3º Ano - Ensino Médio - Noturno - Biologia - Energia.

TEMA: Evidências da evolução 

POR DENTRO DOS CONCEITOS… 

Evidências Evolutivas 

Para estudar a história evolutiva dos seres vivos, os cientistas fazem uma série de análises anatômicas, embriológicas, fisiológicas e moleculares entre os organismos atuais. Além disso, eles estudam os fósseis que se formaram há milhões de anos a partir de seres vivos. Os amonites, por exemplo, foram moluscos marinhos com a concha formada por câmaras adicionadas conforme o animal crescia. O registro dos amonites apareceu pela primeira vez em rochas de 400 milhões de anos e estima-se que sua extinção ocorreu há 65 milhões de anos. 

Entender a evolução dos seres vivos e suas relações de parentesco exige a análise de muitas evidências. Dentre elas, destacam-se os fósseis, as homologias, os órgãos vestigiais, os dados moleculares e a embriologia comparada. 

A) FÓSSEIS 

Chamamos de fóssil (do latim fossile = extraído da terra) os restos de seres vivos de épocas passadas ou ainda qualquer vestígio deixado por eles: pegadas, túneis (feitos por vermes marinhos), etc. 

Um fóssil só se forma em condições muito especiais, pois, normalmente, o organismo morto é comido por animais ou decomposto por fungos e bactérias. Os tecidos moles têm mais chance de serem comidos e decompõem-se mais rapidamente que as partes duras (ossos, conchas, etc.); estas, portanto, apresentam mais chance de formarem fósseis. 

De qualquer modo, só haverá fossilização se a morte do organismo ocorrer em condições que favoreçam esse fenômeno. Os fósseis podem se formar com mais facilidade quando um animal é soterrado por sedimentos (areia ou argila) no fundo de lagos e mares ou no leito de rios. Com o tempo, os sedimentos se compactam e formam rochas (Figura 06).

Estudando fósseis de ossos das pernas de um animal, por exemplo, podemos ter ideia de sua altura e de seu peso. Já os dentes podem indicar o tipo de alimentação, pois cada animal possui adaptações ao ambiente em que vive e a determinado modo de vida: carnívoros, por exemplo, têm dentes geralmente pontiagudos e afiados, o que lhes permite prender, perfurar e comer carne. 

Os dados obtidos pelo estudo dos fósseis são confrontados com outras evidências, como as obtidas pelo estudo comparado da anatomia e da embriologia dos organismos atuais e de suas proteínas e ácidos nucleicos. Esses estudos indicam que os peixes devem ter surgido antes dos anfíbios; estes, antes dos répteis, que surgiram antes das aves e dos mamíferos. Essa sequência é confirmada pela idade relativa dos fósseis de cada grupo. 

B) HOMOLOGIA 

Estruturas homólogas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função. São exemplos de estruturas homólogas entre si: os ossos dos braços dos seres humanos, dos membros anteriores dos cavalos, das asas dos morcegos e das nadadeiras das baleias (Figura 07). Eles são homólogos porque derivam dos ossos dos membros anteriores presentes no grupo ancestral que deu origem aos mamíferos. Nesses casos, como essas estruturas não desempenham a mesma função nos organismos mencionados, fala-se em divergência evolutiva.

Existem, no entanto, estruturas homólogas que também estão adaptadas a uma mesma função. É o caso dos ossos das nadadeiras anteriores das baleias e dos golfinhos, ambos mamíferos com os membros anteriores modificados para a vida em ambiente aquático. 

Nos estudos de relações de parentesco evolutivo, devem ser considerados nas comparações apenas caracteres homólogos. 

O conceito de homologia pode ser aplicado não apenas a órgãos, mas a outras características: anatômicas, embriológicas, comportamentais e moleculares (como a sequência de aminoácidos de uma proteína ou a sequência de nucleotídeos no DNA ou RNA). É com base em todo um conjunto de semelhanças (homologias) entre dois ou mais grupos, que podemos supor uma ancestralidade comum. 

No caso dos mamíferos, um ancestral exclusivo desse grupo deu origem a um grande número de espécies adaptadas a condições de vida muito diferentes. Chamamos esse fenômeno irradiação adaptativa. Como resultado dessa evolução, os ossos dos membros anteriores dos mamíferos sofreram modificações e hoje desempenham diferentes funções: correr (cavalo); manipular objetos (ser humano); nadar (baleia); cavar (tatu); voar (morcego); etc. 

Há, no entanto, caracteres que se assemelham simplesmente por exercerem a mesma função, mas não derivam de modificações de estruturas semelhantes, já existentes em um ancestral comum exclusivo. Estas são semelhantes apenas quanto à função e são chamadas estruturas análogas. Esse tipo de semelhança não é usado nos estudos que visam estabelecer relações de parentesco evolutivo. 

São análogas, por exemplo, as asas das aves e as dos insetos: ambas desempenham a mesma função, que é o voo, mas não são derivadas das mesmas estruturas presentes em um ancestral comum exclusivo entre aves e insetos (Figura 08). 

As estruturas análogas são fruto do que se chama evolução convergente (ou convergência evolutiva). Nesse processo a semelhança se deve apenas à adaptação a uma condição ecológica semelhante. A evolução dessas estruturas ocorre de forma independente em dois ou mais grupos de seres vivos que não possuem um ancestral comum mais recente e exclusivo.

C) ÓRGÃOS VESTIGIAIS 

Outra evidência da evolução são os órgãos vestigiais, órgãos atrofiados, que não desempenham mais sua função original. São exemplos o apêndice vermiforme humano e os ossos vestigiais de membros posteriores em algumas baleias e serpentes (Figura 09).

A presença de ossos vestigiais de membros posteriores em baleias e serpentes indica que esses animais descendem de espécies com pernas que se adaptaram a um novo modo de vida. Nas baleias, a perda dos membros posteriores diminuiu o atrito com a água, tornando mais eficiente o deslocamento do animal no ambiente aquático. Nas serpentes, essa perda pode ter facilitado o deslizamento delas por fendas estreitas entre pedras e sua entrada em buracos no solo. 

D) DADOS MOLECULARES 

Em termos moleculares, quanto maior a diferença na sequência de ácidos nucleicos e nas proteínas de duas espécies, maior a distância evolutiva entre elas. Assim, as semelhanças na sequência dos aminoácidos de uma proteína ou de nucleotídeos do DNA podem indicar o grau de parentesco entre duas espécies. 

Quanto maior for a semelhança nas sequências das bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos, ou quanto maior a semelhança entre as proteínas dessas espécies, maior será a proximidade evolutiva entre elas. 

E) EMBRIOLOGIA COMPARADA 

O estudo comparado da embriologia de diversos vertebrados mostra a grande semelhança de padrão de desenvolvimento inicial. À medida que o embrião se desenvolve, surgem características individualizantes e as semelhanças diminuem. 

Quanto mais diferentes são os organismos, menor é a semelhança no desenvolvimento embrionário (Figura 10).

PARA SABER MAIS

Evidências da Evolução Biológica

 ATIVIDADES 

01 – (UFU) Estudar a evolução de um determinado grupo de organismos é algo complexo, difícil mesmo. Como saber quais etapas evolutivas se sucederam na evolução? O que veio primeiro? Nesse sentido os cientistas têm buscado na natureza provas da evolução. Essas provas aparecem principalmente de duas maneiras básicas. 

Pergunta-se: Quais são essas duas maneiras pelas quais os cientistas têm estudado a evolução? 

02 – (UNICAMP/2009) Várias evidências científicas comprovam que as aves são descendentes diretas de espécies de dinossauros que sobreviveram ao evento de extinção em massa que assolou o planeta 65 milhões de anos atrás. O achado mais recente, um dinossauro emplumado chamado ‘Epidexipteryx hui’, foi apresentado na revista “Nature”. Alguns dinossauros menores adquiriram a capacidade de voar, e foram eles, provavelmente, que sobreviveram ao cataclismo e deram origem às aves modernas. 

(Adaptado de Herton Escobar, “Curiosidades e maravilhas científicas do mundo em que vivemos”. 

https://www.estadao.com.br/vidae/imagineso_265208,0.htm. Acessado em 27/10/2008.) 

a. Conforme o texto, as aves provavelmente seriam descendentes de um grupo de dinossauros, relação cada vez mais evidenciada pelo estudo dos fósseis. Contudo, as aves modernas diferem dos répteis quanto ao sistema respiratório, diferença essa que pode ser considerada uma adaptação ao vôo. Que diferença é essa e como ela está relacionada ao voo? 

b. A capacidade de voar ocorre não só em aves, mas também em mamíferos, como os morcegos, e em insetos. Os pesquisadores explicam que as asas podem ser órgãos homólogos, em alguns casos, e órgãos análogos, em outros. Indique em quais dos animais citados as asas são órgãos homólogos e em quais são órgãos análogos. Em que diferem esses dois tipos de órgãos? 

03 – (UFU-MG) Quando a semelhança entre estruturas animais não é sinal de parentesco, mas conseguida pela ação da seleção natural sobre espécies de origens diferentes, fala-se em: 

a. convergência adaptativa. 

b. isolamento reprodutivo. 

c. irradiação adaptativa. 

d. isolamento geográfico. 

e. alopatria. 

04 – (UFPI) A figura a seguir mostra o desenvolvimento embrionário de diferentes vertebrados.

Observando-a com atenção, pode-se concluir corretamente que: 

a. Existe uma grande semelhança no desenvolvimento embrionário dos diferentes animais, sobretudo nos primeiros estádios. 

b. A presença de cauda é uma característica comum nos estádios finais do desenvolvimento dos diferentes animais. 

c. Os estádios jovens do desenvolvimento embrionário de um animal são bastante diferentes dos estádios jovens do desenvolvimento embrionário de seus ancestrais. 

d. Uma ancestralidade comum não pode ser evidenciada através da observação do desenvolvimento embrionário. 

e. Quanto mais diferentes são os organismos, maior a semelhança embrionária entre eles.