Teorias da Evolução

Definição

A definição científica formal da teoria é bem diferente do significado comum da palavra. Refere-se a uma explicação detalhada de alguns aspectos da natureza, que é suportado por um vasto conjunto de evidências.

Muitas teorias científicas são tão bem estabelecida que nenhuma nova evidência é provável para alterá-los substancialmente.

Por exemplo, nenhuma nova evidência demonstrará que a Terra não orbitam em torno do Sol (teoria heliocêntrica), ou que os seres vivos não são feitos de células (teoria celular), que a matéria não é composta de átomos, ou que a superfície da Terra não é dividido em placas sólidas que se mudaram em escalas de tempo geológicas (a teoria das placas tectônicas).

Como essas outras teorias científicas fundamentais, a teoria da evolução é suportada por muitas observações e experiências que confirmam que os cientistas estão confiantes de que os componentes básicos da teoria não vai ser derrubada por novas provas.

No entanto, como todas as teorias científicas, a teoria da evolução está sujeita a contínua refinamento como novas áreas de ciência ou como surgem novas tecnologias permitem observações e experiências que não eram possíveis anteriormente.

Uma das propriedades mais úteis dos teorias científicas é que elas podem ser usadas para fazer previsões sobre eventos naturais ou fenómenos que ainda não foram observados. Por exemplo, a teoria da gravitação previu o comportamento dos objetos na Lua e em outros planetas muito antes de as atividades de naves espaciais e astronautas confirmados eles.

Os biólogos evolucionistas que descobriram Tiktaalik previu que eles iriam encontrar fósseis intermediários entre peixes e animais terrestres limbed em sedimentos que eram cerca de 375 milhões de anos.

A descoberta confirma a previsão feita com base na teoria evolutiva. Por sua vez, a confirmação de uma previsão aumenta a confiança em que a teoria.

Na ciência, um “fato” normalmente se refere a uma observação, medição, ou outro meio de prova que pode ser esperado para ocorrer da mesma forma em circunstâncias semelhantes. No entanto, os cientistas também usam o termo “verdade” para se referir a uma explicação científica que foi testado e confirmado tantas vezes que não há mais uma razão para manter testá-lo ou à procura de exemplos adicionais.

A esse respeito, o passado ea ocorrência contínua da evolução é um fato científico. Porque os elementos de prova que é tão forte, os cientistas não mais questionar se a evolução biológica ocorreu e continua a ocorrer.

Em vez disso, investigar os mecanismos da evolução, a rapidez com que a evolução pode acontecer, e questões relacionadas.

O que é a evolução?

Evolução é o processo de transformação gradual que se opera ao longo de determinado período de tempo que se traduz pela alteração das características dos seres vivos.

Evolução, teoria em biologia que postula que os vários tipos de plantas, animais e outros seres vivos na Terra têm sua origem em outros tipos preexistentes e que as diferenças distinguíveis são devidas a modificações em gerações sucessivas.

A teoria da evolução é um dos pilares fundamentais da teoria biológica moderna.

A evolução biológica é a mudança genética em uma população de uma geração para outra. A velocidade e a direção da mudança são variáveis com linhas de espécies diferentes e em momentos diferentes.

A evolução contínua ao longo de muitas gerações pode resultar no desenvolvimento de novas variedades e espécies. Da mesma forma, a incapacidade de evoluir em resposta às mudanças ambientais pode levar à extinção, e geralmente leva.

Quando os cientistas falam da evolução como uma teoria, não querem dizer que é uma mera especulação.

É uma teoria no mesmo sentido que as proposições de que a Terra é redonda em vez de plana ou de que nossos corpos são feitos de átomos são teorias.

A maioria das pessoas consideraria tais teorias fundamentais suficientemente testadas por evidências empíricas para concluir que são de fato fatos.

Como resultado da enorme quantidade de evidências da evolução biológica acumulada nos últimos dois séculos, podemos concluir com segurança que a evolução ocorreu e continua ocorrendo.

Todas as formas de vida, incluindo os humanos, evoluíram de espécies anteriores, e todas as espécies de organismos ainda vivos continuam a evoluir hoje. Eles não são produtos finais imutáveis.

Para aqueles que têm dificuldade em aceitar a evolução por causa do que percebem como contradições com suas crenças religiosas fundamentais, pode ser útil distinguir a origem última da vida de sua evolução posterior.

Muitos, senão a maioria dos cientistas biológicos aceitam que a vida primordial na Terra começou como resultado de ocorrências naturais casuais 3,5-4 bilhões de anos atrás. No entanto, não é necessário acreditar nessa visão para aceitar que as criaturas vivas evoluíram por meios naturais após a origem da primeira vida.

Charles Darwin modificou suas crenças religiosas, como muitos outros, como resultado da descoberta de provas convincentes da evolução.

A fé religiosa de Darwin também foi severamente desafiada pela morte de sua filha Annie, de 10 anos, em 1851. Aparentemente, ele passou a acreditar que seu Deus criou a ordem do universo, incluindo as regras da natureza que resultam na evolução biológica.

Seu famoso livro, On the Origin of Species (A Origem das Espécies), não era uma negação da existência de Deus. No entanto, ele rejeitou uma interpretação literal da Bíblia judaico-cristã.

Suas crenças religiosas eram provavelmente muito semelhantes às que defendem a “evolução teísta” hoje.

Ideias evolutivas pré-darwinistas

Os filósofos gregos, na antiguidade, explicavam a existência de fosseis como sendo de seres que se tinham extinguido devido a catástrofes naturais.

Aristóteles (384-322 a. C.) referiu que os organismos se encontravam organizados de acordo com um plano; referiu também que os organismos apareceriam por geração espontânea, isto é a partir de matéria inerte, por ação de um princípio ativo.

Antes do séc. XVIII existiam ideias sobre a origem dos seres vivos baseadas em mitos, superstições e na ideia de um deus que tinha criado o mundo como o conhecemos.

A religião difundia a versão bíblica da criação do mundo por deus como um dogma de fé. Esta última versão designa-se por Criacionismo.

Carl Linné

Carl Linné (1707-1778) (conhecido por Lineu), botânico sueco, estabeleceu um sistema hierárquico de classificação dos seres vivos.

Lineu defendia que cada espécie possuía um conjunto de características que correspondiam aos desígnios de Deus. Foi o criador da nomenclatura binominal.

Linné propôs que os animais e plantas fossem baptizados com um nome sempre com duas palavras: a primeira será o género, e a segunda será o restritivo específico.

Este sistema ainda hoje é utilizado daí que muitos o consideram o pai da taxonomia moderna.

(Taxonomia é o estudo e classificação dos seres vivos com determinados princípios)

Lamarck

Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) explica os fósseis como animais que no decurso do tempo se tinham extinguido.

Lamarck refere que as modificações dos seres vivos dependem do ambiente em que se desenvolveram. Os animais têm capacidade de adaptação.

O mecanismo que leva a essas adaptações é explicado pela Lei do uso e do desuso e pela teoria das características adquiridas.

A teoria de Lamarck fica conhecida como Lamarckismo.

Lei do uso e do desuso

Esta lei estabelece que a necessidade cria o órgão e a função modifica-o. Ou seja se o órgão é muito usado tem tendência a desenvolver-se, se é pouco usado atrofiase.

Lamarck dá vários exemplos sendo o da girafa muito conhecido.

Teoria das características adquiridas

Lamarck afirmava que o meio ambiente estava permanentemente a sofrer alterações. Os seres vivos possuíam a capacidade de transformação com o objetivo de se adaptarem a essas mudanças.

As transformações adquiridas por uma espécie seriam transmitidas para aos seus descendentes. Com o passar do tempo (várias gerações) as espécies iam acumulando transformações, dando origem a novas espécies.

Exemplos em que se baseou:

As cobras perderam as pernas por estas representarem uma dificuldade na sua movimentação através da vegetação. Como não eram utilizadas foram atrofiando-se até desaparecer.
A girafa habita locais onde o solo é seco e com pouca vegetação de modo que para se alimentar tem de comer brotos de árvores. Para isso a girafa foi se esticando para cima. Esse hábito levou a que desenvolve-se o enorme pescoço e as pernas anteriores, mais longas do que as posteriores.
Nas aves aquáticas as membranas existentes entre os dedos resultariam do uso das patas durante a natação.

A teoria de Lamarck foi posta em causa por Weissman (1880) que fez a experiência de cortar as caudas a um grupo de ratos brancos, tendo a descendência apresentado a cauda com o comprimento habitual.

Repetiu a experiência com os mesmos resultados ao longo de 22 gerações de ratos.

Atualmente reconhece-se que o uso e desuso de determinado órgão afeta o seu desenvolvimento, mas essa característica não é transmitida à descendência.

Evolução é uma teoria ou um fato?

É ao mesmo tempo. Mas essa resposta exige olhar mais profundamente os significados das palavras “teoria” e “fato”

No uso cotidiano, “teoria” muitas vezes refere-se a um palpite ou uma especulação.

Quando as pessoas dizem: “Eu tenho uma teoria sobre por que isso aconteceu”, eles chegam muitas vezes a uma conclusão com base em evidências fragmentárias ou inconclusivo.

Evidências da Teoria de Darwin

Mudança continua

Uma das principais premissas em que assenta a teoria de Darwin é que existe uma mudança contínua do mundo vivo que não é cíclica.

O estudo da paleontologia permite verificar que no passado a Terra foi habitada por seres diferentes dos atuais.

A análise dos estratos das rochas sedimentares que contêm os fósseis permitem nalguns casos perceber como era o ambiente na altura.

O registo fóssil permite observar as mudanças evolutivas através da história da Terra. Pode-se estudar o aparecimento duma espécie desde o seu aparecimento até à sua extinção.

Uma evolução bem estudada é a do cavalo, desde o Eoceno até à atualidade.

Origem comum

Darwin propôs que os animais e as plantas descendem de uma forma de vida ancestral comum. A história da vida representa-se como uma árvore ramificada, chamada filogenia, que proporciona a todo o ser vivo uma história evolutiva comum.

Darwin identificou a origem comum e designou-a por homologia.

Homologia é a semelhança de partes e órgãos de organismos diferentes devido a uma origem embrionária semelhante. Estas estruturas podem ter ou não a mesma função.

As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum.

Existem diferentes graus de homologia que podem servir para apreciar a maior ou menor afinidade entre organismos.

Os padrões de homologias formados por uma origem comum com modificações permitem-nos classificar os organismos de acordo com as suas relações evolutivas.

Multiplicação de espécies

Darwin referia que iam aparecendo novas espécies. O número de espécies aumenta com o tempo mas por outro lado ocorre a extinção de espécies.

Por espécie entende-se: Descender de uma população ancestral comum Compatibilidade reprodutora interna mas incompatível com outras espécies Existência dentro da espécie de coesão fenótipica e genotipica.

Quando existem barreiras geográficas impedindo os indivíduos de se reproduzirem entre si por vezes a evolução de cada grupo dá origem a uma nova espécie. Este tipo designa-se por especiação alopátrica.

Há possibilidade de haver especiação sem isolamento geográfico.

As diferentes populações de uma espécie podem especializar-se para ocupar diferentes nichos. Designa-se esta especiação de especiação simpátrica.

A produção de espécies ecologicamente distintas ou diversas a partir de uma origem ancestral comum designa-se radiação adaptativa.

Acontece por exemplo associado a lagos e ilhas jovens que constituem novas oportunidades evolutivas para os organismos aquáticos e terrestres, respectivamente.

Gradualismo

Este conceito é que grandes diferenças fenotipicas entre espécies se produzem por acumulação de muitas mudanças individuais ao longo do tempo evolutivo.

O gradualismo estabelece a mudança é gradual, portanto seriam de esperar encontrar esta evolução nos fósseis. Ora isto não acontece, faltam muitas formas intermédias.

Surge então a ideia, em 1972, do equilíbrio pontuado que estabelece que propõe que a maior parte das populações de organismos de reprodução sexuada experimentam pouca mudança ao longo do tempo geológico, e quando ocorrem mudanças evolutivas no fenótipo, elas se dão de forma rara e localizada em eventos rápidos.

Teorias evolutivas – Lamarckismo

Teorias da Evolução

Lamarck foi quem primeiro sugeriu uma teoria de evolução fundamentada, que explicava o modo de alteração das espécies. Assim, ao contrário dos seus contemporâneos, que se limitavam a defender as ideias evolucionistas, Lamarck desenvolveu um estudo acerca do modo como funciona a evolução. A teoria resultante de tal estudo chama-se Lamarckismo.

Lamarck estabeleceu duas leis para explicar a evolução: A lei do uso e do desuso; a lei da herança dos caracteres adquiridos. Para Lamarck, os seres tinham de se adaptar ao ambiente onde viviam. Assim, a adaptação é mais uma capacidade de se desenvolver de acordo com o ambiente onde vive e de transmitir tal desenvolvimento, do que um acontecimento.

Segundo este autor, a função faz o órgão, isto é, se ocorre uma mudança brusca no ambiente, e o indivíduo passa a utilizar muito um determinado órgão, então esse órgão vai desenvolver-se, tornando-se maior, mais forte ou mais sensível. Caso o indivíduo deixe de utilizar esse órgão, então vai ocorrer a sua atrofia.

É isto que explica e lei do uso e do desuso: se o ambiente faz com que haja a necessidade do desenvolvimento de certo órgão, ou vice-versa, vai ocorrer o desenvolvimento ou atrofia desse órgão.

A lei da herança dos caracteres hereditários diz que os órgãos que se adaptaram em determinado indivíduo são transmitidos geneticamente. Assim, todos os indivíduos, desde que necessitem, sofrem alterações que transmitem aos descendentes. Deste modo, a transmissão genética dos caracteres adquirido leva à evolução da espécie em direção à perfeição,relativamente aos fatores ambientais. Isto equivale a dizer que a finalidade faz o órgão – lei da adaptação.

Esta teoria Lamarckista foi fortemente criticada, por um lado, devido à ideia que transmitia, de que a evolução era o caminho para a perfeição das espécies, tendo assim um objetivo; por outro lado, a teoria não foi comprovada experimentalmente, pois um indivíduo que faça uso dos seus músculos pode não ter como descenentes indivíduos com a musculatura desenvolvida.

Apesar de a lei do uso e do desuso estar parcialmente correta, as alterações que ocorrem a nível somático (do corpo) não são transmitidas geneticamente, pelo que a lei da herança dos caracteres adquiridos está comprovada como sendo errada, uma vez que as únicas alterações que são transmitidas à descendência são as que ocorrem nos gâmetas, ou células sexuais, mas que não se manifestam no progenitor.

Lamarck ficou conhecido pela primeiro cientista que tentou explicar a evolução, sem recorrer a ideias criacionistas.

Teorias evolutivas – Darwinismo

Na sua viagem à volta do mundo no Beagle Darwin recolheu os dados suficientes para desenvolver uma teoria da evolução, que se viria a demonstrar correta.

Os fósseis observados por Darwin, tal como aqueles fósseis de conchas encontrados por estes em montanhas bastante altas, e o livro de Lyell fizeram permitir a explicação de vários aspectos que ainda não estavam esclarecidos na teoria de Darwin. Segundo Lyell, os processos geológicos ocorrem lentamente, pelo que a Terra deverá ter milhões de anos. Deste modo, também a vida se encontra em constante mudança e, para ocorrer evolução, é necessário tempo (a idade que Lyell previu para a Terra veio permitir a quantidade de tempo necessária para ocorrer evolução).

A diversidade de seres que se podem observar consoante o continente inspirou Darwin a pensar que alguns daqueles seres deveriam ter antepassados comuns.

Isto é, apesar da enorme diversidade de seres, alguns apresentam características muito semelhantes, que levam a crer na sua origem comum.

Darwin tomou como exemplo as tartarugas existentes nas ilhas Galápagos pois, apesar de se ocuparem territórios muito próximos, apresentam diferenças que permitem que cada espécie de tartaruga esteja melhor adaptada ao ambiente onde vive.

Darwin observou que, ao longo de gerações, o Homem foi seleccionando espécies com características desejáveis, perpetuando-as através de cruzamentos planeados. No entanto, ao longo das gerações, as espécies vão apresentando cada vez mais diferenças dos seus ancestrais selvagens.

Darwin foi também influenciado pelas reflexões de Malthus, segundo as quais as populações têm tendência a crescer exponencialmente.

Apoiado nisto, Darwin desenvolve uma série de condições que influenciam o aumento e diminuição das populações:

Disponibilidade de alimento

Fornecimento de energia radiante
Teor hídrico do solos
Relação presa/predador
Duração de vida (quanto mais tempo viver um indivíduo, maior a descendência)
Competição (pelo território, pelo alimento, pela fêmea)
Parasitismo
Cooperação (conduz ao aumento da população)
Estas condições foram o ponto de partida para a explicação da necessidade de haver indivíduos mais bem adaptados.

A partir disto, Darwin desenvolveu a teoria da seleção natural, que se baseia nos seguintes pontos:

Cada população tem tendência a crescer exponencialmente se se verificarem condições óptimas no ambiente. Isto leva a uma superprodução de descendentes.

Como o ambiente não comporta todos os descendentes, ocorrerá uma luta pela sobrevivência entre os indivíduos da população sobrevivendo apenas alguns – os mais aptos.

Qualquer população é caracterizada pela existência de grande variabilidade entre os indivíduos que a ela pertencem.

Os indivíduos que apresentam características que lhes conferem vantagem competitiva num determinado ambiente são mantidas por seleção, ocorrendo assim uma sobrevivência e reprodução diferenciais.

Os que não apresentam vantagem são eliminados ou apresentam menor número de descendentes.

A sobrevivência e reprodução diferenciais conduzem a uma gradual alteração nas características da população.

Teorias evolutivas – Neodarwinismo

As ideias de Darwin, embora experimentalmente comprovadas, ainda não haviam sido explicadas, faltava saber como é que ocorrem as alterações que levam à evolução, e qual o processo que as permite passar de geração em geração.

A primeira questão pôde ser resolvida ao definir-se o conceito de mutação. No entanto, só se pôde explicar a seleção natural quando surgiu a genética. Assim, à junção das ideias de Darwin com os fatos descobertos através da genética chamamos Neodarwinismo ou teoria sintética da evolução.

Esta nova corrente baseia-se em dois fatores vitais: a variabilidade genética e a seleção natural.

Variabilidade genética

A seleção natural, para ocorrer, requer que haja variabilidade. Esta variabilidade ocorre quando se dá uma mutação – fator mais importante – ou devido a uma recombinação genética.

Causas da variabilidade:

Ocorrência de mutações nas células germinativas: introduzem novidade genética no fundo genético de uma população, pois quando a mutação for dominante e benéfica altera profundamente o fundo genético da população.
Reprodução sexuada: – Meiose -Crossing-over
Disjunção aleatória dos cromossomas homólogos em Anafase I (determinada pela distribuição na placa equatorial)
Fecundação: Pela junção ao acaso dos gâmetas

Seleção natural e evolução

A seleção ocorre, não devido à ocorrência de alterações no genótipo de determinado indivíduo, mas sim devido à ocorrência de alterções genéticas no fundo genético de uam população.

Para definir a quantidade de alelos e de genótipos fala-se em frequência genética, que se relaciona com a frequência dos alelos, e em frequência genotípica, que diz respeito à frequência dos genótipos.

Hardy e Weinberg formularam uma lei que diz que em populações muito grandes em que ocorre panmixia (cruzamentos ao acaso) – populações panmíticas – e que não estejam sujeitas a pressões seletivas, a frequência genética (de cada alelo) tende a manter-se constante, de geração em geração.

Quando há de fato, em populações muito grandes, pressões seletivas que levem a uma adaptação de deetrminadas espécies, tanto a frequência genética como genotípica vão alterar-se:

Frequência genética (p ou q)= nº de cada alelo/nº total de genes
Frequência genotípica = nº de cada genótipo/ nº total de indivíduos

Cada população possui um conjunto de alelos que a caracterizam, ocorrendo, segundo a lei de Hardy- Weinberg, que a frequência de cada um dos alelos se mantém, caso se mantenham as conscições ambientais.

Este cunjunto de alelos, o fundo genético da população, confere aos indivíduos da população capacidades adaptativas para determinado espaço em determinado período de tempo.

No entanto, o genótipo dos indivíduos da população não é igual: há variabilidade. Esta variabilidade vai permitir a adaptação de alguns indivíduos, aqueles que possuam maiores capacidades adaptativas para determinado ambiente, no caso de ocorrer uma alteração brusca no ambiente, que venha a tornar a frequência de alelos do fundo genético desadaptado.

Assim, quando ocorre uma alteração no ambiente, os indivíduos que possuam características que os permitam adaptar-se às novas condições sobrevivem e deixam maior descendência, e aqueles que tiverem estas características deixarão menor descendência.

Pode então afirmar-se que quanto maior a diversidade de indivíduos, maior a probabilidade de adaptação a um novo ambiente, pois pelo menos um dos indivíduos possuirá as características necessárias para sobreviver a este novo desafio.

Naturalmente, o conceito de mais apto varia consoante o tempo: o indivíduo que se conseguiu adaptar ao novo ambiente podia não estar muito bem adaptado ao ambiente anterior.

Vai então haver uma tendência para o aumento da frequência génica do alelo que permitir melhor adaptação ao novo ambiente, ocorrendo, aos poucos, o desapareciento do alelo que determinava as características mais aptas ao ambiente anterior.

É de salientar a influência do Homem na seleção natural, pois este, nos últimos 50 anos tem provocado alterações significativas no ambiente, alterando a frequência dos genes de certas espécies.

Façamos ainda a distinção entre aptidão evolutiva, que se trata da contribuição de um indivíduo para a distribuição dos seus alelos à geração seguinte, e adaptação evolutiva, que se trata de cada um dos vários meios de aumentar a aptidão evolutiva, portanto o número de descendentes.

Fonte: www.biologia-ar.hpg.ig.com.br/www.geocities.com/www2.palomar.edu/plato.stanford.edu/www.valerio.bio.br/ucmp.berkeley.edu/www.open.edu