Neodarwinismo

Neodarwinismo – O que é

A teoria atual do processo de evolução, formulada entre cerca de 1920 e 1950, que combina evidências da genética clássica com a teoria darwiniana da evolução por seleção natural.

Faz uso do conhecimento moderno de genes e cromossomos para explicar a fonte da variação genética sobre a qual a seleção funciona. Este aspecto não foi explicado pelo darwinismo tradicional.

Neodarwinismo, Teoria da evolução que representa uma síntese da teoria de Charles Darwin em termos de seleção natural e genética populacional moderna.

A síntese moderna, que desde então tem sido chamada de “teoria neodarwiniana da evolução”, foi logo aceita e integrada em diferentes disciplinas biológicas, incluindo genética populacional, anatomia comparada, zoologia, biogeografia, paleontologia e sistemática.

A evolução do ponto de vista neodarwinista é definida como mudança genética nas populações ao longo do tempo (descendência com mudança), com os organismos modernos sendo descendentes de organismos anteriores diferentes. Além da seleção natural, mutação, deriva genética aleatória (ou seja, flutuações aleatórias nas frequências gênicas devido ao acaso) e fluxo gênico são considerados fatores importantes de mudança evolutiva com a mutação sendo a fonte final da variação genética.

O neodarwinismo, tem suas bases nos escritos de Hugo De Vries sobre as teorias das mutações, a qual mantém as hipóteses de Darwin sobre a seleção natural e luta pela vida, introduzindo a ideia da mutação, e assim explicando como novas espécies surgem.

A mutação ocorre devido a uma alteração no material genético, durante a duplicação do DNA. Os genes sofrem estas alterações ocasionalmente, não sendo possível relaciona-las a adaptabilidade do individuo.

Afirmando: o organismo não tem nenhuma intenção adaptativa. Este fenômeno acidental no individuo pode leva-lo a uma mutação adaptativa, ou não-adaptativa.O indivíduo com a mutação adaptativa ao meio logo se reproduzira e generalizar-se, o que possui a mutação não-adaptativa provavelmente irá extinguir.

As mutações ainda ocorrem com todos os seres, deste um uma bactéria a um ser humano.A mutação pode acontecer por agentes mutagênicos, que são fatores naturais como as radiações solares, e o fator humano que e a ação do homem sobre o meio ambiente, um exemplo desta ultima mutação e o câncer.

Neodarwinismo – Teoria da Evolução

A teoria da Evolução proposta por Darwin não explicava alguns passos do processo.

Como apareciam, dentro de uma mesma espécie, animais ligeiramente diferentes um dos outros? Ou seja, porque alguns animais tinham a pelagem mais clara, outros mais escura, outros em tons intermediários, já que eram todos da mesma espécie?

Essa variabilidade é justamente o que permite a ação da seleção natural.

O darwinismo explicava bem o mecanismo da seleção natural, mas ainda faltavam algumas partes do quebra-cabeça…

Com o Neodarwinismo, ou Teoria Sintética da Evolução, estes passos foram explicados: Isto foi possível somente com o aparecimento da genética, estudos de célula, genes, cromossomos etc. O neodarwinismo (neo = novo) reconhece como principais fatores evolutivos a seleção natural, a recombinação gênica e a mutação.

Os genes nas populações

Para prever o destino dos genes devemos estudar não só organismos individuais como também o comportamento dos mesmos nas populações, já que é nas populações que o futuro dos genes é decidido.

Embora os genes existam dentro dos indivíduos, o destino dos indivíduos e, conseqüentemente, o destino de seus genes estão fortemente unidos a fatores referente à população como um todo.

Freqüência gênica

Alguns pesquisadores pensavam que os alelos dominantes deveriam atingir uma freqüência de equilíbrio estável de três indivíduos dominantes para um recessivo, já que este era o padrão de segregação Mendeliana para estes genes.

O fato de que muitos alelos dominantes, como por exemplo a braquidactilia (dedo curto), estavam presentes com uma freqüência muito baixa, isto mostrou que os genes Mendelianos, dominantes e recessivos, não estavam segregando apropriadamente nas populações.

Embora largamente aceito no princípio, este argumento foi refutado em 1908, ao mesmo tempo pelo matemático inglês Goderey Harold Hardy (1877-1947) e o médico alemão Wilheim Weinberg (1862-1937).

Eles chegaram independentemente, e quase que simultaneamente, às mesmas conclusões a respeito daquilo que é considerado o fundamento da genética de populações, e que costuma ser denominado de lei de Hardy-Weinberg. Hardy-Weinberg demonstraram que a freqüência gênica de um alelo não depende da sua dominância ou recessividade, e que pode permanecer constante de uma geração para a próxima na ausência de fatores evolutivos, como por exemplo, mutação.

As condições necessárias para que uma população se mantenha em equilíbrio gênico, segundo Hardy e Weinberg, são as seguintes:

1. A população deve ser muito grande.
2. A população deve ser palmítica, isto é, os cruzamentos entre os indivíduos devem ocorrer ao acaso, não sendo, portanto, dirigidos por fatores como cor de pele, estatura, etc.
3. Não ocorra entrada de novos indivíduos (migração) nem saída (emigração). Não ocorra seleção natural, não se verificando mortalidade diferencial.
4. Não ocorra mutação de um gene para outro.

Uma população que possua essas características permanecerá em equilíbrio gênico, ou seja, as frequências dos alelos não sofrem alteração ao longo das gerações. Na natureza, entretanto, não existem populações sujeitas rigorosamente a essas condições.

Importância do Teorema de Hardy-Weimberg

A importância do teorema de Hardy-Weimberg para as populações naturais está no fato de ele estabelecer um modelo para o comportamento dos genes. Desse modo, é possível estimar o sentido em que ocorrem as mudanças das frequências gênicas, e como a evolução nelas atua e compará-las com as obtidas na prática.

Se os valores observados são significativamente diferentes dos valores esperados, pode-se concluir que fatores evolutivos estão atuando sobre essa população e que ela está evoluindo.

Se os valores não diferem significativamente, pode-se concluir que a população está em equilíbrio e que, portanto, não está evoluindo.

Mudança na frequência gênica

Para ocorrer mudança na freqüência gênica, um ou mais fatores atuam no processo de alteração do pool gênico (estoque de genes) das populações, fato que determina o surgimento de modificações no equipamento genético da população considerada, ao longo das gerações.

Os principais fatores evolutivos são:

Seleção natural

Diminui a variabilidade gênica das populações. Lembrando que, se um gene A for mais adaptativo que seu alelo a, a seleção natural tende a fixar esse gene na população e eliminar o gene desfavorável.

Assim, de geração a geração, a frequência de gene A tende a aumentar, enquanto a do gene a tende a diminuir.

Endogamia (ou consanguinidade): os cruzamentos consanguíneos tendem a fixar indivíduos com predominância de genótipos homozigotos, o que significa que tendem a aumentar a frequência de um determinado genótipo.

Fluxo gênico

A entrada (imigração) ou saída (emigração) significativa de indivíduos na população promove a alteração da freqüência do pool gênico existente. Se, por exemplo, muitos indivíduos aa emigrarem da população, a freqüência do gene A se eleva.

Oscilação genética

Compreende o processo em que ocorrem cruzamentos mais freqüentes entre indivíduos portadores de um determinado genótipo, porém ao acaso.

Embora a oscilação genética não seja expressiva como fator evolutivo em grandes populações, pode ser significativa em pequenas populações, onde pode promover alterações consideráveis do pool gênico das futuras gerações.

Fonte de variação genética:

Mutação genética

A mutação gênica é a fonte primária da variação genética, pois a mutação introduz inovação que leva a diferenças genéticas.

A ocorrência de mutação não garante que ela vai se manter na população ou prevalecer sobre outros genes.

Os geneticistas pioneiros trabalharam com mutações que eram expressas como mudanças visíveis na morfologia do organismo, por exemplo, cor de olhos em Drosófila.

A maioria da mutações é expressa como recessiva, o fato de que o gen normal era dominante sobre a forma mutante do mesmo gen sugere que a maioria das mutações envolveu mudanças na estrutura gênica, não podendo mais funcionar normalmente. H. J. Muller e outros desenvolveram estudos com radiações ionizantes, tais como o raio X, os quais produziam quebras cromossômicas.

A freqüência das quebras dependiam da dose de raios X empregada. Os raios X causavam mudanças visíveis na estrutura cromossômica e alterações funcionais. Mais tarde, foi demonstrado que a luz ultravioleta poderia causar mutações, provavelmente, devidas à absorção seletiva dessa luz pelos ácidos nucléicos, o que sugeria que as mutações resultaram de alterações não somente nos cromossomos, mas especificamente no DNA nele presente. Segundo Thompson, mutação é “uma alteração hereditária permanente no material genético”.

Normalmente é definida como uma alteração em um único gen (mutação de ponto), embora o termo também seja algumas vezes utilizado para uma modificação em número ou arranjo de cromossomos.

As mutações aparecem independentemente do fato de serem úteis ao organismo, quando e onde aparecem. As tendências evolucionárias são dirigidas pela seleção natural e não por mutações orientadas.

Embora expresse variações genéticas nas populações, a grande maioria das mutações observadas em qualquer organismo é prejudicial ao seu bem-estar. Algumas são letais, atuando diretamente sobre o indivíduo, matando-o; outras são sub-letais, prejudicando a fertilidade do indivíduo, sem matá-lo, e outras são sub-vitais, danificando a saúde e a resistência do indivíduo.

Os mecanismos de mutagenicidade podem ser de cinco tipos:

Modificação da estrutura do DNA ou um de seus componentes;
Substituição de uma base por outra diferente;
Deleção ou adição de uma base no fio de DNA;
Deleção ou adição de um ou mais pares de bases nos fios de DNA;
Inversão da seqüência dos pares de bases dos nucleotídeos dentro da molécula de DNA.

As mutações podem ocorrer tanto em células somáticas como em células germinativas (encontradas nas gônadas e são precursoras das células sexuais), daí serem ditas, mutações somáticas e germinativas.

Sob o ponto de vista genético e hereditário, as mutações germinativas são as mais importantes porque podem ser transmitidas à descendentes. São, portanto, mutações responsáveis pela variabilidade de indivíduos e que passam pela seleção natural para manter-se nas gerações posteriores. As mutações somáticas ficam restritas ao indivíduo que as sofreu.

A mutação ocorrida numa célula somática só se transmite às células da mesma linhagem que dela se originam por divisão.

Meiose:

Outra fonte de variação é a Meiose (do grego meiosis, diminuição), tipo de divisão celular que resulta na formação de células-filhas com a metade do número de cromossomos presentes na célula-mãe que lhes deu origem, a partir da reprodução sexuada.

Este mecanismo pelo qual os genes são recombinados ao acaso proporcionam um maior número de combinações, no caso do gameta humano teremos aproximadamente 8 milhões de combinações, possibilitando maior adaptação.

Durante a gametogênese (formação de gametas), a célula germinativa diplóide (na espécie humana: 2n = 46 cromossomos) sofre meiose, produzindo quatro gametas – células haplóides (n = 23 cromossomos) que contêm um cromossomo de cada par de homólogos. Na maioria das espécies, os cromossomos se distribuem aos pares. Cada par possui dois cromossomos do mesmo tipo, idênticos na forma.

A cada par de cromossomos correspondentes dá–se o nome de cromossomos homólogos. Como os cromossomos segregam-se independentemente, isto possibilita grande número de combinações entre os cromossomos, dando origem a vários tipos de gametas. O número de tipos diferentes de gametas produzidos por um indivíduo diploide é dado por 2n, onde n, na espécie humana é 23 (23 pares de cromossomos), o número de gametas diferentes produzidos por um indivíduo é 223 = 8.388.602, número válido tanto para o homem quanto para a mulher.

O número de encontros possíveis entre esses gametas na fecundação é (8.388.602)2, cujo valor aproximado é de 70 trilhões de zigotos possíveis. Desta forma, a probabilidade de dois irmãos serem iguais é praticamente nula.

Neodarwinismo – Resumo

Neodarwinismo

A Síntese Moderna (ou “Neodarwinismo”), que surgiu da reconciliação da teoria da seleção natural de Darwin e da pesquisa de Mendel sobre genética, continua sendo a base da teoria da evolução. No entanto, desde o seu início, tem sido um pára-raios para as críticas, que vão desde pequenas questões até a demissão completa. Entre os críticos mais famosos estava Stephen Jay Gould, que, em 1980, proclamou que a Síntese Moderna estava “efetivamente morta”.

Gould e outros alegaram que a ação da seleção natural nas mutações aleatórias era insuficiente por si só para explicar os padrões de diversidade e divergência macroevolutiva, e que novos processos eram necessários para explicar as descobertas do registro fóssil.

Em 1982, Charlesworth, Lande e Slatkin publicaram uma resposta a essa crítica em Evolution, na qual argumentaram que o neodarwinismo era de fato suficiente para explicar os padrões macroevolucionários.

Na primeira metade do século 20, o esforço para reconciliar a pesquisa de Darwin sobre evolução por seleção natural com o trabalho de Mendel sobre a mecânica da herança deu origem a Síntese Moderna, que unificou campos tão díspares como genética, sistemática, embriologia, e paleontologia.

Desde sua coesão, a Síntese Moderna tem enfrentado desafios regulares de diversos campos evolutivos (por exemplo, Eldredge e Gould 1972; Pollard 1984; Laland et al. 2014).

Indiscutivelmente, grande parte dessa controvérsia surgiu do fato de que, apesar de seu nome, os autores do manuscrito nem sempre trabalharam em conjunto; eles frequentemente discordavam sobre os fatores impulsionadores da evolução e não publicaram um resumo conclusivo e definitivo de seu trabalho (embora houvesse colóquios para discutir seu trabalho; Gayon e Huneman 2019).

Mesmo após a publicação de Evolution: The Modern Synthesis(A Síntese Moderna) (Huxley 1942), em que Huxley tentou juntar o trabalho de todos os atores principais, a Síntese Moderna continuou a evoluir como descendentes acade outros refinaram e atualizaram seus princípios.êmicos de Fisher, Wright, Haldane, Dobzhansky, Simpson, Stebbins,

Mesmo hoje, muitos artigos que defendem a relevância contínua da Síntese Moderna não são consistentes em suas definições do que ele realmente é, muitas vezes optando por enfatizar os fatores ou pesquisadores mais importantes para um determinado campo de estudo.

Dada a história complicada de seu desenvolvimento, o estudante moderno de biologia poderia ser perdoado por ficar intrigado com o que a Síntese Moderna realmente é.

Por um lado, a Síntese Moderna recebeu vários outros nomes, incluindo “neodarwinismo” e simplesmente a “síntese evolutiva”. Além disso, algumas imprecisões na definição podem ter surgido porque os princípios da Síntese Moderna são tão amplamente aceitos entre os biólogos praticantes de hoje que não são mais identificados com nenhuma estrutura sintética específica.

Mas para nossos propósitos aqui, uma definição clara e concisa é necessária.

Em última análise, a Síntese Moderna é baseado em alguns princípios básicos:

1) a variação genética é a fonte da variação fenotípica;
2) essa variação surge devido a mutações que são aleatórias com relação à aptidão;
3) mutações acumuladas selecionadas ao longo do tempo são a base da evolução dentro de um táxon (gradualismo);
4) a adaptação é apenas o resultado da seleção natural; e
5) a evolução ocorre ao nível da população (Futuyma 2017).

Algumas décadas após a formalização da Síntese Moderna, Gould e Eldredge desafiaram um de seus pilares fundamentais: o gradualismo.

Examinando o registro fóssil de invertebrados, Gould e Eldredge levantaram a hipótese, primeiro em 1972, e então mais explicitamente em 1977, que “a estase eram dados”; a consistência com a qual algumas espécies persistiram ao longo do tempo indicava que a evolução filética era lenta.

Além disso, as explosões de novas espécies em determinados períodos no registro fóssil sugeriram que a maior parte da mudança evolutiva ocorreu em explosões pontuadas em eventos de especiação (ou cladogênese), uma teoria que eles chamaram de “equilíbrio pontuado”. Para Eldredge e Gould (1972), isso invalidou a ideia sugerida pela Síntese Moderna de que a maior parte da mudança evolutiva foi gradual e ocorreu no nível da população. Em vez disso, eles propuseram a ideia de que traços específicos e redes epistáticas conferiam uma vantagem a algumas linhagens macroevolucionárias enquanto condenavam outras à extinção.

A chave para esse argumento eram as noções de que a evolução (e, portanto, a seleção) é hierárquica e que as forças naturais que moldam as populações também atuam no nível da espécie.

Fonte: www.biomania.com/onlinelibrary.wiley.com/www.encyclopedia.com/direct.mit.edu/samastipurcollege.org/www.bioscience.com.pk