Evolução – teorias e evidência

O pensamento evolutivo

Até meados do século XIX acreditava-se no fixismo, onde as espécies eram imutáveis.A partir do século XX a evolução passou a ser mais aceita.Hoje é considerada o eixo da Biologia.

Cientistas como Lamarck, Darwin e Wallace contestavam o fixismo.

Evidências evolutivas

Homologia

A teoria evolutiva se fundamenta a partir do estudo comparativo dos organismos, sejam eles fósseis ou atuais.

Nesses estudos podemos encontrar seres com estruturas semelhantes. Essa semelhança pode ser por analogia ou por homologia.

• Estruturas análogas

São estruturas semelhantes quanto à função, mas que não têm a mesma origem embriológica. Esse tipo de semelhança não é utilizado para estudos que visam estabelecer relações de parentesco evolutivo. Essas estruturas são fruto do que se chama de evolução convergente (em função da adaptação a uma condição ecológica semelhante, determinadas estruturas evoluem independentemente em dois ou mais grupos de seres vivos que não possuem um ancestral comum).

Ex.: asas do inseto e asas das aves.

• Estruturas homólogasSão aquelas que derivam de estruturas já existentes em

um mesmo ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função.

Exemplos: Ossos dos braços dos seres humanos, dos membros

anteriores dos cavalos, das asas de um morcego e das nadadeiras de uma baleia.

Elas derivam do membro anterior presente no grupo ancestral que deu origem aos mamíferos. Neste caso elas não desempenham a mesma função, falando-se em divergência evolutiva.

Existem estruturas homólogas que possuem a mesma função (nadadeiras de golfinhos e baleias).

Nos estudos de relação de parentesco evolutivo devem ser considerados apenas caracteres homólogos.

Órgãos vestigiais

São aqueles que em alguns organismos são de tamanho reduzido e não possuem função, mas que em outros organismos são maiores e exercem função definida.

São importantes porque indicam parentesco evolutivo.

Exemplo:

O apêndice vermiforme no ser humano é estrutura pequena que parte da porção inicial do intestino grosso. Nos mamíferos roedores é no ceco onde ocorre a digestão da celulose realizada por bactérias especializadas e ele é bem desenvolvido, em sua porção final se encontra um apêndice que corresponderia ao apêndice vermiforme do ser humano.

Estudo dos fósseis É considerado fóssil qualquer indício de presença de

organismos que viveram em tempos remotos na Terra.

Geralmente os registros fósseis mais bem preservados são as partes duras dos animais, mas há casos em que a parte mole também é preservada (caso do mamute da Sibéria do Norte que estava congelado e de insetos encontrados em âmbar).

Pegadas, penas e peles são também consideradas fósseis.

Estudar os fósseis permite o conhecimento de espécies que viveram nos períodos mais remotos da Terra, em condições ambientais distintas das atuais, o que pode nos oferecer indícios de seu parentesco com as espécies atuais.

Evidências moleculares Todos os organismos com estrutura celular

possuem como material genético o DNA e que os genes são trechos dessas moléculas de DNA transcritos em moléculas de RNA que podem ser traduzidos em proteínas. Isso significa que todos os seres vivos possuem DNA, RNA e proteínas. Modificações nessa moléculas foram fundamentais no processo de evolução e permitiram a diversificação dos seres vivos. Comparando as sequências de DNA ou RNA podemos estabelecer o grau de proximidade entre as espécies.

Quanto maior a semelhança nas sequências maior será a proximidade evolutiva entre elas.

As ideias de Lamarck• Naturalista francês, foi o primeiro a propor uma teoria

sobre a evolução. • Dizia que formas de vida surgia da matéria inanimada

por geração espontânea e progridem a um estágio de maior complexidade e perfeição.

• Sustentou que a progressão dos organismos era guiada pelo meio ambiente, nesse processo de adaptação, um ou mais órgãos eram mais usados do que outros.

• O uso e o desuso dos diferentes órgãos alterariam as características do corpo e essas características seriam transmitidas para as próximas gerações, ao longo do tempo dariam origem a novas espécies.

• Lei do uso ou desuso e lei de transmissão dos caracteres adquiridos.

A teoria da seleção natural

• Charles Darwin realizou uma viagem ao redor do mundo por volta de 1831 e outubro de 1836 a bordo do Beagle.

• A partir de observações começou a contestar a imutabilidade das espécies. • Ficou impressionado com as aves de Galápagos, em especial com os

tentilhões que ocorrem em diferentes ilhas. A semelhança entre as espécies levou Darwin a supor que todas se diferenciaram a partir de um ancestral em comum, que teria migrado do continente para as ilhas, e que por seleção natural, teriam se adaptado a diferentes modos de vida, dando origem a diferentes espécies.

• Retornou de viagem e amadureceu a ideia sobre evolução.• Em 1856 começou a escrever o livro mais importante da história da

Biologia: A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida.

• O naturalista inglês Wallace realizou pesquisa parecida com a de Darwin de maneira independente e chegou a mesma conclusão, porém os créditos foram para Darwin devido a grande quantidade de informações.

As duas ideias centrais do livro de Darwin são as seguintes:

1. Todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns;

2. O principal agente de modificações é a ação da seleção natural sobre as variações, de ancestrais comuns.

Darwin não conseguiu explicar a origem das variações nas populações, nem como as características eram transmitidas ao longo das gerações, mas depois com o trabalho de Mendel os mecanismos da evolução das espécies foram melhor explicados.

Teoria sintética da evoluçãoDe 1900 até cerca de 1920, os adeptos a genética

mendeliana acreditavam que apenas as mutações eram responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha importância. Depois disso vários cientistas começaram a conciliar as duas ideias, formulando a teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo.

Essa teoria considera a população como unidade evolutiva. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população, assim, quanto maior o conjunto gênico da população, maior será a variabilidade genética.

• Com as informações obtidas pelo estudo da genética, foi possível demonstrar que os fenótipos dos indivíduos resultam da ação do meio sobre os respectivos genótipos. Um genótipo é, potencialmente, capaz de originar grande multiplicidade de fenótipos, os quais podem ou não ser viáveis se o ambiente lhes for favorável.

Graças a essas descobertas, nas quais se destacou Hugo de Vries (descreveu a evolução como série de mudanças radicais abruptas que dariam surgimento a novas espécies), foi possível corrigir os erros de Darwin.

Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias:

• Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população- mutação e permutação;

• fatores que atuam sobre a variabilidade já estabelecida- migração, deriva genética e seleção natural.

Sabe-se que uma população está evoluindo quando há alterações na frequência de seus genes.

MutaçãoPodem ser cromossômicas (alteração no

número ou forma dos cromossomos) ou gênicas (alteração na seqüência de bases nitrogenadas de determinado gene durante a duplicação do DNA, assim será codificada uma proteína diferente do que se esperava).

A mutação gênica pode ocorrer espontaneamente ou ser provocada por agentes mutagênicos (radiação ou certas substâncias químicas). Por seleção natural podem ser mantidas ou eliminadas, podem ocorrer em células somáticas ou germinativas (favorecendo a evolução).

Permutação

Processo que ocorre na meiose, no qual há trocas de partes em cromossomos homólogos, estabelecendo-se novas combinações e produzindo vários tipos de gametas, favorecendo a variabilidade genética de uma população o que representa um fator evolutivo importante.

Migração

Corresponde a entrada (imigração) ou saída (emigração) de indivíduos de uma população.

Pelo processo de migração é possível que novos genes sejam introduzidos em uma população.

Por meio das migrações é estabelecido um fluxo gênico, que tende a diminuir as diferenças genéticas entre as populações da mesma espécie.

Seleção natural

Consiste em selecionar indivíduos mais adaptados( aqueles que terão maior probabilidade de sobreviver e deixar descendentes férteis) a determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição.

Deriva genética

Processo em que a alteração na frequência de genes ocorre ao acaso e não por seleção natural.

Exemplo: quando florestas são dizimadas, restando apenas alguns indivíduos de uma determinada espécie, somente os genes desses indivíduos comporão o novo conjunto gênico da população e esse conjunto pode não ser representativo da população original.