4 evidências da evolução dos seres vivos - Ciência - 2023

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As evidências de evolução Eles consistem em uma série de testes que permitem corroborar o processo de mudança ao longo do tempo nas populações biológicas. Essas evidências vêm de diferentes disciplinas, da biologia molecular à geologia.

Ao longo da história da biologia, uma série de teorias foram elaboradas que tentavam explicar a origem das espécies. A primeira delas é a teoria fixista, concebida por vários pensadores, que data da época de Aristóteles. De acordo com esse corpo de ideias, as espécies foram criadas de forma independente e não mudaram desde o início de sua criação.

Posteriormente, foi desenvolvida a teoria transformista que, como o próprio nome sugere, sugere a transformação das espécies ao longo do tempo. De acordo com os transformistas, embora as espécies tenham sido criadas em eventos separados, elas mudaram com o tempo.

Por fim, temos a teoria da evolução, que, além de propor que as espécies mudaram ao longo do tempo, considera uma origem comum.

Esses dois postulados foram organizados pelo naturalista britânico Charles Darwin, concluindo que os seres vivos se originaram de ancestrais muito diferentes deles e estão relacionados entre si por ancestrais comuns.

Antes da época de Darwin, a teoria fixista era usada principalmente. Nesse contexto, as adaptações dos animais foram concebidas como criações de uma mente divina para um propósito específico. Assim, os pássaros tinham asas para voar e as toupeiras tinham pernas para cavar.

Com a chegada de Darwin, todas essas idéias são descartadas e a evolução começa a dar sentido à biologia. A seguir iremos explicar as principais evidências que suportam a evolução e ajudam a descartar fixidez e transformismo.

O registro fóssil e paleontologia

O que é um fóssil?

O termo fóssil vem do latim fossilis,que significa "de um buraco" ou "da terra". Esses fragmentos valiosos representam para a comunidade científica um valioso “olhar para o passado”, literalmente.

Os fósseis podem ser restos de animais ou plantas (ou outro organismo vivo) ou algum traço ou marca que o indivíduo deixou em uma superfície. O exemplo típico de um fóssil são as partes duras de um animal, como a concha ou os ossos que foram transformados em rocha por processos geológicos.

Também os “traços” dos organismos podem ser encontrados no registro, como tocas ou pegadas.

Na antiguidade, os fósseis eram considerados um tipo muito peculiar de rocha moldada por forças ambientais, seja água ou vento, e que espontaneamente se assemelhava a um ser vivo.

Com a rápida descoberta de um grande número de fósseis, ficou claro que não eram apenas rochas, e os fósseis passaram a ser considerados restos de organismos que viveram há milhões de anos.

Os primeiros fósseis representam a famosa "fauna de Ediacara". Esses fósseis datam de cerca de 600 milhões de anos atrás.

No entanto, a maioria dos fósseis data do período cambriano, cerca de 550 milhões de anos atrás. Na verdade, os organismos desse período são caracterizados principalmente por enormes inovações morfológicas (por exemplo, o imenso número de fósseis encontrados no Xisto de Burguess).

Por que os fósseis são evidências de evolução?

É lógico que o registro fóssil - uma vasta caravana de várias formas que não observamos mais hoje, e que algumas são extremamente semelhantes às espécies modernas - refuta a teoria fixista.

Embora seja verdade que o registro esteja incompleto, há alguns casos muito particulares em que encontramos formas de transição (ou estágios intermediários) entre uma forma e outra.

Um exemplo de formas incrivelmente conservadas no registro é a evolução dos cetáceos. Há uma série de fósseis que mostram a mudança gradual que essa linhagem sofreu ao longo do tempo, começando com um animal terrestre quadrúpede e terminando com as enormes espécies que habitam os oceanos.

Fósseis que mostram a incrível transformação das baleias foram encontrados no Egito e no Paquistão.

Outro exemplo que representa a evolução de um táxon moderno é o registro fóssil dos grupos que deram origem aos cavalos de hoje, de um organismo do tamanho de um canídeo e com dentes para navegar.

Da mesma forma, temos fósseis de representantes muito específicos que poderiam ser os ancestrais dos tetrápodes, como Ichthyostega - um dos primeiros anfíbios conhecidos.

Homologia: evidência de origem comum

O que é homologia?

Homologia é um conceito-chave na evolução e nas ciências biológicas. O termo foi cunhado pelo zoólogo Richard Owen, e ele o definiu da seguinte maneira: "o mesmo órgão em animais diferentes, em qualquer forma e função".

Para Owen, a semelhança entre as estruturas ou morfologias dos organismos se devia apenas ao fato de corresponderem ao mesmo plano ou "arótipo".

No entanto, essa definição é anterior à era darwiniana, por isso o termo é usado de forma puramente descritiva. Posteriormente, com a integração das ideias darwinianas, o termo homologia adquire uma nova nuance explicativa, e a causa desse fenômeno é uma continuidade de informação.

Homologias não são fáceis de diagnosticar. No entanto, há certas evidências que dizem ao pesquisador que ele está enfrentando um caso de homologia. O primeiro é reconhecer se existe uma correspondência em termos da posição espacial das estruturas.

Por exemplo, nos membros superiores dos tetrápodes, a relação dos ossos é a mesma entre os indivíduos do grupo. Encontramos um úmero, seguido por um rádio e uma ulna. Embora a estrutura possa ser modificada, a ordem é a mesma.

Todas as semelhanças são homologias?

Na natureza, nem todas as semelhanças entre duas estruturas ou processos podem ser consideradas homólogas. Existem outros fenômenos que levam a dois organismos que não estão relacionados entre si em termos de morfologia. São convergência evolutiva, paralelismo e reversão.

O exemplo clássico de convergência evolutiva é o olho dos vertebrados e com o olho dos cefalópodes. Embora ambas as estruturas cumpram a mesma função, elas não têm uma origem comum (o ancestral comum desses dois grupos não tinha uma estrutura semelhante ao olho).

Assim, a distinção entre traços homólogos e análogos é vital para estabelecer relações entre grupos de organismos, uma vez que apenas traços homólogos podem ser usados para fazer inferências filogenéticas.

Por que as homologias são prova de evolução?

Homologias são provas da origem comum das espécies. Voltando ao exemplo do quiridium (membro formado por um único osso no braço, dois no antebraço e nas falanges) nos tetrápodes, não há razão para que um morcego e uma baleia tenham o mesmo padrão.

Este argumento foi usado pelo próprio Darwin em A origem das espécies (1859), para refutar a ideia de que as espécies foram projetadas. Nenhum designer - por mais inexperiente que seja - usaria o mesmo padrão em um organismo voador e em um aquático.

Portanto, podemos concluir que as homologias são evidências de ancestralidade comum, e a única explicação plausível que existe para interpretar um quiridium em um organismo marinho e em outro voador, é que ambos evoluíram de um organismo que já possuía esta estrutura.

O que são homologias moleculares?

Até agora mencionamos apenas homologias morfológicas. No entanto, homologias no nível molecular também servem como evidência para a evolução.

A homologia molecular mais óbvia é a existência de um código genético. Todas as informações necessárias para construir um organismo são encontradas no DNA. Isso se torna uma molécula de RNA mensageiro, que finalmente é traduzida em proteínas.

A informação está em um código de três letras, ou códons, chamado código genético. O código é universal para seres vivos, embora exista um fenômeno denominado viés de uso de códons, em que certas espécies usam certos códons com mais frequência.

Como verificar se o código genético é universal? Se isolarmos o RNA mitocondrial que sintetiza a proteína homoglobina de um coelho e o introduzirmos em uma bactéria, a maquinaria do procarioto será capaz de decodificar a mensagem, embora não produza hemoglobina naturalmente.

Outras homologias moleculares são representadas pelo enorme número de vias metabólicas que existem em comum em diferentes linhagens, amplamente separadas no tempo. Por exemplo, a quebra da glicose (glicólise) está presente em praticamente todos os organismos.

O que as homologias moleculares nos ensinam?

A explicação mais lógica de por que o código é universal é um acidente histórico. Como a linguagem nas populações humanas, o código genético é arbitrário.

Não há razão para que o termo "mesa" deva ser usado para designar o objeto físico da mesa. O mesmo se aplica a qualquer termo (casa, cadeira, computador, etc).

Por isso, quando vemos que uma pessoa usa determinada palavra para designar um objeto, é porque a aprendeu com outra pessoa - seu pai ou mãe. E estes, por sua vez, aprenderam com outras pessoas. Ou seja, implica um ancestral comum.

Da mesma forma, não há razão para a valina ser codificada pela série de códons que se associam a esse aminoácido.

Depois que a linguagem para os vinte aminoácidos foi estabelecida, ela pegou. Talvez por motivos de energia, já que qualquer desvio do código pode ter consequências deletérias.

Seleção artificial

A seleção artificial é um teste de desempenho do processo de seleção natural. Na verdade, a variação no status doméstico foi crucial na teoria de Darwin, e o primeiro capítulo sobre a origem das espécies é dedicado a esse fenômeno.

Os casos mais conhecidos de seleção artificial são o pombo doméstico e os cães. Este processo funcional por meio da ação humana que seleciona seletivamente certas variantes da população. Assim, as sociedades humanas têm produzido as variedades de gado e plantas que vemos hoje.

Por exemplo, características como o tamanho da vaca podem ser alteradas rapidamente para aumentar a produção de carne, o número de ovos postos pelas galinhas e a produção de leite, entre outros.

Como esse processo ocorre rapidamente, podemos ver o efeito da seleção em um curto período de tempo.

Seleção natural em populações naturais

Embora a evolução seja considerada um processo que leva milhares ou, em alguns casos, até milhões de anos, em algumas espécies podemos observar o processo evolutivo em ação.

Resistência a antibióticos

Um caso de importância médica é a evolução da resistência aos antibióticos. O uso excessivo e irresponsável de antibióticos tem levado a um aumento das variantes resistentes.

Por exemplo, na década de 1940, todas as variantes de estafilococos podiam ser eliminadas com a aplicação do antibiótico penicilina, que inibe a síntese da parede celular.

Hoje, quase 95% das cepas de Staphylococcus aureus são resistentes a esse antibiótico e a outros de estrutura semelhante.

O mesmo conceito se aplica à evolução da resistência de pragas à ação de agrotóxicos.

A traça e a revolução industrial

Outro exemplo muito popular na biologia evolutiva é a mariposa. Biston betularia ou borboleta de vidoeiro. Esta mariposa é polimórfica em termos de coloração. O efeito humano da Revolução Industrial causou uma variação rápida nas frequências alélicas da população.

Anteriormente, a cor predominante nas mariposas era clara. Com o advento da revolução, a poluição atingiu níveis incrivelmente altos, escurecendo a casca das bétulas.

Com essa mudança, as mariposas de cores mais escuras passaram a aumentar sua frequência na população, já que por motivos de camuflagem eram menos vistosas para os pássaros - seus principais predadores.

As atividades humanas afetaram significativamente a seleção de muitas outras espécies.

Referências

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologia: ciência e natureza. Pearson Education.
Darwin, C. (1859). Sobre as origens das espécies por meio da seleção natural. Murray.
Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Análise evolutiva. Prentice Hall.
Futuyma, D. J. (2005). Evolução. Sinauer.
Soler, M. (2002). Evolução: a base da Biologia. Projeto Sul.