Prévia do material em texto
Mecanismos de evolução 1. Fixismo O fixismo foi proposto inicialmente na Grécia Antiga por filósofos como Aristóteles e Platão, e defendia a ideia de que as espécies eram imutáveis ao longo do tempo, permanecendo as mesmas desde o momento da criação até os dias atuais. Esse pensamento perdurou por milhares de anos, e passou a ser contestado a partir do século XIX com a proposta e avanço da teoria da evolução a partir dos trabalhos de Charles Darwin, por exemplo. Os seres vivos atuais não sofreram transformações desde que apareceram; as espécies são permanentes, perfeitas e imutáveis. • Criacionismo – as espécies foram originadas por criação divina e, como tal, são perfeitas e imutáveis. • Geração Espontânea – acreditava-se que os seres vivos eram criados a partir de matéria inanimada e que por uma força, se transformava em matéria viva. • Catastrofismo – os seres vivos eram destruídos por catástrofes naturais, havendo de seguida um novo povoamento de espécies existentes nesses locais desabitados. Deste modo o catastrofismo explicava o surgimento de fosseis em alguns estratos, sem que houvesse continuidade desses fosseis em estratos recentes. Do fixismo ao evolucionismo: Lineu era fixista e foi considerado o pai da taxonomia uma vez que desenvolveu um esquema de classificação dos seres vivos para revelar o plano de deus. Para isso foi necessário um estudo pormenorizado da morfologia dos SV, o que permitiu conhecimento de semelhanças e diferenças entre eles, sugerindo relações de parentesco, contribuindo para o estabelecimento de ideias evolucionistas Transformismo: Para Buffon as espécies derivam umas das outras por degeneração e esta transformação era lenta e gradual, existindo espécies intermedias até às formas atuais. A causa das transformações seriam as condições ambientais e a disponibilidade de alimento. Uniformitarismo (Hutton): As transformações ocorridas na Terra aconteceram de forma gradual, lenta e uniforme! • As leis naturais são constantes no tempo e no espaço; • Princípio do Atualismo defende que “o presente é a chave do passado”. As causas que provocaram determinados fenómenos no passado são semelhantes ás que provocam os mesmos efeitos no presente. • Os processos geológicos são lentos e graduais – Princípio do Gradualismo (Leyll). • Admitiu, a existência de fenómenos violentos como sismos e vulcões responsáveis por alterações mais profundas. 2. Evolucionismo No século XIX surgiu, em oposição ao fixismo, o evolucionismo, que considerava que as espécies evoluem e se modificam ao longo do tempo de forma lenta e gradual originando novas espécies. Dos evolucionistas destacam-se Lamarck e Darwin. O evolucionismo, contrariamente ao que se pensa tem as suas raízes nos filósofos da Grécia clássica. Defende que os organismos vivos, se transformam gradualmente a partir da água por ação do calor até se formarem as formas mais complexas e que o Homem tem a sua origem em animais de outro tipo. Teoria evolucionista: Lamarckismo Lamarck admitia que os seres vivos têm um impulso interior que lhes permite adaptarem-se ao meio quando pressionados por alguma necessidade imposta pelo ambiente. A causa responsável pela evolução é o ambiente e as necessidades dos seres vivos. • Lei do uso e desuso: A necessidade de adaptação ao ambiente faz com que hajam órgãos mais utilizados e por isso desenvolvem-se, tornando-se mais fortes e vigorosos e outros que deixam de ser utilizados permanentemente e vão enfraquecendo, diminuindo progressivamente a sua capacidade para funcionar, até que finalmente desaparecem. • Lei da transmissão de caracteres adquiridos: Diz que as modificações dos indivíduos produzidas ao longo da vida, resultantes do uso e desuso dos órgãos, são hereditárias sendo, por conseguinte, transmitidas à descendência, passando de geração em geração produzindo alterações morfológicas nas populações. Argumentos contra: As ideias de Lamarck foram muito contestadas e as principais críticas foram que a lei de uso e desuso embora válida para alguns órgãos (exemplo os músculos quando não são usados atrofiam), não explicavam todas as modificações e o facto de Lamarck considerar que a matéria viva tinha uma predisposição natural para se tornar "melhor" legando as modificações aos descendentes, lei da transmissão dos caracteres adquiridos, não se confirma. Atualmente sabe-se que só o material genético é transmitido á descendência, por essa razão, se as alterações não tiverem escritas no código genético, obviamente que não passarão para os descendentes. Teoria evolucionista: 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. Dados a favor de Darwin: Dados Geológicos → Os fósseis observados por Darwin, tal como os fósseis de conchas encontrados por ele em montanhas bastante altas, e a leitura da obra de Charles Lyell, mais especificamente, a teoria Uniformitarismo (princípio das causas atuais e gradualismo) permitiu- lhe esclarecer vários aspetos na sua teoria. Dados Biogeográficos → A diversidade de seres que se podem observar consoante o local/ambiente onde vivem, inspirou Darwin a pensar que alguns daqueles seres deveriam ter antepassados comuns. 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. Apesar de se ocuparem territórios muito próximos, apresentam diferenças que permitem que cada espécie de tartaruga esteja melhor adaptada ao ambiente onde vive. Da mesma forma, as tartarugas apresentavam sete variedades distintas, cada variedade em ilhas diferentes; contudo, as semelhanças eram, igualmente, notáveis. EXEMPLO: Darwin constatou que os tentilhões das ilhas, embora apresentassem semelhanças entre si, eram diferentes a nível morfológico, por exemplo, a nível do tamanho, da cor das penas, ou do formato do bico. As tartarugas apresentavam, entre outros aspetos, diferentes tamanhos de pescoço. As variedades de tentilhões descritas, arborícolas e de solo, apresentavam bicos que estariam adaptados ao regime alimentar: bicos fortes para sementes, bicos finos para insetos rasteiros, bicos longos e curvos e língua bífida, para sementes das flores dos catos. No caso das tartarugas, Darwin registou que as de pescoço curto estavam associadas a ilhas com muita vegetação rastejante e verde, enquanto as de pescoço longo se associavam a ilhas áridas, alimentando-se de catos altos. Nas ilhas Galápagos, Darwin encontrou outros dados que servem, mais tarde, para apoiar a sua teoria. Este arquipélago possuía uma fauna e uma flora muito particulares, tendo atraído a sua atenção um grupo de aves chamadas tentilhões e as tartarugas. Darwin verificou que, embora os tentilhões existentes em cada ilha diferissem no tamanho, na cor e forma dos bicos, os tentilhões das Galápagos apresentavam uma notável semelhança entre si, fazendo supor uma origem comum. Além disso, eram bastante semelhantes aos que existiam na costa americana. Darwin viria a admitir que estas espécies tinham vindo do continente americano e que as condições existentes em cada ilha teriam condicionado a sua evolução, conduzindo à diversidade observada. Dados demográficos → Segundo Malthus, a população humana tinha a tendência de crescer em progressão geométrica (2, 4, 8, 16, 32, …), ao passo que os recursos alimentares cresciam segundo uma progressão aritmética (1, 2, 3, 4, 5, …). Thomas Malthus (1766-834) influenciou Darwin foi) com os seus trabalhos relativos ao crescimento das populações. De facto, durante a sua viagem a bordo do Beagle, Darwin leu a sua obra, Ensaio Sobre a População, na qual Malthus defendiaque a população humana tende a crescer de forma geométrica, enquanto que os recursos alimentares são produzidos segundo uma progressão aritmética. Malthus defendia, também, que, se fatores externos, como a fome e as epidemias, não condicionassem o crescimento, a população humana duplicaria de 25 em 25 anos. Darwin transpôs as ideias de Malthus para as populações animais e admitiu que, embora as populações tendam a crescer geometricamente, tal não acontece. Considerou, ainda, que a manutenção, mais ou menos constante, do número de indivíduos, ficava a dever-se a diversos fatores: → Nem todos os animais de uma população se reproduzem; → A falta de alimento e as condições ambientais (seca, frio, etc.) condicionam o desenvolvimento, a reprodução e a sobrevivência dos animais; → Um grande número de indivíduos morre na luta pela sobrevivência, devido à competição, parasitismo ou predação; → As doenças são responsáveis pela morte de um número significativo de indivíduos. Darwin transpôs a teoria de Malthus para os animais em geral. Admitia que apesar da tendência de crescimento das populações ser geométrica, na realidade isso não se verificava. Isto seria devido a uma série de fatores exteriores: condições climáticas, escassez de alimento, competição, doenças, etc. Darwin tinha verificado, por experiência própria, que a seleção artificial, recorrendo a cruzamentos controlados, permitia a seleção de determinadas características, ao selecionar progenitores com as características pretendidas. Seria, então, mais provável que os descendentes também as apresentassem, o que se tornaria mais visível com o passar das gerações. Seleção natural/artificial: A todos estes dados, Darwin acrescentou a sua experiência como criador de pombos. Darwin sabia que era possível, recorrendo a cruzamentos controlados, selecionar um conjunto de características desejadas. E que, ao fim de algumas gerações, as populações, de animais ou plantas, que tinham sido sujeitas a uma seleção artificial, apresentavam características significativamente diferentes das características presentes nas populações originais. Darwin admitiu então que, à semelhança do que acontece com os criadores de animais, a Natureza faz uma seleção dos indivíduos reprodutores - seleção natural - com as diferenças de que são os fatores ambientais que comandam essa seleção, e de que é necessário muito mais tempo para que as modificações sejam visíveis. Darwin transportou o conceito de seleção artificial para a Natureza, passando a chamá-la de seleção natural. Cada população tem tendência a crescer exponencialmente se se verificarem condições ótimas 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. • Seleção Natural - Consoante os fatores ambientais, vão sobrevivendo e reproduzindo-se os indivíduos com maior capacidade de sobrevivência naquelas condições, os mais aptos. Os indivíduos que não apresentam características vantajosas vão sendo eliminados. Os indivíduos mais aptos vivem durante mais tempo, reproduzindo-se mais e as suas características vão sendo passadas de geração em geração. A seleção artificial permite então uma lenta acumulação das características que ao fim de várias gerações, conduz ao aparecimento de novas espécies. • Seleção Artificial - Ao longo das gerações o Homem foi capaz de selecionar indivíduos com características desejáveis, utilizando-os em cruzamentos previamente planeados. As plantas e os animais assim obtidos, ao fim de algumas gerações, são diferentes dos seus ancestrais selvagens. • Variabilidade Intraespecífica – os seres vivos da mesma espécie apresentam características diferentes. 2.1 Lamarckismo e Darwinismo Lamarck e Darwin explicariam o surgimento das características atuais das girafas de forma distinta. Lamarckismo: Admitia a lei do uso e do desuso e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos. Lei do uso e desuso -- é resultado da observação de Lamarck de que certos órgãos podem se desenvolver mais se forem mais usados. Ao mesmo tempo, outros ficam atrofiados se não forem usados. Um exemplo clássico da lei do uso e desuso é sobre o pescoço das girafas. Elas teriam a necessidade de alcançar folhas mais altas nas árvores. Para isso, esticavam mais o pescoço, desenvolvendo a musculatura, levando ao seu aumento. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos – Esta lei complementa a primeira, do uso e desuso. Lamarck acreditava que as características adquiridas eram transmitidas de geração em geração, tornando as espécies mais adaptadas ao ambiente. Por exemplo, as girafas que aumentavam o pescoço com a necessidade de buscar folhas cada vez mais altas nas árvores, passavam essas características para os descendentes. Assim, ao longo de sucessivas gerações, as girafas "pescoçudas" tornavam-se mais adaptadas ao ambiente. Resumindo… Lamarck, considerava que a ocorrência de modificações ambientais (escassez de vegetação rasteira) criava a necessidade de as girafas alcançarem ramos mais altos. O esforço continuado de esticar o pescoço para atingir esses ramos levaria ao desenvolvimento de pescoços cada vez mais longos, em cada geração. Esta característica foi sendo transmitida de geração em geração, conduzindo ao aspeto atual das girafas. Darwinismo: Darwin considerava que as populações de girafas apresentavam, independentemente do meio, variações morfológicas, existindo girafas com o pescoço mais longo e outras com o pescoço mais curto. O surgimento de modificações ambientais terá levado à diminuição da vegetação rasteira. Assim, as girafas que possuíam pescoço mais longo atingiam mais facilmente a folhagem das árvores, continuando a alimentar-se. Pode dizer-se que estas girafas estavam mais bem- adaptadas a este meio, alimentavam-se melhor e, portanto, reproduziam-se mais. A seleção natural fez aumentar o número de girafas de pescoço comprido. A seleção natural foi o princípio utilizado por Darwin para defender a sua teoria. Desse modo, somente as espécies adaptadas às pressões do ambiente, são capazes de sobreviver, reproduzir-se e gerar descendentes. A partir das suas observações e pesquisas, as principais ideias de Darwin foram: → Indivíduos de uma mesma espécie apresentam diferenças entre si, resultado de variações entre as suas características; → Indivíduos com características vantajosas às condições do ambiente possuem mais chances de sobreviver do que aqueles que não apresentam tais características; → Indivíduos com características vantajosas também possuem mais chances de deixar descendentes. Argumento contra Darwin: Darwin não conseguiu explicar a existência de variações entre os indivíduos de uma determinada espécie e como eram transmitidas as características aos descendentes. Tanto Lamarck como Darwin consideravam o ambiente como um fator preponderante no processo evolutivo: • Lamarck considerava o ambiente responsável por criar necessidades que conduziam a determinados comportamentos, que, por sua vez, levavam a modificações nos indivíduos; • Darwin considerava que o ambiente era o motor da evolução por realizar uma seleção natural dos mais aptos.3. Argumentos a favor do evolucionismo A Teoria da Evolução baseou-se, inicialmente, em dados fornecidos pela Anatomia Comparada, pela Paleontologia, pela Biogeografia e pela Embriologia. Posteriormente, os avanços da Ciência levaram ao desenvolvimento de novos ramos da Biologia, que produziram dados que vieram, também, apoiar as conceções evolucionistas. Entre esses argumentos mais recentes destacam-se os contributos da Citologia, da Biologia Molecular e da Genética. 3.1 Anatomia comparada É o estudo das semelhanças morfológicas. • Animais aparentemente diferentes apresentam semelhanças anatómicas, as quais sugerem a existência de um ancestral comum, com um plano estrutural idêntico ao apresentado por todos os seres vivos que dele terão derivado. • Revela a existência de órgãos homólogos, análogos e vestigiais que também apoiam a evolução. Estruturas homólogas: Órgãos que, apesar de desempenharem uma função diferente, apresentam um plano estrutural semelhante, a mesma posição relativa e origem embriológica idêntica. É o caso, por exemplo, dos membros anteriores dos vertebrados, das peças bucais dos insetos ou dos diferentes tipos de folhas ou de caules das angiospérmicas. Os esqueletos dos membros representados apresentam um plano estrutural semelhante. Contudo, têm um grau de desenvolvimento diferente, o qual está relacionado com a função que desempenham. Além disso, verifica-se que os animais que vivem no mesmo ambiente (meio terrestre, por exemplo) apresentam um desenvolvimento do esqueleto semelhante. O estudo da anatomia do sistema nervoso central (SNC) dos vertebrados revela, também, a existência de um padrão comum. No entanto, os seus componentes desenvolveram-se de forma diferente em diferentes grupos. Como é que a teoria evolucionista de Darwin explica a presença destas estruturas homólogas? → A homologia é interpretada como resultado da seleção natural efetuada sobre indivíduos que conquistaram meios ambientais diferentes. → Darwin admitia que os organismos de uma mesma espécie, ao migrarem para zonas com características ecológicas diferentes, seriam sujeitos a uma seleção natural, que determinaria a sobrevivência daqueles que apresentassem características que os tornassem mais aptos para esse meio. → Este fenómeno toma a designação de evolução divergente, dado que se verifica a divergência de organismos a partir de um grupo ancestral comum que colonizou diferentes habitats e, por isso, sofreu pressões seletivas distintas. No estudo dos órgãos homólogos há que ter em conta o sentido da evolução sofrida: se progressivo ou regressivo; por isso, o conjunto seriado de órgãos homólogos de diferentes organismos constitui uma série filogenética, que pode ser progressiva ou regressiva. As estruturas homólogas permitem construir séries filogenéticas, que traduzem a evolução dessas estruturas em diferentes organismos. Progressiva → Se a evolução se verificou do órgão mais simples para o mais complexo. Exemplo: Sistema nervoso e o coração dos vertebrados. A partir dos peixes, em que o coração é formado por uma aurícula e por um ventrículo e atravessado apenas por sangue venoso, segue- se uma cada vez maior complexidade da estrutura do coração, passando a três cavidades nos anfíbios e, por fim, a quatro cavidades, como se encontra nas aves e nos mamíferos. Regressiva → Se um órgão primitivamente complexo evoluiu no sentido de se tornar cada vez mais simples. Exemplo: Esqueleto das diferentes aves corredoras (nota-se uma regressão da avestruz para o nandu e deste para o cassuar e para o kiwi, ou nos membros de alguns lagartos, que se foram reduzindo. Estruturas análogas: Os órgãos ou estruturas análogas são órgãos que têm uma estrutura e origem embriológica diferentes, mas que desempenham a mesma função. São exemplos de estruturas análogas, a cauda da baleia e a barbatana caudal dos peixes, as asas dos insetos e das aves, os caules e folhas dos catos e das eufórbias. A existência de estruturas análogas, por outro lado, se bem que não evidencie parentesco entre os organismos que as possuem, tem interesse do ponto de vista evolutivo, uma vez que documenta o efeito adaptativo da seleção natural. Geralmente, as estruturas análogas são resultantes de evolução convergente. Órgãos ou estruturas vestigiais: Resultam da atrofia de um órgão primitivamente desenvolvido. • Apoia também a hipótese evolucionista: de acordo com esta hipótese, a seleção atuou neste caso no sentido regressivo, privilegiando os indivíduos que iam surgindo com esses órgãos cada vez mais reduzidos. Ao longo de milhões de anos tais órgãos tornaram-se, então, vestigiais ou rudimentares. • Terão sido úteis no passado a um ancestral comum. • Quando sujeitos a pressões seletivas diferentes, estes órgãos evoluíram em sentidos diferentes: o Mantiveram-se funcionais e bem desenvolvidos nos indivíduos que colonizaram meios, nos quais estes órgãos conferiam vantagens adaptativas. o Em outros ambientes, estes órgãos tornaram-se dispensáveis e, assim, foram regredindo, tornando-se vestigiais. De entre os órgãos vestigiais do homem há que referir: • os músculos que movem os pavilhões auditivos; • a dentição (que tem evoluído quer no sentido da menor robustez dos dentes quer no número); • as vértebras caudais; • o apêndice. Como explicar a ocorrência destes órgãos vestigiais? Ser humano - Evolução do ceco (divertículo do intestino grosso): • Os mamíferos herbívoros têm um longo ceco, que é um órgão digestivo acessório: existem nele bactérias que fazem a digestão da celulose, que aí permanece durante algum tempo. • O homem, com uma alimentação não herbívora, não necessita da existência desse órgão, pelo que a seleção natural deixou de favorecer os indivíduos em que o ceco estava desenvolvido. Desse modo, o ceco acabou por se atrofiar. Órgãos vestigiais noutros animais • Dentes na baleia (ainda existentes no embrião); • Dois dedos laterais na pata dos antepassados do cavalo; • Asas do kiwi (ave corredora); • Olhos nos animais subterrâneos e nos que habitam os fundos aquáticos; A energia e a matéria gastas na manutenção de um órgão desnecessário podem, quando o órgão se atrofia, ser usadas, com muito mais proveito, num órgão necessário. Do estudo dos órgãos vestigiais, pode-se concluir algo quanto ao parentesco entre espécies: a existência, numa espécie, de um órgão vestigial evidencia um certo grau de parentesco com espécies em que esse órgão se encontre desenvolvido. 3.2 Dados da Paleontologia Baseiam-se no estudo dos fósseis, isto é, de partes ou vestígios de seres vivos que viveram em épocas geológicas anteriores. O estudo do registo fóssil veio trazer dados de apoio à hipótese evolucionista, uma vez que a presença de formas fósseis extintas, isto é, formas de que não existem representantes atuais, contraria a ideia da imutabilidade das espécies. De entre as espécies extintas são de grande importância como argumento a favor da evolução as formas fósseis de transição, ou seja, formas com características intermédias de grupos atuais. Essa história pode ser representada por árvores filogenéticas, que são representações gráficas do percurso evolutivo de um determinado grupo, partindo do seu ancestral, até às formas atuais. O registo fóssil permitiu, em certos casos, encontrar as séries ou sequências completas que ilustram as modificações sofridas ao longo do tempo por determinados grupos, géneros ou espécies. É o caso das séries de certas espécies de cefalópodes extintos (amonites), de elefantes e de cavalos. Árvores filogenéticas: • representações gráficas do percursoevolutivo de um determinado grupo, partindo do seu ancestral, até às formas atuais. • apresentam, também, ramificações que correspondem às novas formas de seres vivos que vão surgindo. Exemplo: ➔ Evolução do esqueleto das patas da família dos Equídeos: No Eoceno (60 M.A.) surgiu o antepassado do cavalo, o Eohippus, do tamanho de um cão pequeno; no Oligoceno (40 M.A.) encontra-se o Miohippus, o tamanho de um carneiro; no Mioceno (25 M.A.) havia várias linhas, como o Merychippus; no Plioceno (12 M.A.) havia também várias linhas como o Pliohippus. No Pleistoceno (1,5 M.A.) surgiu o cavalo atual, Equus caballus. As principais tendências na evolução dos Equídeos foram as seguintes: • redução do número de dedos, • alargamento da parte anterior da cabeça, • aumento geral do tamanho do corpo, • aumento relativo do tamanho e da mobilidade do pescoço, • aumento da superfície de trituração dos dentes. Dados da Paleontologia: Fósseis de formas intermédias Além da reconstituição da filogenia de determinado grupo, a Paleontologia fornece outros argumentos a favor da evolução. Um conjunto de fósseis especialmente interessante, do ponto de vista evolutivo, são os fosseis de formas intermédias ou sintéticas. Os fosseis de formas intermédias apresentam características que existem, na atualidade, em pelo menos dois grupos de seres vivos. Um exemplo de uma forma intermédia é Archaeopteryx, que terá surgido no Período Jurássico. Este fóssil revela a existência de asas e penas, característica das Aves, e, simultaneamente, dentes e uma longa cauda com vértebras, características dos Répteis. Dados da Paleontologia: Fósseis de transição Algumas formas intermédias correspondem a pontos de ramificação, que conduziram à formação de novos grupos taxonómicos, e permitem construir árvores filogenéticas parciais. Neste caso, as formas fósseis são designadas formas fósseis de transição. Um fóssil de transição conhecido é Ichthyostega, peixe com patas, com barbatana dorsal e com pulmões primitivos, que reúne características dos Peixes e dos Anfíbios atuais e que se considera que tenha feito a transição dos Peixes para os Anfíbios. Em relação às plantas, as formas intermédias mais conhecidas são as das Pteridospérmicas. Morfologicamente, são semelhantes às Pteridófitas atuais (fetos), mas reproduzem-se por sementes, característica das Espermatófitas. Admite-se que as Pteridospérmicas sejam uma forma de transição entre as Pteridófitas e as Espermatófitas, nomeadamente, as Gimnospérmicas. 3.3 Dados da embriologia Nem sempre é fácil reconhecer homologias nos indivíduos adultos. Contudo, o acompanhamento do desenvolvimento embrionário de diferentes espécies permite observar essas homologias e estabelecer relações de parentesco entre os diferentes grupos. O estudo comparativo do desenvolvimento embrionário de Peixes, Anfíbios, Répteis, Aves e Mamíferos, permite verificar que os embriões são muito semelhantes nas primeiras etapas desse desenvolvimento. Contudo, nas etapas subsequentes as diferenças vão-se acentuando. De facto, numa fase inicial, todos os embriões de Vertebrados apresentam fossetas branquiais e cauda. Nos Peixes, as fossetas branquiais desenvolvem- se como órgãos respiratórios, enquanto que nos Vertebrados terrestres estas estruturas modificam-se e regridem, não sendo fácil o seu reconhecimento no estado definitivo. Da mesma forma, a cauda, nalguns animais como o Homem, sofre uma regressão, desaparecendo no estado definitivo O embrião humano, bem como o dos outros vertebrados, apresenta uma série de fossas branquiais na região do pescoço, a que correspondem bolsas branquiais no interior. Nos peixes, as bolsas e as fossas dão origem às fendas branquiais, enquanto nos vertebrados superiores desaparecem. No homem, a trompa de Eustáquio, que liga a faringe ao ouvido, e o canais auditivos externos podem representar vestígios das fendas branquiais. O mesmo se verifica no desenvolvimento embrionário do coração das aves e dos mamíferos. Primeiramente surge o estádio de duas cavidades, que se mantém nos peixes; numa fase mais adiantada surgem três cavidades, onde há mistura de sangues, e, finalmente, surgem as quatro cavidades. A Embriologia sugere a existência de uma relação de parentesco entre os diferentes grupos de seres vivos. A partir de um padrão muito semelhante nos estados iniciais, vão-se formando estruturas características dos adultos de cada espécie. Nos indivíduos pertencentes a espécies mais complexas, esse padrão sofre, geralmente, um maior número de modificações. Assim, facilmente se compreende que, quanto mais complexo é o animal, mais tempo demora a adquirir a forma definitiva, partindo desse padrão comum inicial. Pelo contrário, os animais mais simples (menos evoluídos) cedo apresentam as características que vão prevalecer no estado definitivo. 3.4 Dados da biogeografia A Biogeografia analisa a distribuição geográfica dos seres vivos. As áreas de distribuição da fauna e da flora fornecem dados que permitem deduzir das relações evolutivas entre algumas espécies. O estudo das áreas de distribuição das diferentes espécies faz salientar dois casos distintos: A. A ocorrência de semelhanças nítidas entre organismos de regiões geográficas muito distantes; B. A ocorrência de grande diversidade específica em indivíduos distribuídos em zonas geográficas muito próximas. Esta ciência conclui que… • as espécies tendem a ser tanto mais semelhantes quanto maior é a sua proximidade física • quanto mais isoladas, maiores são as diferenças entre si, mesmo que as condições ambientais sejam semelhantes. Darwin teve oportunidade de verificar esta situação ao conhecer as ilhas de Cabo Verde e o arquipélago das Galápagos. Como exemplo do primeiro 'caso é de referir' a semelhança da fauna e da flora da ilha de Tristão da Cunha com as faunas e as floras da África e da América do Sul: das vinte e oito espécies de plantas com flor existentes na ilha, dezanove foram encontradas quer na África quer na América do Sul. Estas observações sugerem que, em tempos remotos, os dois continentes e a ilha de Tristão da Cunha teriam estado ligados formando um continente onde existiriam várias espécies de plantas, antepassadas das atuais. Sugerem também que, mesmo após o afastamento dessas regiões, não se verificou divergência evolutiva, possivelmente por os ambientes, tanto da ilha como dos continentes africano e sul-americano terem características semelhantes. A comparação entre a fauna e a flora das várias ilhas do arquipélago dos Galápagos, no Oceano Pacífico, perto do Equador, fornece elementos significativos do segundo caso citado. Nessas ilhas, cuja fauna foi estudada por Darwin, já era conhecida, desde o séc. XVII, a existência de espécies diferentes de tartarugas gigantes em cada uma delas. Como explicar esta variabilidade entre os indivíduos das diferentes ilhas? A explicação mais provável é que estas diferentes espécies, embora derivando de um antepassado comum, terão constituído populações que, sujeitas a diferentes condições nas diferentes ilhas e, após a fixação dos “fundos genéticos” respetivos, terão originado espécies diferentes. Outro exemplo que apoia a conceção evolucionista relaciona-se com os Mamíferos australianos. Neste continente, os Mamíferos são significativamente diferentes dos Mamíferos dos restantes continentes. Atualmente, todos os Mamíferos australianos são marsupiais (nascem num estado embrionário e completam o seu desenvolvimento no interior de uma bolsa materna), não existindo mamíferos placentários (nos quais todo o desenvolvimento embrionário tem lugar no útero materno), à exceção dos que foram introduzidos pelo Homem. Há cerca de 200 M.A., a Austrália estava ligada aos restantes continentes, formando a Pangeia.Por isso, os Mamíferos podiam deslocar-se por todo este supercontinente. Mas, após a separação dos continentes, os Mamíferos evoluíram independentemente. Enquanto na Austrália os marsupiais persistiram e diversificaram-se, nas restantes regiões do Mundo sofreram intensa competição tendo, quase, desaparecido. 3.5 Dados da biologia molecular A Bioquímica é uma das ciências que teve uma notável evolução nos últimos anos. Os dados bioquímicos têm contribuído para o estudo do processo evolutivo. Entre as provas bioquímicas que apoiam o Evolucionismo, destacam-se: • A nível molecular os mecanismos básicos são os mesmos em toda a escala dos seres vivos. • Os componentes bioquímicos fundamentais são os mesmos • Todos os organismos serem constituídos pelos mesmos compostos orgânicos (glícidos, lípidos, prótidos e ácidos nucleicos • Os cinco tipos de nucleótidos que formam os ácidos nucleicos; • Os vinte tipos de aminoácidos que constituem as proteínas. • Os processos fundamentais são também comuns: • A atuação enzimática; • A universalidade do código genético com a intervenção do DNA e do RNA no mecanismo de síntese proteica. • Os diferentes processos metabólicos. Quanto mais afastados filogeneticamente se encontram dois seres, mais divergem na sequência de nucleótidos do DNA, na sequência de aminoácidos das cadeias polipeptídicas e, portanto, nos processos metabólicos que as proteínas sintetizadas controlam. A análise da sequência de aminoácidos das proteínas e a sequenciação de DNA têm fornecido, nos últimos anos, provas a favor de uma origem comum para todos os seres vivos. A molécula de insulina dos mamíferos considerados é formada por 51 aminoácidos. A cadeia A desta molécula difere, no máximo, três aminoácidos de um animal para outro. Este facto sugere a existência de uma molécula ancestral comum. Isto é, se duas espécies apresentam sequências de genes e de aminoácidos muito próximas, muito provavelmente essas sequências foram copiadas a partir de um ancestral comum. Tal como se verificarmos que dois parágrafos coincidem, exceto numa ou outra letra, facilmente concluímos que foram construídos a partir de uma fonte comum. As proteínas resultam da expressão da sequência nucleotídica do DNA. De igual forma, as estruturas anatómicas são o resultado da informação contida neste ácido nucleico. À semelhança do que acontece com a insulina e muitas outras proteínas que têm sido alvo de análise, atualmente, a análise do DNA tem revelado dados que apontam para a existência de uma relação de parentesco entre todos os seres vivos. A separação de fragmentos de DNA, obtidos através do uso de enzimas de restrição, isto é, enzimas que seccionam o DNA em zonas específicas da cadeia, permitem estabelecer a comparação de moléculas provenientes de diferentes indivíduos da mesma espécie ou de espécies diferentes. Outros dados são recolhidos através do estudo da sequência nucleótidos nas hélices de DNA. Quando se pretende estudar homologia do DNA de espécies diferentes, as hélices duplas são desdobradas e, em certas condições, recombinadas com outras cadeias complementares, previamente isoladas e marcadas radioactivamente. Diz-se que houve «hibridação». Diferenças no DNA de várias espécies. Como é lógico, as cadeias hibridam tanto mais quanto mais semelhantes são: entre o rato e o hamster a hibridação atinge 55%; entre o porquinho da Índia e o homem, 24% e entre o homem e o macaco Rhesus, 85%. Nesta técnica, misturam-se fragmentos das cadeias de DNA desenroladas de espécies diferentes. Espera-se que o emparelhamento entre as cadeias de espécies diferentes ocorra. Quanto mais rápida for a formação de moléculas híbridas e quanto maior for a quantidade de bases complementares emparelhadas, mais próximas serão as espécies do ponto de vista filogenético. 3.6 Dados serológicos As reações sorológicas permitem recolher dados que apoiam a teoria evolucionista, determinando-se o grau de afinidade entre as espécies. A adição do antissoro humano (com os anticorpos específicos das proteínas do soro humano) ao sangue de vários animais permite, através das reações de aglutinação, determinar o parentesco entre as espécies e deduzir do processo evolutivo. Quanto maior for a aglutinação maior é o grau de parentesco. 3.7 Dados parasitológicos Os parasitas são altamente específicos em relação ao hospedeiro que habitam. Pensa-se que os parasitas derivam de ancestrais com vida livre que, numa dada altura, teriam estabelecido uma relação com outra espécie que passariam a parasitar. A especificidade impede-os de procurar outra espécie para hospedeiro, o que apoia a evolução. De igual modo, o facto de um mesmo parasita usar como hospedeiro duas espécies diferentes podem servir de prova da relação entre essas duas espécies. Por exemplo, o facto de o piolho do género Pediculus, que apenas parasita o homem e o chimpanzé, ser diferente dos piolhos dos outros primatas, mostra que há mais afinidade entre o homem e o chimpanzé do que entre o homem e os outros primatas. 3.8 Dados da domesticação e da seleção artificial A domesticação de plantas e de animais a partir de espécies selvagens, com a fixação de determinados caracteres que mais interessam aos agricultores e aos criadores de gado é, conforme afirmaram tanto Lamarck como Darwin, uma prova da transformação das espécies. A partir do fim do século passado, a informação científica acumulada permitiu desenvolver um processo de produção, a partir de certas espécies, de novas variedades, variedades essas que manifestam as características desejadas. Basicamente, o processo consiste em selecionar como progenitores da geração seguinte os indivíduos que, em cada geração, apresentem com maior evidência a característica desejada. Na geração seguinte escolhem-se novamente para progenitores os indivíduos em que se realce essa mesma característica e assim sucessivamente. Tem sido possível, desse modo, selecionar animais e plantas com características que os afastam do tipo médio da espécie. Foi assim que surgiram variedades de ovelhas com três crias em cada geração, vacas com grande produção de carne, galinhas que produzem à volta de 300 ovos por ano, espigas de milho com grande número de grãos, diferentes raças de pombos, laranjas sem semente (laranjas da Baía), etc. Não seria possível obter estas formas se não houvesse transformação das espécies. 4. Padrões de evolução 4.1 Evolução divergente • O padrão mais comum é a evolução divergente, que ocorre quando duas ou mais espécies evoluem a partir de um antepassado comum, tornando-se crescentemente diferentes ao longo do tempo. • A evolução divergente está na base dos ramos filogenéticos, sempre que uma espécie ancestral dá origem a duas distintas linhas de organismos que continuam a divergir. Macacos e chimpanzés, por exemplo, divergem de um antepassado comum, tal como o chimpanzé e o homem. • Por vezes, quando membros de uma espécie se deslocam para uma nova área com um ambiente diferente, formam-se novas espécies que divergem rapidamente, produzindo uma variedade de espécies adaptadas a diferentes habitats. Esta rápida evolução divergente, já foi referida como radiação adaptativa. 4.2 Radiação adaptativa Dos exemplos mais significativos da radiação adaptativa ocorreu no isolado continente australiano, onde a diversidade de habitats, e a ausência de competidores proporcionaram uma radiação adaptativa de marsupiais. Começando com um pequeno animal, semelhante ao atual opossum, que vivia há cerca de 70 milhõesde anos, um conjunto variado de marsupiais evoluiu, ocupando todos os nichos disponíveis. Há 70 milhões de anos, a partir de antepassados semelhantes ao opossum atual, ter-se-ão formado várias espécies de marsupiais que são semelhantes a muitas espécies placentárias. 4.3 Evolução convergente Há um limitado número de soluções para cada um dos problemas do ambiente. Por exemplo, um movimento rápido através da água, requer uma forma de corpo fusiforme, enquanto o movimento através do ar requer asas. Por isso, quando espécies com diferentes antepassados colonizam habitats semelhantes, podem, independentemente, adquirir adaptações e assemelharem- se uma à outra superficialmente. Este fenómeno chama-se evolução convergente. Os seres vivos descendem de um antepassado terrestre, mas compartilham adaptações comuns, tais como um corpo fusiforme e membros anteriores em forma de pá. No padrão de evolução convergente duas ou mais espécies distantemente relacionadas evoluem de modo semelhante quando expostas a meios que são semelhantes e que obrigam, por isso, a adaptações semelhantes. A evolução convergente pressupõe três factos: • Os organismos devem ter sido diferentes no início. • A semelhança do ambiente onde eles viveram deve ter favorecido adaptações idênticas. • Deve ter havido tempo suficiente para que a convergência tenha ocorrido. A semelhança dos vários tipos de órgãos trepadores nestas plantas, é resultado de evolução convergente. Todos servem para as plantas treparem embora sejam resultado da adaptação de diferentes órgãos. Em resultado da evolução convergente, o cato (à esquerda) (sudoeste dos E.U.A) é bastante semelhante à eufórbia (à direita) (ilha de Madagáscar). Estas plantas não são estreitamente relacionadas filogeneticamente e mostram esta estrutura análoga devido a uma evolução independente em ambientes idênticos. 4.4 Evolução paralela Quando duas espécies que são descendentes de um mesmo antepassado se mantêm semelhantes ao longo do tempo, porque adquiriram, independentemente, as mesmas adaptações evolutivas, diz-se que tiveram evolução paralela. É o que sucede quando as espécies geneticamente relacionadas se adaptam a alterações ambientais semelhantes, embora distantes. Os porcos-espinhos são um bom exemplo de evolução paralela. Há mais de 70 milhões de anos a África e a América do Sul separaram-se e a forma ancestral do porco-espinho, que se assemelhava a um rato peludo, evoluiu independentemente nos dois continentes, mas de um modo paralelo em ambientes mais ou menos semelhantes. Apesar da evolução ter ocorrido em separado durante 70 milhões de anos os porcos-espinhos da África e os da América do Sul são bastante semelhantes no tamanho, na forma, sendo ambos cobertos por fortes e pontiagudos espinhos. 4.5 Coevolução Uma vez que os organismos são parte do ambiente natural, eles podem também atuar como uma força seletiva na evolução de outras espécies. Na natureza, as espécies interatuam com frequência tão estreitamente que as alterações numa espécie podem causar ajustamentos noutras. Esta interação evolutiva entre organismos é denominada coevolução. As plantas com flor e os seus agentes polinizadores têm co evoluído durante milhões de anos, levando a muitas estruturas extraordinariamente específicas, tanto da parte das plantas como desses agentes. Outro exemplo de coevolução é encontrado nas interações predador-presa, onde os melhoramentos na habilidade de caçar de um predador são acompanhados pelo desenvolvimento, na presa, de características que aumentam a sua capacidade de escapar. Os parasitas e os seus hóspedes também co evoluem. Ao longo do tempo os parasitas tendem a tornar-se menos destruidores dos seus hospedeiros (um hospedeiro morto significa um parasita morto) e os hospedeiros tendem a tornar-se mais resistentes aos parasitas.) Exemplo da coevolução entre as plantas e agentes polinizadores: Muitas plantas têm relações exclusivas com os animais que levam a cabo a polinização. À esquerda: orquídea da espécie Ophrys apifera. Nestas orquídeas a polinização é efetuada por insetos que são atraídos para a flor pela sua morfologia, que faz lembrar um inseto da espécie polinizadora. À direita: o colibri usa o seu bico para sugar o néctar do fundo do tubo floral, fazendo ao mesmo tempo a polinização. Só uma dada espécie de colibri tem o bico com o comprimento adequado. Estruturas homólogas e análogas Tendo em conta o tipo de evolução, o biólogo tem de decidir se uma dada semelhança na forma ou na função é um exemplo de homologia - origem num antepassado comum, tal como os membros anteriores dos vertebrados - ou um exemplo de analogia – evolução independente de características com funções semelhantes. Estruturas homólogas em organismos relacionados são produzidos a partir do mesmo programa genético básico, que começa no embrião. Estruturas análogas, pelo contrário, servem a mesma função, mas não têm base genética comum: aves, morcegos e borboletas podem voar, mas não têm um antepassado comum e sofreram diferentes caminhos evolutivos que levaram à formação das asas e da membrana alar. 5. Neodarwinismo – Teoria Sintética da Evolução Tal como foi enunciada por Darwin, a teoria da evolução apresentava alguns pontos que não foram totalmente esclarecidos, como: • os mecanismos responsáveis pelas variações existentes nos indivíduos de uma espécie; • a forma como as variações são transmitidas de geração em geração. O desenvolvimento da tecnologia e da ciência, principalmente no âmbito da Genética, forneceu os conhecimentos necessários para colmatar estas lacunas. Surgiram, então, duas novas ideias fundamentais: • Mutações – são uma evidência que permite explicar as variações dos seres vivos; • A Teoria da Hereditariedade de Mendel – que explica a transmissão das características de geração em geração. Com estes novos dados, a Teoria de Darwin é revista e surge uma nova teoria – o Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução. Para explicar os mecanismos evolutivos, esta teoria apresenta duas ideias fundamentais, a variabilidade genética e a seleção natural: • A existência de variabilidade genética nas populações consideradas como unidades evolutivas; • A seleção natural como mecanismo principal da evolução; • A conceção gradualista que permite explicar que as grandes alterações resultam da acumulação de pequenas modificações, que vão ocorrendo ao longo do tempo. De acordo com o Neodarwinismo: • As populações são as unidades evolutivas, pois apresentam a variabilidade sobre a qual a seleção natural vai; • Cada conjunto génico confere potencialidades adaptativas aos indivíduos, num determinado meio e num determinado tempo.; • As populações são conjuntos de indivíduos da mesma espécie que, num dado momento, ocupam uma determinada área; • Quanto maior for a diversidade maior é a probabilidade de uma população se adaptar às mudanças que ocorram no ambiente. Atualmente define-se evolução como uma mudança no fundo genético das populações, como resultado da seleção natural. Teoria Cromossómica de hereditariedade: a) Os cromossomas transportam os genes responsáveis pelo desenvolvimento dos caracteres de um indivíduo. b) Os gâmetas são formados por meiose, na qual se separam os cromossomas homólogos. c) Durante a meiose podem ocorrer, por crossing-over, trocas de genes entre os cromossomas de origem materna e os de origem paterna, formando-se “novas combinações” genéticas. d) A ocorrência de mutações génicas e cromossómicas aumenta a variabilidade. e) Após a fecundação refaz-se o número 2n de cromossomas característico da espécie, resultando uma descendência com diferentes possibilidades de combinações genéticas, f) A potencialidadede reprodução das espécies é enorme; é sobre a grande variedade dos descendentes que atua a seleção natural, uma vez que o meio não pode suportar a totalidade desses descendentes. g) Os indivíduos mais bem-adaptados a um dado ambiente têm maior probabilidade de chegar à idade adulta e, portanto, de transmitir os seus genes às gerações seguintes. Os indivíduos menos bem-adaptados, porque são geralmente eliminados, têm menor probabilidade de transmitir os seus genes à geração seguinte. h) A população, constituída agora por um novo conjunto genético (dado que uns genes foram eliminados e outros surgiram) pode, por isolamento em relação a outras populações, preservar e aprofundar nas gerações seguintes o seu “fundo genético”, evoluindo. Origem da variabilidade genética Os estudos genéticos vieram demonstrar que os fenótipos dos indivíduos, isto é, as suas características externas, resultam da ação do meio sobre os respetivos genótipos. Acerca deste tema escreveu Dobzansky: «(...) o fenótipo é um subproduto da ação do gene e não o contrário. Qualquer fenótipo, quando se forma, é necessariamente uma resposta do ambiente à atividade de um genótipo. Um genótipo é potencialmente capaz de originar uma multiplicidade de fenótipos, os quais se podem concretizar se os ambientes, necessários para que as suas potencialidades se manifestem, estiverem disponíveis ou forem criados». Fundo genético A genética das populações envolve… → constituição genética dos indivíduos → transmissão dos genes de geração em geração. Em cada geração… → Os genes/alelos que constituem os genótipos são segregados, durante a formação dos gâmetas → Forma-se na geração seguinte uma nova combinação de genes/alelos → Resulta um novo conjunto de genótipos. Quanto maior o número de genes que constituem o fundo genético de uma população, maior a probabilidade de ocorrência de variabilidade na geração seguinte. Fatores de Variabilidade A Teoria Sintética da Evolução admite que as populações… • Constituem unidades evolutivas • Apresentam variabilidade sobre a qual a seleção natural e o isolamento atuam. • A variabilidade resulta das mutações e da recombinação génica (meiose e fecundação). Mutações o São alterações bruscas do património genético de um indivíduo; o Podem ocorrer ao nível dos genes – mutações genéticas – ou envolver porções significativas de cromossomas – mutações cromossómicas; o São a fonte primária da variabilidade porque introduzem novos genes nas populações; o Podem ser letais para os seus portadores e levarem ao seu desaparecimento, ou podem ser favoráveis, conferindo vantagens aos indivíduos que as possuem. Neste caso, os indivíduos sobrevivem e reproduzem-se mais e transmitem esta mutação aos seus descendentes, modificando os genes da população. A ação da seleção sobre genes dominantes e recessivos • A ação exercida pela seleção contra os genes mutados prejudiciais não é igual, quer se trate de genes dominantes ou recessivos. • Genes recessivos – Só atuam no estado homozigótico • Genes dominantes – Atuam também no estado heterozigótico • Genes recessivos prejudiciais (letais ou com diminuição de fertilidade) com taxas de mutação semelhantes – São mantidos em maior quantidade no fundo genético das populações do que os genes dominantes, desde que os heterozigóticos portadores desses genes recessivos não manifestem qualquer inferioridade em relação aos homozigóticos normais. – Sofrerá a morte genética apenas quando exista na população em quantidade suficiente para a formação de homozigóticos recessivos. Conclusão: A seleção contra os genes recessivos prejudiciais é menos efetiva do que contra os genes dominantes prejudiciais, visto que, embora eliminados os homozigóticos recessivos, o gene recessivo permanece nos heterozigóticos. Recombinação genética o É a fonte mais próxima da variabilidade genética; o Ocorre através da reprodução sexuada e da meiose, no crossing-over e na separação independente dos cromossomas homólogos; o Introduz variabilidade genética porque favorece o aparecimento de uma multiplicidade de diferentes combinações de genes. Fecundação Um terceiro aspeto através do qual a reprodução sexuada pode contribuir para a variabilidade, é a fecundação, processo que permite transmitir ao novo indivíduo a constituição genética dos dois gâmetas. Dado que a união dos gâmetas se efetua ao acaso, isto é, entre milhares ou milhões de gâmetas formados, apenas dois se conjugam, a constituição genética de um novo indivíduo é totalmente imprevisível e resultante desse acaso. As populações como unidades evolutivas As populações são formadas por indivíduos que podem ser, mais ou menos, semelhantes entre si (variabilidade genética). Quanto maior for a diversidade de indivíduos de uma determinada população, maior será a probabilidade de essa população sobreviver se ocorrerem alterações ambientais. Isto porque maior será a probabilidade de existirem indivíduos com características que os tornem mais aptos para esse novo ambiente. Em oposição, as populações com uma baixa diversidade, embora possam estar muito bem-adaptadas a um determinado ambiente, podem ser rapidamente eliminadas se ocorrerem modificações ambientais. As populações estão sujeitas a alterações genéticas, funcionando como unidades evolutivas. Ao nível populacional a evolução pode ser definida como uma variação na frequência génica de geração em geração. Pelo facto de esta variação da frequência dos genes ocorrer numa pequena escala, isto é, apenas na considerada, estas alterações são designadas microevolução. Do ponto de vista ecológico, as populações são conjuntos de indivíduos de uma espécie que vivem numa determinada área, num dado intervalo de tempo. Do ponto de vista genético, considera-se uma população um conjunto de indivíduos que se reproduz sexuadamente e partilha um determinado conjunto de genes. Quando estas condições se verificam, a população é designada população mendeliana. O conjunto de genes de uma população mendeliana constitui o fundo genético (ou gene pool). Diversos fatores podem atuar sobre o fundo genético de uma população, modificando-o. Contudo, geralmente, considera-se que apenas as mutações, as migrações, a deriva genética, os cruzamentos ao acaso e a seleção natural são capazes de produzir alterações significativas do fundo genético, de forma a promover fenómenos evolutivos. O fundo genético de uma população: • é o conjunto de todos os genes presentes nos indivíduos da população, num dado momento; • pode ter genes mais frequentes do que outros; • num ambiente em mudança, pode alterar-se porque o conjunto de genes mais favorável pode deixar de o ser: -> alguns genes tornam-se mais frequentes, outros vão sendo progressivamente eliminados; –> as populações vão ficando cada vez mais adaptadas ao meio; –> os indivíduos com o conjunto génico que os torna mais aptos reproduzem-se mais e estes genes tornam-se mais frequentes na população; –> o fundo genético da população alterou-se, determinadas características foram eliminadas da população, ocorreu evolução. Mutações A ocorrência de mutações nos seres pode alterar o genoma do organismo e introduzir novas combinações de genes no fundo genético das populações. Ou seja, as mutações permitem o aparecimento de novos genes nas populações. Migrações As migrações correspondem a deslocações de indivíduos de uma população para outra. Estes movimentos podem ser de entrada de indivíduos (migração) ou de saída de indivíduos da população (emigração). Os movimentos migratórios conduzem a alterações do fundo genético porque são responsáveis por um fluxo de genes entre populações. Deriva genética Ocorre em populações reduzidas e corresponde à variação do fundo genético, devido exclusivamente,ao acaso. Existem duas situações em que ocorre uma diminuição drástica do tamanho de uma população: o efeito fundador e o efeito de gargalo. O efeito fundador ocorre quando um reduzido número de indivíduos se desloca para uma nova área transportando uma parte restrita do fundo genético. O efeito gargalo quando uma determinada população sofre uma diminuição brusca devido a alterações climatéricas, epidemias, incêndios, inundações, terramotos, etc. Assim apenas os genes dos sobreviventes se mantêm, sendo os outros eliminados por deriva genética, e não por seleção natural. Cruzamentos ao acaso Quando os cruzamentos ocorrem ao acaso, diz- se que existe panmixia, o que permite a manutenção do fundo genético. Se se privilegiar determinado tipo de características para o cruzamento, ou seja, na escolha do parceiro sexual houver tendência para privilegiar determinadas características, a frequência do conjunto de genes que os indivíduos escolhidos possuem tenderá a aumentar. Seleção Natural A seleção natural atua sobre fenótipos, isto é, são selecionados os indivíduos que possuem fenótipos que os tornam mais aptos para o ambiente em que vivem, permitindo-lhes deixar mais descendentes do que os indivíduos com outros fenótipos. Considera-se fenótipo (“tipo de aspeto") como o conjunto de características anatómicas, fisiológicas e bioquímicas observáveis nos indivíduos que resultam da expressão de determinados genes (genótipo). Desta forma, a seleção natural pode promover a manutenção de um determinado fundo genético ou conduzir à sua alteração. Seleção artificial Tal como Darwin observou, o Homem pode ser responsável pela modificação de determinadas espécies. Ao escolher as plantas e os animais que reúnem as “melhores" características, promovendo a sua reprodução, o Homem realiza um processo de seleção artificial. Ao encorajar a reprodução de uns e impedir a reprodução de outros de forma sistemática, o Homem realiza um processo de seleção idêntico ao realizado pela Natureza, mas mais rápido. Nem sempre as variedades que têm interesse para o Homem são favorecidas pela seleção natural. A intervenção do Homem pode, assim, alterar o sentido da evolução natural de algumas variedades. As espécies de plantas cultivadas pelo Homem e os animais domesticados foram alvo de uma reprodução diferencial imposta artificialmente. Desta forma, foi possível preservar e desenvolver indivíduos que reúnem as características desejadas.