Mecanismos de Evolução: Fixismo vs. Evolucionismo

Fixismo vs. Evolucionismo

Ideia de Imutabilidade

• Na escala de vida humana, grandes modificações nos seres vivos não são visíveis, exceto as variações naturais entre indivíduos de uma espécie. Isso leva à ideia de imutabilidade.

Fixismo

• Até o século XIX, o fixismo foi a principal concepção para explicar a origem da biodiversidade.
• O fixismo defendia que as espécies permaneciam inalteradas desde sua criação, sendo fixas e imutáveis.

Teorias Evolutivas

• Em meados do século XIX e no século XX, várias teorias evolutivas tentaram explicar os mecanismos de evolução das espécies.

Lamarckismo

• Lamarck admitia que todos os seres vivos provêm de outros seres vivos.
• Apresentou o primeiro modelo explicativo sobre a evolução das espécies, baseado em:
  • Lei do uso e desuso: Novos comportamentos levam ao uso ou desuso de órgãos, resultando em desenvolvimento ou atrofia, respectivamente.
  • Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: Modificações no organismo, causadas por novas necessidades e modificações ambientais, são transmitidas aos descendentes.

Darwinismo

• Durante a viagem no Beagle (1831-1836), Darwin coletou dados que levaram à formulação da teoria da evolução por seleção natural.
• Publicou o livro "On the Origin of Species by Means of Natural Selection" em 1859.

Influências no pensamento de Darwin

Charles Lyell e o Uniformitarismo

• Charles Lyell resgatou o Uniformitarismo de Hutton:
  • As leis naturais são constantes no espaço e no tempo.
  • "O presente é a chave do passado" - Atualismo.
  • A Terra tem milhões de anos e passou por mudanças lentas e graduais - Gradualismo.
• Assim como a Terra, os seres vivos também poderiam experimentar modificações lentas e graduais, levando à modificação das características das espécies.

Malthus e o crescimento populacional

• Malthus observou que as populações crescem em progressão geométrica, enquanto os recursos crescem aritmeticamente.
• Em certo momento, a falta de recursos para todos leva à não sobrevivência dos indivíduos com menos recursos.
• Darwin aplicou as ideias de Malthus às populações animais, resultando na "luta pela vida" e "luta pela sobrevivência", onde apenas os mais aptos sobrevivem.

Observações de Darwin

• As condições específicas de cada ilha podem estar na origem da diversidade.
• Exemplo: Tentilhões com notável semelhança, mas com diferenças relacionadas à obtenção de alimento; tartarugas com variedades distintas em ilhas diferentes, mas com semelhanças notáveis.
• Se a seleção artificial (feita pelo Homem) promove tanta diversidade, o ambiente teria uma atuação semelhante, através da seleção natural.

Teoria da Seleção Natural de Darwin

• Os organismos de uma população apresentam variabilidade.

• As populações originam mais descendentes do que os recursos podem suportar.

• Os organismos com características que permitem maior adaptação ao ambiente (os mais aptos) têm mais vantagens na "luta pela sobrevivência", atingem a idade da reprodução e transmitem suas características aos descendentes.

• O acúmulo de pequenas diferenças ao longo do tempo leva ao aparecimento de novas espécies.

• O ambiente atua sobre populações que apresentam variabilidade intraespecífica, selecionando os organismos mais aptos, que atingem a idade da reprodução e transmitem as características aos descendentes, levando ao aparecimento de novas espécies.

Lamarckismo vs. Darwinismo

• Lamarckismo: O ambiente cria a necessidade de mudança.
• Darwinismo: O ambiente seleciona a característica mais apta.

Neodarwinismo

• Explica a variabilidade fenotípica com a variabilidade genética resultante de mutações e recombinações gênicas (meiose e fecundação).

Conceitos importantes

• População mendeliana: Conjunto de indivíduos que se cruzam entre si e compartilham um determinado fundo genético.

• Fundo genético: Constituído por todos os alelos presentes numa população.

• Mutações e recombinação gênica levam à variabilidade intraespecífica, que é apresentada aos descendentes através dos seus gâmetas, conduzindo ao aumento da frequência gênica e, eventualmente, ao aparecimento de novas espécies.

Fatores de Evolução

• Mutações
• Migrações
• Deriva genética
• Cruzamentos não ao acaso
• Seleção natural

Estes fatores levam à alteração da frequência gênica, resultando em microevolução.

Tipos de Seleção Natural

• Estabilizadora: Favorece fenótipos intermediários, eliminando os extremos. A população torna-se homogénea e bem adaptada ao meio.
• Direcional: Favorece um dos fenótipos extremos.
• Disruptiva: Elimina o fenótipo intermédio, favorecendo os extremos.

Mutações e Resistência

• Mutações podem levar ao surgimento de bactérias resistentes a antibióticos. Inicialmente, a maioria da população é suscetível, mas, com o tempo, a maioria torna-se resistente.

Migrações

• As migrações podem levar à passagem de alelos entre populações, alterando a frequência gênica.

Seleção Sexual

• A seleção sexual seleciona determinadas características nos indivíduos, alterando o fundo genético da população. Exemplo: Gansos das neves que preferem acasalar com indivíduos da mesma cor.

Deriva Genética

• Mudanças na frequência dos alelos numa população, resultantes de eventos aleatórios.
  • Efeito fundador: Alguns indivíduos separam-se da população, ficam isolados e formam uma nova população com um fundo genético diferente da população original.
  • Efeito gargalo: O tamanho de uma população é reduzido drasticamente. Os indivíduos sobreviventes da população constituem apenas uma parte aleatória do fundo genético da população original. Há perda de variabilidade genética.

Conceito de Espécie

• Morfológico: Uma espécie é um grupo distinto de organismos com um conjunto único de características morfológicas (forma externa única).
  • Limitação: Grupos que parecem bastante diferentes podem ser membros da mesma espécie e grupos que parecem semelhantes podem pertencer a espécies diferentes.
• Biológico (mais aceito): Uma espécie é constituída por grupos de populações naturais compostas de indivíduos interfértiles, que produzem descendência fértil e que estão reprodutivamente isolados de outros grupos semelhantes.
  • Limitação: Todos os seres vivos, unicelulares ou pluricelulares, com reprodução assexuada são excluídos.

Especiação

Modelos de especiação

• Gradual
• Equilíbrio pontuado

Tipos de especiação

• Alopátrica: Ocorre devido ao surgimento de barreiras geográficas entre populações. Com o tempo, as populações divergem devido a mutações, seleção natural e isolamento reprodutivo.

• Simpátrica: Ocorre em populações da mesma área geográfica e resulta da diferenciação de habitats, da seleção sexual ou da poliploidia.

• Radiação adaptativa: Colonização de nichos ecológicos diferentes leva a novas pressões seletivas e isolamento reprodutor.

Mecanismos de Isolamento Reprodutivo

Pré-zigóticos: Impedem a formação de um zigoto.

• Isolamento por habitat: Vivem em habitats diferentes ou no mesmo habitat, em nichos diferentes.
• Isolamento temporal: Diferenças no período de reprodução/atividade sexual.
• Isolamento comportamental: O comportamento sexual implica atividades específicas por parte do indivíduo de um dos sexos para que o outro aceite se acasalar.
• Isolamento mecânico: Há incompatibilidade entre as morfologias dos genitais. O acasalamento pode ser tentado, mas não há transferência de esperma e, portanto, não há a fecundação.
• Isolamento gamético: Há a cópula e a transferência de esperma, mas o isolamento acaba tornando-se inviável devido a algum tipo de incompatibilidade bioquímica entre o esperma e o ambiente do duto genital da fêmea.

Pós-zigóticos: Forma-se um zigoto, mas a reprodução é infrutífera.

• Inviabilidade do híbrido: O zigoto formado não completa o seu desenvolvimento.
• Fertilidade reduzida ou infertilidade do híbrido: O descendente resultante é saudável, mas estéril ou com fertilidade reduzida.
• Degeneração de F2: O híbrido é viável e fértil, mas os seus descendentes têm problemas de viabilidade ou de fertilidade.