Como podem duas espécies aparentemente não relacionadas, que vivem isoladas uma da outra, evoluir para formas idênticas?
Os esquilos voadores evoluíram de um roedor primitivo. Eles compartilham as mesmas características básicas do falanger voador. Norbert Wu/Facção Científica/Getty Images Cerca de 60 milhões de anos atrás, a Austrália ficou totalmente separada dos outros continentes pelo movimento das placas tectônicas. Como resultado, as formas de vida na Austrália seguiram os seus próprios padrões evolutivos, com pouca ou nenhuma mistura com espécies externas durante muitos milhões de anos. Na época da separação, viviam na Austrália as mesmas espécies que viviam em outras partes do mundo, mas ao longo de muitas gerações, as populações separadas evoluíram de maneira diferente. Eles viviam em lugares diferentes, com climas diferentes, predadores diferentes e muitas outras circunstâncias diferentes.
À medida que estas espécies evoluíram em direções diferentes, surgiram algumas variações interessantes entre as espécies australianas isoladas e as espécies que evoluíram no resto do mundo. Os cangurus, por exemplo, têm aparência e função diferentes de qualquer coisa que você possa encontrar fora da Austrália. Mas ainda mais surpreendente para os biólogos é que algumas espécies que estavam tão distantes umas das outras na árvore evolutiva da vida que só podiam ser consideradas remotamente relacionadas pareciam parecer quase exactamente iguais.
Por exemplo, um roedor primitivo vivia dentro e fora da Austrália na época da separação. Na Austrália, um ramo dos descendentes deste roedor evoluiu para criaturas que vivem em árvores, com abas de pele que se estendem entre as patas dianteiras e traseiras, permitindo-lhes deslizar entre as árvores nas correntes de ar. Eles são conhecidos como falanges voadores. No resto do mundo, o roedor primitivo evoluiu para um grupo totalmente separado de criaturas que vivem em árvores e possuem abas deslizantes – os esquilos voadores.
Como isso pôde acontecer? O potencial para desenvolver abas deslizantes já estava presente naquele roedor primitivo, tornando inevitável que tal animal eventualmente evoluísse? Ou será que as pressões de ambos os ambientes fizeram com que a seleção natural empurrasse os roedores para uma forma planadora? E quanto às espécies que, para começar, nunca foram relacionadas, mas que ainda assim evoluíram para formas surpreendentemente semelhantes?
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O ambiente molda as espécies
O papel da genética na evolução paralela
O ambiente molda as espécies
O nicho ecológico do urso polar está no topo da cadeia alimentar no Ártico nevado. Jeff Foott/Imagens do Discovery Channel/Getty Images A situação descrita com os esquilos voadores é conhecida como evolução paralela . Ocorre quando duas espécies relacionadas se separam, evoluem em locais e circunstâncias diferentes, mas acabam desenvolvendo muitas das mesmas características. Quando duas espécies diferentes compartilham muitas características, isso é conhecido como similaridade morfológica . Quando duas espécies completamente não relacionadas desenvolvem semelhança morfológica, isso é conhecido como evolução convergente . Às vezes é impossível decidir de que tipo é porque não temos conhecimento completo do registro evolutivo. Não temos como saber até que ponto duas espécies estavam relacionadas há milhões de anos.
A simples razão para a evolução paralela ocorrer é que ambientes semelhantes e pressões populacionais semelhantes realmente levam espécies diferentes a desenvolver características semelhantes. Uma característica bem-sucedida em um lugar terá sucesso em outro. Mas isso realmente não conta toda a história. Afinal, existem milhões de espécies na Terra, e muitas delas não se parecem em nada. Por que apenas algumas espécies apresentam evolução paralela ou convergente?
Tem a ver com a forma como a seleção natural funciona. Uma espécie pode mudar de uma geração para outra devido a mutações em seu código genético ou recombinação de informações genéticas por reprodução sexuada. Essas mudanças genéticas aparecem como características novas ou alteradas. Uma mutação pode fazer com que uma espécie de urso tenha uma coloração muito mais clara no pelo, por exemplo. As características que dão ao organismo uma maior chance de sobreviver o tempo suficiente para se reproduzir têm maior probabilidade de serem transmitidas às gerações futuras, enquanto as características menos bem-sucedidas não serão transmitidas com tanta frequência. Assim, ao longo do tempo, a média das características de uma população de organismos muda – as características mais benéficas aparecem com uma frequência muito maior.
Eventualmente, essas características benéficas acumuladas tornam um organismo muito adequado para funcionar em um determinado ambiente. Este é o nicho ecológico da espécie . Os animais adaptaram-se para viver com sucesso dentro desse nicho, mas provavelmente não se sairiam bem fora dele. O nicho do urso polar está no topo da cadeia alimentar no clima frio e nevado do Ártico. Um urso polar que tentasse viver como pastor na savana africana não se sairia bem.
Os organismos com maior probabilidade de apresentar evolução paralela ou convergente são aqueles que ocupam nichos ecológicos semelhantes. A savana da África e as planícies da América do Norte são ambientes semelhantes – ligeiramente áridos, planos e cobertos de gramíneas. O mesmo nicho existe em ambos os locais:grandes mamíferos herbívoros que vivem em rebanhos e pastam na grama. Os gnus e o gado norte-americano evoluíram distantes um do outro, mas apresentam incrível semelhança morfológica. Nenhuma das espécies evoluiu para ursos polares – isso não faria sentido. A selecção natural reforçou as características que tornaram essas espécies bem sucedidas dentro do seu nicho. Como o nicho era o mesmo, não é uma grande surpresa que as espécies pareçam iguais.
Alguma evolução convergente não depende de nichos ecológicos porque as características são muito vantajosas para uma ampla gama de organismos. Todos os carnívoros, independentemente de onde vivam, desenvolveram dentes afiados. Pássaros, morcegos e muitos insetos desenvolveram a capacidade de voar. Todos eles voam de maneiras diferentes e por razões diferentes, mas o voo é tão benéfico que aparece em todos os lugares.
A evolução paralela é bastante comum no nível morfológico, mas qual o papel desempenhado pelo processo genético subjacente? Vamos descobrir.
O papel da genética na evolução paralela
As águas-vivas têm um plano corporal radial, mas seus genes contêm código para um plano corporal bilateral. Jeff Rotman/Banco de Imagens/Getty Images Há duas coisas a considerar sobre o papel da genética na evolução paralela.
A primeira é que o código genético de uma determinada espécie pode conter o potencial para muitas estruturas complexas que não são realmente expressas naquele organismo. Imagine uma equipe de construção construindo uma casa. A planta pode conter instruções para construir um anexo na parte de trás da casa, mas a menos que o arquiteto diga à equipe para construir essa parte, eles construirão apenas a casa básica, sem o acréscimo. Nosso equivalente genético do arquiteto seria outra mutação que ativa a porção do DNA necessária para realmente expressar uma característica.
Águas-vivas e anêmonas são animais com planta corporal radial - não têm lado esquerdo nem direito. No entanto, descobriu-se que seu código genético contém um marcador para um plano corporal bilateral [fonte:Ars Technica]. Por alguma razão, não é expresso em membros da família das águas-vivas.
Por que isso é importante para a evolução paralela? Mostra que organismos muito primitivos podem ter as ferramentas genéticas disponíveis para criar maior complexidade. À medida que o organismo evolui, espécies amplamente separadas podem desenvolver características semelhantes porque o potencial para essas características existia desde o início.
A segunda coisa a considerar é a evidência experimental. Recentemente, os biólogos foram além da morfologia no exame da evolução paralela. Eles encontraram provas de que, pelo menos em alguns casos, as semelhanças morfológicas foram correspondidas por semelhanças genéticas. As interações químicas de proteínas e aminoácidos que causam as alterações morfológicas também foram as mesmas em duas espécies que foram isoladas uma da outra por milhões de anos [fonte:ScienceDaily].
Se você quiser aprender mais sobre evolução, seleção natural e animais, experimente a próxima página. Mais Convergências O tilacino, também conhecido como lobo da Tasmânia, é frequentemente usado como um excelente exemplo de evolução convergente. Agora extinto, o tilacino ocupava o mesmo nicho ecológico que os predadores caninos em outras partes do mundo. Apesar de quase não terem relação evolutiva, os tilacinos e os lobos cinzentos têm morfologia muito semelhante, são aproximadamente do mesmo tamanho e compartilham muitas características.
Você provavelmente pode ver um exemplo de evolução convergente bem fora da sua janela. Existem dezenas de milhares de espécies de plantas, muitas delas não relacionadas entre si. No entanto, as espécies de plantas em todo o mundo desenvolveram folhas. Embora as folhas tenham vários formatos e tamanhos, todos nós reconhecemos uma folha quando a vemos, porque são todas muito semelhantes. Certamente há casos de evolução foliar divergente (agulhas de pinheiro, por exemplo), o que só torna ainda mais fascinante o fato de tantas espécies terem evoluído folhas com a mesma aparência.
Perguntas Frequentes
Duas espécies diferentes podem evoluir para a mesma espécie?
Sim, isso é possível através de um processo denominado evolução convergente. Isso ocorre quando duas espécies diferentes são expostas a condições ambientais semelhantes e a seleção natural as leva a desenvolver características semelhantes. Com o tempo, estas características podem tornar-se tão semelhantes que as duas espécies são capazes de cruzar e produzir descendentes férteis, criando efectivamente uma nova espécie.
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Fontes
Trabalho manual, Brian. "Corridas em equipe para catalogar todas as espécies da Terra." National Geographic News, 5 de março de 2002. http://news.nationalgeographic.com/news/2002/03/0305_0305_allspecies.html
Timmer, John. "Como encontrar o lado esquerdo de uma água-viva." Ars technica, 28 de julho de 2006. http://arstechnica.com/journals/science.ars/2006/07/28/4799
Timmer, John. "Percepções equivocadas encontram o que há de mais moderno em pesquisa evolutiva." Ars technica, 28 de fevereiro de 2006.
Universidade de Michigan e Science Daily. "Evolução paralela:as proteínas também fazem isso." 12 de junho de 2006. http://www.sciencedaily.com/releases/2006/06/060612184925.htm
