeiro, e de Alcobaça, na Bahia. Embora estejam separadas por 900 quilômetros (km), deveriam gerar sementes se um dia suas células reprodutivas se encontrassem. No entanto, nenhum embrião se formou após a polinização entre plantas das duas localidades induzida por botânicos em São Paulo. Outros representantes da mesma espécie de orquídea, Epidendrum denticulatum, dos cerrados de Itirapina, em São Paulo, e de Peti, em Minas Gerais, também já deram as costas uns para os outros. Os quatro grupos de orquídeas parecem seguir seus próprios caminhos evolutivos e talvez já formem espécies diferentes, embora ainda sejam idênticos no tamanho, nas flores, nas cores e nas estruturas externas.

“Estamos vendo algo muito raro, o surgimento de novas espécies”, diz Fábio Pinheiro, pesquisador do Instituto de Botânica de São Paulo. Ele detectou a formação de espécies – ou especiação – entre representantes de uma mesma espécie. “Darwin já falava em variações entre espécies, mas não poderia imaginar que fossem relevantes a ponto de inviabilizar os cruzamentos entre populações de uma mesma espécie.” Em 2010 Pinheiro colheu pólen e induziu o cruzamento entre 258 exemplares de 13 populações de Epidendrum denticulatum, encontradas em matas no interior e no litoral da Bahia, Espírito Santo, Minas, Rio e São Paulo, mantidas no orquidário do instituto. Algumas populações, até mesmo do próprio ecossistema, acumularam diferenças genéticas que inviabilizaram a formação de embriões viáveis. A impossibilidade de as células reprodutivas de uma mesma espécie gerarem descendentes férteis – a incompatibilidade reprodutiva – “é uma das primeiras etapas da diferenciação genética que, em milhares de anos, pode levar a uma nova espécie”, diz.

Ele examinou a separação entre linhagens de uma única espécie, enquanto o enfoque habitual compara espécies distintas – e depois de terem se formado. “Essa abordagem permitiu a Pinheiro não só quantificar a intensidade de isolamento entre linhagens novas como também associar esses estágios iniciais de diferenciação com os eventos históricos de expansão e fragmentação de florestas e campos, que catalisaram a diferenciação entre populações e moldaram os padrões de isolamento reprodutivo observados”, comenta Salvatore Cozzolino, especialista em orquídeas da região do Mediterrâneo e professor da Universidade de Nápoles Federico II, na Itália, onde o botânico brasileiro fez parte de suas análises. “Conhecer os primeiros estágios de isolamento reprodutivo envolvidos na formação de novas espécies é um passo importante para entender como a extraordinária biodiversidade do Brasil, e das regiões tropicais em geral, é gerada e mantida.”
Em paralelo, um estudo com duas espécies de bromélias do Pão de Açúcar e outras formações rochosas da cidade do Rio de Janeiro – uma de flores brancas e outra de flores vermelhas – expôs um pouco mais dos tortuosos caminhos da evolução dos seres vivos.

De acordo com um conceito clássico, para serem considerados da mesma espécie, os organismos devem trocar genes entre si e não com seres de outras espécies. No entanto, as análises de Clarisse Palma Silva, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Rio Claro, indicaram que as populações da mesma espécie de bromélia já são geneticamente bastante diferentes entre si e muito raramente trocam genes uma com a outra, mesmo estando em morros muito próximos. Além disso, as bromélias de espécies diferentes de um mesmo lugar trocam genes, formando híbridos férteis que podem cruzar entre si e com os representantes das espécies puras de que se originaram. O inesperado rege a evolução.

Estudos recentes com forte fundamentação genética indicam que os processos observados em orquídeas e bromélias se passam também em outras plantas e animais. Os fenômenos que estão sendo descritos mostram a fragilidade das supostas regras de funcionamento de um dos processos biológicos básicos, a especiação. Agora se vê que esse processo ocorre por mecanismos mais diversificados do que se pensava. Tanto com plantas quanto com animais, seres que deveriam cruzar normalmente entre si perdem a afinidade reprodutiva, às vezes em consequência de uma alteração genética ínfima, e os que aparentemente não poderiam se reproduzir entre si geram descendentes, muitas vezes férteis. Sutis diferenças genéticas podem inviabilizar o cruzamento entre seres morfologicamente idênticos. Outras vezes, porém, as diferenças genéticas, ainda que grandes, permitem que lagartos ou anfíbios com parentesco distante, por exemplo, cruzem e – às vezes de modo rápido – formem outras espécies.
© CÉLIO HADDAD/UNESP
A Phyllomedusa híbrida, triploide (39 cromossomos): um ser improvável de acordo com as regras clássicas da evolução
A Phyllomedusa híbrida, triploide (39 cromossomos): um ser improvável de acordo com as regras clássicas da evolução

Definições frágeis

Os novos achados complicam o que já não era fácil de entender, começando pelo conceito de espécie, tão básico para a biologia como o de gene para a genética. “Até hoje não temos um bom conceito de espécie”, diz o zoólogo Célio Haddad, professor da Unesp de Rio Claro. Desde 1859, quando Charles Darwin publicou o livro A origem das espécies e reconheceu que a distinção entre espécie e linhagem – ou população – era vaga e arbitrária, a situação não melhorou muito. Em 2007, Kevin de Queiroz, biólogo do Museu Smithsonian de Washington, revisou vários conceitos de espécie – o isolamento ou reconhecimento biológico, a capacidade de viver em um mesmo espaço, coesão genética ou espacial ou a história evolutiva comum – e reconheceu que todos eram imperfeitos.

“A abordagem mais conservadora, que considera apenas os aspectos morfológicos, tende a unir várias espécies em uma só”, diz Haddad, “enquanto a chamada taxonomia integrativa, mais moderna, detalhada e precisa, que considera também variações de DNA e de comportamento, tende ao desmembramento de espécies”. Segundo ele, o conceito de espécie varia caso a caso, de acordo com o critério e o olhar. As orquídeas que não cruzam mais entre si podem ser vistas de três modos: como uma espécie se diferenciando; como representantes de espécies diferentes; ou como semiespécies, conceito que o zoólogo Ernst Mayr apresentou em 1963 para definir as populações de animais ou plantas que não completaram o processo de diferenciação.

Haddad acredita que a incompatibilidade reprodutiva vista nas orquídeas e nas bromélias deve ser comum também em animais. “Só que ainda não avaliamos devidamente.” Os exemplos são escassos. Já se viu que as populações de uma espécie de planta de flores brancas da região próxima ao Ártico, a Draba fladnizensis, apresentavam incompatibilidade reprodutiva total. Populações de crustáceos marinhos conhecidos como copépodes – da costa Leste e os da costa Oeste dos Estados Unidos – não conseguiam mais gerar descendentes férteis. Outros invertebrados marinhos, os briozoários, formavam populações incompatíveis geneticamente, ao longo do litoral dos países europeus.
Trabalhos como esses “abrem uma janela para os diferentes mecanismos envolvidos na formação de novas linhagens”, diz Samantha Koehler, pesquisadora da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) especialista em orquídeas.

E mostram como diferenças no DNA podem determinar a formação de novas espécies e redimensionar as regras da evolução. Para essas orquídeas e bromélias, a incompatibilidade reprodutiva parece ser mais decisiva do que um fator que Darwin via como fundamental para a especiação – o isolamento geográfico, por meio do qual populações distantes geograficamente poderiam se diferenciar a ponto de formarem novas espécies.

“O fundamento da especiação é o isolamento, mas o mecanismo de isolamento não é obrigatoriamente geográfico”, diz Mário de Pinna, pesquisador do Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (USP). “O isolamento reprodutivo é o resultado de algum fator que impede o fluxo de genes, que pode ser o isolamento geográfico ou alguma contingência biológica ou local que resulte em segregação de parte de uma população.”
A distância parece não ser mais tão importante para impedir a afinidade reprodutiva entre as populações de Epidendrum. Populações separadas por uma distância de mil quilômetros ainda se mostraram aptas a cruzar entre si e formar embriões viáveis, enquanto outras de uma mesma localidade não eram mais (ver diagrama).

“É o isolamento reprodutivo que efetivamente vai separar as linhagens”, reitera Rodrigo Marques Lima dos Santos, pesquisador do Instituto de Biociências da USP e professor da Universidade de Mogi das Cruzes (UMC) que estuda a especiação em lagartos. Espécies com parentesco distante, até mesmo de gêneros taxonômicos diferentes, podem cruzar entre si, resultando em híbridos férteis. Antes considerados improváveis, esses cruzamentos indicam que o isolamento geográfico e o acúmulo de diferenças genéticas ao longo de milhares de anos não bastam para o isolamento reprodutivo. Mais uma vez ampliando a visão clássica de evolução, o surgimento de novas espécies pode também ser imediato, até mesmo sem fases intermediárias. “Dois lagartos de espécies distintas, mas cromossomicamente compatíveis, poderiam cruzar originando filhotes híbridos que já poderiam ser espécies novas”, ele diz. “Se o híbrido for viável, já sai correndo e algumas vezes melhor que seus pais.”

Criando a própria morte

Do mesmo modo que os cachorros sem raça definida tendem a ser mais vigorosos e resistentes a doenças que os de raça pura, os lagartos híbridos geralmente são mais vigorosos que os pais, mais competitivos por alimentos e espaço e podem levar os pais à extinção, já que convivem todos no mesmo espaço. “As espécie parentais estão criando um forte competidor, que pode levá-los à morte”, observa Santos. Algumas vezes, ao refazer as linhas de parentesco entre os animais, ele encontrou apenas os híbridos e não mais as espécies que provavelmente os formaram. “Apesar dos problemas de amostragens envolvidos e do impacto humano levando espécies à extinção, a hibridação também pode reduzir a biodiversidade, à medida que as espécies se fundem e depois desaparecem.”
Pererecas também podem sair de cruzamentos improváveis. É o caso de uma perereca verde das matas do Sudeste e Sul do Brasil que ganhou o nome de Phyllomedusa tetraploidea por causa de uma característica rara entre animais vertebrados: cada célula dessa espécie abriga quatro cópias de cada cromossomo, ou seja, é tetraploide (a espécie humana e a maioria dos vertebrados, com duas cópias, são diploides).
© CLARISSE PALMA-SILVA/UNESP
As bromélias do Rio: a Pitcairnia albiflos...
As bromélias do Rio: a Pitcairnia albiflos…

Haddad e outros biólogos concluíram que a nova espécie deve ser o resultado do cruzamento entre machos e fêmeas de uma espécie diploide, a Phyllomedusa distincta, ou de um ancestral comum. Ela é tetraploide porque os gametas (espermatozoides e óvulos) que a originaram eram diploides; normalmente são haploides, com apenas uma versão de cada cromossomo. Os gametas formarão descendentes com 52 cromossomos em cada célula, o dobro dos 26 cromossomos da espécie parental, que lhe deu origem. “Esse é um fenômeno altamente improvável”, diz Haddad, “mas que em milhões de anos de evolução apresenta alguma chance de acontecer”.

A P. tetraploidea pode cruzar com os parentais e formar pererecas híbridas triploides, com 39 cromossomos em cada célula. Os descendentes (triploides) tentam cruzar com os parentais (diploides), mas são estéreis, pois seus gametas são defeituosos. Às vezes, porém, o resultado pode ser um animal que Haddad chama de quase estéril: os cromossomos se organizam de modo a permitir a produção de uns poucos gametas viáveis, “desrespeitando as definições clássicas de isolamento reprodutivo entre espécies diferentes”, diz ele.

Mas por que seres evolutivamente distantes conseguem se reproduzir entre si e seres muito parecidos não conseguem mais? Que diferenças são relevantes? Santos acredita que a compatibilidade reprodutiva pode ser determinada pelo número e pela forma dos cromossomos, já que espécies de lagartos com uma similaridade genética de apenas 85%, mas cromossomicamente compatíveis, podem gerar descendentes férteis. “O homem e o chimpanzé são mais de 98% semelhantes, do ponto de vista genético, e não se reproduzem entre si, em consequência, em boa parte, de deleções, fusões e rearranjos cromossômicos”, ele diz. “A espécie humana tem 46 e o chimpanzé, 48 cromossomos, e cerca de 10 grandes inversões cromossômicas também separam as espécies. É o suficiente para o isolamento reprodutivo.”

Cromossomos, cantos e cheiros

Entre os animais, mudanças sutis de comportamento – no canto de aves ou no coaxar dos anfíbios – podem dificultar o reconhecimento entre as espécies e o acasalamento, induzindo a diferenciação das linhagens. A incompatibilidade reprodutiva pode ser resultado também de diferenças morfológicas – expressas, por exemplo, na dimensão dos órgãos sexuais, que impede um cão são-bernardo de cruzar com uma poodle, embora possam cruzar com raças de tamanhos intermediários, já que todas as 400 raças de cães têm o mesmo número de cromossomos.
© CLARISSE PALMA-SILVA/UNESP
... e a P. staminea, que formam híbridos
… e a P. staminea, que formam híbridos

Entre as plantas, mudanças no odor podem deixar de atrair insetos polinizadores e servir de barreira para a reprodução. No estudo com as orquídeas, as diferenças genéticas é que pesaram, mais uma vez, de modo surpreendente. A maioria dos cruzamentos entre as representantes de Epidendrum apresentou um padrão assimétrico: o pólen retirado da flor de um lugar pode não fertilizar a flor de outro lugar, mas a fertilização no sentido inverso dava certo (ver diagrama). “O padrão assimétrico de reprodução é típico dos primeiros estágios de especiação, quando linhagens distintas começam a se diferenciar”, diz Pinheiro. “O padrão reprodutivo assimétrico deve estar disseminado na natureza”, comenta Fábio de Barros, coordenador do orquidário.

Esse fenômeno pode ser o resultado da incompatibilidade entre o DNA do núcleo das células reprodutivas e o DNA de um compartimento não nuclear, o cloroplasto, do óvulo da planta receptora. “Quase sempre se pensa apenas no DNA do núcleo, mas é a variação do DNA do cloroplasto que determina a viabilidade do embrião e a compatibilidade entre as populações”, ele concluiu, após analisar as sementes de todos os cruzamentos por meio de nove marcadores para o DNA nuclear e seis para o DNA de cloroplastos.

Pequenos trechos do genoma ou mesmo poucos genes é que talvez possam determinar a formação ou a preservação das espécies. “Os organismos devem trocar facilmente trechos do genoma que facilitam sua adaptação, mas os genes ou ilhas de especiação, que definem as características de uma espécie, como a cor das flores, não são trocados”, diz Clarisse. Essa visão explicaria por que as espécies de bromélias dos morros do Rio, mesmo formando híbridos, se mantêm distintas, uma com flores brancas e outra com flores vermelhas.

“Temos de explorar o privilégio de estarmos em um país megadiverso e coletar mais dados sobre reprodução e polinizadores, desse modo definindo os fatores ambientais que poderiam contribuir para a diferenciação das linhagens”, sugere Samantha, da Unifesp. É o que Pinheiro pretende fazer, ao planejar o transplante de linhagens de Epidendrum do litoral para o cerrado para testar sua hipótese de que o isolamento geográfico seria uma consequência, não a causa da especiação. Se der certo, ele ajudará de outro modo a atualizar as ideias de Darwin.

Projetos

1. Filogeografia das espécies de Epidendrum (Orchidaceae) integrantes do clado Atlântico (subgênero Amphiglottium) (09/15052-0); Modalidade Pós-doutorado. Coordenador Fábio Pinheiro – Instituto de Botânica; Investimento R$ 280.131,37 (FAPESP).

2. Especiação, isolamento reprodutivo e genética de populações na família Bromeliaceae: implicações taxonômicas, evolutivas e conservacionistas (09/52725-3); Modalidade Programa Biota – Apoio a Jovens Pesquisadores; Coordenadora Clarisse Palma da Silva; Investimento R$ 441.491,60 (FAPESP).

3. Especiação de anfíbios anuros em ambientes de altitude (08/50928-1); Modalidade Projeto Temático Coordenador Célio Haddad – Unesp; Investimento R$ 1.407.985,13 (FAPESP).

Artigos científicos

GRUBER, S. L. et al. Cytogenetic analysis of Phyllomedusa distinct Lutz, 1950 (2n = 2x = 26), P. tetraploidea Pombal and Haddad, 1992 (2n = 4x = 52), and their natural triploid hybrids (2n = 3x = 39) (Anura, Hylidae, Phyllomedusinae). BMC Genetics. v. 14, n. 1, p. 75, 2013 (on-line).

PINHEIRO, F. et al. Phylogeographic structure and outbreeding depression reveal early stages of reproductive isolation in the Neotropical orchid Epidendrum denticulatum. Evolution. v. 67, p. 2.024-39, 2013.

PALMA-SILVA C. et al. Sympatric bromeliad species (Pitcairnia spp.) facilitate tests of mechanisms involved in species cohesion and reproductive isolation in Neotropical inselbergs. Molecular Ecology. v. 20, 3.185-201, 2011.