Introdução ao Conceito de Evolução Biológica

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Introdução ao Conceito de Evolução Biológica
Adriana Schmidt Dias
UFRGS
“Pela última vez, parem de me seguir! 
Sou um criacionista.”
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No senso comum-científico dos séculos XVIII e XIX o termo “evolução” (do latim evolvere=desenrolar-se) era empregado na embriologia, tendo sido cunhado em 1744 por Albrecht Haller para referir-se a teoria do “homúnculo” que existiria no interior do espermatozóide, sendo o útero apenas um elemento receptor no processo gestação.
Neste período os defensores da idéia de que as espécies são mutáveis referiam-se a este fenômeno através de conceitos como o “transformismo” de Jean-Baptiste Lamark ou a noção de “transmutação”de Ernest Haekel.
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	As idéias centrais de Darwin em “Origem das Espécies” (1859) são as seguintes: 
As espécies não são imutáveis e se sucedem no tempo sofrendo modificações ao longo das gerações (sucessão com modificação). 
Neste processo os organismos podem ser bem ou mal adaptados, sofrendo a ação da seleção natural, compreendida como sucesso reprodutivo diferencial.
Todas as formas vivas descendem de um ancestral comum (idéia da “árvore da vida” ou “árvore filogenética”) 
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Foi Herbert Spencer, em “Princípios de Biologia” (1864-67), oque utilizou o termo evolução pela primeira vez ao referir-se a teoria darwiniana, distorcendo seu sentido original e influenciando fortemente sua apropriação pelo senso comum até os dias atuais. Influenciado pela noção de progresso da Era Vitoriana, Spencer utiliza os termos evolução para referir-se a progresso orgânico e seleção natural como sinônimo da “lei do mais forte”. 
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As idéias centrais da obra de Darwin foram cunhadas ao longo da expedição de 5 anos (1832-1836) como naturalista do navio Beagle à América do Sul. O objetivo da expedição chefiada pelo Almirante Fitzroy era completar a exploração da Patagônia e a Terra do Fogo, explorar a costa do Chile, Peru e Equador, incluindo as Ilhas Galápagos. 
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As observações feitas a bordo, permitiram que Darwin, aos 29 anos completasse o esboço original de sua obra em 1838. No entanto, passaram-se 21 anos para sua edição em 1859, tendo o autor sido pressionado pela eminente publicação de teoria similar por Alfred Wallace. 
A biografia de Darwin sugere que esta demora deveu-se a sua relutância em confrontar os cânones religiosos relativos a mutabilidade da vida, tendo ele mesmo estudado teologia em Cambridge, onde tomou contato com as ciências naturais. 
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Sugere-se que a aceitação publica de “Origem das Espécies” deveu-se inicialmente a não inclusão do homem nas reflexões sobre os processos de mudança (tendo sido criado à imagem de Deus o homem estaria alheio ao processo evolutivo que afetou a vida no planeta). Contudo este quadro também se altera 1871, quando Darwin publica “A Descendência do Homem”. 
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Baseando-se nos debates entre Thomas Huxley e Richard Owen sobre anatomia comparada primata (acima), Darwin irá levantar as seguintes questões sobre a evolução humana: a) Humanos e primatas tem ancestralidade comum; b) Humanos compartilham características biológicas mais próximas dos primatas africanos (gorilas e chipanzés), sendo este seu continente de origem.
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Os pontos centrais da obra de Darwin são os seguintes:
1) Combate à noção Criacionista de fixidez das espécies.
2) A história natural da vida é regida pela noção de sucessão com modificação. Espécies velhas dão origem a novas espécies, através de mecanismos desconhecidos por Darwin até então. Embora na década de 1860 Gregor Mendel estivesse pesquisando as leis da hereditariedade, estas só tornaram-se conhecidas no início do século XX.
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3) Conceito de Árvore da Vida ou Árvore Filogenética - Todos os seres vivos descendem de um ancestral comum.
 4) A mudança das espécies é gradual, sendo inevitável que novas espécies surjam no processo de sucessão geracional.
 5) A seleção natural é o motor da mudança evolutiva, sendo definida como sucesso reprodutivo diferencial. Na medida em que a competição se dá por recursos finitos, só os melhor adaptados sobrevivem, deixando maior descendência ao longo da vida que perpetuam suas características (limite do crescimento populacional).
 Bloco de Notas de Darwin (1837)
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 A seleção natural depende de 3 pressupostos:
a) Os membros de uma espécie são diferentes entre si e a variabilidade é hereditária.
b) Todos os organismos geram mais descendentes que podem sobreviver, pois os recursos são finitos.
c) Os descendentes que sobrevivem tendem a ter fisiologia e comportamento melhor adaptados às demandas do ambiente.
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O sucesso reprodutivo diferencial constitui-se na maior possibilidade de sobrevivência da descendência que acumulou mudanças frente a variações ecossistêmicas. Se positiva gera adaptação a mudanças no meio, se negativa leva a extinção.
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Glossário Básico de Teoria Evolutiva
1) MICRO-EVOLUÇÃO: É o grau de transformação/variação intra-específica, através de seleção natural, baseada em pequenas transformações acumuladas ao longo do tempo. É resultado de adaptação ou isolamento geográfico e não quebra a unidade reprodutiva da espécie.
2) MACRO-EVOLUÇÃO: É o acúmulo de processos micro-evolutivos que gera uma nova espécie por quebra da unidade reprodutiva anterior.
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3) ESPÉCIE: O conceito biológico é por Ernest Mayr (1942) como “grupos de populações, real ou potencialmente intercruzáveis, que são reprodutivamente isoladas de grupos semelhantes”. Uma espécie forma uma comunidade reprodutiva que produz descendência fértil, mas seus membros podem não apresentar homogeneidade física. 
Joel Cracraft (1983) define o conceito filogenético de espécie, como “menor agrupamento identificável de organismos individuais em um padrão parental de descendência e ancestralidade”, frisando a relação evolutiva entre os membros de uma espécie.
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 COMO SURGEM NOVAS ESPÉCIES? 
Novas espécies surgem a partir do acúmulo de diferenças micro-evolutivas ao longo do tempo, produzindo isolamento reprodutivo. Pode ocorrer através de dois processos:
Anagênese ou Transformação= Quando uma espécie descendente evolui de outra ancestral.
 Cladogênese ou Especiação = Quando duas ou mais espécies descendentes evoluem a partir de uma população ancestral.
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4) RADIAÇÃO ADAPTATIVA: É o resultado de cladogênese ou especiação gerada por um padrão de inovação adaptativa que produz vantagens reprodutivas às condições imediatas do meio (favorece a seleção natural). Por exemplo, a evolução dos pés planos para a locomoção bípede dos hominídeos. 
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Na biologia, homologia é a semelhança entre estruturas de diferentes organismos que possuem a mesma origem embriológica.  Uma analogia é uma relação de equivalência entre dois organismos que não são relacionados evolutivamente. Estrutura análogas são o resultado de evolução convergente e são diferenciadas de estruturas homólogas. 
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A radiação adaptativa aumenta o número de espécies que passam a co-existir e competir ao longo do tempo. Porém é um processo oportunístico, sendo provável acontecer em casos de exploração de novos nichos ecológicos, mudanças ambientais ou episódios de extinção. 
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O isolamento reprodutivo pode ser gerado por dois processos:
Especiação Alopátrica (“em outro lugar”) = Quando a radiação adaptativa está relacionada à ocupação de novos nichos ecológicos ou espaços geográficos, distintos daqueles explorados pela espécie ancestral. Ocorre em pequenas populações isoladas ou periféricas, onde a variabilidade genética é menor, originando novas comunidades reprodutivas em relação à população original. 
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Especiação Simpátrica (“no mesmo local”) = Quando a radiação adaptativa está relacionada à exploração diferencial do mesmo nicho ecológico ocupado pela população ancestral. Exemplo: Radiação
adaptativa do gênero Homo a partir da incorporação de carne à dieta, através da tecnologia lítica.
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5) MUTAÇÃO = De acordo com a premissa definida por Gregor Mendel, “as características físicas são determinadas por fatores estáveis de herança” (os genes paternos e maternos). Os alelos são as variantes de cada gene, podendo ser dominantes ou recessivos. Uma mutação é definida como uma “mudança na freqüência de certos alelos em uma dada população”. Não há relação direta entre mutação e mudança fenotípica pré-determinada, já que o processo de mutações é regido pelo acaso (deriva genética) e a seleção natural rege a exclusão ou potencialização de novos padrões mutacionais. 
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Populações com alto fluxo gênico (intercruzamento) têm perfil genético mais homogênio, já populações com distribuição geográfica mais limitada tendem a ter um perfil genético próprio (populações politípicas), estando mais sujeitas a processos micro-evolutivos.
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Teorias Modernas de Evolução das Espécies:
Ao longo do século XX, os debates relativos à Teoria da Evolução giraram em torno dos ritmos do processo de mudança, dividindo-se em duas escolas: 
TEORIA SINTÉTICA OU EVOLUCIONISTA MODERNA (décadas de 1940 e 1950) – Apresenta a síntese entre a Teoria Darwiniana Clássica e a Genética, na qual novas espécies originam-se da relação entre mutação (fonte de variação) e seleção natural (aperfeiçoa a adaptação). 
TEORIA DO EQUILÍBRIO PONTUAL OU INTERMITENTE (décadas 1970 e 1980) – Revisão dos preceitos Darwinianos quanto aos ritmos da evolução, partindo de uma nova interpretação do registro fóssil (negação da idéia de “incompletude” do registro fóssil). 
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	As principais pautas da Teoria Sintética são as seguintes:
A evolução se dá de forma contínua.
A fonte da mudança/variação entre as gerações é explicada pelos processos de mutação. Contudo, a freqüência gênica é regida pela seleção natural que seleciona mutações que favoreçam a adaptação às variações ecológicas do meio (selecionistas).
3) O processo de especiação se dá por adaptação gradual às variações do meio (gradualistas).
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A Teoria do Equilíbrio Pontuado é regida pelas seguintes pautas:
1) O processo de especiação é rápido e não gradual como prevê o modelo Darwiniano. Como o processo de radiação adaptativa é oportunístico, vários ramos podem explorar nichos distintos de um mesmo ecossistema, sem competição direta. Portanto, o registro fóssil representa episódios rápidos e esporádicos de especiação (não haveria “elos perdidos” ou “elementos transicionais”).
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2) As espécies e ecossitemas tendem a ser conservadores. Na natureza a mudança não é inevitável e há pouco espaço para a evolução. Os ciclos de renovação são lentos e novas espécies só surgem a partir da extinção de velhas espécies (oportunistica).
3) A evolução é episódica e só ocorre em caso de quebra da estabilidade/equilíbrio anterior. 
4) A evolução também é aleatória, pois as mutações tendem a ser neutralistas. Seguem a tendência da espécie original e só se multiplicam se favorecem a reprodução diferencial (seleção natural). Portanto, o equilíbrio da vida é sempre intermitente ou pontual.
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5) A origem de novas espécies seria explicada através da teoria alopátrica (isolamento): novas espécies podem surgir por exploração diferencial de um mesmo nicho, não havendo competição, e este isolamento das populações marginais favorecem por seleção natural a variação genética. 
Por exemplo, a radiação adaptativa dos Australopitecus (formas gráceis e robustas) no Plioceno foi favorecida pela variação de estratégias adaptativas bípedes na exploração de nichos de mosaico (savanas/florestas). Na transição para o Pleistoceno, surge uma nova espécie marginal (Homo) que explora novo nicho através da onivoria.