A evolução das espécies é
consequências da seleção e acumulo de
pequenas modificações dos organismos, através de inúmeras gerações. Como o
processo é continuo, até hoje novas espécies continuam surgindo, enquanto outras
desaparecem, se extinguem.
Definição:
Evolução biológica, em termos simples, é descendência com modificação. Essa definição engloba evolução em pequena escala (mudanças em freqüência gênica em uma população de uma geração para a próxima) e evolução em larga escala (a progênie de espécies diferentes de um ancestral comum após muitas gerações). A evolução nos ajuda a entender a história da vida.
A Explicação:
Evolução Biológica não é apenas uma questão de mudanças pelo tempo. Muitas coisas mudam com o tempo: árvores perdem suas folhas, cordilheiras ascendem e erodem, mas esses não são exemplos de evolução biológica porque não envolvem descendência através de herança genética.
A ideia central da evolução biológica é que toda a vida na Terra compartilha um mesmo ancestral, assim como você e seus primos compartilham a mesma avó. Através do processo de descendência com modificação, o ancestral comum da vida na Terra deu origem a fantástica diversidade que vemos documentadas nos registros fósseis e a nossa volta hoje. Evolução significa que somos todos primos distantes: humanos e carvalhos, beija-flores e baleias.
A História da Vida: Observando os Padrões
As ideias centrais da evolução são que a vida tem uma história – que mudou com o passar do tempo – e que espécies diferentes dividem um ancestral comum.
Aqui você pode descobrir como alterações e relações evolutivas são representadas em “árvores genealógicas”, como essas árvores são construídas e como esse conhecimento afeta a classificação biológica. Você também encontrará uma linha do tempo da história da evolução e informações sobre alguns eventos.
A Árvore Genealógica
O processo da evolução produz um padrão de relacionamentos entre espécies. Conforme as linhagens evoluem e separam-se, e alterações são herdadas, seus caminhos evolutivos divergem. Isso produz um padrão ramificado de relações evolutivas.
Estudando características de espécies herdadas e outras evidências históricas, nós podemos reconstruir os relacionamentos evolutivos e representá-los em uma “Árvore genealógica”, chamada Filogenia. A filogenia que você vê abaixo representa as relações básicas que enlaça toda a vida na Terra.
Os três domínios:
Essa árvore, assim como todas as árvores filogenéticas, é uma hipótese sobre os relacionamentos entre os organismos. Ela ilustra a ideia de que toda a vida é relacionada e pode ser dividida em três grandes clados, usualmente chamados de três domínios: Archaea, Bacteria e Eukaryota. Nós podemos aproximar uma ramificação da árvore para explorar a filogenia de linhagens particulares, como por exemplo, Animalia (circundada em vermelho). E podemos aproximar ainda mais para examinar algumas das maiores linhagens dentro de Vertebrados. Clique no link abaixo.
A Árvore é sustentada por muitas linhas de evidência, mas provavelmente não é à prova de erros. Cientistas reavaliam hipóteses constantemente e as comparam com novas evidências. Conforme cientistas coletam ainda mais dados, eles podem revisar essas hipóteses, reajustando algumas das ramificações da árvore. Por exemplo, evidências descobertas nos últimos 50 anos sugerem que pássaros são dinossauros, o que exigiu certos ajustes de vários ramos dos vertebrados.
Como sabemos o que e quando aconteceu
A vida começou há 3.8 bilhões de anos atrás, enquanto que insetos diversificaram 290 milhões de anos atrás mas as linhagens de humanos e de chimpanzés divergiram há somente 5 milhões de anos atrás. Como os cientistas descobriram as datas de eventos evolutivos tão antigos? Aqui estão alguns dos métodos e evidências que cientistas usam para colocar datas nos eventos:
1. Datação radiométrica se baseia no decaimento de meias-vidas dos elementos radioativos para permitir que cientistas consigam datar rochas e materiais diretamente.
Datação radiométrica
Geólogos usam a datação radiométrica para estimar há quanto tempo as rochas se formaram e para inferir as idades de fósseis contidos nessas rochas.
Os elementos radioativos decaem.
O universo é cheio de elementos radioativos de origem natural. Átomos radioativos são, por natureza, instáveis; com o tempo, “átomos pais” decaem para, estáveis, “átomos filhos”.
Quando rocha derretida esfria, formando o que chamamos de rochas ígneas, átomos radioativos são presos em seu interior. Posteriormente eles decaem a uma taxa previsível. Medindo a quantidade de átomos instáveis restantes em uma rocha e comparando-a com quantidade de átomos filhos estáveis nessa mesma rocha, cientistas podem estimar quanto tempo se passou desde que a rocha foi formada.
Os fósseis entre as rochas
Em geral os fósseis são encontrados nas rochas sedimentares – não em rochas ígneas. Rochas sedimentares podem ser datadas usando carbono radioativo, porém como o carbono decai com relativa rapidez, isso só funciona com rochas até 50 mil anos de idade.
Então, para conseguir datar fósseis muito mais antigos, cientistas procuram por camadas de rochas ígneas ou cinzas vulcânicas acima ou abaixo do fóssil. Cientistas datam rochas ígneas usando elementos que tem decaimento lento, como urânio e potássio. Datando essas camadas circundantes, podemos descobrir quão jovem ou quão antigo o fóssil pode ser; isto é, pode-se datar a camada sedimentar na qual está o fóssil.
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2. Estratigrafia fornece uma sequência de eventos dos quais datas relativas podem ser extrapoladas.
Estratigrafia
Fósseis podem ser datados com relação um ao outro através da observação de sua posição em camadas rochosas, conhecidas como estratos. Como demonstrado na animação (à direita), fósseis encontrados em estratos mais baixos foram, geralmente, depositados antes e são mais velhos.
Algumas vezes processos geológicos interrompem esse padrão vertical simples (acima). Por exemplo, uma massa de rocha pode atravessar outros estratos, erosão pode interromper o regular padrão de deposição ou as camadas de rocha podem até ser dobradas e viradas de cabeça para baixo.
No exemplo à esquerda, podemos deduzir que as rochas mais antigas são aquelas que são cortadas por outras rochas. A próxima rocha mais velha seria aquela que está “cortando” e as rochas mais novas se estendem por cima das camadas e não são nem um pouco cortadas. Fazendo observações cuidadosas, podemos detectar interrupções no padrão vertical e usá-las para conseguir mais informações sobre as idades relativas de diferentes camadas.
Estudando e comparando estratos de todo o mundo, podemos datar rochas relacionando-as umas com as outras. Usando técnicas de datação numérica, como aquelas baseadas no decaimento radioativo de átomos, podemos atribuir idades para essas camadas e os fósseis que elas contêm.
Certos fósseis, chamados “fósseis indíce”, podem ser úteis também. Se um organismo existiu por um período relativamente curto de tempo e teve uma ampla distribuição geográfica, pode fornecer um “índice” quanto a idade das rochas nas quais ele está preservado. Por exemplo, sabe-se que Venericardia planicostaéviveu apenas durante o Eoceno, portanto toda vez que encontrarmos Venericardia planicosta podemos assumir que as rochas contendo o fóssil deve ter sido formada durante o Eoceno.
 3. Relógios Moleculares permite que cientistas usem a quantidade de divergências genéticas entre os organismos para extrapolar o tempo para trás e estimar datas. | ||||
Relógios Moleculares
Nos últimos 40 anos, biólogos que estudam evolução têm investigado a possibilidade de que algumas alterações evolutivas ocorreram de maneira similar ao funcionamento de um relógio. Ao curso de milhares de anos, mutações podem acumular-se em qualquer determinado trecho de DNA a uma taxa que pode ser estimada com confiança. Por exemplo, o gene que codifica a proteína alfa globina (um componente da hemoglobina) sofre mudanças de base a uma taxa de 0,56 mudanças por par de base por bilhão de anos*. Se essa estimativa é confiável, o gene pode ser usado como um relógio molecular.
Quando um trecho de DNA de fato se comporta como relógio molecular, se torna uma ferramenta poderosa para estimar as datas de eventos de separação de linhagens. Por exemplo, imagine que um comprimento de DNA encontrado em duas espécies, diferem apenas por quatro bases (como indicado abaixo) e nós sabemos que esse comprimento inteiro de DNA muda a uma taxa de aproximadamente uma base por 25 milhões de anos. Isso significa que as duas versões do DNA diferem por 100 milhões de anos de evolução e que seu ancestral comum viveu há 50 milhões de anos. Como cada linhagem vivenciou sua própria evolução, as duas espécies provavelmente descendem de um ancestral comum que viveu há, ao menos, 50 milhões de anos.
Essa técnica tem sido usada para investigar vários problemas importantes, incluindo a origem do ser humano moderno, a data da divergência humano-chimpanzé e a data da “explosão” Cambriana.
Usar relógios moleculares para estimar datas divergentes depende de outros métodos de datação. Para calcular a taxa em que um trecho de DNA sofre alterações, biólogos têm que usar datas estimadas de outras técnicas de datação, relativas ou absolutas.
*Esse número é para alterações que afetam a estrutura da proteína. |
A Árvore Genealógica
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