EvoluçãoAssunto dado no ano passado, 2ª série do Ensino Médio

Evidências da evolução

Os fósseis foram um conjunto de dados muito importante a favor da evolução.

Quanto mais recente é a camada de rocha, mais complexas e diversificadas são as espécies aí encontradas. Quando mais recentes as espécies fósseis, mais elas lembram, em características, as espécies que vivem atualmente.

Na Terra, houve um processo de modificação ou transformação gradativa nas formas de vida ao longo do tempo. A evolução orgânica ou biológica.

Conforme aumenta o número de fosseis encontrados e o conhecimento do paleontólogos sobre eles, mais e mais elos intermediários entre as espécies atuais e as que viveram no passado são identificados.

Chegou-se a conclusão que cada organismo vivo atual é produto de uma longa história evolutiva.

O estudo comparativo dos fósseis indica o parentesco das espécies que viveram no passado com as que vivem atualmente, revelando ideias que reforçam a ideia de evolução.

Muito provavelmente, o conjunto de ossos que formam os membros dos vertebrados surgiu em um antepassado que viveu a milhões de anos na Terra e foi transmitido por herança genética, geração após geração. Ao longe deste processo ocorreram séries de modificações.

Estruturas homólogas

Órgãos como o braço humano, a nadadeira das baleias, a asa das aves e a pata dos cavalos, que apresentam características fundamentais em sua estrutura, são conhecidos como casos de homologia e são denominados órgãos ou estruturas homólogos. Eles indicam o parentesco evolutivo entre as espécies, portanto, são fundamentais nos estudos evolutivos.

Situações em que duas ou mais estruturas se assemelham apenas na funções em que exercem e não na estrutura são considerados casos de analogia, como ocorre com a asas das aves e as dos insetos, estruturas análogas.

Órgãos vestigiais

Os órgãos vestigiais são aqueles que em alguns seres vivos apresentam-se atrofiados ou pouco desenvolvidos, enquanto em outras encontram-se plenamente desenvolvidas e funcionais.

Isso é o que ocorre com, por exemplo, o apêndice e o ceco do coelho, que podem chegar até 45cm e têm inúmeras bactérias capazes de digerir a celulose do alimento que armazenam. No entanto, nos humanos, o ceco e o apêndice não ultrapassam 15cm e estão praticamente atrofiados.

Semelhanças embriológicas

A semelhança entre embriões de diferentes espécies animais em suas etapas iniciais de desenvolvimento podem ser explicadas pelo fato de que as características embrionárias também são transmitidas por herança genética. Foram herdadas de um antepassado comum, assim como as demais características.

Semelhança genética

Desde que a vida surgiu na Terra o material genético vem sendo transmitido de organismo pra organismo, e isso tem garantido que todos os seres atuais sigam uma mesma base, ou padrão comum.

Ao longo do tempo, também foram ocorrendo e acumulando-se mutações no material genético, o que vez com que os seres também se diversificassem, dando origem a espécies diferentes.

O código genético, ao mesmo tempo que garantiu um padrão comum a todos os seres vivos, também possibilitou que surgissem novas características entre o seres vivos, ou seja, que eles evoluíssem e se diversificassem. Comparando atualmente o material genético, o RNA e as proteínas de várias espécies tanto é possível descobrir o que estas têm de semelhante, quanto o que elas têm de diferente e como se diversificaram ao logo processo da evolução.

Origens da teoria da evolução biológica

Charles Darwin é considerado o “Pai da teoria da evolução”

A princípio Darwin não acreditava na transformação das espécies, ele acreditava que as espécies haviam sido criadas em sua forma final e que eram imutáveis.

Essa era a ideia predominante até meados do século XIX, o fixismo. A visão fixista estava de acordo com a visão religiosa. Deus, segundo fixistas, teria criado o mundo e as espécie, inclusive a humana, igual são hoje. Tudo havia sido predeterminado pelo Criador, e apenas a intervenção d’Ele podia alterar o curso das coisas.

As ideias dos evolucionistas, ao contrário do fixismo, a regra no mundo natural era justamente a mudança.

Quando partiu em sua viagem de investigação, Darwin era um fixista. Porém, quando retornou já tinha ideias evolucionistas.

As leituras, estudos, e sua viagem ao redor do mundo foram essenciais para que essas ideias pudessem nascer. Descobriu que haviam evidências suficientes para afirmar-se que a superfície da Terra se modificava ao longo do tempo, por ação de forças naturais e de processos geológicos que atuaram no passado e ainda atuariam no presente.

Analisando e comparando fósseis encontrados, Darwin pode perceber a variação das espécies ao longo do tempo. Tornou-se claro que as mudanças no ambiente, nos animais, na vegetação, etc, não eram só resultado da intervenção divina, mas provocada por lentas e graduais mudanças que vinham ocorrendo na Terra.

Foi a partir dessa viagem que também começou a observar o fato de que os animais pudessem acumular mutações e transformarem-se em novas espécies.

Não satisfeito, Darwin passou a buscar mais provas da evolução.

Irradiação adaptativa

Em uma de suas viagens, na Ilha dos Galápagos, notou que as emas que viviam nas planícies argentinas não eram todas iguais, mas variavam entre os grupos das áreas vizinhas. Percebeu que as diferenças aumentavam quando mais se direcionasse para o sul. Notou que talvez uma única espécie tenha sido a responsável pela origem de todos os grupos de emas que observou. Conforme se reproduziu e se espalhou pelo continente, essa espécie ancestral dá origem a grupos que, por sua vez, sofreram mutações e, ao longo do tempo, tornaram-se distintos entre si, imaginou Darwin. Esse processo foi chamado de irradiação adaptativa.

Seleção natural

Todas as evidências encontradas faziam crer na evolução. No entanto, seria necessário explicar como isso ocorria ou descobrir quais os mecanismos que eram os responsáveis pela transformação gradual das espécies.

Lendo o livro de Thomas Malthus, começou a ter bases para essa explicação. Malthus argumentava que a diferença entre o ritmo de crescimento da população e o ritmo de produção de alimentos era tanto que colocava as pessoas em uma espécie de luta pela sobrevivência. Concluiu que a morte e as destruições provocadas pelas guerras, pela fome e pelas epidemia eram inevitáveis, uma vez que não havia controle de crescimento populacional.

Pensou Darwin então que essa ideia seria também válida para os animais, que, como os humanos, possuem um potencial reprodutivo enorme e sua taxa de mortalidade também é alta. Logo, Darwin deduziu que o meio ambiente impunha restrições às demais espécies.

Concluiu que na natureza só sobreviviam e se reproduziam os organismos que tinham as variações mais favoráveis ou que estivessem mais adaptados em viver em determinados ambientes.

O princípio da seleção natural funciona como um funil, onde as condições do ambiente agem selecionando, entre as variedades de tipos que formam uma população, aqueles indivíduos com características mais favoráveis à sobrevivência e à reprodução.

Principais ideias ou suposições de Darwin1. As espécies não são imutáveis. Elas variam ou se

transformam ao longo do tempo e dão origem umas as outras,

2. Todos os seres tendem a produzir populações com maior número de indivíduos do que é capaz de sobreviver, levando à luta pela sobrevivência ou à competição.

3. Sobrevivem e se reproduzem apenas alguns indivíduos. Sobrevivem aqueles que possuem características mais vantajosas ou os mais adaptados a viver em determinados ambientes, ideia referente ao princípio de seleção natural.

4. A sobrevivência dos mais adaptados leva ao acúmulo de modificações nas populações. Essas modificações resultam na transformação gradual das espécies.

Consciente das reações negativas que suas ideias poderia trazer, principalmente por parte de membros da igreja Anglicana, queria que suas obras fossem publicadas somente depois de sua

Adiantou sua publicação quando recebeu uma carta de Alfred Russel Wallace e Darwin teve uma surpresa ao ver que Wallace defendia uma ideia para explicar a evolução das espécies quase igual a seleção natural, que ele defendia. Foi quando pensou: havia juntado durante mais de 20 anos argumentos e dados em defesa da sua teoria de evolução por seleção natural e, de repente, Wallace lhe apresentava quase a mesma ideia. Precisou antecipar a divulgação de suas ideias, e fazê-lo junto com Wallace. Juntos, defendiam que as espécies não eram imutáveis, que transformavam-se ao longo do tempo. Propunham a seleção natural, de Darwin, e a sobrevivência dos mais bem notados, de Wallace.

“Viemos do macaco?” A ideia da seleção natural despertou a ira dos conservadores,

principalmente os religiosos. Mas também levou os as pessoas a refletirem sobre a origem da humanidade e concluir que a seleção natural podia explicar bem a evolução humana. Muitos reagiram violentamente a essa ideia. Para os religiosos, era impossível pensar na humanidade como fruto de um processo de evolução, pior ainda, imaginar que descendemos de macacos.

Darwin em nenhum momento falou que descendíamos dos macacos. Aliás essa teoria é contrária a dele. A nossa espécie descende de espécie que viveram no passado, ancestrais. Os humanos e os macacos teriam, então, um parentesco em comum.

As espécie que vivem atualmente são todas resultantes da seleção natural, portanto, não existem espécies atuais mais ou menos evoluídas. Todas são ramos diferentes de uma mesma árvore evolutiva.

Lamarck

A maioria dos pensadores que acreditavam na teoria da evolução e a defendia, não se preocupar em explicar como ocorriam as transformações, esse foi o diferencial de Darwin e Wallace.

Lamarck foi um dos poucos evolucionistas antes de Darwin e Wallace. Ele acreditava que os seres primitivos originaram-se de geração espontânea e gradualmente transformavam-se nos mais complexos. Cada espécie que hoje vive seria então uma herança de uma espécie simples que havia surgido no passado e vinha se tornando mais complexa ao longo do processo de evolução.

Para Lamarck não havia parentesco entre as espécies. Cada uma havia surgido de maneira independente e também evoluía de maneira independente em relação as outras. Já para Darwin e Wallace, todas as espécies descendiam de uma única ancestral, sendo assim, parentes.

Para Darwin e Wallace, o ambiente funcionaria como um selecionador, favorecendo aqueles indivíduos que já apresentassem características apropriadas para sua sobrevivência em determinado ambiente. Para Lamarck, era ao contrário, a transformação das espécies seria diretamente provocada pela ação do ambiente, que devido suas mudanças forçariam o indivíduo a transformar-se ou a adquirir novas características para ajustar-se às novas condições e essas características seriam passadas aos seus descendentes.

As quatro leis de Lamarck1. Lei da tendência à complexidade. Tendência natural de

todas as espécies tornarem-se cada vez mais perfeitas e complexas.

2. Lei do surgimento dos órgãos em razão da necessidade. Os indivíduos modificariam seus hábitos ou a sua maneira de viver , conforme as necessidades ditadas pelo ambiente.

3. Lei do uso e desuso. Quanto uma parte do corpo ou um órgão é muito utilizado, mais ele se desenvolveria; quanto menos utilizado, enfraqueceria gradativamente, até atrofiar ou até desaparecer.

4. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos. As características adquiridas através do uso e desuso poderiam ser transmitidas diretamente aos seus descendentes, geração a geração, acarretando o desenvolvimento espécies.

Pescoço das girafas

Segundo Lamarck, as girafas tinham, no passado, pescoços mais curtos, mas uma mudança no ambiente obrigou-as a buscar folha no alto das árvores. Dessa forma, forçadas pelas mudanças ambientais, geração após geração os pescoços foram aumentando mais para que as girafas pudessem obter o alimento (uso e desuso).

Já segundo Darwin, haviam girafas com pescoços de variados tamanhos, e as mudanças ambientais favoreceram a sobrevivência e a reprodução dos que possuíam pescoços mais longos.

A ideia do uso e desuso é até razoável, isso acontece em muitas situações, como por exemplo acontece com nossos músculos. Mas a segunda suposição de Lamarck é inaceitável. As características adquiridas por um indivíduo ao longo de sua vida não são transmitidas aos seus descendentes.

O biólogo August Weismann foi o primeiro a apresentar provas experimentais de que os caracteres adquiridos ao longo da vida de um indivíduo não são transmitidos aos seus descendentes. Fez isso com um experimento cortando a cauda de ratos e permitiu que eles cruzassem. Em nenhum momento nasceram ratos sem cauda.

Comprovou-se que somente as características presentas nas células reprodutivas de um indivíduo, presentes no seu código genético, são transmitidas as próximas gerações.

A formação de novas espécies

Mutações

Hoje a teoria da evolução é conhecida como teoria sintética da evolução ou neodarwinismo. Essa teoria considera que as mudanças no material genético (mutações) são a principais responsáveis pela variabilidade das populações. Através delas são introduzidas diferenças nas populações, sobre as quais vai agir a seleção natural, definindo quais seres vivos irão sobreviver, se reproduzir e passar aos descendentes a variação.

A ideia de mutação veio de Hugo Vries, que concebeu a ideia de que essas mudanças ocorridas aleatoriamente no material genético eram responsáveis pela variabilidade.

Nem todos os seres vivos competem de igual pra igual. Em geral, alguns se sobressaem pelas características. Esses indivíduos são considerados os mais aptos.

Do ponto de vista evolutivo, um indivíduo não se modifica para se adaptar ao ambiente, mas já encontra-se adaptado, ou não, para viver em determinado local.

Estar adaptado é ter alguma característica que aumente suas chances de sobreviver.

Uma característica só pode ser considerada adaptativa caso possa ser passada aos descendentes.

Especiação

As combinações genéticas e as mutações são importantes para a variabilidade das populações, no entanto não são responsáveis diretas pela evolução. Fatores como isolamento geográfico e reprodutivo são.

Havendo um isolamento de indivíduos de uma mesma espécie durante um período suficiente para ocorrerem mutações e recombinações genéticas no grupo isolado, acumulam-se diferenças que tornam a espécie original e o grupo isolado em espécies distintas, uma vez que, se colocadas reunidas novamente, não se reproduziram, e, caso ocorra, não nasceram descendentes férteis.

A essa formação de uma nova espécie dá-se o nome especiação.

Isolamento reprodutivo

Esse isolamento pode ser geográfico, gerando especiação alopátrica (em territórios diferentes). Nesse caso, os indivíduos de uma espécie são separados por uma barreia geográfica que podem ser provocadas por fatores geológicos ou climáticos, como enchentes, erupções vulcânicas, terremotos, etc.

O grupo isolado passa a evoluir-se de maneira independente dos da espécie original, os quais também sofrerão mutações. Nessas circunstâncias, ocorre o isolamento reprodutivo, sendo que se colocados no mesmo local novamente não se reproduziriam.

O grupo isolado é considerado uma nova espécie.

Esse isolamento geográfico pode ocorrer devida a relação intraespecífica, competição. Se há em determinado território uma grande concentração de indivíduos, ocorre uma disputa por alimento, sendo vantajosa para um grupo deixar aquele lugar em busca de um com melhores condições de sobrevivência (mais alimento, no caso). Esse grupo terá então formado uma nova espécie.

Pode ocorrer também o isolamento reprodutivo, sem que haja o isolamento geográfico, tratando-se de uma especiação simpátrica. Ocorre quando dois ou mais indivíduos de uma espécie sofrer mutações e reproduzem-se, isolando-se devida a acentuação da diferenciação. Um novo grupo será formado dentro da própria população.

Resumo dos capítulos 1, 2 e 3 do livro de Biologia da RSE, volume 2 do Ensino Médio.Ana Carolina Rodrigues