Nova pesquisa mostra que a microevolução pode ser usada para prever como a evolução funciona em escalas de tempo muito mais longas
Darwin observou como diferentes tentilhões das Ilhas Galápagos desenvolveram diferentes tipos de bicos, com base na comida que se especializaram em comer. Estudos posteriores mostraram como as rápidas flutuações no tamanho das sementes ao longo do tempo levaram a rápidas flutuações no tamanho do bico, tal como sugerido pelo novo estudo, publicado na Science. Crédito:C.R. Darwin, Diário de pesquisas sobre história natural e geologia dos países visitados durante a viagem do H.M.S. Beagle ao redor do mundo, sob o comando do Capitão Fitz Roy, R.N. , (1845), 2ª edição Desde que Charles Darwin publicou a sua teoria histórica sobre como as espécies evoluem, os biólogos têm ficado fascinados pelos intrincados mecanismos que tornam a evolução possível.
Podem os mecanismos responsáveis pela evolução de uma espécie ao longo de algumas gerações, chamada microevolução, também explicar como as espécies evoluem ao longo de períodos de tempo que se estendem por milhares ou milhões de gerações, também chamada macroevolução?
Um novo artigo, publicado recentemente na Science , mostra que a capacidade das populações de evoluir e se adaptar ao longo de algumas gerações, chamada evolutividade, ajuda-nos efetivamente a compreender como a evolução funciona em escalas de tempo muito mais longas.
Ao compilar e analisar enormes conjuntos de dados de espécies existentes, bem como de fósseis, os investigadores conseguiram mostrar que a capacidade de evolução responsável pela microevolução de muitas características diferentes prevê a quantidade de alterações observadas entre populações e espécies separadas por até um milhão de anos.
"Darwin sugeriu que as espécies evoluem gradualmente, mas o que descobrimos é que, embora as populações evoluam rapidamente no curto prazo, esta evolução (no curto prazo) não se acumula ao longo do tempo. No entanto, quão divergentes são as populações e as espécies, em média, durante longos períodos de tempo ainda depende da sua capacidade de evoluir no curto prazo", disse Christophe Pélabon, professor do Departamento de Biologia da NTNU e autor sênior do artigo.
Grandes conjuntos de dados de criaturas vivas e fósseis
A capacidade de responder à seleção e de adaptação, a capacidade de evolução, depende da quantidade de variação hereditária (genética). Os investigadores conduziram a sua análise compilando primeiro um enorme conjunto de dados com medidas de capacidade de evolução para populações e espécies vivas a partir de informações disponíveis publicamente. Eles então traçaram a evolução em relação à divergência de populações e espécies para diferentes características, como tamanho do bico [do pássaro], número de descendentes, tamanho da flor [da planta] e muito mais.
Eles também examinaram informações de 150 linhagens diferentes de fósseis, onde outros pesquisadores mediram diferenças nas características morfológicas dos fósseis ao longo de períodos de tempo tão curtos quanto 10 anos e tão longos quanto 7,6 milhões de anos.
O que eles viram foi que as características com maior capacidade de evolução eram mais divergentes entre as populações e espécies existentes, e que as características com maior capacidade de evolução tinham maior probabilidade de serem diferentes umas das outras entre duas amostras fósseis consecutivas.
Por outro lado, características com pouca evolubilidade ou pouca variabilidade não mudaram muito entre populações ou entre sucessivas amostras fósseis
A flutuação ambiental é a chave
Características com maior capacidade de evolução mudam rapidamente porque são capazes de responder às mudanças ambientais mais rapidamente, disse Pélabon.
O ambiente – coisas como a temperatura, o tipo de alimento disponível ou qualquer outra característica importante para a sobrevivência e a reprodução do indivíduo – é a força motriz das mudanças evolutivas porque as populações tentam adaptar-se ao seu próprio ambiente. Normalmente, os ambientes mudam de ano para ano ou de década para década, flutuando em torno de meios estáveis. Isso gera flutuação na direção da seleção.
Características altamente evolutivas podem responder rapidamente a essas flutuações na seleção e flutuarão ao longo do tempo com alta amplitude. Características com pouca capacidade de evolução também flutuarão, mas mais lentamente e, portanto, com menor amplitude.
“Populações ou espécies geograficamente distantes umas das outras estão expostas a ambientes cujas flutuações não são sincronizadas. Consequentemente, essas populações terão valores de características diferentes, e o tamanho dessa diferença dependerá da amplitude da flutuação da característica e, portanto, de a capacidade de evolução da característica", disse Pélabon.
Consequências para a biodiversidade
Os resultados dos pesquisadores sugerem que a seleção e, portanto, o ambiente, foram relativamente estáveis no passado. Com as alterações climáticas, as coisas estão a mudar rapidamente, e principalmente numa direcção. Isto pode afectar fortemente os padrões de selecção e a forma como as espécies se podem adaptar a ambientes que ainda flutuam, mas em torno de valores óptimos que já não são estáveis, mesmo durante períodos de algumas décadas.
“É incerto quantas espécies serão capazes de rastrear esses ótimos e se adaptar, mas muito provavelmente isso terá consequências para a biodiversidade, mesmo em uma escala de tempo curta”, disse ele.
