Evolução: Um Fato

RKA11C Parabéns! Este é nosso último episódio sobre evolução genética, o que já é meio caminho andado no curso de Biologia. Até agora, estudamos DNA, genética, seleção natural, como as células se multiplicam, população, especiação, replicação, respiração e fotossíntese. Me orgulho de você! Mas não poderia terminar o curso sem discutirmos sobre um assunto que vem sendo muito discutido ultimamente: evolução! É um assunto, não um debate. Evolução é o que possibilita a vida, ela permite que organismos se adaptem a ambientes, à medida que se modificam. É responsável pela imensa diversidade e complexidade da vida na Terra. Não só fornece aos organismos fontes de alimento e competição saudável, como também nos oferece coisas realmente incríveis para nos maravilhar. Embora a evolução torne os seres vivos diferentes uns dos outros, também nos mostra como somos iguais. Toda vida, cada coisinha que está viva na Terra, partilha de uma mesma herança comum, uma descendência dos primeiros organismos que surgiram quando a vida se originou neste planeta, há 3,8 bilhões de anos. Há pessoas que acham que isso tudo é aleatório, mas não é, e que esse processo desajeitado não possibilitaria a majestosa beleza do nosso mundo. Para essas pessoas, posso dizer que ao menos concordamos que o nosso mundo é bonito, mas provavelmente elas não vão gostar do restante do vídeo. Para mim, há dois tipos de pessoas no mundo: aquelas que reconhecem o poder, a beleza e a simplicidade do processo evolutivo, e aquelas que não entendem nada disso. De alguma forma estranha, vivo em um país em que apenas 40% da população acredita na evolução. A única razão para que eu aceite esse fato, é que as pessoas não entendem o que é a evolução. Galera, está na hora de cair na real! Primeiro, vamos entender o que queremos dizer quando falamos de teoria da evolução. Evolução é a ideia de que a distribuição de genes muda com o tempo. Esse é um fato incontestável que observamos a todo momento no mundo natural, mas a teoria da evolução é um vasto conjunto de ideias que integram e explicam uma enorme gama de observações de diferentes disciplinas, incluindo embriologia, paleontologia, botânica, bioquímica, anatomia e geofísica. No dia a dia, a palavra "teoria" significa "intuito", "hipótese". Mas, em Ciência, uma teoria é um conjunto de ideias que explica vários fenômenos de uma vez. A teoria da evolução é um conjunto de ideias que explica muitas coisas que nós, como humanos, temos observado por milhares de anos. É a teoria que explica meticulosamente, precisamente os fatos, e os fatos são incontestáveis. Vamos passar um tempo investigando os fatos e como a evolução explicou esses fatos tão bem. Primeiro: fósseis. O registro fóssil mostra que os organismos que viveram há muito tempo eram diferentes dos que vemos hoje. Parece óbvio, mas há 200 anos isso pareceu loucura! Quando os cientistas começaram a estudar fósseis de dinossauros em 1820, eles acreditavam que todos os dinossauros fossem iguanas gigantes, por isso que o primeiro fóssil se chamava Iguanodon. Isso durou até os primeiros fósseis de duas patas aparecerem em 1850, e os cientistas tiveram que lidar com a ideia de que os organismos no passado eram semelhantes aos de hoje, como os dinossauros e os répteis. Mas muitos deles diversificaram tanto que são quase irreconhecíveis para nós. Embora o ancestral, que não era uma iguana de verdade, tenha sido extinto ou morto, ele evoluiu para organismos que sobrevivem até hoje, como os pássaros. Os fósseis deixam claro que somente a evolução é capaz de explicar a origem desses novos organismos. Por exemplo: fósseis nos mostram que as baleias costumavam andar. As baleias são cetáceos, um grupo de mamíferos que inclui os botos e os golfinhos. Por muito tempo, biólogos suspeitaram que baleias descendiam de mamíferos terrestres, pois algumas baleias ainda possuem certos vestígios de pélvis e de ossos de membros posteriores. Mas só recentemente, nos anos 1990 e 2000, que as peças começaram a se juntar. Primeiro, paleontologistas descobriram fósseis de Dorudons, cetáceos que tinham crânios diferentes dos das baleias, mas que possuem os mesmos ossos dos vestígios da perna. Então, acharam fósseis mais antigos de um outro cetáceo que possuía patas traseiras e pélvis. A pélvis não se fundiu com a espinha dorsal, como no nosso caso. Logo, esse animal nadava como uma baleia. E mais: ele possuía tornozelos, e eram tornozelos exclusivos da ordem que inclui bisões, porcos, hipopótamos e veados. Seguindo as pistas deixadas para trás em ossos fossilizados, os paleontologistas conseguiram rastrear a origem das baleias, que é a mesma origem dos bisões e dos porcos. Isso nos leva a uma série de fatos que a evolução explica... Não de como os animais são diferentes, mas de como eles são incrivelmente parecidos. Na aula passada, falamos sobre Carlos Lineu e como ele classificou os organismos pelas suas semelhanças estruturais. Ele não sabia nada sobre evolução genética, mas, quando começou a agrupar as coisas desse jeito, veio à tona uma das pistas mais proeminentes da evolução: a estrutura homóloga. O fato de muitos organismos terem muitas estruturas bem detalhadas, nos mostra como estamos relacionados! Vamos voltar para as baleias. Assim como eu e o meu cachorro Lemon, as baleias têm dois membros na frente do corpo, são as nadadeiras dianteiras, assim como esse morcego tem sua asa. Dentro dos nossos membros, todos nós possuímos a mesma estrutura: um osso comprido em cima ligado por dois ossos finos nas juntas, seguido por um aglomerado de pequenos ossos chamado de carpo e, em seguida, nossos dedos. Usamos os membros anteriores para propósitos diferentes. O morcego voa, a baleia nada, o Lemon anda, e eu, você sabe, toco Jazz. Membros como estes não são a forma mais eficiente de nadar, voar ou andar. Nossos membros têm a mesma estrutura porque descendemos de um mesmo animal. Algo como esse Morganucodon, que tinha a mesma estrutura de membros anteriores. No primeiro estágio da nossa existência, todo vertebrado parecia o mesmo. Por quê? Porque descendemos de um mesmo vertebrado inicial. Sim, nossas estruturas são iguais a de outros mamíferos e de outros vertebrados! Além disso, as nossas moléculas também são iguais. De fato, se descobríssemos vida em Marte, uma forma infalível de saber se é extraterrestre é verificando e vendo se possui RNA. Todos os seres vivos do nosso planeta usam DNA ou RNA para codificar as informações que definem como eles são. O fato de usarmos uma mesma molécula, sugere que todos nós estamos relacionados, mesmo sendo de forma diferente. E mais: sequenciando o DNA de qualquer criatura, nós podemos ver precisamente o quanto somos parecidos. Quanto mais relacionadas as espécies são, mais sequências parecidas de DNA elas têm. O genoma humano é 98,6% idêntico ao do chimpanzé, nosso parente primata mais próximo, mas nosso genoma também é 85% parecido com o do rato. Me pergunto como você vai se sentir sobre isso, mas metade de nossos genes são iguais aos das moscas das frutas, que são animais pelo menos... Assim como seu DNA prova que você descende de seus pais, seu DNA também mostra que você descende de outros organismos, em última análise, de um organismo procariótico de 3,8 bilhões de anos, que é o avô de todos nós. Quando se trata de espécies muito semelhantes, como os marsupiais, a distribuição deles pelo mundo ou a biogeografia deles é extraordinariamente muito bem explicada pela teoria da evolução. Animais que são mais semelhantes e mais estreitamente relacionados tendem a ser encontrados nas mesmas regiões, pois a mudança evolutiva é conduzida em parte pela mudança geográfica. Na aula sobre especiação, eu falei que quando organismos são isolados por barreiras físicas, como oceanos ou montanhas, eles tomam seus próprios rumos evolutivos. Na escala de tempo sobre a qual estamos falando, as barreiras geográficas são muito antigas e muitas vezes resultaram na deriva continental. Marsupiais, você conhece eles, podem ser encontrados em muitos lugares, mas não são uniformemente distribuídos ao redor do mundo. De longe, a maior concentração deles está na Austrália. Mesmo que a maioria dos fósseis de mamíferos na Austrália sejam de marsupiais, por que a Austrália está repleta de cangurus, coalas e vombates, enquanto a América do Norte só tem gambás? Os fósseis mostram que um dos ancestrais mais antigos dos marsupiais chegou à Austrália antes que a deriva continental a transformasse em uma ilha, há 30 milhões de anos. Mais importante ainda: após a divisão da Austrália, mamíferos placentários, como nós, evoluíram na massa continental e rapidamente ultrapassaram a maioria dos marsupiais, que foram deixados para trás, no que se tornaria a América do Norte e a América do Sul. Poucos marsupiais permaneceram nas Américas enquanto a Austrália ia à deriva em uma espécie de barco do amor marsupial. Os tentilhões de Darwin são outro exemplo da evidência biogeográfica. Em "A origem das espécies", Darwin escreveu que diferentes espécies de tentilhões das Ilhas Galápagos, não eram só semelhantes entre si, mas também eram semelhantes às espécies encontradas no continente sul-americano. Ele criou a hipótese de que os tentilhões da ilha eram descendentes do tentilhão continental e, com o passar do tempo, se tornaram mais aptos aos seus ambientes. Uma hipótese de teste genético é confirmada. Você vai se lembrar, assim espero, que nas aulas passadas falamos sobre Peter e Rosemary Grant, os biólogos evolucionistas loucos por pássaros que têm estudado os tentilhões de Galápagos desde 1970. Uma das maiores contribuições veio em 2009: estudando os tentilhões da Ilha de Daphne Major, eles descobriram que a prole de um tentilhão imigrante de uma outra ilha e um tentilhão da ilha local teriam criado uma nova espécie em menos de 30 anos. Esse é o exemplo mais recente da nossa quarta evidência evolutiva: observação direta da evolução. O fato é que temos visto a evolução acontecer em nossas próprias vidas. Uma das mudanças mais rápidas e comuns que observamos é o aumento da resistência às drogas e outros produtos químicos. Em 1959, um estudo sobre mosquitos de uma vila na Índia mostrou que o DDT matava 95% dos mosquitos em uma primeira aplicação. Aqueles que sobreviveram, se reproduziram e passaram adiante o gene de resistência ao inseticida. Dentro de um ano, o DDT estava matando apenas 49% dos mosquitos, e esse número continuou a cair. A composição genética da população de mosquitos mudou por causa das pressões seletivas causadas pelo uso do DDT. Não são apenas mudanças pequenas em animais pequenos, também temos observado animais grandes sendo submetidos a algumas mudanças muito expressivas. Em 1971, por exemplo, biólogos introduziram 10 lagartos dos muros italianos em uma ilha distante da costa da Croácia. Após 30 anos, os descendentes dos lagartos imigrantes sofreram algumas mudanças fundamentais incríveis. Mesmo que os lagartos originais se alimentassem principalmente de insetos, o sistema digestivo deles mudou para ajudá-los a desfrutar da fonte de alimento mais abundante na ilha: plantas. Eles também desenvolveram músculos entre os intestinos grosso e delgado, criando câmaras de fermentação que lhes permitiu digerir vegetação, além de suas cabeças terem ficado mais largas e longas, para permitir que mordessem e mastigassem melhor as ervas e as folhas. Esses são grandes exemplos de microevolução, mudanças rápidas na frequência de alelos, em pequenas populações. A macroevolução é igual à microevolução, só que em uma escala de tempo maior. O que transformou hipopótamos em baleias é muito mais difícil de observar, para uma espécie que há 200 anos pensava que dinossauros fossem iguanas gigantes. Parte do poder da mente humana tem sido capaz de ver além de si mesmo e da escala de tempo em que nossas vidas estão limitadas, e eu me orgulho muito disso!