A evolução é uma das maiores teorias de toda a ciência. Ele se propõe a explicar a vida: especificamente, como a primeira vida simples deu origem a toda a enorme diversidade que vemos hoje, de bactérias a carvalhos e baleias azuis.
Para os cientistas, a evolução é um fato. Sabemos que a vida evoluiu com a mesma certeza de que sabemos que a Terra é quase esférica, que a gravidade nos mantém nela e que vespas em um piquenique são irritantes.
Não que você saiba disso pela mídia em alguns países, onde a evolução é ferozmente questionada – colocada como “apenas uma teoria” ou descartada como uma mentira descarada.
Por que os biólogos estão tão certos disso? Qual é a evidência? A resposta curta é que há tantas coisas que é difícil saber por onde começar. Mas aqui está um resumo muito superficial das evidências de que a vida, de fato, evoluiu.
Pode ajudar soletrar primeiro descobrir rapidamente o que a teoria da evolução de Darwin realmente diz. A maioria de nós tem uma ideia geral: as espécies mudam com o tempo, apenas os mais aptos sobrevivem e, de alguma forma, uma criatura parecida com um macaco deu origem aos seres humanos.
É difícil aceitar que você descende, através de inúmeras gerações, de um verme
A teoria da evolução de Darwin diz que cada novo organismo é sutilmente diferente de seus pais, e essas diferenças às vezes podem ajudar a prole ou impedi-la. Como os organismos competem por alimento e parceiros, aqueles com características vantajosas produzem mais descendentes, enquanto aqueles com características inúteis podem não produzir nenhum. Portanto, dentro de uma determinada população, é vantajoso características tornam-se comuns e as inúteis desaparecem.
Com o tempo, essas mudanças se acumulam e levam ao surgimento de novas espécies e novos tipos de organismos, uma pequena mudança por vez. Passo a passo, os vermes se transformam peixes, peixes vieram para a terra e desenvolveram quatro patas, aqueles animais de quatro patas cresceram pêlos e – eventualmente – então Eu deles comecei a andar sobre duas pernas, se autodenominavam “humanos” e descobriram a evolução.
Isso pode ser difícil de acreditar. Uma coisa é perceber que você não é idêntico aos nossos pais: talvez seu cabelo seja de uma cor diferente, ou você seja mais alto, ou tenha uma natureza mais alegre. Mas é muito mais difícil aceitar que você é descendente, por incontáveis gerações, de um verme.
Muitas pessoas certamente não aceitam isso. Mas esqueça todo o drama por um momento. Em vez disso, comece como Charles Darwin fez: à sua porta.
O livro de Darwin On the Origin of Species, publicado pela primeira vez em 1859, começa pedindo ao leitor que olhe ao redor para o familiar. Ilhas tropicais não inexploradas ou selvas distantes, mas o curral e o jardim. Lá, você pode ver facilmente que os organismos transmitem características aos seus descendentes, mudando a natureza desse organismo com o tempo.
Essas mudanças de geração em geração são chamadas de “descendência com modificação”
Darwin destacou o processo de cultivo e reprodução. Por gerações, fazendeiros e jardineiros criaram animais propositadamente para serem maiores ou mais fortes e plantas para produzirem mais safras.
Os criadores funcionam exatamente como Darwin imaginou que a evolução funcionou. Suponha que você queira criar galinhas que botam mais ovos. Primeiro, você deve encontrar essas galinhas galinhas que botam mais ovos do que as outras. Em seguida, você deve chocar os ovos e garantir que o chi resultante cks se reproduzem. Esses pintinhos também devem botar mais ovos.
Se você repetir o processo com cada geração, eventualmente terá galinhas que põem muito mais ovos do que galinhas selvagens. Uma fêmea de galinha selvagem – o parente selvagem mais próximo de a galinha doméstica – pode botar 30 ovos por ano, enquanto as galinhas de fazenda podem produzir dez vezes mais.
Essas mudanças de geração em geração são chamadas de “descendência com modificação”.
Nossos animais domesticados mais antigos ainda são capazes de rápida melhoria ou modificação
Um filhote vai em muitos maneiras serão semelhantes a seus pais: será reconhecidamente uma galinha, e definitivamente não um porco-da-terra, e provavelmente será mais semelhante a seus pais do que a outras galinhas. Mas não será idêntico.
“Isso é o que é evolução”, diz Steve Jones, da University College London, no Reino Unido. “É” uma série de erros que se acumulam. “
Você pode pensar que a reprodução só pode causar um fe w muda, mas parece não ter fim. “Não há registro de que uma variável deixe de ser variável sob cultivo”, escreveu Darwin. “Nossas plantas cultivadas mais antigas, como o trigo, ainda costumam produzir novas variedades: nossos animais domesticados mais antigos ainda são capazes de rápido aprimoramento ou modificação.”
A reprodução, argumentou Darwin, é essencialmente evolução sob supervisão humana.Isso nos mostra que as pequenas mudanças de geração em geração podem aumentar. “É inevitável”, diz Jones. “Está fadado a acontecer.”
Ainda assim, é um grande passo desde a criação cuidadosa de galinhas que botam mais ovos até a evolução natural de novas espécies. De acordo com a teoria da evolução, essas galinhas são, em última análise, descendentes dos dinossauros e, se você voltar mais longe, dos peixes.
A resposta é simplesmente que a evolução leva muito tempo para fazer grandes mudanças. Para ver as evidências disso , você tem que olhar para registros mais antigos. Você tem que olhar para fósseis.
Fósseis são os restos de organismos mortos há muito tempo, preservados na rocha. Porque as rochas são colocadas em camadas, uma sobre o outro, o registro fóssil é geralmente estabelecido em ordem de data: os fósseis mais antigos estão na parte inferior.
Eu sempre acho que o caso mais convincente para a evolução está no registro fóssil
Percorrer o registro fóssil deixa claro que a vida mudou com o tempo.
Os fósseis mais antigos de todos são os restos do pecado Organismos de células glóbulos, como bactérias, com coisas mais complicadas como animais e plantas aparecendo muito mais tarde. Entre os fósseis de animais, os peixes aparecem muito antes dos anfíbios, pássaros ou mamíferos. Nossos parentes mais próximos, os macacos, só são encontrados nas rochas mais rasas – mais jovens.
“Eu sempre acho que o caso mais convincente para a evolução está no registro fóssil”, diz Jones. “É notável que uma página em cada seis da Origem das Espécies tem a ver com o registro fóssil. sabia que esse era um caso irrefutável de que a evolução havia ocorrido. “
Como sabemos realmente que uma espécie evoluiu para outra?
Estudando cuidadosamente os fósseis, os cientistas conseguiram ligar muitas espécies extintas às que sobrevivem hoje, às vezes indicando que uma descende de outra.
Pois Por exemplo, em 2014, os pesquisadores descreveram os fósseis de um carnívoro de 55 milhões de anos chamado Dormaalocyon, que pode ser um ancestral comum de todos os leões, tigres e ursos de hoje. As formas dos dentes do Dormaalocyon delataram.
Ainda assim, você pode não estar convencido. Esses animais podem ter dentes semelhantes, mas leões, tigres e Dormaalociones ainda são espécies distintas. Como podemos realmente saber que uma espécie evoluiu para outra?
O registro fóssil ajuda muito aqui, porque é incompleto. “Se você olhar para a maioria dos registros fósseis, o que você realmente vê é uma forma que dura muito tempo vez e depois o próximo grupo de fósseis que você “obteve é bastante diferente do que você tinha antes”, diz Jones.
Também é possível observar a evolução de uma nova espécie conforme ela acontece
Mas, à medida que desenterramos mais e mais restos, uma grande quantidade de “fósseis de transição” foi descoberta . Esses “elos perdidos” são casas intermediárias entre espécies conhecidas.
Por exemplo, dissemos anteriormente que as galinhas são, em última análise, descendentes dos dinossauros. Em 2000, uma equipe liderada por Xing Xu da Academia Chinesa de Ciências descreveu um pequeno dinossauro chamado Microraptor, que tinha penas semelhantes às dos pássaros modernos e pode ter sido capaz de voar.
Também é possível observar o evolução de uma nova espécie conforme acontece.
Em 2009, Peter e Rosemary Grant, da Universidade de Princeton, em Nova Jersey, descreveram como uma nova espécie de tentilhão surgiu em uma das Ilhas Galápagos: as mesmas ilhas visitadas por Darwin.
Este pequeno grupo de pássaros formou uma nova espécie
Em 1981, um único tentilhão terrestre médio chegou a uma ilha chamada Daphne Major. Ele era anormalmente grande e cantava um canto um tanto diferente para os pássaros locais.
Ele conseguiu procriar, e sua prole herdou suas características incomuns. Após algumas gerações, eles estavam isolados reprodutivamente: eles pareciam diferentes dos outros pássaros e cantavam canções diferentes, então só podiam procriar entre si. Este pequeno grupo de pássaros formou uma nova espécie: eles se “especiaram”.
Esta nova espécie é apenas sutilmente diferente de seus antepassados: seus bicos são diferentes e eles cantam um canto incomum. Mas é possível observar mudanças muito mais dramáticas conforme acontecem.
Richard Lenski, da Michigan State University, é o responsável pelo experimento de evolução mais antigo do mundo.
É” uma demonstração muito direta da ideia de Darwin de adaptação por seleção natural
Desde 1988, Lenski tem vem rastreando 12 populações de bactérias Escherichia coli em seu laboratório. As bactérias são deixadas por conta própria em recipientes de armazenamento, com nutrientes para se alimentar, e a equipe de Lenski congela regularmente pequenas amostras.
O E. coli não são mais os mesmos de 1988.”Em todas as 12 populações, a bactéria evoluiu para crescer muito mais rápido do que seu ancestral”, diz Lenski. Eles se adaptaram à mistura específica de produtos químicos que ele lhes dá.
“É uma demonstração muito direta da ideia de Darwin de adaptação por seleção natural. Agora, com 20 anos de experiência, o típico a linhagem cresce cerca de 80% mais rápido do que o ancestral. “
Em 2008, a equipe de Lenski relatou que a bactéria deu um grande salto à frente. A mistura em que vivem inclui uma substância química chamada citrato, que E . coli não consegue digerir. Mas após 31.500 gerações no experimento, uma das 12 populações começou a se alimentar de citrato. Seria como se os humanos desenvolvessem repentinamente a capacidade de comer casca de árvore.
Todos os seres vivos carregam genes, na forma de DNA
O citrato sempre esteve lá, diz Lenski, “então todas as populações têm a oportunidade de desenvolver a capacidade de usar isso … Mas apenas uma das 12 populações encontrou sua maneira de fazer isso. “
Neste ponto, o hábito de Lenski de congelar regularmente Amostras da bactéria provaram ser cruciais. Ele foi capaz de voltar a amostras mais antigas e rastrear as mudanças que levaram à ingestão de citrato de E. coli.
Para fazer isso, ele teve que olhar sob o capô. Ele usou uma ferramenta que não estava disponível na época de Darwin, mas que revolucionou nossa compreensão da evolução como um todo: a genética.
Todas as coisas vivas carregam genes, na forma de DNA.
Os genes controlam como um organismo cresce e se desenvolve, e são passados de pais para filhos. Quando uma galinha mãe põe muitos ovos e passa essa característica para sua prole, ela o faz por meio de seus genes.
Toda a vida moderna descendeu de um ancestral comum único
Ao longo do último século, os cientistas catalogaram os genes de diferentes espécies. Acontece que todos os seres vivos armazenam informações em seu DNA da mesma maneira: todos eles usam o mesmo “código genético”.
Além do mais, os organismos também compartilham muitos genes. Milhares de genes encontrados em DNA humano também pode ser encontrado no DNA de outras criaturas, incluindo plantas e até bactérias.
Esses dois fatos implicam que toda a vida moderna descende de um único ancestral comum, o “último ancestral universal”, que viveu bilhões de anos atrás.
Ao comparar quantos genes os organismos compartilham, podemos descobrir como eles estão relacionados. Por exemplo, os humanos compartilham mais genes com macacos como chimpanzés e gorilas do que outros animais, tanto quanto 96%. Isso sugere que eles são nossos parentes mais próximos.
Temos um ancestral comum com os chimpanzés
“Tente explicar de outra forma que não o fato de que essas relações são baseadas em uma sequência de mudanças ao longo do tempo”, diz Chris Stringer, do Museu de História Natural em L Ondon. “Temos um ancestral comum com os chimpanzés, e nós e eles divergimos desse ancestral comum desde então.”
Também podemos usar a genética para rastrear os detalhes das mudanças evolutivas.
“Você pode comparar diferentes tipos de bactérias e encontrar os genes que eles compartilham”, diz Nancy Moran, da Universidade do Texas em Austin. “Depois de reconhecer esses genes … você pode ver como eles evoluíram em diferentes tipos de populações.”
Quando Lenski voltou a suas amostras de E. coli, ele descobriu que a bactéria comedora de citrato tinha vários alterações em seu DNA que as outras bactérias não fizeram. Essas alterações são chamadas de mutações.
A E. coli de Lenski nos mostra que a evolução pode gerar organismos habilidades radicalmente novas
Algumas delas aconteceram muito antes de as bactérias desenvolverem sua nova habilidade. “Por si só, não conferiu a capacidade de crescer em citrato, mas preparou o terreno para mutações subsequentes que então conferiram essa capacidade”, diz Lenski.
Esta cadeia complexa de eventos ajuda a explicar por que apenas um a população desenvolveu a habilidade.
Também ilustra um ponto importante sobre a evolução. Um determinado passo evolutivo pode parecer extremamente improvável, mas se houver organismos suficientes sendo pressionados para realizá-lo, um deles provavelmente o fará – e é necessário apenas um.
A E. coli de Lenski nos mostra que a evolução pode dar aos organismos habilidades radicalmente novas. Mas a evolução nem sempre torna as coisas melhores. Seus efeitos são frequentemente, pelo menos aos nossos olhos, bastante aleatórios.
As mutações que levam a mudanças em um organismo raramente são para melhor, diz Moran. Na verdade, a maioria das mutações não tem impacto ou tem impacto negativo na maneira como um organismo funciona.
Animais que vivem em cavernas escuras geralmente perdem seus olhos
Quando as bactérias estão confinadas em ambientes isolados, às vezes pegam mutações genéticas indesejáveis que são transmitidas diretamente a todas as gerações.Com o tempo, isso prejudica gradualmente a espécie.
“Isso realmente mostra o processo de evolução”, diz Moran. “Não é tudo apenas adaptação e as coisas estão melhorando, mas também há um grande potencial para as coisas piorarem.”
Além do mais, os organismos às vezes perdem habilidades. Por exemplo, animais que vivem em cavernas escuras, muitas vezes perdem os olhos.
Isso pode parecer estranho. Temos a tendência de pensar na evolução como um processo de aprimoramento biológico, de espécies melhorando e se tornando menos primitivas. Mas não é necessariamente o que acontece.
A noção de melhoria pode ser rastreada até um cientista chamado Jean-Baptiste Lamarck, que defendia a ideia de que os organismos evoluem antes de Darwin. Suas contribuições foram vitais.
O que ele quis dizer com eles queriam melhorar? Como você testaria isso?
Mas, ao contrário de Darwin, Lamarck pensava que organismos ficaram melhores em viver em seus ambientes como uma reação deliberada a esses ambientes, como se eles quisessem melhorar inerentemente.
A teoria de Lamarck diria que as girafas têm muito tempo … cks porque seus ancestrais se esticavam para alcançar árvores altas e, em seguida, passavam seus longos pescoços recém-adquiridos para seus descendentes.
“Darwin escreveu sobre Lamarck em particular e disse que sua teoria é um absurdo completo,” não é testável, “diz Jones. “O que ele quis dizer com que eles queriam melhorar? Como você testaria isso?”
Darwin tinha uma teoria alternativa: seleção natural. Ele oferece uma explicação completamente diferente para os “pescoços longos das girafas.
Imagine um ancestral das girafas modernas, algo como um veado ou antílope. Se houvesse muitas árvores altas onde este animal vivia, os animais com os pescoços mais longos receberiam mais comida e se sairiam melhor do que aqueles com pescoços mais curtos.
Animais como girafas são tão impressionantes porque parecem perfeitamente adaptados
Depois de algumas gerações, todos os animais teriam pescoços ligeiramente mais longos do que seus ancestrais. Novamente, aqueles com o mais longo fariam melhor, então, ao longo de muitos anos, os pescoços das girafas ficavam gradualmente mais longos, porque aqueles com pescoços curtos tendiam a não ter filhos.
As mutações subjacentes a tudo isso aconteciam ao acaso e tinham a mesma probabilidade de produzir pescoços curtos ou longos. Mas essas mutações no pescoço curto não costumavam durar.
Animais como as girafas são tão impressionantes porque parecem perfeitamente adaptados. Eles vivem em áreas onde as árvores são altas e só têm folhas no alto , então é claro que eles têm pescoços longos para alcançá-los.
“Esse tipo de imagem é realmente o que confunde as pessoas, eu acho, porque parece tão perfeito, parece projetado”, diz Moran. Mas se você olhe mais de perto, é o resultado de uma longa cadeia de pequenas mudanças. “Você percebe, oh, não foi projetado, é na verdade um evento estranho que pode ter se espalhado e levado a outro evento estranho.”
Agora temos todas as evidências que, quando colocadas juntas, mostram que a vida evoluiu.
A evolução humana sempre foi um conceito difícil para alguns engolirem
A descida com modificação, que é causada por mutações aleatórias nos genes, acaba levando a mudanças graduais e a formação de novas espécies – muitas das dirige pt pela seleção natural, que elimina os organismos menos adequados aos seus ambientes.
Finalmente, vamos aplicar tudo isso a nós mesmos.
A evolução humana sempre foi um conceito difícil para alguns engolir, mas é impossível fechar os olhos para isso agora, diz Stringer.
Acredita-se que o Homo sapiens tenha evoluído na África antes de se espalhar por todo o mundo.
Pessoas de ascendência europeia e asiática carregam genes de Neandertal em seu DNA
O registro fóssil mostra uma mudança gradual de animais parecidos com macacos andando de quatro para criaturas bípedes que gradualmente desenvolveram cérebros maiores.
Os primeiros humanos a deixar a África cruzaram-se com outras espécies de hominídeos, como os neandertais. Como resultado, os descendentes de europeus e asiáticos carregam genes Neandertais em seu DNA, mas os afrodescendentes não.
Isso tudo aconteceu há milhares de anos, mas a história ainda não acabou. ainda em evolução.
Por exemplo, na década de 1950, um médico britânico chamado Anthony Allison estava estudando um distúrbio genético chamado anemia falciforme, comum em algumas populações africanas. Pessoas com o distúrbio apresentam glóbulos vermelhos deformados , que não transportam oxigênio pelo corpo tão bem quanto deveriam.
Para essas pessoas, valia a pena carregar a mutação falciforme
Allison descobriu que as populações da África Oriental foram divididas em grupos de pessoas que viviam nas terras baixas, que eram propensas à doença, e pessoas que viviam nas terras altas, que não estivessem.
Descobriu-se que as pessoas portadoras do traço falciforme tiveram um benefício inesperado. Protegia-os da malária, que só era realmente uma ameaça nas terras baixas. Para essas pessoas, valia a pena carregar a mutação falciforme, mesmo que seus filhos fossem anêmicos.
Por outro lado, as pessoas que vivem em áreas montanhosas não corriam o risco de contrair malária. Isso significava que não havia vantagem em carregar o traço falciforme, então sua natureza prejudicial fez com que ele desaparecesse.
É claro, existem todos os tipos de perguntas sobre a evolução que ainda não respondemos .
Seus ancestrais voltam em uma linha contínua por mais de 3 bilhões de anos
Stringer oferece um simples: qual foi a mudança genética que permitiu aos humanos andar eretos, e por que essa mutação foi tão bem-sucedida? No momento não sabemos, mas com mais fósseis e genética melhor, poderemos algum dia.
O que sabemos é que a evolução é um fato da natureza. É a base para a vida na Terra como a conhecemos.
Então, da próxima vez que você estiver fora de casa, seja em seu jardim, em uma fazenda ou apenas caminhando em uma estrada, tome um olhe para os animais e plantas ao seu redor e pense em como todos eles chegaram lá.
Cada um dos organismos que você vê, seja um pequeno inseto ou um grande elefante, é o último membro de um antigo família. Seus ancestrais voltam em uma linha ininterrupta por mais de 3 bilhões de anos, até o início da própria vida. Assim como o seu.