quinta-feira, 26 de novembro de 2009
As evidências da evolução (parte 2)
Imaginem que um fazendeiro tem uma criação de vacas leiteiras. A produção média de cada vaca por dia é de 12 litros de leite. Ou seja, algumas vacas produzem menos e outras produzem mais do que 12L. Se esse fazendeiro cruzar somente as vacas que produzem mais do que 12L de leite/dia, a próxima geração de vacas terá uma produção média de mais de 12L de leite/dia. Então, em apenas uma única geração, grandes mudanças fenotípicas já podem ser observadas.
Vocês podem notar que uma característica foi selecionada pelo fazendeiro. E essa característica foi a produção de leite. Portanto, houve uma seleção artificial.
Esse procedimento é usado rotineiramente na agricultura e pecuária como por exemplo, para aumentar o número de ovos produzidos pelas galinhas, para deixar a carne de bois mais macia, entre outros.
A seleção artificial pode produzir mudanças profundas se mantidas por um longo período de tempo, como por exemplo, a grande variedade de raça de cachorros existentes. A manipulação dos cruzamentos de determinados cachorros começou há muito tempo, provavelmente desde a sua domesticação há mais de 14 mil anos. A gigantesca variedade de formas, tamanhos e cores que observamos nas raças de cahorros nos dias de hoje é uma consequência de todo esse processo.
O ponto principal desses exemplos é mostrar que as espécies mudam (forma ou aparência ou comportamento etc.) ao longo do tempo, sendo possível inclusive, mostrar isso experimentalmente!
Até a próxima postagem!
sábado, 22 de agosto de 2009
As evidências da evolução (parte 1)
(a) evolução;
(b) transformismo, que é a teoria que diz que as espécies mudam mas sem compartilhar ancestral comum, isto é, as espécies tem origens separadas;
(c) criação separada, que afirma que as espécies se originam separadamente e não mudam.
Podemos resumir as 3 teorias na tabela abaixo
| | espécies mudam ao longo do tempo? | espécies são derivadas de outras espécies? |
| evolução | SIM | SIM |
| transformismo | SIM | NÃO |
| criação separada | NÃO | NÃO |
Vocês podem ver que temos 2 questões-chave na evolução:
1) As espécies tem origens separadas?
2) As espécies mudam depois de sua criação?
Alguns tipos de evidências podem reponder uma ou outra questão, mas para nós o que interessa são as evidências que respondam as 2 questões.
As pessoas diferem no que elas enxergam como pricipal objeção à idéia de evolução e diferentes tipos de evidências ou argumentos são convincentes para diferentes pessoas. Por exemplo, para muitas pessoas, a dificuldade em entender a evolução se dá porque elas não enxergam as mudanças ao longo do tempo, isto é, elas não veem o cachorro do vizinho mudando e nem as plantas de seu jardim. Por isso, mostrar fósseis de animais ou plantas já extintos serve para elas verem que o mundo já foi diferente do que é atualmente.
Vamos começar discutindo a obeservação em pequena escala, que vai ser muito útil para qualquer um que tenha dúvidas sobre se as espécies podem mudar.
Em pequena escala a evolução pode ser observada na natureza. Um dos exemplos mais clássicos é a do pardal (Passer domesticus).

Ele não existia na América do Norte até 1852, quando pássaros trazidos da Inglaterra e da Alemanha foram soltos no Brooklyn, em Nova York. Logo essas aves se espalharam pelo continente, chegando em 1900 em Vancouver (Canadá), em 1933 na Cidade do México (México) e em 1974 na Costa Rica. Hoje ele pode ser encontrado em toda América do Norte. Um estudo feito em 1960 mostrou que os pardais da América do Norte apresentavam diferenças entre si em relação ao tamanho, cor e forma. Por exemplo, os pardais do noroeste do continete eram maiores e mais escuros do que o resto. Mas é importante lembrar que apesar de todas essas diferenças, todas as populações de pardais da América do Norte evoluíram de uma única população ancestral: àquela do Brooklyn de 1852. Ou seja, toda a variação na forma, cor e tamanho dos pássaros surgiu em apenas 100 gerações (os pardais possuem uma geração por ano)!!! Foram grandes mudanças e que ocorreram em um curto período de tempo. Curto o suficiente para os seres humanos conseguirem observar ao longo de uma vida. E apesar de todas essas diferenças, todos esses pardais ainda são classificados como a mesma espécie Passer domesticus.
Esse exemplo é uma evidência de que as espéçies mudam! Desse modo, podemos excluir a teoria da criação separada como uma teoria válida para explicar a história da vida na Terra. Antes de alguém falar que esse é um caso único, vale sr ressaltado que existem inúmeros outros casos como esse, alguns inclusive com mudanças evolutivas observáveis em poucos anos. Nós voltaremos a falar deles mais para frente.
É isso aí pessoal. Espero que vocês tenham curtido o assunto de hoje! Até mais!
sábado, 1 de agosto de 2009
O surgimento da Biologia Evolutiva (parte 2)
Nessa época, os anatomistas mais importantes do mundo estavam na Alemanha. Carl Gegenbauer (1826-1903) e Ernst Haeckel (1834-1919) reorientaram seus trabalhos na busca das relações evolutivas entre os grupos de animais em que eles trabalhavam.
Contudo, é importante ressaltar que muito biólogos não entenderam a evolução de acordo com o que Darwin preconizava, achando que a evolução era linear e progressiva.
Já a seleção natural foi imediatamente rejeitada pela comunidade científica por muitas razões. A principal delas era a falta de uma boa teoria da hereditariedade. Na verdade, naquela época havia várias teorias para explicar a hereditariedade e Darwin optou por escoher uma delas. O problema é que com essa teoria não seria possível a ação da seleção natural. Além disso, outras objeções a aceitação da seleção natural era o papel da aleatoriedade na evolução e a existência de estruturas não vantajosas aos organismos, como por exemplo a proto-asa de uma ave em desenvolvimento.
Os biólogos aceitavam a teoria da variação direcionada, em que a prole difere dos seus pais numa determinada direção. A teoria da herança de Lamarck foi a teoria mais popular da variação direcionada, pois segundo ele, a prole tendia a diferir de seus pais na direção das características adquiridas por eles (seus pais).
Outra coisa que é importante ser mencionada é que Darwin aceitava a herança dos caracteres adquiridos, tanto que ele a incorporou na teoria de Pângenese. Foi apenas em 1880 que um biólogo alemão, August Weissmann (1834-1914), mostrou que caracteres adquiridos não eram herdados pela prole. E como ele fez isso? Simples. Ele ficava cortando o rabo de ratos por várias gerações e observou que a prole sempre continuava a nescer com rabo.
Muitos cientistas ficavam discutindo se a evolução se daria realmente por seleção natural, ou por outro mecanismo, ou por vários outros mecanismos.
Uma grande reviravolta nessa história toda aconteceu em 1900, quando o trabalho de Gregor Johann Mendel (1822-1884) foi redescoberto por Carl Franz Joseph Erich Correns (1864-1933), Erich Tschermak von Seysseneg (1871-1862) e Hugo Marie de Vries (1848-1935). Nas primeiras 2 décadas do século 20, os primeiros mendelistas como Hugo de Vries e William Bateson (1861-1926) foram contra a teoria da seleção natural de Darwin. Eles sugeriam que a evolução se dava por grandes saltos, as chamadas macromutações. Uma macromutação é uma mudança grande e geneticamente herdável entre pais e prole.
Na verdade, o próprio mendelismo não foi amplamente aceito nessa época. Os principais opositores do medelismo eram os biometristas, que tinham em Karl Pearson (1857-1936) sua principal figura. Os biometristas estudavam não as grandes, mas as pequenas diferenças entre os organismos e desenvolviam técnicas estatísticas para descrever como a distribuição das frequências de características mensuráveis (como altura, por exemplo) passavam de geração para geração.
Alguns biometristas eram inclusive mais simpáticos ao darwinismo do que ao mendelismo.
Apesar da oposição dos biometristas, grande parte da comunidade científica estava pesquisando o mendelismo. Inclusive, alguns deles estavam interessados em conciliá-lo com a Biometria. E foi em 1918 que Ronald Aylmer Fisher (1890-1962) demonstrou que todos os resultados dos biometristas podiam ser derivados dos princípios mendelianos.
Agora, o próximo passo era mostrar que a seleção natural podia operar com o mendelismo. E isso foi feito magnificamente e matematicamente for 3 grandes cientistas, cujos nomes merecem ser lembrados por todos amantes da evolução: Ronald Fisher, John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964) e Sewall Wright (1889-1988). Eles foram os pais do Neodarwinismo, também chamado de Teoria Sintética da Evolução ou Síntese Moderna, ou seja, a união do darwinismo com o mendelismo.
A velha disputa entre Darwin e Mendel chegava ao fim. O que faltou por cerca de meio século na teoria da seleção natural tinha agora uma sólida base numa bem testada teoria da hereditariedade, o mendelismo.
Pode-se dizer também que Fisher, Haldane e Wright também foram os pais da Genética de Populações. Os trabalhos clássicos sobre a teoria da genética de populações mostraram que a seleção natural podia trabalhar com os tipos de variação observados em populações naturais e as leis de herança mendeliana. Ou seja, nenhum outro processo era necessário, nem a herança dos caracteres adquiridos, nem a variação direta e nem as macromutações.
Depois do neodarwinismo um novo campo de estudos surgiu na Biologia: a Genética Evolutiva, que começou praticamente com Theodosius Hryhorovych Dobzhansky (1900-1975) estudando populações naturais de Drosophila.
Depois da genética de populações o neodarwnismo se espalhou para outras áreas da biologia evolutiva. A especiação foi um exemplo. Antes do neodarwinismo ela era explicada por macromutação ou herança dos caracteres adquiridos. O trabalho clássico que abordou esse assunto foi "Sistemática e Origem das Espécies" de Ernst Mayr (1904-2005). Para Mayr, o conceito de espécies tinha que estar mais relacionada com a genética de populações do que com o conceito tipológico, pois a idéia de um "tipo" para uma espécie não tem sentido em um conjunto gênico contendo muitos genótipos.
A genética de populações definiu os membros de uma espécie através da habilidade deles em cruzarem e não pela semelhança morfológica em relação a um "tipo". O neodarwinismo estava agora também na sistemática.
Na década de 1930 os paleontologistas ainda achavam que a evolução dos fósseis era explicada por processos ortogenéticos, que seria uma tendência herdável e inexplicável de uma espécie evoluir para uma certa direção. Foi em 1944 que o paleontologista George Gaylord Simpson (1902-1984) trouxe o darwinismo para a paleontologia.
Todos os grandes nomes do neodarwinismo se reuniram em 1947 para um simpósio em Princeton. Esse evento é considerado simbolicamente como o momento em que o neodarwinismo se espalhara por toda a Biologia.
Bom pessoal, espero que vocês tenham curtido um pouco dessa viagem. Nosso próximo assunto será sobre as evidências da evolução. Não percam!
domingo, 12 de julho de 2009
O surgimento da Biologia Evolutiva (parte 1)
Em 2009 comemora-se 200 anos do nascimento de Charles Darwin e 150 anos do lançamento do livro "A Origem das Espécies". O blog "Hoje tem jogo da Seleção Natural" tem como principal objetivo divulgar a Evolução de uma maneira "leve" e sem traumas. Além disso, pretendo passar a vocês a história, e os principais conceitos e personagens da Biologia Evolutiva. Para tanto, vou me basear no livro “Evolução” do biólogo norte-americano Mark Ridley. Alguns assuntos serão retirados de renomadas revistas científicas internacionais para vocês ficarem sabendo o que está acontecendo de mais atual nessa fascinante área não só da biologia, mas das ciências em geral!
A Evolução por seleção natural é uma das idéias mais poderosas da Ciência e é a idéia que unifica toda a biologia. A importância da Evolução na biologia foi resumida (de uma forma até exagerada) por um dos mais importantes estudiosos da Evolução, Theodosius Dobzhansky, na seguinte frase: “nada na biologia faz sentido, exceto à luz da evolução”.
Evolução significa mudança (e não progresso, como estamos acostumados a ler e ouvir na linguagem popular). Mudança na forma (desde sequências de DNA até aquelas mais evidentes aos nossos olhos) e no comportamento dos organismos. Além disso, é fundamental que essas mudanças sejam observadas entre gerações, ou seja, as mudanças que um organismo sofre do nascimento até sua morte não são evolutivas e sim de desenvolvimento.
Antigamente, Evolução significava “desenvolvimento”. Foi a partir do livro “A Origem das Espécies” de Charles R. Darwin que a palavra ganhou o sentido atual. Aliás, Darwin não usa a palavra Evolução no livro dele.
Vocês vão me acompanhar numa jornada que começará com os acontecimentos que levaram ao surgimento da Biologia Evolutiva, passearemos por tópicos como Genética Evolutiva, Adaptação e Seleção Natural, Evolução e Diversidade, até chegar a Paleobiologia e Macroevolução, onde conversaremos sobre fósseis, taxas de evolução, mudanças macroevolutivas, coevolução e extinção.
Sejam bem-vindos ao fantástico mundo da Evolução!!!
O surgimento da Biologia Evolutiva (parte 1)
A Biologia Evolutiva surge em 1859 com o lançamento do livro “A Origem das Espécies” do inglês Charles Robert Darwin (1809-1882).
Durante muito tempo, os cientistas acreditavam que as espécies nunca mudavam. Essa linha de pensamento, chamada de Fixismo, até era contestada por alguns pesquisadores, mas eles não conseguiam explicar por quê as espécies mudavam.
Um dos corajosos cientistas que desafiou a linha de pensamento dominante na época, isto é, o fixismo, foi o francês Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829). Geralmente, Lamarck é atualmente lembrado como “o cara que estava errado”, mas ele teve um papel fundamental na história justamente por se opor ao fixismo numa época que poucas pessoas se atreviam a fazê-lo.
De acordo com Lamarck, as espécies mudavam indefinidamente ao longo do tempo, ou seja, nunca se extinguiam mas se transformavam em outras espécies. Essa idéia recebeu o nome de Transformismo.
Ele deu duas justificativas para explicar como as espécies mudariam:
1ª) os organismos teriam uma “força interna” (de causa desconhecida) que faria com que seus descendentes fossem diferentes;
2ª) os organismos poderiam adquirir modificações ao longo de suas vidas que seriam transmitidas a seus filhos e assim por diante, até que uma quantidade suficiente de alterações dariam origem a uma nova espécie. Essa idéia tem o nome de herança dos caracteres (ou características) adquiridos.
É importante lembrar que Lamarck não inventou a idéia da herança dos caracteres adquiridos. Essa idéia já era discutida por Platão na Grécia antiga.
Em resposta as idéias de Lamarck, Georges Cuvier (1769-1832), um importante anatomista da França e principal rival de Lamarck, usou sua grande influência para reforçar a idéia do fixismo entre os biólogos da época. Essas idéias chegaram até a Inglaterra graças a Richard Owen (1804-1892), biólogo inglês que estudou com Cuvier em Paris.
Nessa época em que o fixismo era a principal linha de pensamento sobre a origem e permanência das espécies na Terra, Charles Darwin fez uma viagem de cinco anos (1832-1837) pelo mundo a bordo do navio HMS Beagle. Contudo, pode-se dizer que o período mais importante para a Evolução foi durante o ano seguinte a sua chegada em 1837-1838. Foi nesse período, quando organizava o material que ele havia coletado na sua viagem que Darwin percebeu que deveria ter anotado a procedência das amostras de tentilhões que ele coletou nas Ilhas Galápagos, pois as aves de cada ilha era diferente uma da outra. Ele percebeu que cada ilha tinha sua própria espécie. A partir daí, deve ter sido fácil imaginar que todos evoluíram de um mesmo ancestral comum. Dessa maneira, outra importante conclusão era que as espécies podiam sim mudar, o que ia contra idéia do fixismo.
Entretanto, ainda faltava explicar por que as espécies mudam. Para achar essa explicação Darwin chegou inclusive a ler diversas idéias, inclusive as de Lamarck, mas nenhuma explicava porque as espécies são tão bem desenhadas para a vida, ou seja, nenhuma explicava a adaptação. Foi apenas quando lia os trabalhos de Thomas Robert Malthus (1766-1834), que mostrava que a quantidade de comida na Terra não seria suficiente para alimentar toda sua população, foi que Darwin percebeu que a tendência era de que apenas alguns indivíduos de uma geração sobrevivem e conseguem gerar descendentes. Dessa maneira, formas que são bem adaptadas para sobreviver vão deixar mais descendentes e assim, aumentar de freqüência na população. Quem vai “determinar” quem é o mais adaptado será o meio ambiente. A maneira que esse processo continua, uma nova espécie deverá ser formada.
Darwin trabalhou nessa teoria por 20 anos até receber uma carta de outro naturalista inglês, Alfred Russel Wallace (1823-1913), que independente de Darwin, também tinha chegado à idéia de seleção natural para a evolução das espécies. Aliás, por causa disso, Wallace também merece lugar de destaque na Biologia. Sabendo da relevância das descobertas de Darwin, dois importantes cientistas ingleses e grandes amigos dele, Charles Lyell (1797-1875) e Joseph Dalton Hooker (1817-1911) sugeriram que Darwin anunciasse suas idéias em conjunto com Wallace na Sociedade Linneana de Londres, em 1858, ano em que grande parte do livro “A Origem das Espécies” já estava escrito.
Na próxima semana vamos ver como foi que as idéias de Darwin e Wallace foram recebidas pela comunidade. Não percam!