O que é a Teoria da Evolução de Darwin?

A teoria da evolução por seleção natural foi formulada pela primeira vez em A Origem das Espécies, de Charles Darwin, publicado em 1859.

Em seu livro, Darwin descreve como os organismos se desenvolvem ao longo de gerações através da herança de características físicas ou comportamentais. A teoria começa com a suposição de que dentro de uma população existem diferenças em características, como a forma do bico de um dos tentilhões de Galápagos estudados por Darwin.

De acordo com a teoria, indivíduos com características que lhes permitem se adaptar ao seu ambiente podem ser mais capazes de sobreviver e ter mais descendentes que herdarão essas características.

Indivíduos com traços menos adaptativos são menos propensos a sobreviver para transmiti-los. Com o tempo, as características que permitem que as espécies sobrevivam e se reproduzam se tornarão mais comuns em uma população, e a população mudará ou evoluirá. Darwin sugeriu que, por meio da seleção natural, espécies geneticamente diversas poderiam surgir de um ancestral comum.

Mas Darwin não conhecia o mecanismo de transmissão dos signos. Ele não sabia nada sobre genética, o mecanismo pelo qual os genes codificam certas características, e essas características são passadas de geração em geração.

Ele também não sabia sobre a mutação genética, que é a fonte da variabilidade natural. Mas pesquisas futuras de geneticistas forneceram o mecanismo e evidências adicionais para a evolução por seleção natural.

Darwin escolheu o termo "seleção natural" para contrastá-lo com "seleção artificial", na qual os criadores selecionam certas características que consideram desejáveis. Com a seleção natural, é o ambiente natural, e não o homem, que seleciona.

A seleção natural pode alterar ligeiramente uma espécie, fazendo com que uma população mude de cor ou tamanho ao longo de várias gerações. Quando esse processo ocorre em um período de tempo relativamente curto e dentro de uma espécie ou pequeno grupo de organismos, os cientistas chamam de microevolução.

Mas com tempo suficiente e mudanças acumuladas, a seleção natural pode criar espécies inteiramente novas, um processo conhecido como "macroevolução". Foi esse processo de longo prazo que transformou dinossauros em pássaros, mamíferos anfíbios (como o Indohus) em baleias e o ancestral comum de grandes macacos e humanos nos humanos, chimpanzés e gorilas que conhecemos hoje.

Darwin também descreveu uma forma de seleção natural que depende do sucesso de um organismo em atrair um parceiro, um processo conhecido como seleção sexual. A plumagem colorida dos pavões e os chifres dos cervos machos são exemplos de traços que evoluíram como resultado dessa seleção.

Um dos melhores exemplos de seleção natural que os cientistas têm é a evolução das baleias. Usando a teoria de Darwin como guia e entendendo como a seleção natural funciona, os biólogos determinaram que a transição dos primeiros ancestrais das baleias da terra para a água ocorreu em uma série de etapas previsíveis.

A evolução do espiráculo, por exemplo, pode ter começado com mudanças genéticas aleatórias que fizeram com que pelo menos uma baleia tivesse narinas mais para trás na cabeça.

Baleias com essa adaptação estariam melhor adaptadas ao estilo de vida marinho, pois não precisariam ressurgir totalmente para respirar. Tais indivíduos foram mais bem sucedidos e tiveram mais descendentes. Mais mudanças genéticas ocorreram nas gerações posteriores, fazendo com que o nariz se movesse mais para trás na cabeça.

Outras partes do corpo das primeiras baleias também mudaram. As patas dianteiras tornaram-se nadadeiras. As patas traseiras se foram. Seus corpos se tornaram mais aerodinâmicos e eles têm barbatanas de cauda para melhor se mover na água.

Embora os cientistas pudessem prever como deveriam ser as primeiras baleias, por muito tempo elas não tiveram evidências fósseis para apoiar sua afirmação. Os criacionistas viam essa ausência não apenas em relação à evolução das baleias, mas de forma mais geral como evidência de que a evolução não ocorreu.

No entanto, desde o início da década de 1990, os cientistas encontraram evidências em paleontologia, biologia do desenvolvimento e genética para apoiar a ideia de que as baleias evoluíram de mamíferos terrestres. As mesmas linhas de evidência apoiam a teoria da evolução como um todo.

Na primeira edição de A Origem das Espécies, Darwin especulou sobre como a seleção natural poderia ter causado a evolução de um mamífero terrestre para uma baleia. Como exemplo hipotético, Darwin usou ursos negros norte-americanos (Ursus americanus), que capturavam insetos nadando na água com a boca aberta.

“Não vejo nada de difícil no fato de que, por seleção natural, a raça dos ursos se tornou mais aquática em sua estrutura e hábitos, com bocas cada vez maiores, até que apareceu um monstro como uma baleia”, refletiu.

A ideia não foi bem recebida pelo público ou outros cientistas. Darwin ficou tão envergonhado com o ridículo que recebeu que a passagem sobre o urso nadador foi removida das edições posteriores do livro. Os cientistas agora sabem que Darwin teve a ideia certa, mas o animal errado. Em vez de ursos, ele deveria ter olhado para vacas e hipopótamos.

Darwin não foi o primeiro e nem o único cientista a desenvolver a teoria da evolução. Na mesma época que Darwin, o biólogo britânico Alfred Russel Wallace, independentemente de Darwin, avançou a teoria da evolução por seleção natural, que não foi levada a sério.

Enquanto isso, o biólogo francês Jean-Baptiste Lamarck sugeriu que um organismo poderia transmitir características para seus descendentes, embora estivesse errado sobre alguns detalhes.

Como Darwin, Lamarck acreditava que os organismos se adaptam ao ambiente e transmitem essa adaptação. Ele achava que os organismos fazem isso mudando seu comportamento e, portanto, seus corpos – como atletas se exercitando e se divertindo – e que essas mudanças são transmitidas aos descendentes.

Por exemplo, Lamarck acreditava que as girafas originalmente tinham pescoços mais curtos, mas à medida que as árvores ao redor delas cresciam, elas estendiam seus pescoços para alcançar folhas saborosas, e seus descendentes gradualmente desenvolveram pescoços cada vez mais longos.

Lamarck também acreditava que a vida de alguma forma evoluiu de formas simples para formas mais complexas.

Embora Darwin não tivesse certeza sobre o mecanismo de transmissão de traços, ele não acreditava que a evolução necessariamente levasse a uma maior complexidade - ao contrário, ele acreditava que a complexidade surge como resultado da seleção natural.

A visão darwiniana da evolução das girafas é que as girafas têm uma variação natural no comprimento do pescoço e que aquelas com pescoços mais longos são mais bem adaptadas para sobreviver e se reproduzir em um ambiente cheio de árvores altas, de modo que as gerações posteriores tiveram mais oportunidades de sobreviver e se reproduzir e viver mais tempo. girafas de pescoço.

A principal diferença entre as ideias lamarckianas e darwinianas da evolução das girafas é que não há nada na explicação darwiniana sobre girafas esticando seus pescoços e transmitindo características adquiridas.

Ao mesmo tempo, Darwin não sabia nada sobre genética. Ele observou o padrão de evolução, mas realmente não sabia sobre o mecanismo. Isso veio mais tarde com a descoberta de como os genes codificam várias características biológicas ou comportamentais e como os genes são passados ​​de pais para filhos. A inclusão da genética na teoria de Darwin é conhecida como a "síntese evolutiva moderna".

As mudanças físicas e comportamentais que possibilitam a seleção natural ocorrem no nível do DNA e dos genes em gametas, espermatozóides ou óvulos, por meio dos quais os pais passam o material genético para seus descendentes. Tais mudanças são chamadas de mutações. As mutações são a matéria-prima sobre a qual a evolução opera.

As mutações podem ser causadas por erros aleatórios na replicação ou reparo do DNA, danos químicos ou de radiação. As mutações são geralmente prejudiciais ou neutras, mas em casos raros uma mutação pode ser benéfica para um organismo. Se assim for, então se tornará mais comum na próxima geração e se espalhará por toda a população.

Assim, a seleção natural direciona o processo evolutivo, mantendo e acrescentando mutações benéficas e descartando as ruins. As mutações são aleatórias, mas a seleção para elas não é aleatória.

Mas a seleção natural não é o único mecanismo para a evolução dos organismos. Por exemplo, os genes podem ser passados ​​de uma população para outra quando os organismos migram ou imigram, um processo conhecido como fluxo gênico. E a frequência de certos genes também pode mudar aleatoriamente, o que é chamado de deriva genética.

A teoria da evolução é uma das teorias mais bem fundamentadas da história da ciência. Isso é apoiado por dados de uma ampla variedade de disciplinas científicas, incluindo genética, que mostram que diferentes espécies têm semelhanças em seu DNA.

Há também evidências que apoiam a teoria da evolução em paleontologia e geologia. Isso é conseguido através do registro fóssil, que mostra como as espécies que existiam no passado diferem das que existem hoje.

Há também evidências para a teoria de Darwin encontradas na biologia do desenvolvimento. Espécies que parecem muito diferentes quando adultas passam por estágios semelhantes de desenvolvimento embrionário, sugerindo um passado evolutivo comum.

Evidências críticas foram descobertas em 1994, quando paleontólogos encontraram os restos fossilizados de Ambulocetus natans, que significa "baleia nadadora". Tinha dedos e pequenos cascos nas patas dianteiras, mas as patas traseiras eram enormes em comparação com o seu tamanho. O animal estava claramente adaptado para nadar, mas também era capaz de se mover desajeitadamente em terra, como uma foca.

Enquanto nadava, a criatura antiga se movia como uma lontra, empurrando com as patas traseiras e balançando a coluna e a cauda.

As baleias modernas se impulsionam na água com chutes poderosos de suas barbatanas caudais horizontais, mas A. natans ainda tinha uma cauda parecida com um chicote e precisava usar suas pernas para fornecer a maior parte da propulsão necessária para se impulsionar pela água.

Nos últimos anos, mais e mais dessas espécies de transição, ou "elos perdidos", foram descobertos, confirmando ainda mais a teoria de Darwin. Por exemplo, em 2007, os geólogos descobriram um fóssil de um extinto mamífero aquático do tamanho de um gato chamado Indohuis, com cascos e uma cauda longa.

Os cientistas acreditam que o animal pertencia a um grupo de cetáceos como o Ambulocetus natans. Esta criatura é considerada o "elo perdido" entre os artiodáctilos - um grupo de mamíferos ungulados (artiodáctilos) que inclui hipopótamos, porcos e vacas - e as baleias.

Os pesquisadores sabiam que as baleias estavam relacionadas aos artiodáctilos, mas antes da descoberta desse fóssil, não havia artiodáctilos conhecidos que compartilhassem características físicas com as baleias. Afinal, os hipopótamos, considerados os parentes mais próximos dos cetáceos, são muito diferentes das baleias.

O Indohyus, por outro lado, era artiodáctilo, conforme indicado pela estrutura de seus cascos e tornozelos, e também tinha algumas semelhanças com as baleias, por exemplo, na estrutura de suas orelhas.

Os dados genéticos também apoiam a ideia de que as baleias evoluíram de mamíferos terrestres e fornecem informações sobre a ramificação exata da árvore evolutiva.

Por exemplo, em 1999, pesquisadores relataram na revista Proceedings of the National Academy of Sciences que, de acordo com uma análise genética de sequências de "genes saltadores" que se copiam e se colam em genomas, os hipopótamos eram os parentes vivos mais próximos das baleias. Até 1985, os pesquisadores acreditavam que os porcos eram mais próximos das baleias, mas um estudo de 1999 refutou essa ideia.

Em 2019, pesquisadores relataram na revista Science Advances quais genes no genoma da baleia foram inativados à medida que a criatura evoluiu de mamíferos terrestres.

Os cientistas poderiam dizer que alguns genes, incluindo os envolvidos na formação da saliva, foram inativados porque as baleias têm resquícios deles nos genomas, que os pesquisadores chamam de fósseis genômicos. Isso indica que as baleias evoluíram de criaturas produtoras de saliva.

Há também evidências para a evolução dos cetáceos da biologia do desenvolvimento. A biologia do desenvolvimento ilustra o fato de que animais que são muito diferentes quando adultos compartilham semelhanças como embriões porque estão evolutivamente relacionados.

Por exemplo, em cetáceos, como embriões, os membros posteriores começaram a se desenvolver, que desaparecem mais tarde no processo de desenvolvimento, enquanto os membros anteriores permanecem e se desenvolvem em nadadeiras. Isso sugere que os cetáceos evoluíram de um ancestral de quatro patas.

A evolução é bem apoiada pelos muitos exemplos de mudanças nas espécies que levaram à variedade de vida que vemos hoje.

A seleção natural, ou, em outras palavras, variabilidade, hereditariedade e aptidão diferencial, é a teoria básica da biologia moderna. Isso é para a biologia o que a mecânica quântica e a relatividade especial são para a física, ou o modelo do átomo é para a química.

Autor: Vitalii Babkin