Teorias da Evolução: Lamarck e Darwin

Lamarck Jean-Baptiste Lamarck era um botânico reconhecido e colaborador no Museu de História Natural de Paris..

Lamarck defendia a evolução como causa da variabilidade, mas admitia a geração espontânea das formas mais simples. Observando os seres vivos à sua volta, Lamarck considerava que, por exemplo, o desenvolvimento da membrana interdigital de alguns vertebrados aquáticos era devido ao esforço que estes faziam para se deslocar na água.

Assim, as alterações dos indivíduos de uma dada espécie eram explicadas por uma ação do meio, pois os organismos, passando a viver em condições diferentes iriam sofrer alterações das suas características.

Lamarck afirmava que ao fazerem força para alcançar alimento em árvores altas, as girafas esticavam seu pescoço e com o tempo os pescoços ficavam mais compridos. Essa característica é passada às gerações seguintes, que nascem gradativamente com o pescoço mais comprido. Atualmente, essa ideia de Lamarck é rejeitada.

A lei da transformação das espécies considera que o ambiente afeta a forma e a organização dos animais, de tal modo que quando o ambiente se altera, no decorrer do tempo, produz modificações correspondentes na forma do animal.

Essa lei utiliza o princípio do uso e desuso, considerando que o uso de um dado órgão leva ao seu desenvolvimento e o desuso conduz a sua atrofia e, eventual, desaparecimento.

Todas estas modificações seriam depois transmitidas às gerações seguintes – lei da transmissão dos caracteres adquiridos. Assim, os filhos de um homem moreno pela exposição ao sol nasceriam com a pele mais escura; o filho de um atleta com músculos desenvolvidos adquiriria, por sua vez, melhor estrutura muscular.

Sobre a teoria da transmissão dos caracteres adquiridos, Lamarck estava errado. De fato, o ambiente provoca mudanças de fenótipo nos organismos, porém foi comprovado experimentalmente que as mudanças adquiridas não passam à prole.

Em resumo, o mecanismo evolutivo proposto por Lamarck considera que as variações do meio ambiente levam o indivíduo a sentir necessidade de se adaptar; a lei do uso e desuso; e a lei da transmissão dos caracteres adquiridos.

Alguns aspectos desta teoria são válidos e comprováveis como o caso do uso e desuso de estruturas. Sabe-se que a atividade física desenvolve os músculos e que um organismo sujeito a infecções desenvolve imunidade. Do mesmo modo, uma pessoa que fique paralisada, sofre atrofia dos membros que não utiliza.

Denomina-se como neo-lamarckistas aqueles que defendem que o meio realmente modela o organismo. A teoria de Lamarck foi um importante marco na história da Biologia, mas não foi capaz de explicar o mecanismo da evolução.

Darwin
O inglês Charles Darwin, biólogo, tinha um enorme interesse na natureza. Ele viajou por 5 anos (1831-1836) no navio cartográfico Beagle, na época tinha apenas 22 anos, numa expedição ao redor do mundo.

Nessa viagem, Darwin reuniu uma imensa quantidade de informações, além do material biológico coletado em suas observações e pesquisas; decisivos para elaboração de suas ideias sobre o mecanismo da evolução e a origem das espécies.

Seis anos, foi o tempo que Darwin levou para classificar e organizar os dados de sua viagem. Baseou-se em um ensaio de Thomas Malthus, Principles of population, de 1838, para junto com seus dados elaborar a teoria da seleção natural. Contudo, Darwin demorou a publicar sua teoria, pois temia o impacto que poderia causar, já que a época era muito influenciada pela religião e conceitos fixistas.

Em 1858, recebeu uma inesperada carta do naturalista Alfred Russel Wallace, que descrevia ideias sobre a evolução muito parecidas com as suas. Darwin levou um choque e, publicou A origem das espécies (que descrevia a teoria da seleção natural) em 1859, um ano depois do trabalho de Wallace ter sido apresentado.

A seleção natural proposta por Darwin considera que os organismos vivos têm grande capacidade de reprodução, portanto cada população tem tendência para crescer exponencialmente, se o meio o permitir, levando à superprodução de descendentes.

Quando o meio não suporta tantos descendentes desencadeia-se uma luta pela sobrevivência entre os membros da população.

Com isso, poucos indivíduos chegam à idade de procriação, já que a quantidade de alimento existente no ambiente é limitada.

Outro fator considerado é a existência de variações hereditárias dentro de um mesmo grupo. Essas variações podem ser transmitidas aos descendentes.

Os indivíduos com caracteres que lhes confiram uma vantagem competitiva num dado meio e tempo são mantidos por seleção e produzem mais descendentes, enquanto os restantes são eliminados, não se reproduzindo.

Assim sobrevivem os mais aptos. Esse fator é denominado reprodução diferencial.

Por reprodução diferencial, as características da população vão mudando num espaço de tempo mais ou menos alargado. Dessa forma, cada geração ficará sucessivamente mais adaptada às condições do ambiente.

A teoria de Darwin considera que o ambiente faz uma escolha dos indivíduos.

Para Darwin as forças responsáveis pela variação e pela seleção são diferentes, sendo que a variação ocorre ao acaso, sem qualquer orientação evolutiva, enquanto a seleção muda a população conferindo maior êxito reprodutivo às variantes vantajosas.

Para Darwin, os ancestrais das girafas, de acordo com o documentário fóssil, tinham pescoço mais curto. O comprimento do pescoço variava entre os indivíduos das antigas populações de girafas. Essa variação era de natureza hereditária.

O tamanho do pescoço dos ancestrais da girafa variava, sendo que alguns eram compridos e outros, mais curtos. Os animais de pescoço longo alcançavam as folhas mais altas das árvores e levavam vantagem para se alimentar. Por isso, tinham mais chances de sobreviver e deixar descendentes.

A seleção natural privilegiou os indivíduos de pescoço mais comprido durante milhares de gerações, e é responsável pelo pescoço longo das girafas atuais.

Esse processo pressupõe a existência de variabilidade entre organismos de uma mesma espécie (variabilidade entre as girafas).

A mortalidade foi maior entre os indivíduos menos adaptados ao meio, pelo processo de escolha ou seleção natural, restando apenas as girafas que melhor se adaptaram ao ambiente.

As mutações e a recombinação gênica são as duas importantes fontes de variabilidade.

Essa variabilidade pode permitir que os indivíduos se adaptem ao ambiente.

Isolamento geográfico

O isolamento geográfico consiste na separação de uma população por uma barreira geográfica, formando assim subpopulações.

A barreira geográfica pode ser um rio, uma montanha ou um cânion, por exemplo.

As subpopulações começam a sofrer diferentes pressões e consequentemente os genes selecionados em uma subpopulação serão diferentes da outra subpopulação.

Em virtude da barreira geográfica, as duas subpopulações ficarão impedidas de cruzar e as diferenças entre elas ficarão cada vez mais acentuadas. Surgindo assim as subespécies.

Com o tempo estas subespécies podem ficar tão diferentes umas das outras que se torna impossível a reprodução entre elas.

Quando isso acontece temos o isolamento reprodutivo e, consequentemente, o surgimento de novas espécies.

O conceito de espécie mais aceito é o de Ernst Mayr, que diz que espécie é um conjunto de populações em que os indivíduos são capazes de cruzar e se reproduzir, produzindo descendentes férteis.

O processo que leva ao surgimento de novas espécies é denominado especiação.

Quando a especiação ocorre em razão de um isolamento geográfico, denominamos de especiação alopátrica.

Um exemplo muito conhecido deste tipo de especiação é o dos tentilhões das Ilhas Galápagos.

Nas Ilhas ocorrem cerca de 14 espécies de tentilhões e cada um apresenta um bico diferente, especializado à sua alimentação. Acredita-se que essas espécies apresentavam um ancestral comum e estes indivíduos migraram para as diferentes ilhas, isolando-se e impedindo o fluxo gênico.

Outro exemplo de especiação alopátrica a seguir-

Exemplo de especiação alopátrica (Foto: USP)

SIMPÁTRICA

A especiação simpátrica diferencia-se da alopátrica pela ausência da separação geográfica.

Nessa especiação, duas populações de uma mesma espécie vivem na mesma área, mas não há cruzamento entre as mesmas, resultando em diferenças que levarão à especiação, ou seja, a uma nova espécie.

Isso pode ocorrer pelo fato de os indivíduos explorarem outros nichos, como insetos herbívoros que experimentam uma nova planta hospedeira.

Moscas que vivem no mesmo local, mas se alimentam de frutos diferentes. (Foto: USP)

PARAPÁTRICA

A especiação parapátrica ocorre em duas populações da mesma espécie que também não possuem nenhuma barreira física, mas sim uma barreira ao fluxo gênico (migração de genes) entre as espécies.

É uma população contínua, mas que não se cruza aleatoriamente, caso tenha o intercruzamento, o resultado são descendentes híbridos.

Um exemplo dessa especiação é o caso das gramíneas Anthoxanthum, que se diferenciou por certas espécies estarem fixadas em um substrato contaminado com metais pesados.

Dessa forma, houve a seleção natural para esses indivíduos, que foram se adaptando para genótipos tolerantes a esses metais pesados.

Ao longo prazo, essas espécies foram adquirindo características diferentes, como a mudança de floração impossibilitando o cruzamento, acabando com o fluxo gênico entre esses grupos.