Mecanismos de evolução

Evolucionismo vs. Fixismo

Fixismo

Esta teoria considera que as espécies são permanentes, perfeitas e não sofrem evolução.

No contexto desta teoria, a origem das espécies era explicada por um Princípio Criacionista, ou Criacionismo. De acordo com esta teoria, os seres vivos tinham origem num acto de criação divina, que implicava perfeição e estabilidade.

Evolucionismo

A teoria Evolucionista opõe-se ao Fixismo. Esta considera que a diversidade de seres vivos resulta de um processo dinâmico de lenta evolução de espécies ao longo do tempo.

Teorias Evolucionistas: Lamarckismo e Darwinismo.

Lamarckismo

Lamarck admitia que os seres vivos provinham de outros seres vivos e que cada espécie ocupava um lugar na "escala natural", cujo topo estava ocupado pelo Homem.

A Teoria de Lamarck baseia-se em dois princípios:

• Lei do uso e desuso

A necessidade de os seres vivos se adaptarem às condições ambientais ditaria um uso ou um desuso de determinados órgãos, o que conduziria ao seu desenvolvimento ou à sua atrofia, respectivamente.

• Lei da transmissão dos caracteres adquiridos

​As modificações ocorridas permitiriam aos indivíduos uma melhor adaptação ao meio, sendo transmitidas à descendência.

As explicações de Lamarck foram muito contestadas por várias razões:

• O facto de a teoria de Lamarck admitir que a matéria viva teria uma “ambição natural” de se tornar melhor, de forma a que cada ser vivo seria impelido para um grau de desenvolvimento mais elevado;
• A lei do uso e desuso, embora válida para alguns órgãos, não explicava todas as modificações;
• A lei da transmissão dos caracteres adquiridos não é válida. A atrofia ou hipertrofia de uma estrutura adquirida durante a vida do ser vivo não é transmitida à descendência. Só o material genético é transmitido e as modificações que ocorrem num indivíduo não passam para o material genético.

A teoria de Lamarck não foi aceite, sendo recordada como um marco histórico por ser a primeira teoria proposta sobre a evolução das espécies.

Darwinismo

Charles Darwin, depois de uma expedição à volta do Mundo e de uma visita às Ilhas Galápagos formulou o conceito de selecção natural - os seres vivos mais aptos de uma população sobrevivem e transmitem os caracteres mais favoráveis, eliminando, progressivamente, os menos aptos.

A partir deste conceito, Darwin propôs um mecanismo evolutivo que assenta nos seguintes princípios:

• Os indivíduos de uma determinada espécie apresentam variabilidade das suas características.
• As populações têm tendência a crescer segundo uma progressão geométrica, produzindo mais descendentes do que aqueles que acabam por sobreviver.
• Entre os indivíduos de uma determinada população estabelece-se uma luta pela sobrevivência, devido à competição pelo alimento, pelo espaço e outros factore ambientais. Assim, em cada geração, um número significativo de indivíduos é eliminado.
• Alguns indivíduos apresentam carcterísticas que são favoráveis à sua sobrevivência no meio em que se encontram. Os indivíduos que não apresentarem características vantajosas, resultantes da variação natural, vão sendo progressivamente eliminados. Assim, ao longo de gerações, a Natureza selecciona os indivíduos mais bem adaptados às condições ambientais, ocorrendo a sobrevivência dos mais aptos.
• Os indivíduos detentores de variações favoráveis vivem durante mais tempo, reproduzem-se mais e, assim, as suas carcterísticas são transmitidas à geração seguinte.
• A reprodução diferencial permite, assim, uma lenta acumulação de determinadas características que, ao fim de várias gerações, conduz ao aparecimento de novas espécies.

Apesar de tudo isto, Darwin nunca conseguiu explicar a razão para as variações das características entre os indivíduos de uma população.

Contributos das diferentes áreas científicas na fundamentação e consolidação do conceito de evolução

Dados da Anatomia Comparada

A Anatomia Comparada baseia-se no estudo das semelhanças morfológicas dos diversos seres vivos. Esta revelou a existência de órgãos homólogos, análogos e vestigiais.

Os órgãos homólogos são órgãos que, apesar de desempenharam uma função diferente, apresentam um plano estrutural semelhante, a mesma posição relativa e origem embriológica idêntica.

À medida que os seres vivos de determinada espécie migravam para zonas com características ecológicas diferentes, eram sujeitos a uma selecção natural, que determinaria a sobrevivência daqueles que apresentassem características que os tornassem mais aptos para esse meio.

Este fenómeno tem a designação de evolução divergente, dado que se verifica a divergência de organismos a partir de um grupo ancestral comum.

As estruturas homólogas permitem construir séries filogenéticas, que traduzem a evolução dessas estruturas em diferentes organismos. As séries filogenéticas podem ser progressivas ou regressivas.

Nas séries filogenéticas progressivas, os órgãos apresentam uma complexidade crescente. A partir de um órgão ancestral simples, foram surgindo órgãos cada vez mais complexos.

Nas séries filogenéticas regressivas, os órgãos homólogos tornam-se, progressivamente, mais simples. Admite-se que a partir de um órgão ancestral mais complexo foram surgindo órgãos mais rudimentares.

Os órgãos análogos são órgãos que têm uma estrutura e origem embriológica diferente, mas que desempenham a mesma função. Estas terão resultado de pressões selectivas idênticas sobre indivíduos de diferentes grupos, que conquistaram meios semelhantes. Neste caso, diz-se que ocorre evolução convergente.

Os órgãos vestigiais são órgãos atrofiados, que não apresentam função evidente nem importância fisiológica num determinado grupo de seres vivos.

Dados da Embriologia e da Biologia Molecular

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Dados da Paleontologia

O estudo dos fósseis confirma a existência de espécies extintas. Este facto contraria a ideia da imutabilidade das espécies.

A existência de formas intermédias ou sintéticas. Os fósseis de formas intermédias apresentam características que existem, na actualidade, em pelo menos dois grupos de seres vivos.

Os fósseis de transição correspondem a pontos de ramificação, que conduziram à formação de novos grupos taxonómicos e permitem construir árvores filogenéticas parciais.

Dados da Biogeografia

A Biogeografia analisa a distribuição geográfica dos seres vivos. Esta ciência conclui que as espécies são mais semelhantes quanto mais próximas estão umas das outras.

Neodarwinismo

Esta teoria procura explicar o surgimento das variações nas características nos indivíduos de uma população. Esta assenta em três pilares:

• a existência de variabilidade genética nas populações, consideradas como unidades evolutivas;
• a selecção natural como mecanismo principal de evolução;
• a concepção gradualista que permite explicar que as grandes alterações resultam da acumulação de pequenas modificações, que vão ocorrendo ao longo do tempo

Selecção natural, selecção artificial e variabilidade

O Neodarwinismo admite que as populações constituem unidades evolutivas e apresentam variabilidade sobre a qual a seleção natural atua. A variabilidade das populações resulta de mutações e da recombinação génica.

As mutações são alterações bruscas do património genético, podendo ocorrer, a nível dos genes – mutações génicas – ou envolver porções significativas de cromossomas – mutações cromossómicas.

A recombinação génica é outra fonte de variabilidade genética e resulta de dois fenómenos: a meiose e a fecundação. Durante a meiose, os fenómenos de crossing-over conduzem à recombinação entre os cromossomas homólogos. Na fecundação, pode ocorrer entre vários indivíduos, e cada indivíduo produz um enorme númer de gâmetas diferentes, que se unirão de forma aleatória.

As populações como unidades evolutivas

As populações são formadas por indivíduos que podem ser semelhantes entre si. Quanto maior for a diversidade de um a determinada população, maior será a probabilidade de essa população sobreviver se ocorrem alterações ambientais. Isto porque maior será a probabilidade de existirem indivíduos com características que os tornem mais aptos para esse novo ambiente. Em oposição, as populações com uma baixa diversidade podem ser rapidamente eliminadas se ocorrerem modificações ambientais.

O conjunto de genes que um indivíduo possui torna-o mais ou menos bem adaptado a um determinado ambiente. Se esse conjunto de genes lhe conferir vantagens, então esses indivíduos reproduzem-se mais e os seus genes tendem a surgir com frequências cada vez maiores nas gerações seguintes.

As populações estão sujeitas a alterações genéticas, funcionando como unidades evolutivas. Ao nível populacional, a evolução pode ser definida como uma variação na frequência génica de geração em geração. Pelo facto de esta variação da frequência dos genes ocorrer numa pequena escala, isto é, apenas na população considerada, estas alterações são designadas microevolução.

O conjunto de genes de uma população designa-se fundo genético. Este pode ser afectado por vários factores, que o modificam. As mutações, as migrações, a deriva genética, os cruzamentos ao acaso e a selecção natural são capazes de produzir alterações significativas do fundo genético, de forma a promover senómenos evolutivos.

• Mutações - permitem o aparecimento de novos genes nas populações.
• Migrações - deslocações de indivíduos de uma população para outra. Estes movimentos conduzem a alterações de fundo genéticoporque são responsáveis por um fluxo de genes entre populações.
• Deriva genética - fenómeno que ocorre em populações de pequeno tamanho e correspnde à variação do fundo genético, devido, exclusivamente, ao acaso. Existem duas situações em que ocorre uma diminuição drástica do tamanho da população, permitindo que a deriva genética ocorra de froma significativa - o efeito fundador e o efeito de gargalo. O efeito fundador ocorre  ocorre quando um número restrito de indivíduos, de uma determinada poulação, se desloca para uma nova área, transportando uma parte restrita do fundo genético da população original. O efeito de gargalo ocorre quando uma determinada população sofre uma diminuição brusca devido a fatores ambientais, restando um conjunto de genes, pertencente aos indivíduos sobreviventes, que irão definir as gerações seguintes.
• Cruzamentos ao acaso - os cruzamentos ao acaso originam uma alteração no fundo genético da população.
• Selecção natural - A selecção natural pode promover a manutenção de um determinado fundo genético ou conduzir à sua alteração.

Selecção artificial

O Homem pode ser responsável pela modificação de determinadas espécies. Ao escolher os cruzamentos, o Homem reúne as "melhores" características, promovedo a sua reprodução. Isto é a selecção artificial.