Evolução Conceitos gerais • Evolutio = desabrochamento, desenvolvimento etc. • - Não necessariamente leva à uma melhoria das condições de vida de uma espécie. História da Evolução • Os orientais acreditavam em entidades superioras como o vértice central da origem do universo. Ex.: para os indianos Brahma, o Criador - É a pura expressão da existência, beatitude e sabedoria. É a causa primeira da origem do Universo. • Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.) • Filósofo da Grécia antiga, destacou-se por procurar construir seus conceitos a partir de constatações das realidades do mundo observável, tendo deixado também contribuições propriamente científicas. Os antigos gregos, a partir de Aristóteles, acreditavam que todas as coisas eram compostas a partir de quatro elementos: a Terra, o Fogo, a Água e o Ar. E haveria um quinto elemento, do qual seriam compostas as estrelas. • Hipócrates (460-399 a.C.) Sacerdote do santuário Esculápio, definiu o método de observação sobre o qual se baseia o diagnóstico médico. Ele afirmou: “Toda doença tem uma causa natural e, sem causas naturais, não há doenças”. É conhecido o seu juramento, prestados ainda hoje pelos jovens médicos. • Desde Homero (700 a.C.), na tentativa de descobrir leis que fossem eternas, filósofos deram os primeiros passos na direção de uma forma científica de pensar; eram capazes de elaborar conceitos e idéias abstratas, partindo apenas da observação de fenômenos naturais, como tempestades, inundações, etc; sem ter que para isso recorrer aos mitos. • Thales de Mileto (625 - 548 a.C.). supostamente com os conhecimentos adquiridos junto aos egípcios, descobriu que a Terra era redonda e que a água fosse a origem de todas as coisas; observando como os campos inundados ficavam fecundos, depois que as águas do Nilo retornavam ao seu delta. E a esta dedução pareceu-lhe absolutamente lógica. Tudo o que existe, seja humano, animal ou vegetal. o é por ser ou conter o úmido. Quando a umidade desaparece o ser deixa de existir. Logo, o elemento que se encontra constantemente presente na vida (bios) é a água. Roma • A história de Roma remonta há 2800 anos atrás, desde o nascimento de uma pequena povoação na Itália no século IX a.C., que se tornou o centro de uma vasta civilização que dominou a região Mediterrânica durante séculos, e que seria derrubada por algumas tribos germânicas, dando início à era historiográfica da Idade Média. Tornar-se-ia mais tarde na sede da Igreja Católica Romana e, por pressão das circunstâncias políticas, seria obrigada a ceder parte de si, no seu interior, para formar um estado independente, a Cidade do Vaticano. Continuou, no entanto, a desempenhar um papel importante na política global, tal como o fez na história e cultura dos povos europeus durante milênios. Herdou boa parte da cultura e legado gregos no âmbito técnico e científico. • O Catolicismo romano começou a tomar forma no ano 325 quando o imperador romano Constantino, "convertido" ao cristianismo, convocou o primeiro concilio das igrejas que foi dirigido por Hosia Cordova com 318 bispos presentes; esses bispos eram cristãos; ainda não havia Catolicismo romano. Constantino construiu a IGREJA DO SALVADOR num bairro nobre de Roma, chamado Vaticanus. Os bispos (papas) de então construíram vários palácios ao redor da "igreja" formando o Vaticano que hoje existe. A Igreja recebeu o nome de "Católica" somente no ano 381 no concilio de Constantinopla com o decreto "CUNCTUS POPULOS" dirigido pelo imperador romano Teodosio. Devido as alterações que fez deixou de ser apostólica e não sabemos como pode ser Romana e Universal ao mesmo tempo. Idade Média • A era Medieval caracterizou-se pela doutrina do Cristianismo, a educação monástica. A busca de conhecimentos era perigosa demais para a igreja. A Santa Inquisição sustentava o dogmatismo e o teocentrismo com mãos de ferro. A baixa Idade Média, do século XI ao XV, marca a decadência dos feudos e o formação do capitalismo na Europa Ocidental. Iluminismo • Durante o Iluminismo, a chamada “época das luzes”, o filósofo Rousseau escreveu um clássico da pedagogia Emílio, no qual expunha suas idéias e estabelecia as normas ideais para a educação da criança, desde o nascimento até a juventude. Segundo ele, a educação é essencialmente um processo com que se estimula o desabrochar e o desenvolvimento das capacidades e virtudes humanas. Influenciados pelos iluministas, a “escola nova” floresce em 1889, com Adolphe Ferrière. Sua característica fundamental refere-se à filosofia naturalista, visando fins meramente terrenos, e acentuadamente práticos e utilitários, nos quais os interesses sociais quase sempre prevalecem sobre os pessoais. A finalidade da escola deixa de ser a transmissão dos dogmas cristãos e passa a ser a transmissão dos saberes da técnica e da ciência. Charles Darwin • Charles Darwin nasceu a 12 de Fevereiro de 1809 na cidade rural de Shrewsbury, na Inglaterra. Neto de Erasmus Darwin, médico, o seu pai, Dr. Robert Darwin, foi também um médico e um físico proeminente da época. Aos 16 anos, Darwin foi estudar Medicina, mas rapidamente descobriu que não tinha vocação. Ainda assim, permaneceu na Universidade de Cambrigde, até ao dia em que surgiu um convite irrecusável. O governo inglês queria contribuir para a cartografia de zonas pouco conhecidas da costa sul-americana. Para esta tarefa, era necessário um naturalista, para observar e coleccionar tudo o que houvesse de interesse — Darwin, devido à sua juventude, era a escolha acertada. • A viagem do Beagle começou a 27 de Dezembro de 1831 e durou 5 anos. Durante este tempo percorreu toda a costa sul-americana, parou em todas as ilhas das Galápagos, continuando para a Austrália e depois para Sul de África. Darwin teve oportunidade de observar diferentes fenómenos da natureza que lhe despertaram a curiosidade e que viriam a ser pilares no desenvolvimento da sua teoria. Na Argentina, desenterrou ossos de animais já extintos, mas que apresentavam algumas semelhanças com espécies actuais. Mais tarde, no Chile, presenciou um vulcão em plena erupção; as Galápagos apresentavam uma fauna e flora peculiares, que lhe proporcionaram o estudo das iguanas, tentilhões e tartarugas. • Após a chegada do Beagle a Inglaterra, o trabalho de Darwin como naturalista tinha de ser terminado. Para isso, instalou-se em Londres, onde editou dois livros: um livro que descrevia o trabalho zoológico durante a viagem e outro que era o seu diário de bordo. • Todas as informações recolhidas durante a viagem e os relatórios que os seus colegas prepararam (baseados nas espécies enviadas por Darwin) alertaram-no para algumas questões. As tartarugas das Galápagos eram suficientemente parecidas para terem uma origem comum, mas pertenciam a 7 espécies diferentes, e cada espécie vivia numa só ilha! Um fenómeno semelhante acontecia com os tentilhões. Darwin concluiu que as ilhas tinham sido povoadas a partir do continente e que as características de cada ilha tinham condicionado a evolução das espécies, levando assim à sua diferenciação. Esta conclusão levou Darwin a juntar-se à corrente evolucionista, já defendida por outros como Lamarck. • Darwin veio modificar a teoria de Lamarck. Segundo esta teoria, o número de indivíduos de uma espécie não se altera muito de geração em geração, pois uma boa parte dos indivíduos de uma geração é naturalmente eliminada, devido à luta pela sobrevivência. Assim, os indivíduos que sobrevivem são os mais aptos e melhor adaptados ao meio ambiente, os outros são eliminados progressivamente. O resultado desta luta é uma selecção natural que ocorre na natureza, privilegiando os melhor dotados relativamente a determinadas condições ambientais. Como as formas mais favorecidas têm uma maior taxa de reprodução em relação às menos favorecidas, vão-se introduzindo pequenas variações na espécie que a longo prazo levam ao aparecimento de uma nova espécie. Como os mecanismos hereditários ainda não eram conhecidos, Darwin não conseguiu explicar como surgiam as variações dentro das espécies, nem como eram transmitidas às descendências. • Ao mesmo tempo que Darwin definia a sua teoria, o naturalista Wallace enviou-lhe o seu trabalho, com uma teoria muito próxima à sua, para que Darwin desse a sua opinião. Este facto apressou todo o processo e pouco tempo depois, Darwin apresentou a sua teoria e a de Wallace à Linnaean Society. Dedicou o ano seguinte a escrever um livro, que em quatro volumes resumia a sua teoria, ao qual Darwin chamou de "On the origin of species" (A origem das espécies). O livro esgotou no primeiro dia de vendas e levantou uma tempestade de ideias que dificilmente se acalmou. A Igreja Católica contestou ferozmente a teoria, pois esta desmentia alguns dogmas seculares. Além disso, reduzia-nos a um universo apenas material, onde todo o processo de criação se devia ao ambiente e não a Deus. Darwin sempre negou a sua intenção de destruir a imagem de Deus e manteve-se devoto até ao fim da sua vida. • Morreu a 1 de Abril de 1882, tendo sido sepultado na Abadia de Westminster — devido à sua popularidade, o governo concedeu-lhe esta honra, ainda que contra a vontade da família. Lamarck • • • • • Jean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ), naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, em um livro denominado Filosofia zoológica. Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria baseado em duas Leis fundamentais: Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes. Lamarck utilizou vários exemplos para explicar sua teoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-se pernaltas devido ao esforço que faziam no sentido de esticar as pernas para evitarem molhar as penas durante a locomoção na água. A cada geração, esse esforço produzia aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após várias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas. A teoria de Lamarck não é aceita atualmente, pois suas idéias apresentam um erro básico: as características adquiridas não são hereditárias. Verificou-se que as alterações em células somáticas dos indivíduos não alteram as informações genéticas contida nas células germinativas, não sendo, dessa forma, hereditárias. Darwin • • • • • • • A seleção natural é a atuação do ambiente sobre as populações, sendo responsáveis pelas mudanças adaptativas das espécies e origem de novas espécies. A seleção natural é conseqüência de dois fatos: a) Existe variabilidade entre os indivíduos de uma espécie e a seleção natural atua sobre esta variabilidade. b) As espécies produzem descendentes em maior número do que aqueles que poderão sobreviver. O ambiente impõe restrições à sobrevivência de todos como: limite de alimentos, predação, doenças, parasitismo, etc. estas restrições são correspondentes à seleção natural. Os indivívuos mais aptos são aqueles que apresentam um maior número de variabilidades genéticas favoráveis à sua sobrevivência. Normalmente o processo evolutivo com a atuação da seleção natural não pode ser visualizado pelo homem, por ser um processo lento, mas existem alguns casos onde isto foi possível, como veremos a seguir: • • Melanismo Industrial Refere-se à substituição das mariposas (Biston betulania) de coloração clara por mariposas de coloração escura com o desenvolvimento industrial na região de Manchester na Inglaterra. Esta foi uma mudança evolutiva que foi presenciada pelo homem. Evidências da Teoria Evolutiva • • • • Fósseis Embriologia comparada Homologia Analogia Fósseis • Os Fósseis são restos ou vestígios preservados de animais, plantas ou outros seres vivos em rochas, sedimentos, gelo ou âmbar. Preservam-se como moldes do corpo ou partes deste, rastros e pegadas. A totalidade dos fósseis e sua colocação nas formações rochosas e camadas sedimentares é conhecido como registro fóssil. A palavra "fóssil" deriva do termo latino "fossile" que significa "desenterrado". 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. Essa semelhança de padrão também é verificada no desenvolvimento embrionário de todos os animais metazoários. Nesse caso, entretanto, quanto mais diferentes são os organismos, menor é o período embrionário comum entre eles. Analogia e Homologia • • • Homologia: mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que essas estruturas podem ter ou não a mesma função. As estruturas homólogas sugerem ancestralidade comum. Analogia : semelhança entre estruturas de diferentes organismos, devida unicamente à adaptação a uma mesma função. São consideradas resultado da evolução convergente. Órgãos vestigiais : órgãos reduzidos em tamanho e geralmente sem função, que correspondem a órgãos maiores e funcionais em outros organismos. Indicam ancestralidade comum. Neodarwinismo • A Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foi formulada por vários pesquisadores durante anos de estudos, tomando como essência as noções de Darwin sobre a seleção natural e incorporando noções atuais de genética. A mais importante contribuição individual da Genética, extraída dos trabalhos de Mendel, substituiu o conceito antigo de herança através da mistura de sangue pelo conceito de herança através de partículas: os genes. A teoria sintética considera, conforme Darwin já havia feito, a população como unidade evolutiva. A população pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo. Observando as diferentes populações de indivíduos com reprodução sexuada, podese notar que não existe um indivíduo igual ao outro. Execeções a essa regra poderiam ser os gêmeos univitelínicos, mas mesmo eles não são absolutamente idênticos, apesar de o patrimônio genético inicial ser o mesmo. Isso porque podem ocorrer alterações somáticas devidas á ação do meio. A enorme diversidade de fenótipos em uma população é indicadora da variabilidade genética dessa população, podendo-se notar que esta é geralmente muito ampla. • A compeensão da variabilidade genética e fenotípica dos indivíduos de uma população é fundamental para o estudo dos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, na realidade, a transformação estatística de populações ao longo do tempo, ou ainda, alterações na freqüência dos genes dessa população. Os fatores que determinam alterações na freqüência dos genes são denominados fatores evolutivos. Cada população apresenta um conjunto gênico, que sujeito a fatores evolutivos , pode ser alterado. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim , quanto maior é a variabilidade genética. Os fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos duas categorias: • Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população: mutação gênica, mutação cromossônica , recombinação; Fatores que atuam sobre a variabilidade genética jás estabelecida : seleção natural, migração e oscilação genética. A integração desses fatores associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de isolamento reprodutivo, quando, então, surgem novas espécies. Nos capítulos seguintes , esses tópicos serão abordados com maiores detalhes. • • • Há vários tipos de selecção natural: a direccional evidencia o processo de selecção natural mais frequente, neste caso com deslocação do ponto de ajuste para uma determinada característica; a disruptiva, em que são privilegiadas as formas extremas de um determinado carácter, desfavorecendo a forma intermédia, inicialmente mais comum; ou a estabilizadora, em que a forma mais comum é favorecida em relação aos restantes fenótipos sendo eliminadas, com o tempo, as formas mais afastadas do ponto de ajuste.