Evolução é o processo de modificações por que passam os seres vivos ao longo do tempo. As modificações favoráveis à adaptação do ser vivo ao ambiente são seleccionadas e mantidas ao longo das gerações (selecção natural).
Evidências da evolução
LOPES & HO (s/d), define evidências de evolução como um conjunto de materiais, informação e processos naturais pelos quais toda a variedade e e semelhanças das espécies de vida se evidenciem.
Numerosas evidências a favor do evolucionismo são proporcionadas por várias disciplinas do âmbito da Biologia, tais como a Paleontologia, Anatomia comparada, Embriologia comparada, Citologia e Biogeografia.
Evidências Morfológicas
Evidencias morfológicas baseiam-se fundamentalmente na existência de órgãos homólogos e órgãos análogos.
Órgãos homólogos
- O estudo comparativo da estrutura de vários orgãos com a mesma origem em organismos deferentes, permite verificar que, embora entre eles haja diferenças, são basicamente semelhantes. Em todos os vertebrados os membros anteriores possuem o húmero no braço, o cubito e o rádio no antebraço e os mesmos ossos na mão. No entanto, como em cada um desses animais desempenham funções deferentes, estes órgãos apresentam essas peças com desenvolvimento deferente.
- Também armadura bucal dos insectos lhes permite explorar uma grande variedade de alimentos, estando os respectivos aparelhos bucais, constituídos pelas mesmas peças, adaptadas a regimes alimentares deferentes.
- O encéfalo é em todos os vertebrados, formado pelo mesmo conjunto de orgãos homólogos que apresentam desenvolvimento crescente, desde os peixes ate aos mamíferos. Foram uma série filogenética progressiva.
Os orgãos homólogos podem também formar série filogenética regressiva. Alguns organismos apresentam órgãos aparentimente não funcionais e com dimensões reduzidas – estruturas vestigiais.
No corpo humano há vários orgãos que são considerados vestigiais como:
- As vertebras do coccix, que correspondem `a cauda dos seus antepassados;
- A apêndice cecal bastante reduzido, que não contribui para a digestão.
Orgãos análogos
- Os pulmões e as traqueias dos insectos são orgãos estruturalmente diferentes, mas desempenham a mesma função – permitem a troca gasosa com o ambiente.
- Os orgãos locomotores dos insectos e das aves são fisiologicamente semelhantes, embora sob o ponto de vists estrutural sejam completamente diferentes.
- Nas plantas, os rizóides do musgo e as raízes das plantas superiore apresentam certas semelhanças. São orgãos de fixação ao solo e de absorção de alimento, mas apresentam estruturas totalmente diferentes.
Os orgãos análogos têm interesse evolutivo, na medida em que mostram como é possível que grupos de seres vivos não relacionados filogenicamente se adaptem a ambientes semelhantes. São, portanto, provas de adaptação de organismos distintos a um mesmo meio.
Evidências Paleontológica
Quando morre um organismo, em regra o seu corpo decompõe-se e desaparece num período de tempo relativamente curto, sem deixar vestígios. Algumas vezes, porém, fica conservado, no todo ou em parte, ou deixa nas rochas suas contemporâneas impressões ou pistas da sua passagem pela terra.
São estes restos, rastos, moldes ou impressões dos organismos desaparecidos, os fósseis, que constituem verdadeiros documentos arquivados que relatam a história da vida na terra.
Paleontologia pode deduzir-se a estrutura, a forma e a idade dos seres que representam.
Tipos de fósseis
De acordo com ROQUE et al (s/d), os principais tipos de fossilização são:
Moldagem – cadáver desaparece totalmente, mas deixa, na rocha, um molde.
Incarbonização – enriquecimento em carbono da matéria orgânica do ser vivo.
Impressão – marcas (pegadas e rastos) deixadas por animais ou plantas sobre material em sedimentação.
Mineralização – substituição da matéria constituinte do ser vivo, partícula a partícula, por uma sustância mineral (silica, calcite, pirite, etc).
Incrustação – deposição sobre o ser de uma substância mineral, precipitada a água onde estava dissolvida.
Conservação – organismos completa ou parcialmente conservada.
Acontece que, em regra geral, nos estratos mais antigos só se encontram fósseis de bacterias. À medida que se observam estratos mais recentes, vão aparecendo gradualmente seres de complexidade crescente. Entre os animais aparecem primeiro os invertebrados e a seguir peixes, batráquios, répteis e finalmente as aves e os mamíferos. O mesmo se verifica com as plantas: os seus fósseis revelam que as de estrutura mais simples teriam precedidoas de estruturas mais complexas. Este facto leva a admitir que a terra, ao longo da sua Histótia, foi habitadapor diferentes formas de seres vivos, que se sucederam no tempo, aumentando a sua complexidade.
Importância da paleontologia
O estudo dos fósseis permite reconstituir a história evolutiva de alguns grupos de seres vivos;
Mostram que as formas actuais são descendem de outras.
Evidências Embriológicas
O estudo do desenvolvimento embrionário dos diferentes grupos de vertebrados mostra grande semelhança morfológica entre eles, sendo por vezes difícel distinguir, entre si, as primeiras formas embrionárias desses grupos.
É possível identificar em todos os vertebrados as seguintes características:
- Fendas branquiais externas na região da faringe;
- Sacos branquiais;
- Coração tubular;
- Sestema de arcos aórticos na região branquial e músculos segmentados.
A medida que o desenvolvimento decorre, surgem mudanças que originam as características específicas de cada um dos animais.
As semelhanças encontradas levam a concluir que os vários grupos evoluíram a partir de um antepassado comum em condições ambientais diversas.
Evidências Biogeográfica
A distribuição geográfica de uma espécie depende das suas exigências ecológicas actuais, mas também de factores históricos que condicionaram a sua evolução. A fauna australiana, por exemplo, é constituída por alguns animais que possuem um elevado primitivismo. É apenas nessa região que existem os mamíferos marsupiais, que são mamíferos muito simples.
As evidências Biogeográficas baseiando-se na teoria da descendência com modificação, se uma espécie descende da outra, é essencial que o ancestral e o descendente compartilhem o mesmo local geográfico, ou seja, deve haver continuidade geográfica entre eles. No entanto, há espécies que possuem proximidade de relação de parentesco, mas são encontradas em regiões geográficas deferentes.
A explicação para esse facto se pauta na teoria tectônica de placas: as crosta terrestre é formada por placas que se descolam por acção do manto, de modo que a posição dessas placas no globo terrestre não é fixa. Todos os continentes foram inicialmente conectados entre si, formando uma massa contínua de terra chamada Pangeia, em função da movimentação das placas tectónicas, a Pangeia foi fragmentada. Num primeiro momento África, América do sul, Austrália e Nova Zelândia ficaram ainda mais unidos num super continente, a Gondwana. Depois, esta massa de terra foi se separando uma a uma: primeiro houve a separação da África seguida pela Nova Zelândia, Austrália e América do sul.as populações coexistentes no supercontinente Gondwana, consequentimente, também foram separadas, acumularam deferenças e deram origem a novas espécies. A evidência da existência do supercontinente é dada pela grande semilaridade de alguns fósseis encontrados em continentes distintos.
As ilhas do arquepélago de Cabo Verde e as do Arquepélago dos Galápagos têm clima e natureza geológica semelhantes. No entanto a fauna e a flora são muito deferentes.
Comparando a fauna e a flora dos dois arquepélagos, cerifica-se que em Cabo Verde ela é semelhante à do continente africano e nas Galápagosas espécies aí existentes são semelhantes às sul-americanas. Isto porque os ancestrais que provoaram estas ilhas provieram desses continentes, o que terá originado as diferenças.
Como tiveram ancestrais provinientes de continentes diferentes, foram objecto de uma evolução divergente.
Para entendermos a distribuição de um táxon, precisamos de dados importantes a respeito do táxon, como:
- Conhecer sua história evolutiva;
- Sua relação de parentesco;
- Os factores climáticos que podem influenciar no grupo;
- Química do solo, bem como eventos geológicos que determinaram a área actual;
- Registros fósseis (paleontologia), entre muitos outros.
Tipos de biogeografia
- Biogeografia fenética – área de distribuição individual.
- Biogeografia de dispersão – composição e afinidades de regiões e localidades. Centros de origens e história da dispersão de táxon (Biogeografia Filogenética).
- Biogeografia Vicariante e Panbiogeografia – área de distribuição congruente de táxon de filogenia distinta.
Evidências Citológicas
Foi em 1838 que Schleiden e Schwann definram a célula como sendo a unidade estrutural dos ceres vivos e concluiram que as estruturas e ultra-estruturas celulares são id6enticas em todos eles. Também os fenómenos celulares – mitise, meiose e fecundação – apresentsm as mesmas características gerais.
LOPES & HO (2010), secunda que as evidências citolgicas consiste na constatação de que todos os organismos são constituídos pelas mesmas unidades básicas: as células. A uniformidade dos processos e mecanismos celulares pressupõe também uma unidade evolutiva (ex: as semelhanças entre as estrutura das membranas celulares e os processos de divisão celular).
Todos os animais e plantas são formados por pequenas unidades fundamentais, as células.Estas formam-se sempre a partir de outras pré-existentes, por divisão celular.Esta teoria apoia a selecção pois não é lógico considerar que espécies com origem diferente, por coincidência, apresentassem a mesma estrutura básica, bem como os mesmos fenómenos (mitose e meiose).
Dos Procariontes aos Eucariontes
Para TATI (2004), actualmente é praticamente consensual que todos os seres vivos podem ser agrupados em doisgrandes grupos: osprocariontes e oseucariontes. O principal critério de distinção entre estes dois grupos é a organização celular.
Numa perspectiva evolutiva, a vida terá evoluído a partir de organismos mais simples, os procariontes, dos quais terão surgido os eucariontes.Duas hipóteses, aautogénica e aendossimbiótica, apresentam mecanismos explicativos desta evolução.
Hipótese autogénica
A Hipótese Autogénica admite que a célula eucariótica terá surgido a partir de organismos procariontes, por invaginações sucessivas de partes da membrana plasmática, seguidas de especialização. Essas invaginações terão acabado por se isolar, originando membranas internas.Este modelo é apoiado pelo facto das membranas intracelulares das células eucarióticas manterem a mesma assimetria que a membrana plasmática.
Hipótese endossimbiótica
A Hipótese Endossimbiótica admite que as células eucarióticas são o resultado da associação simbiótica entre vários ancestrais procariontes. Este modelo defende que o sistema endomembranar terá surgido de invaginações da membrana plasmática e que as mitocôndrias e cloroplastos se desenvolveram a partir de células procarióticas que permanecerem em simbiose no interior de células procarióticas hospedeiras, resistindo à digestão. Os cloroplastos ter-se-ão originado a partir de procariontes fotossintéticos; as mitocôndrias seriam procariontes heterotróficos aeróbios.
Este modelo é apoiado vários argumentos:
- Mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a bactérias, na forma, tamanho e estruturas membranares;
- Cloroplastos e mitocôndrias produzem as suas próprias membranas internas, dividem-se independentemente da célula e contêm DNA em moléculas circulares, não associado a proteínas.
Evidências Bioquímicas e Genéticas
Ao analisar os componentes químicos das várias espécies podemos notar que quanto mais semelhante for a sua constituição química, maior o grau de parentesco ou filogenético.
Argumentos Bioquímicos
Considera-se como argumento bioquímico o facto de todos os seres vivos serem constituídos principalmente pelas biomoléculas como:
- Lípidos, prótidos, glícidos e ácidos nucleicos;
- A existência de ADN e ARN e sua intervenção na síntese protéica;
- A universalidade do código genético, o qual é constituído, para quase todos os seres; por cinco bases, cujas combinações podem dar origem a diferentes proteínas;
- O facto de existirem 20 aminoácidos nos seres vivos;
- ATP como fonte de energia.
Estudos comparativos em proteínas
No que refere a ROQUEet al (s/d), a insulina proteína constituída por 51 aminiácidos dispostos segundo uma determinada ordem. Da comparação da estrutura desta proteína num grupo de seres vivos pode concluir-se o grau de parentesco que existe entre eles.
Entre os mamíferos, a insulina do boi, porco, carneiro, cavalo e homem difere apenas por um pequeno número de aminoácidos que ocupam as posições 8, 9 e 10 da molécula. Pode pôr-se a hipótese de que numa molécula de DNA ancestral tenham surgido, por diferentes mutações, genes com alguns codões diferentes e consequentemente diferentes moléculas de insulina.
Quanto maior for a semelhança entre as proteínas de indivíduos de diferentes espécies, maior é também o grau de parentesco.
O citocromo C, é uma proteína respiratória que se encontra em todos os organismos aeróbicos. A molécula desta proteína existe em todas as espécies com a mesma função, sendo constituída por 104 aminoácidos.
No decurso da evolução, as mutações mudaram os aminoácidos em certas posições da proteína, mas o citocromo C de todas as espécies tem incontestavelmente uma estrutura e função semelhantes.
Estudo comparativo do DNA
Para ROQUE et al (s/d), existem técnicas especiais que permitem comparar o DNA de espécies diferentes e determinar as sequências dos pares de bases dos nucleótidos, demonstrando assim relações filogenéticas.
De algumas dessas investigações obtiveram-se os seguintes resultados:
Diferenças nas sequências de nucleótidos do DNA como provas da existência de relações filogenéticas |
Pares de espécies diferenças (%) |
Homem – chimpanzé 2,5
Homem – gibão 5,1 Homem – macaco do velho mundo 9,0 Homem – macaco do novo mundo 15,8 Homem – lemur 42,0 |
Fonte: ROQUE et al, s/d
Pode-se verificar que a diferença na sequência de nucleótodos é menor entre o homem e o chimpanzé -2,5% o que permite concluir que o seu grau de parentesco é maior do que entre o Homem e as restantes especies referidas.
Quanto mais semelhantes sao as moleculas de DNA dos organismos, mais intimamenteestes estão relacionados entre si, (ROQUE et al, s/d).
Dados sorológicos
Secunda que as reacções sorológicas permitem determinar o grau de afinidade entre as espécies em estudo, baseando-se na reacção anticorpo-antigénio. O sistema imunitário de qualquer indivíduo reconhece como estranhas proteínas diferentes das suas, respondendo com a produção de anticorpos específicos. Os anticorpos são proteínas produzidas nos leucócitos, como resposta á introdução no meio interno de um indivíduo de uma substância estranha, o antigene. A reacção antigene-anticorpo é específica.
A base destes estudos é que quanto mais afastada evolutivamente uma espécie se encontra de outra, maior o número de proteínas diferentes e consequentemente, maiores a intensidade da reacção imunitária.
O desenvolvimento e o aperfeiçoamento das técnicas bioquímicas tem fornecido dados importantes a favor da evolução dos organismos. Assim, em todos os seres vivos se verifica, por exemplo:
- Os edifícios moleculares mais característicos são sensivelmente os mesmo: DNA e proteínas;
- As vias de metabolismo são muito semelhantes;
- A energia é acumulada sob forma de compostos fosfatados – entre os quais se pode destacar o ATP.
Porém, apesar de as moléculas serem do mesmo tipo, elas não são iguais. Moléculas de proteínas e de DNA, por exemplo, podem diferir mais ou menos na sequência das suas unidades de constituição. Assim, em cada tipo de substância podem existir milhares de moléculas diferentes. Essas diferenças podem permitir a descoberta de graus de parentesco entre as espécies.
Evidências Etológicas
Etologia compreende o estudo científico do comportamento animal, termo que provêm do grego êthos (conduta, costumes, comportamento) e lógos (estudo, tratado).
A Etologia é uma combinação de estudos de laboratório e de campo com forte carácter interdisciplinar, combinando conhecimentos de neuroanatomia, ecologia e evolução e integra-se intimamente com outras disciplinas, principalmente das Ciências Humanas, fornecendo valiosas contribuições.
Comportamento adaptativo
O comportamento adaptativo afecta o sucesso reprodutivo. Uma adaptação é uma característica física ou comportamental que um organismo apresenta pelo facto de ser portador de uma carga genética que facilita sua ocorrência e que foi seleccionada, na história da espécie.
O desenvolvimento comportamental é o resultado de complexas interacções entre factores genéticos e factores ambientais.
Comportamento como fenótipo
Secunda que do ponto de vista da biologia evolutiva, as características comportamentais são como qualquer outra classe de caracteres. Os comportamentos exibem variações genéticas e não genéticas, diferenças entre populações e espécies. Os comportamentos são sujeitos a evolução por selecção natural.
Indícios para a hereditariedade do comportamento
Com base nos trabalhos com as cobras de jardim na Califórnia, mostra-se que neomatos inexperientes oriundo de lugares destintos tem diferença de preferência alimentar e que o cruzamento entre os mesmos mostra a dominância de uma preferência sobre a outra provando que estas preferências são hereditárias.