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1 I. Introdução Este estudo tem como objetivos apresentar os pontos principais da teoria da evolução A Teoria da Evolução afirma que é o ambiente, por meio de seleção natural, que determina a importância da característica do indivíduo ou de suas variações, e os organismos mais bem adaptados a esse ambiente têm maiores chances de sobrevivência, deixando um número maior de descendentes. trazidos pela Genética. 2 II. A Teoria da Evolução Afirma que é o ambiente, por meio de seleção natural, que determina a importância da característica do indivíduo ou de suas variações, e os organismos mais bem adaptados a esse ambiente têm maiores chances de sobrevivência, deixando um número maior de descendentes. Os organismos mais bem adaptados são, portanto, selecionados escolhidos pelo ambiente e, assim, ao longo das gerações a atuação da seleção natural mantém ou melhora o grau de adaptação dos organismos, fixando suas características no ambiente. os princípios da genética foram incorporados às ideias de Darwin, sendo que sua mais importante contribuição foi substituir o conceito antigo de herança através da mistura de sangue pelo conceito de herança através de partículas. Surge, assim, o termo Neodarwinismo, que mantém a teoria da evolução à luz dos novos conhecimentos trazidos pela genética, que considera a população como unidade evolutiva, completando, de maneira inequívoca, a veracidade e confiabilidade da teoria da evolução inicialmente proposta por Darwin. III. Mecanismos de evolução Antes de mais, é importante referir que ainda não há actualmente nem virá a haver tão cedo, provavelmente um consenso entre a comunidade cientifica relativamente às origens e à evolução da espécie humana. Mas de uma coisa podemos ter todos a certeza: o ser humano é um enorme sucesso ecológico. Actualmente, existem milhões de espécies, desde os seres unicelulares até aos pluricelulares mais evoluídos. A explicação para esta diversidade foi sempre um tema central do pensamento humano, tendo surgido explicações de natureza mítica ou científica que procuraram dar resposta a essa interrogação. IV. Evolucionismo e fixismo Até meados do século XIX, a diversidade do mundo vivo era explicada de acordo com uma concepção resultante da interpretação dos textos bíblicos. Segundo esta interpretação, os seres vivos são o resultado de um acto de criação divino, mantendo-se as diferentes espécies inalteradas ao longo do tempo desde o momento da sua criação, ou seja, as espécies são fixas e imutáveis e, como tal, não sofrem alterações. esta explicação, conhecida como fixismo, considera a Natureza como um sistema ordenado e estável, onde cada forma viva, criada para um determinado fim, está perfeitamente adaptada. Foi neste mesmo século (séc.XIX) que as ideias transformistas ganharam força, acabando por impor o evolucionismo como paradigma da origem e diversidade das espécies. De entre os principais defensores das ideias de evolução destacam-se Lamarck e Darwin. 3 Ao contrário do fixismo, as ideias transformistas contestam a visão estática do mundo, sugerindo que as espécies sofrem modificações ao longo do tempo. Os trabalhos desenvolvidos no ãmbito da geologia, em especial a paleontologia, com o estudo dos fósseis, foram os primeiros a pôr em causa o fixismo, abrindo caminho para o aparecimento de ideias evolucionistas. Segundo as ideias evolucionistas de Lamarck (1809), as mudanças ambientais determinam nos seres vivos a necessidade de se adaptarem para poderem sobreviver nas novas condições V. Neodarwinismo - Teoria sintética da evolução A teoria sintética da evolução incorpora as noções atuais da Genética às ideias de seleção natural de Darwin, ambas considerando a população e não o organismo como unidade evolutiva. Assim, define-se população como um “agrupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo”, e espécie biológica como agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismo. Aparentemente a diversidade é a regra no mundo biológico, sendo, até ao final do século XIX, considerada a sua característica principal. Os biólogos calculam que existam, atualmente, entre 30 a 50 milhões de espécies, das quais apenas 2 milhões foram descritas e denominadas. No entanto, a partir do início do século XX os estudos bioquímicos fizeram ressaltar as semelhanças estruturais e fisiológicas dos indivíduos. Todos estes factos parecem apontar para uma origem comum para todos os seres vivos actuais, seguida de uma enorme diversificação. As explicações para estes factos foram surgindo ao longo dos séculos, sempre baseadas em princípios religiosos, filosóficos e culturais, podendo ser actualmente classificadas em dois grandes grupos: Hipóteses fixistas – aceites sem discussão até ao século XVIII, consideram que as espécies, uma vez surgidas, se mantiveram inalteradas ao longo do tempo; Hipóteses evolucionistas – também conhecidas por transformistas, surgiram no século XIX e consideram as espécies actuais o resultado de lentas e sucessivas transformações sofridas por espécies que já existiam no passado. Fixismo Existiram numerosas hipóteses fixistas ao longo da história da Biologia, umas mais duradouras que outras, umas mais fundamentadas que outras. Considerando-se que as espécies permaneceram imutáveis ao longo das eras, surge novamente a necessidade de identificar a causa do surgimento das espécies ancestrais. 4 VI. Dessas hipóteses salientam-se as mais conhecidas: Hipótese da geração espontânea – originalmente apresentada por Aristóteles, por sua vez influenciado por Platão que referia que os seres vivos eram cópias imperfeitas de formas perfeitas de uma ideia - essencialismo , considerava que os seres vivos seriam constantemente formados, a partir de matéria não-viva como o pó e a sujidade. Os seres vivos estariam organizados num plano, designado Scala Natural, eterna e imutável, pelo que os organismos assim formados não teriam a possibilidade de alterar as suas características; Hipótese Criacionista – baseada na reunião de escritos bíblicos e das teorias universalmente aceites de Aristóteles, considera que Deus terá criado todas as espécies, animais e vegetais, num único acto. Após esse momento, as espécies permaneceriam imutáveis, sendo qualquer imperfeição resultante das condições ambientais. Evolucionismo Durante a segunda metade do século XVIII começaram a surgir as primeiras ideias transformistas, contrariando o dogma criacionista-essencialista, que dominava firmemente o pensamento ocidental á muitos séculos. O centro da polémica deixou de ser o facto de existir ou não evolução, passando a ser o mecanismo dessa evolução. Duas novas áreas de conhecimento vieram revolucionar a visão da ciência relativamente ao mecanismo de formação das espécies: Sistemática – esta ciência teve um desenvolvimento extraordinário durante o século XVIII, tendo como ponto alto o trabalho de Lineu, botânico sueco que estabeleceu o sistema hierárquico de classificação dos organismos, ainda hoje utilizado. Os estudos de Lineu, cujo objectivo era revelar o plano de Deus, permitiram a outros cientistasidentificar semelhanças e diferenças entre seres vivos e uma possível origem comum a todos eles, originando terreno fértil para as ideias evolucionistas; Paleontologia – no século XVIII, o estudo dos fósseis revelou a presença de espécies, distintas em cada estrato geológico, que não existiam na actualidade, contrariando a imutabilidade defendida pelo fixismo. 5 VII. Os fatores desse tipo são: Abastecimento de alimento – depende dos autotróficos existentes e do fornecimento de energia radiante; Predação – afecta a grandeza das populações de presas e de predadores; Parasitismo – afecta o crescimento da população de hospedeiros; Competição – intra ou interspecífica, pelo alimento, nicho ecológico, fêmea, etc., afecta o crescimento populacional; Cooperação – favorece o crescimento populacional das espécies envolvidas. Com base nos dados que foi recolhendo, Darwin formou a sua teoria sobre o mecanismo da evolução mas decidiu não a publicar, instruindo a sua mulher para o fazer após a sua morte. No entanto, por insistência de alguns amigos e da mulher, começou a preparar a sua publicação, em 4 volumes, em 1856. Em 1858, recebeu uma inesperada carta de um naturalista, Alfred Wallace, que descrevia resumidamente as mesmas ideias sobre a evolução. Mesmo assim, publicou a sua A origem das espécies em 1859, onde descrevia a teoria da selecção natural, a qual pode ser resumida da seguinte forma: VIII. Teoria da seleção natural Aplicada ao pescoço da girafa existe variação entre os indivíduos de uma dada população,cada população tem tendência para crescer exponencialmente, se o meio o permitir, levando à superprodução de descendentes; o meio não suporta tantos descendentes logo desencadeia-se uma luta pela sobrevivência entre os membros da população, indivíduos com caracteres que lhes confiram uma vantagem competitiva num dado meio e tempo são mantidos por selecção e produzem mais descendentes - reprodução diferencial -, enquanto os restantes são eliminados, não se reproduzindo – sobrevivência do mais apto,por reprodução diferencial, as características da população vão mudando num espaço de tempo mais ou menos alargado. A teoria de Darwin considera que o ambiente faz uma escolha dos indivíduos, tal como o Homem faz na domesticação. Saliente-se, ainda, o facto que Darwin considerava possível a herança dos caracteres adquiridos, tal como Lamarck. No entanto, para Darwin as forças responsáveis pela variação e pela selecção são diferentes: a variação ocorre ao acaso, sem qualquer orientação evolutiva, enquanto a selecção muda a população conferindo maior êxito reprodutivo às variantes vantajosas. 6 O vigor, a força, a duração da vida de um dado indivíduo apenas são significativos em termos da população na medida em que podem afectar o número de descendentes que lhe sobrevivem. O ser mais apto é, deste modo, um conceito relativo uma característica pode não ser favorável mas ter pouco significado no conjunto de muitas outras características favoráveis que constituem o genoma do indivíduo e temporal uma característica favorável num dado momento pode ser altamente desfavorável noutro. IX. Existem dois tipos principais de seleção: a seleção artificial e a seleção natural. A seleção artificial, como o nome indica, é devida á intervenção humana nos ecossistemas e na reprodução dos organismos, sejam eles animais ou vegetais. O papel do Homem corresponde ao da competição e da luta pela sobrevivência na natureza, “escolhendo” os indivíduos que sobrevivem e os que são eliminados. Deste modo, controlando os indivíduos que se reproduzem, condiciona-se o património genético das gerações futuras, bem como a sua evolução. A seleção natural é definida como um conjunto de forças ambientais que atuam nas populações, tanto no sentido positivo sobrevivência diferencial e capacidade reprodutora diferencial, como no sentido negativo mortalidade diferencial. A seleção natural age quer favorecendo os possuidores de uma dada característica que proporcione uma melhor adaptação ao meio, quer eliminando os indivíduos cujas características os coloquem em desvantagem. X. A seleção natural pode ser de dois tipos: Seleção natural estabilizadora – mantém o fenótipo médio, correspondente ao ponto de ajuste da característica, eliminando os fenótipos extremos. Esta situação permite á população permanecer estável durante numerosas gerações; Seleção natural evolutiva – favorece os fenótipos extremos, os que se afastam da média, deslocando o ponto de ajuste em direcção a um dos extremos de distribuição da característica ao longo das gerações, alterando gradualmente o fundo genético da população. 7 A existência indivíduos de duas linhas celulares independentes, que designou o soma e o gérmen. O gérmen, formado pelas células sexuais, era considerado imortal pois era transmissível. Deste modo, apenas as alterações que envolvam as células sexuais são hereditárias e têm influência evolutiva. É certo que é pela reprodução que são transmitidos os caracteres das espécies de geração em geração. No entanto, se a reprodução assexuada tende a manter as características, a reprodução sexuada tende a aumentar a variabilidade dessas populações e das espécies. XI. Isso acontece da seguinte forma. Meiose, processo de produção de células haplóides – gâmetas -, apresenta alguns aspectos particulares que favorecem o aumento da variabilidade nos descendentes, nomeadamente: separação ao acaso dos homólogos – cada ser diplóide apresenta pares de cromossomas homólogos, metade de origem paterna e metade de origem materna. Durante a meiose processo fundamental para a formação das células sexuais, devido á redução cromossómica dá-se a recombinação génica. As células haplóides resultantes do processo apresentam os cromossomas resultantes da separação ao acaso dos homólogos. Considerando uma célula com apenas 4 cromossomas 2 pares, as células-filhas podem ficar uma de quatro combinações possíveis de dois cromossomas. Este facto resulta de o número de combinações ser 2n, em que n é o número de pares de cromossomas no caso humano será 223 = 8388608 possibilidades. O sobrecruzamento –dos cromossomas durante a meiose I pode fazer aumentar a variabilidade genética dos gâmetas. permite a recombinação de genes localizados em cromossomas homólogos. Dado que cada cromossoma contém milhares de pares de bases e que pode ocorrer entre qualquer delas, as combinações são incalculáveis. A fecundação, o fenómeno que permite transmitir ao novo indivíduo a constituição genética dos dois gâmetas. A união de dois dos gâmetas, entre milhares deles formados ou possíveis, faz com que a constituição genética de um novo indivíduo seja totalmente imprevisível. Areprodução sexuada pode contribuir para a variabilidade das populações por três vias: distribuição ao acaso dos cromossomas homólogos, sobrecruzamento e união ao acaso dos gâmetas formados. No entanto, a reprodução sexuada não cria nada de novo, apenas rearranja o que já existe nos progenitores. XII. Evolução abiogénica 8 O Estudo da Origem da Vida Todo fenômeno é único e irreproduzível. O propósito do método científico é o de procurar relacionar a causa observação ao efeito, através da tentativa de reproduzir o efeito recriando as condições sob as quais ele ocorreu previamente. Quanto mais complexo o fenômeno, maior é a dificuldade que a Ciência têm para investigá-lo. No caso da investigação cientifica em relação à origem da vida, encontramos dois problemas: as condiçõesem que ocorreu são desconhecidas e provavelmente irreconhecíveis com exatidão, e o fenômeno vida é tão complexo que nós nem mesmo entendemos sua propriedades essenciais. Assim, existe uma condição de “desconhecimento” sobre a origem da vida, bem diferente da associada à maioria das investigações cientificas. Uma vez que os métodos da ciência e o rigor das investigações científicas estão em desvantagem neste ponto, devemos estar mais propensos a considerar informações de qualquer fonte que possam contribuir para um maior entendimento sobre as origens, em especial a hipótese de que a vida foi criada por um Ser infinitamente superior. Se uma análise cientifica cuidadosa nos leva a concluir que os mecanismos propostos de origem espontânea não poderiam ter produzido uma célula viva, e também o fato de que nenhum processo natural imaginável poderia ter resultado na origem espontânea da vida, a hipótese alternativa da Criação se torna mais atraente As células são o elemento mais simples de todos os seres vivos. Todos os organismos complexos são compostos de células. As células também são estruturas excessivamente complexas. Dentro de cada célula existe um microcosmo do organismo do qual ela é uma parte funcional. Células únicas de vida livre, como a ameba e outros protozoários, devem desempenhar todas as funções necessárias para a vida, como os organismos mais complexos. Essas células possuem sistema digestivo, reprodutor, respiratório, nervoso, esquelético, excretor, muscular, etc., minúsculos e muito complexos. Além disso, todas as células vivas possuem características em comum que são consideradas fundamentais para a vida. Entre elas estão: o código genético, o código primário do DNA rico em informações, a enzima DNA polimerase que é necessária para a duplicação do código, os RNA intermediários e a enzima RNA polimerase, responsáveis pela transcrição do DNA, o mecanismo da síntese de proteínas envolvendo os ribossomos, os RNA transportadores e as enzimas necessárias para ligar a cada um deles os seus aminoácidos respectivos, a membrana celular e as vias metabólicas fundamentais para gerar os materiais necessários para as reações acima citadas, envolvendo centenas de enzimas. \. 9 XIII. Origem Abiogênica. Foram propostos quatro componentes essenciais para o origem da vida: Uma atmosfera cheia de moléculas gasosas reduzidas e uma fonte de energia para converter essas moléculas em precursores biológicos necessários à vida. Um oceano cheio de pequenas moléculas biológicas resultantes do item anterior. Um mecanismo que gere, a partir deste oceano de moléculas, os polímeros ricos em informação necessários à formação da célula viva (DNA, RNA e proteínas). Uma crença em que, se o passo número três for implementado, este resultará, quase que inevitavelmente, na formação de uma célula viva. A primeira sugestão de Oparin para a atmosfera da terra primitiva foi H2 , H20, NH3 e CH4. Sendo ele um químico, reconheceu que tal atmosfera redutora seria necessária para produzir a “sopa orgânica primordial” da qual ele acreditava que a vida se originou. Como químico, ele reconheceu também a necessidade de excluir oxigênio ou compostos oxidantes da mistura. Era conveniente, então, que tal mistura se mostrasse capaz de gerar uma variedade de pequenas moléculas biológicas. Agora, a pergunta que se deve fazer é “essa atmosfera realmente existiu na terra?” Uma análise minuciosa do ponto de vista geológico, químico e cosmológico revelou que essa atmosfera redutora, se é que algum dia existiu, teria uma vida curta. J. C. G. Walker disse “A evidência mais forte para uma atmosfera redutora é fornecida pelas condições necessárias para a origem da vida” (Walker, 1976). Philip Abelson (1966) e J. W. Schopf (1972) concluíram que não haviam evidências para a existência de uma atmosfera com metano e amônia. Desde o lançamento da nave espacial Apolo 16, descobriu-se que os raios UV causam a foto-dissociação de moléculas de água na camada superior da atmosfera terrestre e isso produz a maior fonte de oxigênio atmosférico livre. Tal oxigênio teria sido produzido em grande quantidade na terra primitiva devido à ausência da camada de ozônio que filtra os intensos raios UV do sol. Análises feitas em rochas sedimentares pré-cambrianas indicaram a presença de oxigênio livre, talvez em níveis semelhantes aos atuais (Davidson, 1965). Embora pouco se saiba com certeza sobre as condições para o desenvolvimento de formações com bandas de ferro e de rochas contendo quantidades significativas de óxidos férricos, é certo que algum oxigênio livre estava presente. 10 XIV. Origem das Células A célula é definida como uma unidade viva autoduplicante, capaz de crescimento, metabolismo e outras funções associadas à vida. Iremos enfocar o aspecto da autoduplicação da célula para que se possa determinar a possibilidade de uma célula ter surgido por acaso. Todas as células vivas contêm informações precisas sobre a sua composição e divisão, armazenadas sob a forma de DNA. Este DNA é a representação molecular das informações codificadas para o processo e estrutura da vida. Podemos argumentar, sem base, sobre de onde se originou esta informação, mas a experiência humana e análises cibernéticas nos confirmam que a informação provém de um informante, criando assim a necessidade de um doador de informações. Um grande número de cientistas respeitados, incluindo o astrônomo Hoyle, o paleontólogo Patterson, o cibemeticista Yockey e outros chegaram a conclusões semelhantes por razões muito diferentes. Ainda assim persiste a crença de que, se houvesse condições adequadas e a quantidade de tempo necessária, qualquer coisa seria possível. Todas as células precisam ter uma membrana constituída, nos casos mais simples, de lipídeos do tipo triglicerídeos ou fosfoglicerídeos associados a proteínas especializadas, que estabilizam a membrana e asseguram a sua integridade estrutural. XV. Alternativas para a abiogenética Origem em outro planeta. No que isso ajuda? Já investigamos as melhores condições possíveis e descobrimos que elas não são produtivas. Jogar o problema para outro local é admitir a falha. 11 XVI. Conclusão Muitos outros cientistas compartilharam das ideias evolucionistas de Darwin, reconhecendo as modificações dos organismos ao longo do tempo. Assim, embora os cientistas tenham concluído que Darwin estava certo, a polêmica permanece até hoje nos meios filosóficos e religiosos. Há setores religiosos que proíbem o ensino do evolucionismo nas escolas, pois adotam a teoria crença religiosa , conforme está na Bíblia segundo os quais o homem, assim como os outros seres vivos e tudo o que existe no Universo, é criação de um ser superior. 12 XVII. Referencias http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/IIIENaturalSelection.shtml. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/bioselecaonatural2.php. Educação. Charles Robert Darwin – naturalista britânico. http://educacao.uol.com.br/biografias/charles-robert-darwin.jhtm. Acesso em: 21ago. 2014.
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