Síntese sobre evolução - II

3. TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO OU NEODARWINISMO

A moderna teoria sintética da evolução (neodarwinismo) trata-se de um darwinismo atualizado, pois com o surgimento da genética e a novos saberes acumulados de outras áreas foram devidamente incorporados ao contexto evolucionista.

Graças aos cientistas de Gregor Johann Mendel (1822-1884), Ernst Heinrich Philipp August Haeckel (1834-1919), Ernst Walter Mayr (1904-2005), Theodosius Hryhorovych Dobzhansky (1900-1975), George Ledyard Stebbins (1906-2000) e George Gaylord Simpson (1902-1984), contemporaneamente, os fundamentais da teoria moderna da evolução levam em consideração três processos básicos, a constar: a mutação, a recombinação genética e a seleção natural.

As mutações gênicas consistem em alterações nas características molecular do genoma enquanto a recombinação ocorre durante a reprodução sexuada com uma mistura de genes proveniente da fecundação, do crossing-over ou de uma distribuição aleatória de material genético durante a formação dos gametas. Portanto, os dois primeiros constituem as fontes da variabilidade genética. A seleção natural, por sua vez, atua sobre os indivíduos, permitindo a sobrevivência dos seres mais adaptáveis e a transmissão de características genéticas favoráveis às próximas gerações.

3.1. Gregor Johann Mendel - Genética

Foi ordenado sacerdote no ano de 1847, entre os anos de 1851 e 1853 estudou História Natural na Universidade de Viena e em 1856 já fazia pesquisas com ervilhas, nos jardins do monastério. Como resultado de seus trabalhos Mendel elaborou duas leis básicas da genética, a Lei da Segregação ou Lei da Pureza dos Gametas, Lei da Segregação Independente dos Genes e Lei da Distribuição Independente.

A primeira lei afirma que os genes constituem unidades que são passadas de geração para geração sem alterações e quando há um cruzamento, uma unidade se manifesta na geração e outra não. Esta que não se manifesta é denominada gene recessivo e só torna a aparecer na segunda geração.

Por sua vez, a segunda lei afirma que em indivíduos de linhagens puras, cada uma das características puras (como a cor das ervilhas e sua textura, por exemplo), os genes distribuem-se (separam-se) independentemente para os gametas, assim, retornam combinando-se aleatoriamente, ao acaso, formando todas as combinações possíveis.

A última lei trabalha a dominância, afirmando que os seres híbridos (heterozigoto) possuem um gene dominante que encobrirá em partes o gene recessivo. Isso significa que os seres híbridos devem apresentar as características de dominância.

3.2. Ernst Heinrich Philipp August Haeckel – Embriologia comparada

Responsável pela da Lei da Recapitulação Ontofilogenética, Ernst Haeckel foi biólogo, naturalista, filósofo, médico, professor e artista alemão que popularizou o trabalho de Charles Darwin e um dos grandes expoentes do cientismo positivista. Sua lei estabelece uma relação entre o desenvolvimento de embriões das espécies (ontogenia) e o processo evolutivo dessas espécies (filogenia), de modo a afirmar que o desenvolvimento embrionário de um indivíduo de determinada espécie traça os mesmos caminhos evolutivos dos embriões de toda a espécie.

Os embriões apresentam em determinado período de seu desenvolvimento algumas estruturas que não estão presentes no adulto. Em todos os embriões de cordados, por exemplo, sejam eles aquáticos ou terrestres, há fendas ou sulcos na faringe. Nos peixes e nos anfíbios jovens, essas fendas originam brânquias funcionais, que não existem nos cordados terrestres. Observe a ilustração a baixo.

A embriologia comparada constitui uma importante evidência da evolução. Quando se estudam os embriões dos vertebrados, por exemplo, parece emergir uma regra: quanto mais precoce a fase embrionária estudada, mais parecidos são os embriões de grupos diferentes.

3.3. Ernst Walter Mayr – Especiação

Embora Charles Darwin e outros postulou que várias espécies podem evoluir a partir de um único ancestral comum, o mecanismo pelo qual isso ocorreu não foi compreendido, criando o problema das espécies. O biólogo alemão Ernst Mayr dedicou grande parte da sua carreira compreendendo a evolução, genética de populações e taxonomia. Ele abordou o problema em seu livro “Sistemática e a Origem das Espécies (1942), esclarecendo que uma espécie não é apenas um grupo de indivíduos morfologicamente semelhantes, mas um grupo que pode reproduzir apenas entre si.

Sua teoria da especiação peripátrica (uma forma mais precisa de especiação alopátrica que ele avançou), baseado em sua obra sobre as aves, ainda é considerado um modo de líder de especiação e é a base teórica para a teoria do equilíbrio pontuado (referente à biologia evolutiva que propõe que uma vez que as espécies aparecem no registro fóssil eles vão se tornar estável).

3.4. Theodosius Hryhorovych Dobzhansky – Anatomia comparada

De forma semelhante o estudo comparado de anatomia de animais e vegetais mostra a existência de um padrão fundamental similar, na estrutura dos sistemas de órgãos. Os sistemas esquelético, circulatório e excretor constituem um ótimo exemplo disto, através das homologias.

Dizemos que, dois ou mais órgãos são homólogos quando têm a mesma origem embrionária e estrutura semelhante, podendo a função ser a mesma ou não. Por exemplo, os mesmos tipos de ossos são encontrados dentro da asa do morcego, no membro superior humano e na pata anterior do cavalo. São, portanto, estruturas homólogas.

Em contrapartida, há órgão análogo, ou seja, aqueles que desempenham a mesma função em certas espécies, apesar de terem origens embrionárias diferentes, ou seja, as células se diferenciam de folhetos embrionários distintos (mesoderma, endoderma e ectoderma), representando apenas semelhança morfológica entre estruturas, em função de mecanismos adaptativos correlacionados à execução requerida pelo mesmo, por exemplo, as asas das aves e dos insetos, diferentes quanto à origem, mas adaptadas ao vôo.

A estrutura das asas de uma ave e a de um inseto é diferente, porém a função é a mesma. São, portanto, estruturas análogas.

Outra característica importante envolve as estruturas vestigiais, são estruturas que perderam a função e atrofiaram ou as mesmas passaram a desempenhar outra função. As mesmas estruturas podem ser encontradas noutras espécies e serem consideradas estruturas homólogas.

As estruturas vestigiais aparecem no estado embrionário pode vir a desaparecer na mesma fase e não se apresentar na fase adulta. Estas não se sabe ao certo se podem ser prejudiciais ou não ao organismo, ou se podem mais tarde vir a desenvolver se devido ao percurso evolutivo não ser previsível.

3.5. George Ledyard Stebbins – Bioquímica comparada

Argumentos bioquímicos ao analisar os componentes químicas das várias espécies podemos notar que quanto mais semelhante for a sua constituição química, maior o grau de parentesco ou filogenia que pode ser estabelecido. Pode considerar-se como argumento bioquímico. Os recentes avanços da Biologia Molecular têm permitido comparar diretamente a estrutura genética de diferentes espécies, através da comparação das sequências de nucleotídeos presentes nas moléculas de DNA.

Os resultados das análises bioquímicas têm confirmado as estimativas de parentesco entre espécies obtidas por meio do estudo de fósseis e anatomia comparada. Isso reforça ainda mais a teoria de que os seres vivos atuais resultam da evolução de seres vivos que viveram no passado, estando todos os seres vivos relacionados por graus de parentescos mais ou menos distantes.

O citocromo c é uma proteína presente em todos os seres vivos que fazem respiração aeróbica, sendo constituído por 104 aminoácidos encadeados. A porcentagem de cada tipo de aminoácido presente nessa proteína varia nas diferentes espécies de organismos e está relacionada com a proximidade evolutiva entre as espécies. O citocromo c surgiu, como provavelmente, nos primórdios da vida na Terra, quando os primeiros seres vivos passaram a utilizar a respiração como processo para obtenção de energia. Hoje essa proteína apresenta pequenas variações em cada grupo de organismos, nas quais devem ter se estabelecido ao longo do processo evolutivo.

O homem descende do macaco? Na polêmica apresentação de seu trabalho a respeito do processo de seleção natural e da origem das espécies, Darwin foi acusado de defender a tese de que o homem descendeu dos macacos. Será que isso é verdade? A acusação é injustificada. Darwin nunca afirmou isso. O que ele procurava esclarecer era o fato de que todas as espécies viventes, inclusive a humana, teriam surgido por meio de um longo processo de evolução a partir de seres que o antecederam. Nesse sentido, homens e chipanzés, que tiveram um ancestral comum, seriam “primos em primeiro grau”, fato que provocou a ira de muitos oponentes de Darwin.

Um exemplo de estrutura vestigial são asas das avestruzes, por exemplo, possuem asas muito pequenas, demasiado para terem função de voar, mas têm funcionalidade no equilíbrio durante a corrida e exibições sexuais. Os pinguins também possuem asas vestigiais que não exercem a função de permitir o voo, mas sim de nadar. Nos insectos temos o caso das formigas que perderam as asas, mas não há capacidade de as desenvolver, pois as formigas macho e rainhas possuem as asas ao contrário das operárias que as perderam provavelmente devido à vida no subsolo.

Nos humanos também há evidências evolutivas, segue algunas abaixo:

O coccix: um pequeno osso no final da coluna vertebral, cuja a função inicial seria a assistência no equilíbrio e na mobilidade, neste momento ainda tem algumas funções secundárias como ponto de fixação para músculos pélvicos e manter fixos muitos dos orgãos na cavidade abdominal.

Apêndice vermiforme: que teria como função original digerir a celulose, mas que neste momento tem como função a proteção contra as infeções por bactérias simbióticas que ajudam na digestão.

Pêlos corporais: ligados aos músculos que ao contraírem fazendo com que se arrepiem quando sentimos frio ou medo, originalmente deveriam ter sido utilizados para nos aquecer e para nos fazer parecer maiores e mais ameaçadores quando perante os inimigos. Porém agora nós não somos peludos e apenas ficamos com a pele arrepiada.

3.6. George Gaylord Simpson – Paleontologia comparada

Talvez, o paleontólogo mais influente do século XX, e um importante participante na síntese evolutiva moderna, conhecido pelas contribuições a teoria evolutiva e para a compreensão de migrações intercontinentais de espécies extintas de animais nos últimos tempos geológicos. Simpson se juntou à equipe científica do Museu Americano de História Natural, como curador assistente de fósseis de vertebrados.

Paleontologia é a ciência que estuda os fosseis, isto é, restos ou vestígios de animais ou de vegetais que viveram antes dos tempos históricos e que se conservaram nas rochas. Os fósseis não são apenas partes de esqueletos que foram preservadas, mas também, pegadas de animais conservadas em rochas, árvores petrificadas, entre outros. Os fósseis documentam a evolução dos organismos no decorrer do tempo geológico.

Para determinar a idade relativa dos fósseis os paleontólogos se baseiam, na decomposição de vários elementos radiativos, particularmente do carbono-14 a do urânio 238. Sabe-se que os elementos radioativos se desintegram a taxas de tempo regular, constituindo assim “relógios radioativos”. O estudo da sequência dos fósseis existentes desde as camadas rochosas mais antigas até as mais recentes revela: i) continua modificação das espécies através dos tempos, com a extinção de algumas a modificações em outras; ii) Aumento em diversidade a também em complexidade nas formas fósseis; iii) Existência de formas da transição entre dois grupos;

Uma das mais convincentes formas de transição foi a descoberta do Archaeopteryx lithographica, uma forma intermediária entre répteis a aves. O Arqueopterix era uma ave com dentes, garras nas asas, cauda longa (características dos répteis) com panas e estrutura geral dos membros, características de aves.