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

TEMA: Seleção Natural e Adaptação 

FIQUE POR DENTRO DOS CONCEITOS... 

A Seleção Natural 

OS TRABALHOS DE DARWIN 

Entre dezembro de 1831 e outubro de 1836, o naturalista inglês Charles Darwin (1809-1882) realizou uma viagem ao redor do mundo (Figura 04) a bordo do navio H. M. S. Beagle. Durante essa viagem, Darwin coletou muitos animais, plantas e fósseis de diferentes locais por onde o navio passou. Com base em muitas observações da natureza, ele começou a contestar a imutabilidade das espécies.

Darwin esteve no Brasil por duas vezes, nos trajetos de ida e de volta de sua viagem. Passou por Fernando de Noronha, Salvador, Recife, Abrolhos e Rio de Janeiro. Ficou fascinado com a exuberância da floresta tropical, mas chocado com a escravização. 

Na Argentina, Darwin encontrou fósseis de estranhos animais gigantescos. Alguns eram semelhantes às preguiças e outros se pareciam com tatus. Como Darwin não conseguiu identificá-los, enviou os fósseis a Londres, onde eles foram analisados por outros cientistas, que identificaram semelhanças entre eles e os tatus e preguiças atuais. 

Isso fez com que Darwin se perguntasse por que os fósseis dos animais gigantes estavam nos mesmos lugares onde, hoje, podiam ser encontrados seus semelhantes em escala reduzida. A explicação poderia estar na transformação das espécies a partir de ancestrais comuns, por meio da descendência com modificações. Darwin observou também que um mesmo tipo de animal mostrava diferenças de acordo com a região onde era encontrado: por exemplo, a ema encontrada ao norte da Patagônia era um pouco diferente da ema do sul da Patagônia (a Patagônia está localizada no sul do Chile e da Argentina). 

Darwin passou quatro semanas no arquipélago de Galápagos, um conjunto de ilhas vulcânicas no oceano Pacífico, a cerca de 970 Km da costa ocidental da América do Sul. Ele observou que lá havia vários animais que não existiam em nenhum outro lugar, como iguanas marinhas, tartarugas de grande porte e algumas espécies de aves, como os pássaros do grupo dos fringilídeos (família Fringillidae), que ficaram conhecidos como tentilhões de Darwin. 

Durante a visita às ilhas, Darwin não deu muita atenção a essas aves, que se diferenciavam principalmente pelo tamanho e formato do bico. Só começou a pensar a respeito quando retornou à Inglaterra e, consultando especialistas, descobriu que elas eram de espécies diferentes. 

Darwin notou que as diferentes espécies de tentilhões do arquipélago eram muito parecidas com outra espécie da mesma ave que vivia no continente vizinho, cujo clima e outras condições ambientais eram diferentes daquelas existentes nas ilhas. Supôs, então, que, ao contrário do que pensavam os fixistas, as espécies do arquipélago não deveriam ter surgido nas próprias ilhas e permanecido imutáveis, mas teriam se originado de espécies provenientes do continente, o que explicaria a semelhança entre elas. Ao longo do tempo, essas espécies teriam se diversificado e se adaptado às condições do ambiente. Por exemplo, o formato do bico estaria adaptado ao tipo de alimentação disponível no local ocupado por elas. 

Os grandes questionamentos que surgiram então foram: Por que as ilhas do arquipélago, que apresentavam solo e clima muito semelhantes, não tinham a mesma flora e a mesma fauna? Por que elas apresentavam flora e fauna muito mais parecidas com as existentes nas regiões continentais vizinhas do que parecidas entre si? E por que, como Darwin teve a chance de observar, havia duas espécies de ema (Rhea americana e Rhea pennata) em regiões tão próximas da América do Sul? Era difícil responder a essas e a outras perguntas com base no fixismo. No entanto, era possível respondê-las caso se admitisse que espécies semelhantes seriam descendentes de uma espécie ancestral comum, existente no passado, e teriam surgido por meio de uma série de modificações. Essa é a ideia de descendência com modificação a partir de um ancestral comum, defendida por Darwin. 

Nos 20 anos que se seguiram após seu retorno, Darwin trabalhou em muitos outros projetos de pesquisa e amadureceu suas ideias sobre evolução. Inclusive, foi muito influenciado pelas ideias do religioso e economista político inglês Thomas R. Malthus (1766-1834), que defendia que a principal causa da miséria era o descompasso entre o crescimento das populações e a capacidade de produção de alimentos, que não crescia na mesma proporção. 

Usando a essência do pensamento de Malthus, Darwin postulou que o número de indivíduos de uma espécie produzidos a cada geração é geralmente maior que o número de indivíduos que o meio pode sustentar. Isso os levaria a competir entre si por recursos, principalmente alimento. 

Como os indivíduos de uma população sempre apresentam variações entre si, alguns estarão mais aptos a vencer essa competição. Assim, os indivíduos que sobrevivem e se reproduzem a cada geração são, preferencialmente, os que apresentam características que permitem melhor adaptação às condições ambientais. 

Na mesma época, o naturalista inglês Alfred Russel Wallace (1823-1913) realizou no período de 1848 a 1850 uma viagem pelo Amazonas, acumulando valiosa coleção de organismos dessa região, que infelizmente foi perdida em um incêndio quando retornava à Inglaterra. Wallace sobreviveu a esse acidente e conseguiu salvar muitas de suas anotações, que se tornaram a base para a publicação de um livro. Depois, viajou pelo arquipélago malaio entre 1854 e 1862, retornando ao seu país, onde se dedicou a inúmeras pesquisas científicas e à publicação de muitos livros. 

Quando Wallace estava no arquipélago malaio, escreveu uma carta a Darwin apresentando as ideias que vinha desenvolvendo a respeito de evolução das espécies por seleção natural. Ao ler a carta de Wallace, Darwin constatou a semelhança com ideias que ele também vinha desenvolvendo. 

Desse modo, em 1858, Darwin e Wallace escreveram separadamente textos sobre evolução por seleção natural que foram apresentados à comunidade científica. 

Em 1859, Darwin publicou o livro que começou a mudar a história da Biologia: A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida. 

Em seu livro, Darwin propunha algumas premissas (que serão discutidas mais adiante), e, dentre elas, duas ideias centrais: 

• todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns; 

• a seleção natural atua sobre as variações individuais, favorecendo as mais aptas. 

As ideias de Wallace foram publicadas posteriormente, no livro intitulado Contribuições para a teoria da Seleção Natural, de 1870. Suas ideias não eram idênticas às de Darwin, mas os dois princípios acima mencionados estavam presentes. Em função, principalmente da publicação do livro A origem das espécies, a teoria da seleção natural ficou conhecida como sendo desenvolvida apenas por Darwin. No entanto, Wallace merece créditos na elaboração dessa teoria. 

OS FUNDAMENTOS DA EVOLUÇÃO POR SELEÇÃO NATURAL 

A teoria de Darwin e Wallace pode ser resumida da seguinte forma: as espécies de seres vivos se transformam no decorrer do tempo, e a força que direciona essa transformação é a seleção natural (Figura 05). A teoria é baseada nas observações e argumentos a seguir: 

• Todas as populações apresentam, em condições ótimas, a tendência ao crescimento exponencial. 

• A limitação dos recursos, como alimentos, abrigo, parceiros sexuais, impede o crescimento indefinido das populações. 

• Em decorrência dos fatos acima, os indivíduos de uma população competem entre si pelos recursos naturais. 

• Em todas as populações, existem variações características dos indivíduos, muitas das quais são herdadas pelos descendentes. 

• Os indivíduos com características mais favoráveis às condições do meio têm mais chances de sobreviver e deixar descendentes, que herdarão tais características. Esse é o conceito básico da seleção natural. 

Dessa maneira, pelo acúmulo sucessivo de pequenas modificações ao longo das gerações, a seleção natural pode originar novas espécies.

TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO 

Com o redescobrimento, em 1900, dos trabalhos de Mendel com ervilhas e as discussões sobre mutações gênicas, surgidas na época, os adeptos da genética mendeliana passaram a propor que apenas as mutações seriam responsáveis por evolução. A seleção natural, segundo essa interpretação, não teria participação nesse processo. Somente mais tarde, vários pesquisadores voltaram a dar importância à seleção natural e a relacionar as contribuições da genética, da paleontologia e da sistemática em uma nova teoria, que ficou conhecida como teoria sintética da evolução. 

Desde a década de 1930 essa teoria vem ganhando força. Novas informações sobre DNA, biologia molecular, ecologia, biologia reprodutiva e muitos outros aspectos têm sido incorporadas à interpretação dos processos evolutivos. 

Segundo a síntese evolutiva, os principais fatores que atuam em uma população são: 

- Mutações: são uma das fontes primárias de variabilidade. As mutações não ocorrem para adaptar o indivíduo ao ambiente, elas ocorrem ao acaso e, por seleção natural, tendem a ser mantidas quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em caso contrário (seleção negativa). Há também mutações gênicas que são neutras. Podem ocorrer em células somáticas ou em células germinativas; neste último caso, as mutações são de fundamental importância para a evolução, pois são transmitidas aos descendentes. 

- Recombinação genética (Permutação) e Reprodução Sexuada: Esses dois processos aumentam a variabilidade genética nas populações. 

- Migração: corresponde aos processos de entrada (imigração) ou saída (emigração) de indivíduos de uma população, geralmente associada à busca por melhores condições de vida. Na imigração, a chegada de novos indivíduos pode introduzir novos genes na população, o que aumenta sua variabilidade genética. Por outro lado, na emigração, com a saída de indivíduos, pode haver redução da variabilidade genética da população. 

• Seleção natural 

• Deriva genética: corresponde a processos aleatórios que reduzem a variabilidade genética de uma população sem relação com maior ou menor adaptabilidade dos indivíduos. Um exemplo de deriva genética é a modificação da composição genética de uma população em função de queimadas; em decorrência delas, são selecionados aleatoriamente indivíduos da população, e os que ficam não são necessariamente os mais capazes de sobreviver e ter sucesso reprodutivo.

PARA SABER MAIS

Darwinismo - Charles Darwin e Seleção Natural - Prof. Kennedy Ramos

Charles Darwin e a viagem do Beagle

 Darwin no Brasil

Neodarwinismo - Seleção Natural - Teoria Sintética da Evolução

 ATIVIDADES

01 – (FUVEST) O desenvolvimento da Genética, a partir da redescoberta das leis de Mendel, em 1900, permitiu a reinterpretação da teoria da evolução de Darwin. Assim, na década de 1940, formulou-se a teoria sintética da evolução. Interprete o diagrama abaixo, de acordo com essa teoria.

a) Que fator evolutivo está representado pela letra A? 

b) Que mecanismos produzem recombinação gênica? 

c) Que fator evolutivo está representado pela letra B? 

02 – Grande parte da população de tentilhões da espécie Geospiza fortis, das ilhas Galápagos, morreu em decorrência de uma intensa seca que afetou o arquipélago em 1977. Um pesquisador observou que os indivíduos sobreviventes apresentavam o tamanho de bicos maior do que a média verificada em anos anteriores à seca, conforme mostra o gráfico.

Os descendentes das aves sobreviventes também apresentavam bicos maiores que a média anterior a 1977. 

a. Elabore uma hipótese que explique a variação do tamanho médio dos bicos destas aves após o período de seca. 

b. Explique por que os descendentes das aves sobreviventes também apresentavam bicos maiores. 

03 – (UFPA) O uso indiscriminado de antibióticos favorece a preservação de linhagens bacterianas resistentes a esses medicamentos. Como exemplo, temos o caso do Vibrio cholerae, agente causador da cólera, do qual já são conhecidas linhagens resistentes a, pelo menos antibióticos. 

VIEIRA, Cássio Leite. Folha de S. Paulo. 

Com base na teoria moderna da evolução, explique a resistência dessas bactérias aos antibióticos.