Efeitos evolutivos da atividade humana


Nature News

A predação por humanos leva a mudanças nas caças muito mais rápido que outras pressões evolutivas.

Pesquisas anteriores mostraram que a pesca comercial e a caça esportiva podem moldar características como o tamanho médio na idade reprodutiva em populações selvagens, mas nenhum estudo revelou a taxa em que essas mudanças geralmente acontecem. Numa meta-análise de trabalhos sobre a morfologia e histórias de vida de 29 espécies, incluindo peixes, mamíferos e plantas, Chris Darimont da Universidade da Califórnia (Santa Cruz) e seus colaboradores descobriram que as mudanças em sistemas explorados pelo homem ocorriam 300% mais rápido que em sistemas naturais, e 50% mais rápido que em sistemas afetados por outras influências humanas, como a poluição.

Os autores do estudo, publicado no periódico científico PNAS, sugerem que a predação humana trabalha tão rápido porque é muitas vezes sentida por grandes proporções das populações adultas das espécies afetadas.

Por que Darwin ignorou a promiscuidade feminina?

por John Travis, no blog “Origins” da revista Science.

Nesta semana, no Times Higher Education, Tim Birkhead, um ecólogo comportamental da Universidade de Sheffield no Reino Unido, reflete sobre as razões de Darwin ter falhado em reconhecer a importância da promiscuidade feminina entre os animais e da competição espermática, que é um fenômeno relacionado. Em seu ensaio intitulado “Sexo e Sensibilidade”, Birkhead escreve:

Se Darwin tivesse somado dois mais dois, o estudo da competição espermática – agora uma importante área de pesquisa – poderia ter sido lançado em 1870 em vez de 1970. Por que Darwin ignorou a evidência e por que foi preciso um século para outros fazerem a conexão?

Birkhead se pergunta se Darwin foi apenas um pudico vitoriano ou se ter uma filha editando os seus escritos levou a alguma censura. Birkhead não dá uma resposta satisfatória, mas de fato oferece alguns pensamentos sobre o impacto da oportunidade perdida por Darwin:

O desfecho disso tudo foi que Darwin se esquivou da promiscuidade das fêmeas e pôs um pé firme sobre a monogamia feminina, uma ideia que então se fixou firmemente, ao menos nas mentes dos biólogos, por todo um século. A significância da promiscuidade feminina só se tornou de fato aparente no começo dos anos 1970, quando foi percebido que a seleção natural operava sobre indivíduos em vez de grupos ou populações. (…)

Eu não acho que Darwin pensou bem nesse assunto. Não acho que ele alguma hora tenha pensado cuidadosamente o bastante sobre as consequências reprodutivas da seleção dos indivíduos. Até onde vejo, não há nenhuma alusão a esse tipo de pensamento em sua correspondência volumosa. Isso é curioso, porque a ideia da escolha da fêmea era uma parte tão integral (embora controversa) de seu conceito de seleção sexual. Para Darwin, a escolha do parceiro simplesmente parava na cópula.

15 joias da evolução

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15 JOIAS DA EVOLUÇÃO



15 joias da evolução
Um recurso da Nature para aqueles que queiram divulgar as evidências da evolução pela seleção natural.

Henry Gee, Rory Howlett e Phillip Campbell¹
Tradução de Eli Vieira²

A maioria dos biólogos aceitam como certa a ideia de que toda a vida evoluiu pela seleção natural ao longo de bilhões de anos. Eles pesquisam e ensinam em disciplinas que têm essa ideia como base, seguros de que a seleção natural é um fato, da mesma forma que é um fato que a Terra orbita o Sol.
Dado que os conceitos e realidades da evolução de Darwin ainda estão sob ataque, embora raramente por biólogos, um resumo sucinto sobre o porquê de a evolução pela seleção natural ser um princípio empiricamente validado é útil para as pessoas terem à mão. Oferecemos aqui 15 exemplos publicados pela Nature ao longo da década passada para ilustrar a extensão, a profundidade e o poder do pensamento evolutivo. Nos alegramos de oferecer esse recurso gratuitamente e encorajamos sua livre divulgação.


1. Henry Gee é editor sênior da Nature, Rory Howlett é editor de consulta da Nature, Phillip Campbell é editor-chefe da Nature.
2. Eli Vieira é biólogo formado pela Universidade de Brasília e aluno de iniciação científica do Laboratório de Biologia Evolutiva, na mesma instituição. Este material é livre, conforme publicado na revista Nature em janeiro de 2009 (doi: 10.1038/nature07740).



JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL
1. Ancestrais terrestres das baleias
2. Da água para a terra
3. A origem das penas
4. A história evolutiva dos dentes
5. A origem do esqueleto dos vertebrados

JOIAS DOS HABITATS
6. Seleção natural na especiação
7. Seleção natural em lagartos
8. Um caso de coevolução
9. Dispersão diferencial em aves selvagens
10. Sobrevivência seletiva em lebistes selvagens
11. A história evolutiva é importante

JOIAS DE PROCESSOS MOLECULARES
12. Os tentilhões das Galápagos e Darwin
13. Microevolução vai ao encontro da macroevolução
14. Resistência a toxinas em serpentes
e em clame-da-areia
15. Variação versus estabilidade




JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL

1 Ancestrais terrestres das baleias


Os fósseis oferecem pistas cruciais para a evolução, porque revelam as formas frequentemente notáveis de criaturas há muito desaparecidas na Terra. Alguns deles até documentam a evolução em ação, ao registrar criaturas em trânsito entre um ambiente e outro.

Baleias, por exemplo, estão belamente adaptadas à vida na água, e têm sido assim por milhões de anos. Mas como nós, são mamíferos. Elas respiram ar, dão à luz e amamentam seus filhotes. Mas há boas evidências de que os mamíferos evoluíram originalmente sobre a terra seca. Se é assim, então os ancestrais das baleias devem ter se mudado para a água em algum momento.

Acontece que temos fósseis numerosos dos aproximadamente dez milhões de anos iniciais da evolução das baleias. Nesses se incluem vários fósseis de criaturas aquáticas como Ambulocetus e Pakicetus, que têm características agora vistas apenas em baleias – especialmente a anatomia do ouvido interno – mas também têm membros como os dos mamíferos terrestres dos quais eles claramente derivaram. Tecnicamente, essas criaturas híbridas já eram baleias. O que estava faltando era o começo da história: as criaturas terrestres das quais as baleias evoluíram mais tarde.

Um trabalho publicado em 2007 pode ter apontado com precisão este grupo. Chamados de raoelídeos, essas criaturas agora extintas seriam parecidas com pequenos cachorrinhos, mas eram mais intimamente relacionadas aos ungulados com número par de dedos [artiodáctilos] – o grupo que inclui vacas, ovelhas, veados, porcos e hipopótamos modernos. Evidências moleculares também sugeriram que baleias e ungulados com número par de dedos compartilham uma profunda afinidade evolutiva.

O estudo detalhado de Hans Thewissen e colaboradores em NEOUCOM, Rootstown, mostra que um raoelídeo, Indohyus, é similar às baleias, mas diferente de outros artiodáctilos em relação à estrutura de seus ouvidos e dentes, à espessura de seus ossos e à composição química de seus dentes. Esses indicadores sugerem que essa criatura do tamanho de um guaxinim passava bastante tempo na água. Raoelídeos típicos, entretanto, têm uma dieta bem diferente da dieta das baleias, o que sugere que o estímulo para a mudança para a água pode ter sido a mudança de dieta.

Esse estudo demonstra a existência de potenciais formas transicionais no registro fóssil. Muitos outros exemplos poderiam ter sido ressaltados, e há toda razão para se pensar que muitos outros estão para serem descobertos, especialmente em grupos que estão bem representados no registro fóssil.


Indohyus major
(CC 3.0 Arthur Weasley – Wikimedia Commons)
Referência
Thewissen, J. G. M., Cooper, L. N., Clementz, M. T., Bajpai, S. & Tiwari, B. N. Nature 450, 1190–1194 (2007).
Recursos adicionais
Thewissen, J. G. M., Williams, E. M., Roe, L. J. & Hussain, S. T. Nature 413, 277–281 (2001).
de Muizon, C. Nature 413, 259–260 (2001).
Novacek, M. J. Nature 368, 807 (1994).
Zimmer, C. At The Water’s Edge (Touchstone, 1999).
Vídeo da pesquisa de Thewissen: www.nature.com/nature/videoarchive/ancientwhale
Site do autor
Hans Thewissen: www.neoucom.edu/DEPTS/ANAT/Thewissen


JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL
2 Da água para a terra

De todos os animais, estamos mais familiarizados com os tetrápodos – eles são vertebrados (têm coluna vertebral) e vivem sobre a terra. Incluem-se nisso humanos, quase todos os animais domésticos e a maioria dos animais selvagens que uma criança reconheceria imediatamente: mamíferos, aves, anfíbios e répteis. A vasta maioria dos vertebrados, entretanto, não é de tetrápodos, mas de peixes. Há mais tipos de peixes, na verdade, que todas as espécies de tetrápodos somadas. De fato, pela lente da evolução, os tetrápodos são apenas mais um ramo da árvore genealógica dos peixes, um ramo cujos membros são adaptados para a vida fora da água.


A primeira transição da água para a terra aconteceu há mais de 360 milhões de anos. Foi uma das transições que necessitou de algumas das maiores mudanças já feitas na história da vida. Como nadadeiras se tornaram pernas? E como as criaturas transicionais lidaram com as formidáveis exigências da vida terrestre, da secura do ambiente à esmagadora gravidade?

Pensava-se que os primeiros terrícolas foram peixes que se encalhavam e evoluíram de modo a passar mais e mais tempo em terra firme, voltando à água para se reproduzirem. Ao longo dos últimos 20 anos, paleontólogos desenterraram fósseis que viraram essa ideia de cabeça para baixo. Os tetrápodos mais antigos, tais como o Acanthostega da Groenlândia oriental de cerca de 365 milhões de anos atrás, tinham pernas completamente formadas, com dedos, mas retiveram brânquias internas que se secariam facilmente se fossem expostas por muito tempo ao ar. Os peixes evoluíram pernas muito tempo antes de subirem à terra. Os tetrápodos mais antigos passaram a maior parte de sua evolução no ambiente aquático mais clemente. Subir à terra parece ter sido a última etapa.

Os pesquisadores suspeitam que os ancestrais dos tetrápodos eram criaturas chamadas elpistostegídeos. Esses peixes grandes, carnívoros de água rasa, se pareceriam bastante (até no comportamento) com jacarés ou salamandras gigantes. Eles aparentavam ser tetrápodos em muitos aspectos, exceto pelas nadadeiras que ainda tinham. Até recentemente, os elpistostegídeos eram conhecidos apenas por pequenos fragmentos de fósseis pobremente preservados, então foi difícil completar um esboço de como eles eram.

De poucos anos atrás até aqui, várias descobertas na ilha Ellesmere na região de Nunavut no norte do Canadá mudaram tudo isso. Em 2006, Edward Daeschler e seus colaboradores descreveram fósseis espetacularmente bem preservados de um elpistostegídeo conhecido como Tiktaalik, que nos permite reconstruir uma boa imagem de um predador aquático com similaridades distintas com os tetrápodos – de seu pescoço flexível à sua estrutura de barbatana semelhante a um membro.

A descoberta e a análise exaustiva do Tiktaalik iluminam a etapa anterior à evolução dos tetrápodos, e mostram como o registro fóssil é uma caixa de surpresas, embora as surpresas sejam completamente compatíveis com o pensamento evolutivo.

Tiktaalik roseae

Referências
Daeschler, E. B., Shubin, N. H. & Jenkins, F A. Nature 440, 757–763 (2006).
Shubin, N. H., Daeschler, E. B., & Jenkins, F A. Nature 440, 764–771 (2006).
Recursos adicionais
Ahlberg, P. E. & Clack, J. A. Nature 440, 747–749 (2006).
Clack, J. Gaining Ground (Indiana Univ. Press, 2002)
Shubin, N. Your Inner Fish (Allen Lane, 2008)
Gee, H. Deep Time (Fourth Estate, 2000)
Página de Tiktaalik: http://tiktaalik.uchicago.edu
Sites dos autores
Edward Daeschler: http://www.ansp.org/research/biodiv/vert_paleo/staff.php
Neil Shubin: http://pondside.uchicago.edu/oba/faculty/shubin_n.html

JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL

3 A origem das penas

Uma das objeções à teoria da evolução de Charles Darwin era a ausência de ‘formas transicionais’ no registro fóssil – formas que ilustrassem a evolução em ação, de um grande grupo de animais para outro. Entretanto, quase um ano após a publicação de Origem das Espécies, uma pena isolada foi achada no Jurássico Superior do calcário litográfico de Solnhofen (com idade de cerca de 150 milhões de anos), na Bavária. Em seguida, em 1861, foi encontrado o primeiro fóssil de Archaeopteryx, uma criatura com muitas características reptilianas primitivas, tais como dentes e uma longa cauda óssea, mas com asas e penas de voo, exatamente como uma ave.

Embora o Archaeopteryx fosse comumente visto como a primeira ave conhecida, muitos suspeitaram que ele fosse melhor descrito como um dinossauro com penas. Thomas Henry Huxley, colega e amigo de Darwin, discutiu a possível ligação evolutiva entre dinossauros e aves, e paleontólogos especularam, talvez com ousadia, que dinossauros com penas poderiam ser achados um dia.

Nos anos 80 [do século XX], depósitos do período do Cretáceo Inferior (cerca de 125 milhões de anos atrás) na província de Liaoning no norte da China sustentaram essas especulações da forma mais dramática, com descobertas de aves primitivas em abundância – junto com dinossauros com penas e com plumagem semelhante e penas. Começando com a descoberta do pequeno terópode Sinosauropteryx por Pei-ji Chen e colaboradores, do Instituto Nanjing de Geologia e Paleontologia da China, uma variedade de formas cobertas por penas foram encontradas em seguida. Muitos desses dinossauros com penas não podiam possivelmente voar, mostrando que as penas evoluíram primeiramente por outras razões que não o voo, possivelmente para displays sexuais [como faz o pavão] ou isolamento térmico, por exemplo. Em 2008, Fucheng Zhang e seus colegas da Academia Chinesa de Ciências em Pequim anunciaram a bizarra criatura Epidexipteryx, um pequeno dinossauro coberto por uma plumagem macia e dotado de quatro longas plumas em sua cauda. Os paleontólogos agora começam a pensar que suas especulações não eram ousadas o bastante, e que as penas eram na verdade bem comuns nos dinossauros.

A descoberta de dinossauros com penas não só apoiou a ideia das formas transicionais, como também mostrou que a evolução tem maneiras de fazer surgir uma fascinante variedade de soluções quando não fazíamos nem ideia de que havia problemas. O voo pode ter sido nada mais que uma oportunidade adicional que se apresentou a criaturas já revestidas por penas.


Archaeopteryx macrura
(Vogt, C. Berlim, 1880)



Epidexipteryx sp. (CC 3.0 Arthur Weasley – Wikimedia Commons)

Referências
Chen, P.-J., Dong, Z.-M. & Zhen, S.-N. Nature 391, 147–152 (1998).
Zhang, F., Zhou, Z., Xu, X., Wang, X. & Sullivan, C. Nature 455, 1105–1008 (2008).
Recursos adicionais
Gee, H. (ed.) Rise of the Dragon (Univ. Chicago Press, 2001).
Chiappe, L. Glorified dinosaurs (Wiley-Liss, 2007).
Gee, H. & Rey, L. V. A Field Guide to Dinosaurs (Barron’s Educational, 2003).


JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL

4 A história evolutiva dos dentes

Uma motivação para o estudo do desenvolvimento é a descoberta de mecanismos que guiam a mudança evolutiva. Kathryn Kavanagh e seus colaboradores, da Universidade de Helsinki, investigaram justamente isso observando os mecanismos por trás do tamanho relativo e número de dentes molares em camundongos. A pesquisa, publicada em 2007, desvendou o padrão de expressão dos genes que governam o desenvolvimento dos dentes – os molares emergem da parte da frente para a parte de trás, com cada novo dente sendo menor que o último a emergir.

A beleza deste estudo está em sua aplicação. O modelo dos pesquisadores prevê os padrões de dentição encontrados em espécies de roedores semelhantes aos camundongos, com várias dietas, fornecendo um exemplo de evolução ecologicamente guiada por uma trajetória favorecida no desenvolvimento. Em geral, o trabalho mostra como o padrão de expressão gênica pode ser modificado durante a evolução para produzir mudanças adaptativas em sistemas naturais.


Um adulto e um embrião de 12,5 dias de Mus musculus (camundongo).

Referência
Kavanagh, K. D., Evans, A. R. & Jernvall, J. Nature 449, 427–432 (2007).
Recursos adicionais
Polly, P. D. Nature 449, 413–415 (2007).
Evans, A. R., Wilson, G. P., Fortelius, M. & Jernvall, J. Nature 445, 78–81 (2006).
Kangas, A. T., Evans, A. R., Thesleff, I. & Jernvall, J. Nature 432, 211–214 (2004).
Jernvall, J. & Fortelius, M. Nature 417, 538–540 (2002).
Theodor, J. M. Nature 417, 498–499 (2002).
Site do autor
Jukka Jernvall: http://www.biocenter.helsinki.fi/bi/evodevo


JOIAS DO REGISTRO FÓSSIL

5 A origem do esqueleto dos vertebrados

Devemos muito do que nos faz humanos a um notável tecido chamado crista neural, encontrado apenas em embriões. As células da crista neural emergem da medula espinhal prematura e migram para todo o corpo, efetuando uma série de transformações importantes. Sem a crista neural, não teríamos a maioria dos ossos em nossa face e pescoço, e muitas das características de nossa pele e de nossos órgãos sensoriais. A crista neural parece ser exclusiva dos vertebrados, e ajuda a explicar por que os vertebrados têm ‘cabeças’ e ‘faces’ distintas.

Desvendar a história evolutiva da crista neural é especialmente difícil em formas fósseis, pois dados embrionários estão obviamente ausentes. Um mistério crucial, por exemplo, é saber quanto do crânio dos vertebrados provém da contribuição das células da crista neural e quanto vem de camadas mais internas de tecido.

Novas técnicas permitiram aos pesquisadores rotular e acompanhar células individuais enquanto os embriões se desenvolviam. As técnicas revelaram, até o nível das células individuais, que as bordas dos ossos do pescoço e do ombro derivam da crista neural. O tecido derivado da crista neural ancora a cabeça na superfície anterior da cintura escapular, enquanto o esqueleto que forma a parte de trás do pescoço e dos ombros [escápulas e clavículas] cresce de uma camada mais interna de tecido chamada mesoderme.

Tal mapeamento detalhado, em animais vivos, esclarece a evolução de estruturas em cabeças e pescoços de animais extintos há tempos, mesmo sem tecido mole fossilizado, como pele e músculo. Similaridades de esqueleto que resultam de uma história evolutiva compartilhada podem ser identificadas nas marcas de inserção musculares [nos ossos]. Isso permite delinear, por exemplo, a localização do maior osso do “ombro” de ancestrais terrestres extintos dos vertebrados, o cleitro. Esse osso parece sobreviver até hoje na forma de parte da escápula em mamíferos viventes.

Esse tipo de exame evolutivo pode ter relevância clínica imediata. As partes do esqueleto identificadas como derivadas da crista neural, por Toshiyuki Matsuoka e seus colaboradores no Instituto Wolfson para Pesquisa Biomédica em Londres, são especificamente afetadas em várias doenças do desenvolvimento em humanos, o que permite esclarecimentos sobre suas origens.

O estudo de Matsuoka mostra como uma análise detalhada da morfologia dos animais viventes, informada pelo pensamento evolutivo, ajuda os pesquisadores a interpretar formas fossilizadas e extintas.


Cintura escapular humana, vista dorsal (Gray’s Anatomy Of The Human Body, 1918)

Referência
Matsuoka, T. et al. Nature 436, 347–355 (2005).
Site do autor
Georgy Koentges: http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/systemsbiology


JOIAS DOS HABITATS

6 Seleção natural na especiação

A teoria evolutiva prevê que a seleção natural disruptiva terá frequentemente um papel principal na especiação. Trabalhando com esgana-gatas (Gasterosteus aculeatus [peixes da família Gasterosteidae]), Jeffrey McKinnon e seus colaboradores, na Universidade de Wisconsin em Whitewater, relataram em 2004 que o isolamento reprodutivo pode evoluir como um subproduto da seleção sobre o tamanho do corpo. Esse trabalho fornece um vínculo entre o estabelecimento do isolamento reprodutivo e a divergência de uma característica ecologicamente importante.

O estudo foi feito numa escala geográfica extraordinária, envolvendo testes de acasalamento entre peixes coletados no Alasca, Colúmbia Britânica, Islândia, Reino Unido, Noruega e Japão; e se sustentou em análises de genética molecular que forneceram sólidas evidências de que os peixes que se adaptaram a viver em cursos d’água evoluíram repetidamente de ancestrais marinhos, ou de peixes que vivem no oceano mas retornam à água doce para reprodução. Tais populações migratórias no estudo tinham em média corpos maiores se comparadas às que vivem em cursos d’água. Os indivíduos tenderam a se acasalar com peixes de tamanho similar ao seu, o que serve bem para o isolamento reprodutivo entre diferentes ecótipos [populações geneticamente singulares adaptadas a seu ambiente local] de cursos d’água e seus vizinhos próximos de vida marítima.

Levando em consideração as relações evolutivas, uma comparação dos vários tipos de esgana-gata, quer de cursos d’água ou marinhos, apóia fortemente a visão de que a adaptação a diferentes ambientes acarreta o isolamento reprodutivo. Os experimentos dos pesquisadores confirmaram também a conexão entre divergência de tamanho e o estabelecimento de isolamento reprodutivo – embora outras características além do tamanho também contribuam para o isolamento reprodutivo em alguma medida.


Esgana-gata (Gasterosteus aculeatus)


Referência
McKinnon, J. S. et al. Nature 429, 294–298 (2004).
Recursos Adicionais
Gillespie, R. G. & Emerson, B. C. Nature 446, 386–387 (2007).
Kocher, T. D. Nature 435, 29–30 (2005).
Emerson, B. C. & Kolm, N. Nature 434, 1015–1017 (2005).
Sites dos autores
Jeffrey McKinnon: http://facstaff.uww.edu/mckinnoj/mckinnon.html
David Kingsley: http://kingsley.stanford.edu
Dolph Schluter: http://www.zoology.ubc.ca/~schluter


JOIAS DOS HABITATS

7 Seleção natural em lagartos

Uma hipótese evolutiva popular diz que mudanças comportamentais em novos ambientes anulam os efeitos da seleção natural. Mas o trabalho de Jonathan Losos e seus colaboradores na Universidade de Harvard, em 2003, empresta pouco apoio a essa teoria. Os pesquisadores introduziram um grande lagarto terrícola e predador, Leiocephalus carinatus, a seis ilhas pequenas nas Bahamas, com seis outras ilhas servindo como controle. Descobriram que a presa desse lagarto, que é um lagarto menor chamado Anolis sagrei, passava mais tempo em maiores alturas na vegetação de ilhas ocupadas pelo predador do que em ilhas onde L. carinatus estava ausente. Mas a mortalidade de A. sagrei continuou mais alta nas ilhas experimentais que nas ilhas controle.

A presença do predador maior selecionou em favor de machos de lagarto A. sagrei com pernas mais altas, que podem correr mais rápido, e também favoreceu fêmeas maiores, que são tanto mais rápidas quanto mais difíceis de vencer e de ingerir. Os pesquisadores não detectaram seleção de tamanho em machos; sugeriram que os machos maiores podem ter sido mais vulneráveis por causa de seu comportamento territorial conspícuo.

O estudo mostra como a introdução de um predador pode fazer com que os indivíduos de uma espécie predada mudem seu comportamento de modo a reduzir o risco de predação, mas também causa uma resposta evolutiva no nível da população, resposta que difere entre os sexos de acordo com sua ecologia.

Leiocephalus carinatus (CC 3.0 Ianaré Sévi – Wikimedia Commons) Anolis sagrei

Referência
Losos, J. B., Schoener, T. W. & Spiller, D. A. Nature 432, 505–508 (2004).
Recursos adicionais
Butler, M. A., Sawyer, S. A. & Losos, J. B. Nature 447, 202–205 (2007).
Kolbe, J. J. et al. Nature 431, 177–181 (2004).
Calsbeek, R. & Smith, T. B. Nature 426, 552–555 (2003).
Losos, J. B. et al. Nature 424, 542–545 (2003).
Site do autor
Jonathan Losos: http://www.oeb.harvard.edu/faculty/losos/jblosos


JOIAS DOS HABITATS

8 Um caso de coevolução

As espécies evoluem juntas, e em competição. Predadores evoluem sempre armas e habilidades mais letais para caçarem suas presas, que por sua vez, como resultado da canônica ‘luta pela existência’ de Darwin, se tornam melhores em escapar, e então a corrida armamentista continua. Em 1973, o biólogo evolutivo Leigh Van Valen comparou essa corrida ao comentário da Rainha Vermelha para Alice em “Alice no País do Espelho”, de Lewis Carroll: “é preciso correr o máximo que pode, para continuar no mesmo lugar. Se você quer chegar a outro lugar, precisa correr pelo menos duas vezes mais rápido que isso!” Nascia a hipótese da ‘Rainha Vermelha’, sobre a coevolução.

Um problema em estudar a dinâmica de Rainha Vermelha é que essa dinâmica só pode ser vista no eterno presente. Descobrir sua história é problemático, porque a evolução geralmente eliminou todos os estágios anteriores.

Felizmente, Ellen Decaestecker e seus colegas, na Universidade Católica de Leuven na Bélgica, descobriram uma notável exceção na corrida armamentista coevolutiva entre as pulgas d’água (Daphnia) e os parasitas microscópicos que as infestam; a pesquisa foi publicada em 2007. Enquanto as pulgas d’água se tornam melhores em evitar o parasitismo, os parasitas se tornam melhores em infectá-las. Ambos presa e predador, nesse sistema, podem persistir em estágios dormentes por muitos anos na lama do fundo do lago que compartilham. Os sedimentos do lago podem ser datados conforme o ano em que se formaram, e os predadores e presas enterrados podem ser ressuscitados. Assim, suas interações podem ser testadas, uma contra a outra, e contra predadores e presas provenientes de seus passados e futuros relativos.

Confirmando as expectativas teóricas, o parasita adaptou-se a seu hospedeiro ao longo de apenas alguns anos. Sua infectividade a qualquer determinado tempo mudou pouco, mas sua virulência e aptidão [fitness] cresceram constantemente – equiparadas em cada etapa pela capacidade das pulgas d’água de resistência a elas.

Esse estudo fornece um exemplo elegante no qual um registro histórico de alta resolução do processo coevolutivo providenciou uma confirmação da teoria evolutiva, mostrando que a interação entre parasitas e seus hospedeiros não é fixa no tempo, mas, alternativamente, é o resultado de uma corrida armamentista dinâmica de adaptação e contra-adaptação, conduzida pela seleção natural de geração para geração.


Daphnia magna

Referência
Decaestecker, E. et al. Nature 450, 870–873 (2007).
Recursos adicionais
The Red Queen Hypothesis: http://en.wikipedia.org/wiki/Red_Queen
Van Valen, L. Evol. Theory 1, 1–30 (1973).
Site do autor
Ellen Decaestecker: http://bio.kuleuven.be/de/dea/people_detail.php?pass_id=u0003403


JOIAS DOS HABITATS

9 Dispersão diferencial em aves selvagens

O fluxo gênico causado pela migração, por exemplo, pode desfazer adaptações para condições locais e ir na contramão da diferenciação evolutiva dentro de uma população e entre populações. De fato, a teoria clássica da genética de populações sugere que quanto mais as populações locais migrarem e se intercruzarem, mais geneticamente similares elas serão. Esse conceito parece estar de acordo com o senso comum, assume que o fluxo gênico é um processo casual, como a difusão. Mas a dispersão não-casual pode na verdade favorecer a adaptação local e a diferenciação evolutiva, como relataram em 2005 Ben Sheldon e seus colaboradores, do Instituto Edward Gray de Ornitologia de Campo, em Oxford, Reino Unido.

O trabalho deles foi parte de um estudo multidécada sobre os chapins-reais (Parus major) que habitam um bosque em Oxfordshire, Reino Unido. Os pesquisadores descobriram que a quantidade e tipo de variação genética no peso dos ninhegos dessa ave canora difere entre uma parte do bosque e outra. Esse padrão de variação leva a respostas diversas à seleção em partes diferentes do bosque, resultando em adaptação local. O efeito é reforçado pela dispersão não-casual; aves individuais selecionam e se reproduzem em diferentes habitats de um modo que aumenta sua aptidão [fitness]. Os autores concluem que “quando o fluxo gênico não é homogêneo, a diferenciação evolutiva pode ser rápida e pode ocorrer sobre escalas espaciais surpreendentemente pequenas.”

Em outro estudo sobre chapins-reais na ilha Vlieland da Holanda, publicado na mesma edição da Nature, Erik Postma e Arie van Noordwijk, do Instituto Holandês de Ecologia em Heteren, descobriram que o fluxo gênico mediado pela dispersão não-casual mantém uma grande diferença genética do tamanho das garras numa pequena escala espacial, mais uma vez ilustrando, como dizem esses cientistas, “o grande efeito da imigração na evolução de adaptações locais e na estrutura genética da população”.


Chapim-real fêmea (Parus major – Martin Olsson, Wikimedia Commons)

Referências
Garant, D., Kruuk, L. E. B., Wilkin, T. A., McCleery, R. H. & Sheldon, B. C. Nature 433, 60–65 (2005).
Postma, E. & van Noordwijk, A. J. Nature 433, 65-68 (2005).
Recursos adicionais
Coltman, D. W. Nature 433, 23–24 (2005).
Sites dos autores
Ben Sheldon: http://www.zoo.ox.ac.uk/egi/people/faculty/ben_sheldon.htm
Erik Postma: http://www.nioo.knaw.nl/ppages/epostma
Arie van Noordwijk: http://www.nioo.knaw.nl/PPAGES/avannoordwijk
David Coltman: http://www.biology.ualberta.ca/faculty/david_coltman


JOIAS DOS HABITATS

10 Sobrevivência seletiva em
lebistes selvagens

A seleção natural favorece características que aumentam a aptidão. Ao longo do tempo, poderia-se esperar que tal seleção exaurisse a variação genética por conduzir variantes genéticas vantajosas à fixação em detrimento de variantes menos vantajosas ou deletérias. Na verdade, as populações naturais apresentam frequentemente grandes quantidades de variação genética. Então como esta é mantida?

Um exemplo é o polimorfismo genético que se vê nos padrões de cor de machos de lebiste (Poecilia reticulata [peixe da família Poeciliidae]). Como relatado em 2006, Kimberly Hughes e colaboradores, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, manipularam as frequências de machos com diferentes padrões de cor em três populações selvagens de lebiste em Trinidad. Os pesquisadores mostraram que variantes raras têm taxas muito maiores de sobrevivência do que os mais comuns. Essencialmente, variantes são favorecidas quando raras, e selecionadas negativamente quando comuns.

Tal sobrevivência ‘dependente de frequência’, na qual a seleção favorece tipos raros, tem sido relacionada à manutenção de polimorfismos moleculares, morfológicos e relativos à saúde em humanos e em outros mamíferos.


Lebiste macho (Poecilia reticulata)

Referência
Olendorf, R. et al. Nature 441, 633–636 (2006).
Recurso adicional
Foerster, K. et al. Nature 447, 1107–1110 (2007).
Sites dos autores
Kimberly Hughes: http://www.bio.fsu.edu/faculty-hughes.php
Anne Houde: http://www.lakeforest.edu/academics/faculty/houde
David Reznick: http://www.biology.ucr.edu/people/faculty/Reznick.html


JOIAS DOS HABITATS
11 A história evolutiva é importante

Pensa-se, muitas vezes, que a evolução tem algo a ver com encontrar soluções ótimas para os problemas que a vida apresenta. Mas a seleção natural só pode trabalhar com os materiais disponíveis – materiais que são por sua vez os resultados de muitos milhões de anos de história evolutiva. Ela nunca começa com uma folha em branco. Se o ótimo fosse o caso, então os tetrápodos, ao se depararem com o problema de andar sobre a terra, poderiam talvez ter evoluído rodas em vez de terem suas nadadeiras transformadas em pernas.

Um caso real da engenhosidade da adaptação diz respeito a uma moreia (Muraena retifera), um predador dos recifes de coral que parece uma grande serpente. Historicamente, os peixes ósseos usam a sucção para capturar suas presas. Um peixe, ao se aproximar do alimento, abre sua boca para criar uma grande cavidade que suga água para dentro de si junto com a presa. Quando o excesso de água sai pelas fendas branquiais, o peixe leva a presa ao esôfago e às mandíbulas faringeais, que são um segundo conjunto de mandíbulas e dentes derivados do esqueleto que sustenta as brânquias. Mas as moreias têm um problema por causa de sua forma alongada e estreita. Mesmo com suas mandíbulas abertas, sua cavidade bucal é pequena demais para gerar sucção suficiente para conduzir a presa até suas mandíbulas faringeais. A solução para este impasse foi documentada em 2007.

Através de observação cuidadosa e de cinematografia de raios-X, Rita Mehta e Peter Wainwright da Universidade da Califórnia, Davis, descobriram a empolgante solução da evolução. Em vez de a presa vir às mandíbulas faringeais, as mandíbulas faringeais se projetam para a cavidade bucal, encurralando a presa e arrastando-a para dentro. Esse, dizem os pesquisadores, é o primeiro caso descrito de um vertebrado usando um segundo conjunto de mandíbulas para conter e transportar a presa, e é a única alternativa conhecida para o transporte hidráulico de presa registrado na maioria dos peixes ósseos – uma grande inovação que pode ter contribuído para o sucesso das moreias como predadores.

A mecânica das mandíbulas faringeais da moréia lembra os mecanismos de retenção usados pelas serpentes – também criaturas longas, estreitas, que fazem predação. Esse é um exemplo da convergência, o fenômeno evolutivo no qual criaturas distantemente aparentadas evoluem soluções similares para problemas comuns.

Esse estudo demonstra a natureza contingente da evolução; como um processo ela não pode desfrutar do luxo de ‘projetar do nada’.


Moreia

Referência
Mehta, R. S. & Wainwright, P. C. Nature 449, 79–82 (2007).
Recurso adicional
Westneat, M. W. Nature 449, 33–34 (2007).
Sites dos autores
Rita Mehta: http://www.eve.ucdavis.edu/~wainwrightlab/rsmehta/index.html
Peter Wainwright: http://www.eve.ucdavis.edu/~wainwrightlab


JOIAS DE PROCESSOS MOLECULARES

12 Os tentilhões das Galápagos e Darwin

Quando Charles Darwin visitou as Ilhas Galápagos, registrou a presença de várias espécies de tentilhão que tinham aparência muito similar, exceto por seus bicos. Tentilhões do solo têm bicos profundos e largos; tentilhões do cacto têm bicos longos e pontudos; tentilhões-rouxinóis têm bicos afilados e pontudos; refletindo diferenças em suas respectivas dietas. Darwin especulou que todos os tentilhões tinham um ancestral comum que tinha migrado para as ilhas. Parentes próximos dos tentilhões das Galápagos são conhecidos no continente da América do Sul, e o caso dos tentilhões de Darwin se tornou desde então o exemplo clássico de como a seleção natural levou à evolução de uma variedade de formas adaptadas a nichos ecológicos diferentes a partir de uma espécie ancestral comum – o que se chama de ‘radiação adaptativa’. Essa ideia tem sido fortalecida desde então, por dados que mostram que mesmo pequenas diferenças na profundidade, largura e comprimento do bico podem ter grandes consequências para a aptidão geral das aves.

Para descobrir que mecanismos genéticos estão na base das mudanças no formato do bico que marca cada espécie, Arhat Abzhanov, da Universidade de Harvard, e seus colaboradores examinaram genes numerosos que são ativados durante o desenvolvimento dos bicos nos filhotes de tentilhão; o estudo foi publicado em 2006. Os pesquisadores descobriram que as diferenças na forma coincidem com a expressão diferenciada do gene para calmodulina, uma molécula envolvida na sinalização por cálcio, que é vital em muitos aspectos do desenvolvimento e do metabolismo. A calmodulina é expressada mais fortemente nos bicos longos e pontudos dos tentilhões do cacto do que em bicos mais robustos de outras espécies. Aumentar artificialmente a expressão da calmodulina nos tecidos embrionários que dão origem ao bico causa um alongamento da parte superior do bico, parecido com o que se observa em tentilhões do cacto. Os resultados mostram que ao menos parte da variação na forma do bico dos tentilhões de Darwin é provável que esteja relacionada à variação na atividade da calmodulina, e associam a calmodulina ao desenvolvimento de estruturas craniofaciais do esqueleto de maneira mais geral.

O estudo mostra como os biólogos estão indo além da mera documentação de mudanças evolutivas para identificar os mecanismos moleculares subjacentes a elas.


Tentilhões das galápagos (por John Gould)

Referência
Abzhanov, A. et al. Nature 442, 563–567 (2006).
Sites dos autores
Clifford Tabin: http://www.hms.harvard.edu/dms/bbs/fac/tabin.html
Peter Grant: http://www.eeb.princeton.edu/FACULTY/Grant_P/grantPeter.html



JOIAS DE PROCESSOS MOLECULARES

13 Microevolução vai ao encontro da macroevolução

Darwin concebeu a mudança evolutiva como um acontecimento dividido em passos pequenos, infinitesimais. Ele os chamou de ‘gradações imperceptíveis’ que, se extrapoladas a longos períodos de tempo, resultariam em mudanças radicais de forma e função. Há uma montanha de evidências para essas pequenas mudanças, chamadas de microevolução – a evolução da resistência a antibióticos, por exemplo, é apenas um de muitos casos documentados.

Podemos inferir do registro fóssil que mudanças maiores de espécie para espécie, ou macroevolução, também ocorrem, mas são naturalmente mais difíceis de se observar em ação. Porém, os mecanismos da macroevolução podem ser vistos no aqui e agora, na arquitetura dos genes. Às vezes os genes envolvidos nas vidas cotidianas dos organismos estão conectados ou são os mesmos que governam características principais na forma e no desenvolvimento dos animais. Então a evolução mais vulgar pode ter efeitos extensos.

Sean Carroll, do Instituto Médico Howard Hughes em Chevy Chase, Maryland, e seus colaboradores observaram um mecanismo molecular que contribui para o ganho de uma única mancha nas asas de machos da mosca da espécie Drosophila biarmipes; eles relataram seus achados em 2005. Os pesquisadores mostraram que a evolução dessa mancha é conectada a modificações de um elemento regulatório ancestral de um gene envolvido na pigmentação. Esse elemento regulatório adquiriu, com o tempo, sítios de ligação para fatores de transcrição que são componentes primitivos do desenvolvimento das asas. Um dos fatores de transcrição que se liga especificamente ao elemento regulatório do gene yellow é codificado pelo gene engrailed, que é um gene fundamental para o desenvolvimento como um todo.

Isso mostra que um gene envolvido em um processo pode ser cooptado para outro, em princípio conduzindo a mudança macroevolutiva.


Drosophila (macho e fêmea)

Referência
Gompel, N., Prud’homme, B., Wittkopp, P. J., Kassner, V. A. & Carroll, S. B. Nature 433, 481–487 (2005).
Recursos adicionais
Hendry, A. P. Nature 451, 779–780 (2008).
Prud’homme, B. et al. Nature 440, 1050–1053 (2006).
Site do autor
Sean Carroll: http://www.hhmi.org/research/investigators/carroll_bio.html


JOIAS DE PROCESSOS MOLECULARES

14 Resistência a toxinas em serpentes e em clame-da-areia

Os biólogos estão compreendendo cada vez mais os mecanismos moleculares subjacentes à mudança evolutiva adaptativa. Em algumas populações do tritão Taricha granulosa, por exemplo, os indivíduos acumulam o veneno neuroativo tetrodotoxina em sua pele, aparentemente como uma defesa contra a cobra Thamnophis sirtalis. As cobras dessa espécie que predam os tritões venenosos evoluíram resistência à toxina. Através de trabalho exaustivo, Shana Geffeney, da Escola de Medicina de Stanford, na Califórnia, e seus colaboradores descobriram o mecanismo por trás disso; seu estudo foi publicado em 2005. A variação no nível de resistência das cobras à sua caça venenosa pode ser delineada em mudanças moleculares que afetam a ligação da tetrodotoxina a um canal de sódio particular.

Uma seleção similar para a resistência a toxinas aparentemente ocorre nos clames-da-areia (Mya arenaria) em áreas costeiras do Atlântico Norte no continente americano, como relatado por Monica Bricelj do Instituto de Biociências Marinhas da Nova Escócia, Canadá, e seus colaboradores na mesma edição da Nature. As algas que produzem ‘marés vermelhas’ geram saxitoxina – uma causa de envenenamento por frutos-do-mar em humanos. Esses molucos se expõem à toxina ao ingerirem as algas. Os provenientes de áreas com marés vermelhas recorrentes são relativamente resistentes à toxina e acumulam-na em seus tecidos. Os que vivem em áreas não afetadas não evoluíram tal resistência.

A resistência à toxina nas populações expostas está correlacionada com uma única mutação no gene que codifica para um canal de sódio, num sítio já relacionado à ligação da saxitoxina. Parece provável, portanto, que a saxitoxina age como um potente agente seletivo nos clames-da-areia e leva à adaptação genética.

Esses dois estudos mostram como pressões seletivas similares podem levar a respostas adaptativas similares mesmo em táxons [unidades de classificação] muito diferentes.


Taricha granulosa


Thamnophis sirtalis (CC 2.0 Steve Jurvetson – Wikimedia Commons)


Mya arenaria

Referências
Geffeney, S. L., Fujimoto, E., Brodie, E. D., Brodie, E. D. Jr, & Ruben, P. C. Nature 434, 759–763 ( 2005).
Bricelj, V. M. et al. Nature 434, 763–767 (2005).
Recursos adicionais
Mitchell-Olds, T. & Schmitt, J. Nature 441, 947–952 (2006).
Bradshaw, H. D. & Schemske, D. W. Nature 426, 176–178 (2003).
Coltman, D. W., O’Donoghue, P, Jorgenson, J. T., Hogg, J. T. Strobeck, C. & Festa-Bianchet, M. Nature 426, 655–658 (2003).
Harper Jr, G. R. & Pfennig, D. W. Nature 451, 1103–1106 (2008).
Ellegren, H. & Sheldon, B. Nature 452, 169–175 (2008).
Sites dos autores
Shana Geffeney: http://wormsense.stanford.edu/people.html
Monica Bricelj: http://marine.biology.dal.ca/Faculty_Members/Bricelj,_Monica.php


JOIAS DE PROCESSOS MOLECULARES

15 Variação versus estabilidade

As espécies podem permanecer sem grandes mudanças por milhões de anos, tempo o bastante para coletarmos suas marcas no registro fóssil. Mas elas mudam também, e muitas vezes muito abruptamente. Isso levou alguns a se perguntarem se as espécies – geralmente aquelas se desenvolvendo em trajetórias específicas – guardavam oculto o potencial para a mudança abrupta, soltando uma enxurrada de variação em tempos de estresse ambiental, variação esta sobre a qual a seleção pode atuar, e que fica encoberta em outras circunstâncias em que não há estresse.

Essa ideia de ‘capacidade evolutiva’ foi trazida à baila primeiramente por Suzanne Rutherford e Susan Lindquist em experimentos surpreendentes com moscas-das-frutas. Sua ideia era que proteínas-chave envolvidas na regulação de processos de desenvolvimento são ‘acompanhadas’ por uma proteína chamada Hsp90, que é produzida mais em tempos de estresse. Nessas situações, Hsp90 é sobrepujada por outros processos e as proteínas normalmente reguladas por ela podem circular livremente, produzindo um rebuliço de variação que de outra forma estaria oculta.

Aviv Bergman, da Faculdade Albert Einstein de Medicina em Nova York, e Mark Siegal, da Universidade de Nova York, exploraram se a capacidade evolutiva é restrita à Hsp90 ou é encontrada mais geralmente; seu estudo foi publicado em 2003. Eles usaram simulações numéricas de redes genéticas complexas e dados de expressão gênica de todo o genoma de linhagens de levedura nas quais genes individuais foram deletados. Mostraram que a maioria e talvez todos os genes guardem variação em reserva que é liberada apenas quando são funcionalmente comprometidos. Em outras palavras, parece que a capacidade evolutiva pode ser maior e mais profunda do que se vê na Hsp90.


Modelo de dímero da proteína Hsp90
(heat shock protein 90, ou proteína de choque térmico 90)

Referências
Bergman, A. & Siegal, M. L. Nature 424, 549–552 (2003).
Recursos adicionais
Stearns, S. C. Nature 424, 501–504 (2003).
Rutherford, S. L. & Lindquist, S. Nature 396, 336–342 (1998).
Sites dos autores
Mark Siegal: http://www.nyu.edu/fas/biology/faculty/siegal/index.html
Aviv Bergman: http://www.bergmanlab.org
Susan Lindquist: http://www.wi.mit.edu/research/faculty/lindquist.html
Suzanne Rutherford: http://depts.washington.edu/mcb/facultyinfo.php?id=142
Stephen Stearns: http://www.yale.edu/eeb/stearns


Para mais informações sobre evolução e Darwin, visite:

www.nature.com/darwin (em inglês)

http://evolucionismo.ning.com (em português)

O tradutor agradece pelo apoio das seguintes instituições:



Universidade de Brasília
Instituto de Ciências Biológicas
Departamento de Genétic
a e Morfologia
Laboratório de Biologia Evolutiva

Brasília, janeiro de 2009.


O ornitorrinco no inferno da criação

Introdução: criadores e criatividade

Acredita-se que o Criador bíblico, por sua própria atividade direta ou indireta através dos ambientes, fez as criaturas “segundo sua espécie” e de acordo com categorias (como “animais aquáticos”). Isso revela uma predileção por tipos, por classes, em contraposição à maior criatividade que estaria numa singularidade absoluta de cada criatura, pois uma maior criatividade reside em obras sem repetições. É a qualidade que determina a criatividade, não a quantidade. Por isso, um artesão costuma ser mais criativo que uma linha de produção mecânica.

Estamos acostumados a ver cópias no nosso mundo, como na reprodução, então não seria de se estranhar que um criador fizesse os seres vivos “segundo sua espécie”. Tomamos a reprodução por garantida, sequer ousamos imaginar outra forma de o criador perpetuar a criação. Entretanto, pode-se imaginar, nem sempre no passado tomamos a reprodução como algo tão certo. Já acreditamos, como os vitalistas, que a natureza gera criativamente formas vivas por geração espontânea. Já houve quem acreditasse, inclusive, que todos nós viéssemos de pessoinhas minúsculas que residiam nos gametas. Esses homúnculos teriam sido plantados pelo criador nas gônadas de Adão e Eva [1]. Isso recebia, ironicamente, o nome “evolução” (hoje, “pré-formacionismo” [2]): a “teoria” de Albrecht von Haller da primeira metade do século XVIII.

Como mentes livres, assim como podemos imaginar que os bebês sejam trazidos pela cegonha, podemos imaginar também um criador que tenha ojeriza à repetição pouco criativa, e faça cada organismo de uma forma única e singular, sem repetir um único órgão, uma única cor, uma única forma, não usando a cópia que acontece na reprodução. Se no mundo os organismos fossem assim, talvez poderíamos ter certeza de que são fruto de um projeto inteligente.

Mas acreditar que o artífice cria cada organismo individualmente, por métodos que diminuem a participação da cópia automatizada da reprodução, é se deixar levar por um sobrenaturalismo maior que o do livro do Gênesis – pouca gente ou ninguém hoje acreditaria nisso, afinal temos coisas como o teste de DNA para corroborar uma reprodução “mecânica”. O que é revelador é que, em comparação a esse criacionismo absoluto tão tolo quanto a lenda da cegonha, o texto do Gênesis se mostra mais comprometido com o mundo material ao invocar a predileção da mente do criador pelas categorias, pela repetição tanto na reprodução dos organismos dentro das espécies quanto nos “nichos” ocupados por várias espécies.

Não se pode dispensar uma óbvia extensão dessas categorias bíblicas às categorias da taxonomia, a arte de classificar os seres vivos, como faz Carolus Linnaeus (Carlos Lineu) em seu Systema Naturae: Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero e Espécie.

Inclusive, Lineu criou esse sistema de classificação “para a maior glória de Deus”. Classificar, para Lineu, nada mais era que aumentar nosso panorama da quantidade de categorias escolhidas pelo criador. A obra sistematizada por Lineu revelava a sabedoria de um artífice cósmico. Entretanto, o primeiro dos taxonomistas se achava perdido para separar o homem do macaco de uma maneira que não atraísse a “sanha dos eclesiásticos”. [3]

As classes e o Inferno Naturae

450px-Dante_StatueA criação está dividida em classes, assim como está dividido, na obra de Dante Alighieri, o Inferno.

Da mesma forma que um taxonomista qualquer separa os seres vivos de acordo com a quantidade de características que compartilham em níveis hierárquicos de semelhança, Dante separa o inferno em níveis concêntricos em que o núcleo recebe os piores pecadores (e.g. blasfemos e sodomitas), enquanto o limbo, o círculo mais externo, recebe os que cometeram pecados leves (e.g. pagãos virtuosos). As classes de pecados definem o destino da alma do pecador no Inferno.[4]

Classes, como nos ensina David Hull, são categorias “espaço-temporalmente indefinidas” construídas a partir de leis definidas.[5] Leis definem que átomos dotados de dois prótons são necessariamente membros da classe “Hélio”, mesmo que todos os representantes dessa classe sumam do universo. Leis morais da mente divina, por sua vez, definem punições particulares para pecados particulares, mesmo que nenhum pecado do tipo que condena as almas ao sexto círculo (onde está Epicuro e seus seguidores) seja cometido.

Tanto o Inferno de Dante quanto o Systema Naturae estão provavelmente comprometidos com uma idéia: classes como representações de essências. A associação do pensamento essencialista do criacionista ao essencialismo de Platão é clara, quando ambos usam atributos comuns dos seres vivos para inferir projeto inteligente. E este projeto inteligente (ou intelligent design, termo usado no sentido moderno pela primeira vez numa carta de Charles Darwin para John Herschel) é nada menos que a concretização das essências da mente do Criador, no primeiro caso, e da arte do Demiurgo entre o mundo real e o mundo das formas, no segundo. [6]

Por causa dessa herança intelectual, ainda hoje vê-se a atividade da taxonomia e mesmo da descrição de espécies biológicas como ligar seres vivos, através de características necessárias, à sua essência através de uma classe. A própria conceituação do que é alguma entidade biológica muitas vezes é feita de uma forma essencialista.

Para John Locke, a atividade da classificação fundamenta todo entendimento. Mas as classes que fazemos, as idéias abstratas que derivamos dos nomes que damos a coisas como o homem ou o cavalo, não são casos particulares de essências que estejam em qualquer lugar fora da nossa mente. [7] Criar classes para auxiliar o conhecimento, portanto, não necessariamente precisa ser ligá-las a uma instância superior que lhes defina a partir de essências.

Tentarei mostrar, utilizando o ornitorrinco como caso particular desse “Inferno Naturae”, que o criacionismo não sobrevive a uma análise racional e cética das evidências físicas relativas aos seres vivos – esses pecadores que expiam por uma forma de pensar obsoleta.

O ornitorrinco no inferno da criação

Quando a Bíblia conta que Deus criou os animais, ele o fez muitas vezes de acordo com classes (categorias). Cria os que rastejam pela terra, cria os que voam pelos ares.

Por isso, quando um criacionista observa dois mamíferos, por exemplo um cão e o homem, ele vê o compartilhamento de características como algo que corrobora a criação, pois “mamífero” (ou seja, produzir leite, ter pêlos) nada mais seria que uma das categorias ou classes da criação.

Por puro capricho o criador fez várias espécies que rastejam pela terra, e por puro capricho fez várias espécies que produzem leite e têm pêlos.

Não é à toa que em Filosofia a definição clássica do que seria um conceito é feita a partir de “características necessárias e suficientes”, numa lógica essencialista que foi herdada tanto do pensamento religioso quanto do pensamento filosófico que não contrariava o pensamento religioso (leia-se Platão e Aristóteles, que não por acaso desfrutam da posição central na pintura de Rafael no Palácio Apostólico do Vaticano há quase 500 anos).

O conceito de mamífero, nestes termos, seria delimitado por uma linha rígida que separa os animais que possuem um conjunto de características necessárias e suficientes para ser mamíferos e os que não possuem. Isso significa que haveria um “tipo mamífero” ideal ao qual os animais mamíferos do mundo real ‘prestam tributo’.

Por isso, em princípio, as características compartilhadas (ou seja, homologias) entre os animais não precisam, a priori, ser interpretadas como evidência de compartilhamento de um ancestral comum entre as espécies (se tiveram um ancestral comum e hoje são diferentes, isso já implicaria que evoluíram).

Frente ao conhecimento acumulado da moderna Biologia, entretanto, os criacionistas precisariam postular classes de criação muito numerosas, refletindo os caprichos do criador em que acreditam. Seriam necessárias mais classes de criação do que níveis do inferno de Dante. Outro problema além desse é que as fronteiras entre as classes de criação seriam nebulosas demais, obscurecendo e tornando absurdos os desígnios do criador. Um artista pode manter um mesmo estilo em várias criações, mas fazer todas as criações compartilharem “cores”, ou características em suas “causas formais” pode ser visto como capricho, ou seja, uma escolha pouco criativa, preguiçosa, repetitiva e injustificada.

Tomemos como exemplo o ornitorrinco, um animal de uma espécie Ornithorhynchidae-00 única que hoje só é encontrada no leste da Austrália e na ilha da Tasmânia, e façamos um experimento mental de adesão ao criacionismo. Vamos fingir que acreditamos que todas as espécies vivas, incluindo essa, foram fabricadas diretamente por um Criador.

Numa racionália criacionista, precisaríamos atribuir várias classes de criação ao ornitorrinco, à maneira com que Dante separa o inferno em níveis, em que cada nível diz respeito à qualidade de pecado a ser expiado. Mas no nosso caso, cada “nível” diz respeito ao compartilhamento de características desse animal com outros seres vivos.

O ornitorrinco tem um código genético idêntico ao que é encontrado em praticamente todos os seres vivos sobre a Terra. Isso seria o primeiro capricho da criação. Existem códigos genéticos entre seres unicelulares que são diferentes, ou seja, o do ornitorrinco não é indispensável.

Como em amebas, samambaias, coelhos, cangurus, águas-vivas, as células dos ornitorrincos têm núcleos. Outro capricho e outra classe de criação.

Juntamente com coelhos, cangurus, lagartos, sapos, estrelas-do-mar e humanos, o embrião do ornitorrinco apresenta um orifício em uma das primeiras fases de desenvolvimento que delimita mais tarde o ânus. Isso também não é indispensável, pois em outros animais esse orifício (o blastóporo) se torna posteriormente a boca.

Seguem-se outras classes de criação, outros níveis no nosso “inferno” da natureza: o ornitorrinco é cordado como o fóssil Pikaia, vertebrado como o surubim, tem quatro membros como o elefante.

Como as quatro espécies de equidna que vivem também apenas na Oceania, o ornitorrinco bota ovos , e usa um mesmo orifício (a cloaca) para excreção, defecação e reprodução; e seus esqueletos também compartilham várias características.ovoequidna

Em conjunto, as quatro espécies de equidna e a única espécie de ornitorrinco formam o grupo chamado Monotremata (que significa literalmente “um buraco” – a cloaca). A classe dos monotremados é a última “classe de criação” que mencionarei no nosso experimento mental de aderir ao criacionismo.

Nosso caprichoso criador não quis ser criativo fazendo todas as classes separadas e independentes. O nosso inferno da criação, cujo núcleo é o ornitorrinco, apresenta uma escolha peculiar do Criador: economia de idéias. Temos bonecas russas encerradas cada uma menor dentro de outra maior, em vez de obras independentes e “absolutamente criativas”.

No inferno de Dante, o primeiro círculo, o mais externo, é dedicado à expiação dos pecados pequenos, como daqueles pagãos virtuosos, que estão ali no limbo por não terem aceitado (ou mesmo conhecido) Cristo. No primeiro círculo das classes de caprichos do criador, está o código genético. Seriam as bactérias que se situam fora desse círculo meros “esboços”, como de um aprendiz de caligrafia gótica, que foram abandonados em favor de uma caligrafia ideal repetitiva? Um criador perfeito precisaria de ensaios, aprendizado, esboços?

Quando o ornitorrinco foi descoberto pela tradição da história natural européia, no final do século XVIII, pensou-se que os exemplares empalhados eram fraudes. Houve até quem procurasse os pontos de costura que ligariam bizarramente o bico àquele corpo que parecia pertencer a algum tipo de castor. Um naturalista, Blumenbach (1800), até o batizou de Ornithorhynchus paradoxus. Só ornithorhynchusanatinuspoderia ser um paradoxo para a criação que um animal que se encaixava nos círculos ‘infernais’ das classes até o nível dos mamíferos, diferente de todos os outros animais que ali – à maneira com que os caídos expiam seus pecados – exibem suas evidências de projeto divino, zombasse a Razão (Logos) botando ovos, ferroando com seu esporão venenoso e brandindo seu bico escarnecedor.

O conceito essencialista de mamífero de tempos anteriores sofreu um baque.

Mas paremos aqui, transtornados e abatidos por essa aporia natural, o nosso experimento mental de fingir que somos criacionistas. Comecemos outro experimento: agora somos céticos.

Somos céticos e conhecemos Guilherme de Occam, que disse que ao nos defrontarmos com fenômenos inexplicados, devemos optar por hipóteses mais simples, econômicas, prováveis e racionais. Isso, afinal de contas, não é uma afronta ao nosso ceticismo, é uma metodologia defensável. É a navalha de Occam, que nos serve como guilhotina para o que afronta o nosso ceticismo.

A definição essencialista de conceito não nos serve mais, como céticos que somos. Não podemos continuar pulando de essência em essência, para dizermos “ah, bem, de vez em quando os mamíferos podem botar ovos…”. Vamos fazer diferente: escolhemos um protótipo para o conceito de mamífero: um coelho, por exemplo. Mas não vamos dizer que só entrará no conceito de mamífero quem desfrutar de condições necessárias e suficientes para ser mamífero. Não vamos criar uma essência de mamífero. Nosso coelho vai servir apenas para comparação. Então vamos definir que é mamífero quem tem uma certa semelhança familiar com o coelho. Não haverá uma linha imóvel delimitando nosso conceito de mamífero. As fronteiras entre o conceito de mamífero e outros conceitos serão nebulosas. Quem propõe essa definição de conceito prototípico e semelhança familiar é um filósofo chamado Ludwig Wittgenstein. [5]

Um ornitorrinco é um mamífero porque produz leite, que escorre por seu pêlo e é lambido pelo filhote que acabou de sair do ovo. Ele não tem mamilos. Mas produzir leite é uma coisa raríssima no nosso inferno natural. Ter pêlos também, e esse bicho tem pêlos. Portanto, no meio de várias características que unirão o nosso ornitorrinco ao nosso protótipo, o coelho, estarão os pêlos e o leite – não apenas a sua aparência, mas as suas características mais íntimas, como a composição da queratina do pêlo e a composição da albumina do leite. Como céticos queremos ver até o limite mais íntimo das coisas antes de fazer afirmações e estabelecer nosso conceito de mamífero.

O conceito prototípico nos servirá melhor do que o conceito essencialista agora, pois duvidamos que seja preciso haver uma essência de mamífero. Mas céticos não precisam negar as evidências, e são as evidências a base do conceito prototípico que criamos.

Mas não estamos satisfeitos. De onde vieram a albumina e a queratina que o coelho e o ornitorrinco compartilham? Sabemos que há genes nos DNA’s dos dois animais, mas isso não explica por que esses genes geram resultados praticamente idênticos nas proteínas ao serem traduzidos nas células da pele.

Sabemos que ornitorrincos vêm de ornitorrincos e coelhos vêm de coelhos, então os genes desses animais são passados dos pais para os filhos. A razão da os genes de albumina e queratina do filhote serem idênticos aos genes dessas mesmas proteínas contidos na mãe é a herança, a cópia. Não é um grande salto para um cético pensar, agora, que a razão de tanto o coelho quanto o ornitorrinco compartilharem esses mesmos genes e essas mesmas proteínas seja a cópia e a herança, ou seja, a ancestralidade comum em alguma espécie que viveu no passado. Então, a semelhança familiar deve ser o resultado de um parentesco real.

Então, a razão de o ornitorrinco compartilhar características com o Pikaia, com o coelho, com o ser humano, com águas-vivas, com plantas, pode ser uma ancestralidade comum em tempos diferentes e circunstâncias diferentes, por isso os conceitos prototípicos podem ser aplicados a cada círculo do inferno da natureza, mas o motivo disso não parece ser capricho do criador, mas um grande nexo genealógico, de níveis de parentesco trespassando os níveis infernais!

ResearchBlogging.org

Para acreditarmos nessa enorme inversão de valores para com nossa posição anterior, precisaremos de evidências de que o ornitorrinco não foi sempre ornitorrinco: de que o próprio conceito de “ornitorrinco” seja prototípico. Sabemos que o ornitorrinco moderno nasce com um dente efêmero que o ajuda a sair do ovo, depois cresce alguns dentes na fase jovem, e na fase adulta perde todos os dentes. No passado seria possível que os ancestrais do ornitorrinco preservassem dentes na fase adulta, como acontece com o coelho? A resposta é sim, temos evidências disso, e os nomes dessas evidências são os fósseis Obdurodon obdurodon (~26 milhões de anos), Steropodon (~110 milhões de anos), e Teinolophos (~120 milhões de anos), todos com dentes na fase adulta. Todos de uma linhagem que foi mudando e um dos resultados é hoje o ornitorrinco sem dentes na fase adulta.[8]

Uma vez que essas espécies extintas eram ornitorrincos um pouco diferentes do ornitorrinco moderno, de onde veio essa linhagem de ornitorrincos? O círculo infernal dos monotremados, os mamíferos que botam ovos, é bem mais largo que essa linhagem. Inclui as linhagens dos equidnas. As homologias denovo nos servirão para usar a navalha de Occam e abandonar os caprichos do criador e aceitar racionalmente a ancestralidade comum. Temos evidências de que os equidnas mudaram também, porque temos fósseis de ~106 milhões de anos [9] e análises de relógio molecular.[8]

Nosso pensamento cético não se contraria também em aceitar que a razão pela qual os monotremados botam ovos é porque eles fazem parte do círculo infernal dos tetrápodos que botam ovos, como os chamados répteis. Isso também por um conceito não-essencialista, prototípico, que reflete as evidências observadas.

Temos outras vias além dos fósseis para satisfazer nosso ceticismo. Por exemplo, já temos mapeado o genoma do ornitorrinco, publicado na revista científica Nature em maio de 2008. O genoma do ornitorrinco tem características de réptil e de mamífero. Indica que a mesma família de genes que deu origem ao “veneno” do esporão do ornitorrinco foi responsável também, seguindo outra rota, pela origem dos venenos das serpentes.[10]

Nossa análise cética dos círculos infernais da natureza é tão precisa que podemos concluir que o bico do ornitorrinco, por outro lado, não é evidência de que o ornitorrinco e as aves herdaram seus bicos de um ancestral comum que tinha bico. O “bico” do ornitorrinco é uma estrutura com consistência de borracha, cheia de órgãos que percebem a eletricidade das presas que se escondem no fundo dos lagos, enquanto o bico das aves é uma estrutura dura, córnea. O bico do ornitorrinco não pertence ao conceito prototípico de bico das aves.

Conclusão

Agora, pela navalha de Occam e pelo ceticismo, pela razão e pela parcimônia, podemos optar pela melhor explicação para o porquê de as espécies terem mudado e transitado entre os círculos infernais da natureza ao longo do tempo, mudando de conceito em conceito, revolucionando a si mesmas, evoluindo. Temos algumas explicações complicadas, e uma explicação simples.

As complicadas são: o criador, apesar de não ter tido o trabalho de dar sempre pinceladas na formação de sua obra, participou do processo, como um artífice insatisfeito que gosta de fazer ajustes de tempos em tempos – que é o deus de Newton; ou o criador apenas foi responsável por sintonizar leis gerais que dariam os resultados que ele esperava (apesar de isso ser contraditório com a noção de contingência e imprevisibilidade da evolução) – que é o deus de Leibniz; ou então temos uma linha de montagem de leis gerais ou de intervenções intermitentes no mundo natural, com vários criadores fazendo reuniões periódicas para aprovar o que vai passar e o que vai ser reprovado na linha de produção; entre outras explicações complicadas, formuladas pelas mais diversas religiões no decorrer da história humana. É difícil, quando não impossível, ter um critério para descartar uma explicação complicada em favor de outra complicada.

E temos a explicação simples: o que fez a evolução acontecer foram processos puramente naturais, dentro os quais o principal é seleção natural – a sobrevivência não-casual de variedades que surgem casualmente. É uma explicação simples, provável e econômica, então será poupada pela navalha de Occam. Quanto a criadores ou interventores, nós os ignoraremos. Não precisamos dessas hipóteses, como teria respondido Laplace à pergunta de Napoleão, que queria saber por que Deus não era mencionado em seu tratado de mecânica celeste. Que os criadores fiquem, caso existam, no espaço que sobrar entre os mundos, como quis Epicuro de Samos.[6]

Referências

1 – Stephen Jay Gould. Darwin e os grandes enigmas da vida. Martins Fontes, 1987.

2 – Richard Lewontin. A tripla hélice – gene, organismo e ambiente. Companhia das letras, 2002.

3 – Carl Sagan. Os dragões do éden: especulações sobre a evolução da inteligência humana. F. Alves, 1987.

4 – Dante Alighieri. A divina comédia. EDUSP, 1979.

5 – Hull, D. (1978). A Matter of Individuality Philosophy of Science, 45 (3) DOI: 10.1086/288811

6 – Clark, B., Foster, J., & York, R. (2007). The critique of intelligent design: Epicurus, Marx, Darwin, and Freud and the materialist defense of science Theory and Society, 36 (6), 515-546 DOI: 10.1007/s11186-007-9046-9 (Artigo incorporado no livro: John Bellamy Foster, Brett Clark & Richard York. Critique of Intelligent Design – Materialism versus Creationism From Antiquity to the Present. Monthly Review Press, 2008.)

7 – John Locke. Of General Terms in An Essay Concerning Human Understanding. http://etext.library.adelaide.edu.au/l/locke/john/l81u/B3.3.html, 2007

8 – Rowe, T., Rich, T., Vickers-Rich, P., Springer, M., & Woodburne, M. (2008). The oldest platypus and its bearing on divergence timing of the platypus and echidna clades Proceedings of the National Academy of Sciences, 105 (4), 1238-1242 DOI: 10.1073/pnas.0706385105

9 – Pridmore, P., Rich, T., Vickers-Rich, P., & Gambaryan, P. (2005). A Tachyglossid-Like Humerus from the Early Cretaceous of South-Eastern Australia Journal of Mammalian Evolution, 12 (3-4), 359-378 DOI: 10.1007/s10914-005-6959-9

10 – Warren, W., Hillier, L., Marshall Graves, J., Birney, E., Ponting, C., Grützner, F., Belov, K., Miller, W., Clarke, L., Chinwalla, A., Yang, S., Heger, A., Locke, D., Miethke, P., Waters, P., Veyrunes, F., Fulton, L., Fulton, B., Graves, T., Wallis, J., Puente, X., López-Otín, C., Ordóñez, G., Eichler, E., Chen, L., Cheng, Z., Deakin, J., Alsop, A., Thompson, K., Kirby, P., Papenfuss, A., Wakefield, M., Olender, T., Lancet, D., Huttley, G., Smit, A., Pask, A., Temple-Smith, P., Batzer, M., Walker, J., Konkel, M., Harris, R., Whittington, C., Wong, E., Gemmell, N., Buschiazzo, E., Vargas Jentzsch, I., Merkel, A., Schmitz, J., Zemann, A., Churakov, G., Ole Kriegs, J., Brosius, J., Murchison, E., Sachidanandam, R., Smith, C., Hannon, G., Tsend-Ayush, E., McMillan, D., Attenborough, R., Rens, W., Ferguson-Smith, M., Lefèvre, C., Sharp, J., Nicholas, K., Ray, D., Kube, M., Reinhardt, R., Pringle, T., Taylor, J., Jones, R., Nixon, B., Dacheux, J., Niwa, H., Sekita, Y., Huang, X., Stark, A., Kheradpour, P., Kellis, M., Flicek, P., Chen, Y., Webber, C., Hardison, R., Nelson, J., Hallsworth-Pepin, K., Delehaunty, K., Markovic, C., Minx, P., Feng, Y., Kremitzki, C., Mitreva, M., Glasscock, J., Wylie, T., Wohldmann, P., Thiru, P., Nhan, M., Pohl, C., Smith, S., Hou, S., Renfree, M., Mardis, E., & Wilson, R. (2008). Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution Nature, 453 (7192), 175-183 DOI: 10.1038/nature06936

‘Protoaranhas’ faziam seda, mas não teias

Um aracnídeo sem qualquer talento para tecer teias pode ter excretado a primeira seda de aranha 386 milhões de anos atrás.

por Anna Barnet, em Nature News, 23/12/2008

spiderA protoaranha fossilizada, Permarachne novokshonovi.PNAS

Cientistas descobriram que a mais antiga seda de aranha que se tem notícia era aparentemente feita por aracnídeos antigos que não eram realmente aranhas, e não tinham o equipamento para tecer teias. Essas protoaranhas podem ter usado camadas de seda para delimitar tocas, embalar ovos ou até para fazer sexo.

O achado reformula o conhecimento sobre a espécie que os paleontólogos antes viam como a aranha mais antiga, Attercopus fimbriunguis. A espécie foi descrita com base em restos de cutícula fossilizada encontrados dentro de rochas de um folhelho de 386 milhões de anos originário do estado de Nova York. Entre esses restos, havia o que parecia ser uma fieira, o apêndice habilidosamente usado pelas aranhas para moldar a seda em teias e outras estruturas.¹

Mais fragmentos de Attercopus foram achados em Nova York durante os anos noventa, mas os pesquisadores precisaram estudar as amostras por anos antes que novas características começassem a aparecer, diz o paleontologista Paul Selden, da Universidade do Kansas em Lawrence. “É parecido com tentar resolver um quebra-cabeças com apenas metade das peças e sem a foto na caixa,” diz ele.

Selden por fim percebeu que a criatura não tinha uma fieira. Os pelinhos ocos que excretam seda, chamados spigots, estão dispostos em fila dupla sobre placas ao longo do abdômen do Attercopus, e o que tinha sido identificado como uma fieira era na verdade uma placa dobrada.

Sem fieiras, as criaturas não poderiam ter controlado precisamente a seda que produziam. “Seria muito menos manobrável”, diz Selden. Possivelmente, ele diz, a seda saía de seu ventre em lâminas enquanto andavam. Lâminas de seda poderiam ter sido usadas para reforçar as paredes arenosas das tocas, ou para fazer uma “trilha de farelo de pão” para ajudar as ‘aranhas’ a encontrar o caminho de volta para casa depois de caçar.

Hoje, as aranhas fêmeas embalam seus ovos em seda, e os machos ativos para cópula depositam o esperma em uma estrutura de seda chamada teia espermática. Attercopus deve ter feito o mesmo, diz Selden. Ele e seus colaboradores relatam sua descoberta no Proceedings of the National Academy of Sciences dos EUA.²

Fiando uma cauda

Outra surpresa é que essa espécie, diferente de qualquer aranha digna do nome, tem uma cauda. Attercopus mede cerca de 5 milímetros em comprimento, e ‘caudas’ de 1 milímetro, ou flagelos, foram encontrados entre o primeiro conjunto de fragmentos. Pensou-se que estes pertenciam a outras espécies que morreram por perto. Agora os pesquisadores encontraram um flagelo anexo à terminação posterior do animal, como acontece num grupo de aracnídeos modernos chamados escorpiões-vinagre (Uropygi).

silkEssa imagem, com cerca de 0,25mm, mostra um fio do que parece ser seda emergindo de um spigot de Attercopus. Pode ser o fio de seda mais antigo que se conhece no registro fóssil, com cerca de 380 milhões de anos. Selden et al. / PNAS

“O que deu certo,” diz Selden, “foi que eu olhei isso denovo, e Permarachne apareceu.” Permarachne novokshonovi, descrito em 2005, é um fóssil quase intacto similar a uma aranha com uma cauda notável.

Juntando Permarachne e Attercopus, “a ideia de uma aranha com cauda fazia mais sentido”, diz Selden. Os pesquisadores acreditam que esses organismos vem de uma ordem antes desconhecida de protoaranhas, chamada Uraraneida, que é parte de um ramo evolutivo separado das verdadeiras aranhas.

A criação de uma nova ordem taxonômica é rara, diz o expert em aracnídeos Jeffrey Schultz na Universidade de Maryland em College Park.E porque as aranhas são predadores fundamentais em muitos ecossistemas, a descrição desses antigos parentes é muito importante, ele acrescenta. Poderia ajudar cientistas a descobrir mais sobre os ancestrais das aranhas: “A origem das aranhas e a evolução da seda das aranhas são provavelmente grandes eventos na história da vida,” diz.

Selden diz que as descobertas mudam a definição das aranhas, anteriormente identificadas como aracnídeos que produzem seda em seus abdômens. Já que protoaranhas também se encaixam nessa descrição, as aranhas modernas devem ser descritas mais corretamente como aquelas que usam fieiras e não têm uma cauda, diz ele.

As evidências acumuladas apóiam essa reformulação, diz Selden. “Você continua querendo mais material. Você continua esperando aquela parte crucial. Mas agora nós achamos que conseguimos o suficiente de partes cruciais.”

  • Referências

    1. Shear, W. A. , Palmer, J. M. , Coddington, J. A. & Bonamo, P. M. Science 246, 479–481 (1989).
    2. Selden, P. A. , Shear, W. A. & Sutton, M. D. Proc. Natl Acad. Sci USA 105, 20781–20785 (2008).

Por que não existem pinguins no hemisfério norte?

por Fernando Fernandez¹, no site “O Eco

1 – Biólogo, PhD em Ecologia pela Universidade de Durham (Inglaterra). Professor do Departamento de Ecologia da UFRJ, seu principal interesse em ensino e pesquisa é a Biologia da Conservação.

O que os olhos não lêem, o coração não sente.
Provérbio popular (versão)

Você já pensou por que não existem pingüins no hemisfério norte?

Todos nós aprendemos que pingüins são encontrados apenas no hemisfério sul, na Antártida e adjacências. Implicitamente, isso nos é passado como sendo um fato da natureza – como se sempre tivesse sido assim. Mas não é o caso. A resposta para a nossa questão é muito mais interessante que isso, e ao mesmo tempo desconcertante e perturbadora.

Não existem pingüins no hemisfério norte porque o homem os extinguiu em 1844.

A ave que foi originalmente chamada de pingüim é hoje conhecida – menos do que deveria ser – pelo nome de grande alca (“great auk”). Seu nome científico – Pinguinus impennis – foi baseado em seu primeiro nome vulgar. Os pingüins do hemisfério sul, aves pertencentes a outra família e descobertos depois, receberam o seu nome exatamente por que se assemelhavam às grandes alcas. As alcas eram aves de grande porte, que viviam no Atlântico norte, em volta do círculo polar ártico, e que eram caçadas em imensa quantidade entre os séculos XVI e XIX – enchiam os porões dos navios para servir de alimento, e também eram usadas como isca para a pesca de bacalhau e lagostas. Sob essa imensa pressão, as alcas declinaram inexoravelmente até uma situação desesperadora. Então, no dia 3 de junho de 1844, um grupo de marinheiros avistou o último casal de grandes alcas, denunciados por sua grande estatura em meio às aves marinhas menores, na pequena ilha de Eldey, ao largo da Islândia.

Os marinheiros correram para as grandes alcas com porretes. As alcas tentaram desesperadamente alcançar a segurança da água, mas uma foi encurralada contra as rochas, e outra alcançada já à beira d’água. Ambas foram mortas a porretadas. Em seu ninho havia um ovo, que se acredita ter sido esmagado sob a bota de um marinheiro.

É por isso que não existem (mais) pingüins no hemisfério norte. Não, não é um fato da natureza, infelizmente. Nós fizemos isso ser assim.

As grandes alcas não estão sozinhas, longe disso. Há uma imensa coleção de espécies de animais que nós extinguimos nos últimos séculos. Na maior parte dos casos são extinções muito bem documentadas e conhecidas pela ciência, de espécies que todos nós deixamos de conhecer por muito pouco. Muitas delas eram animais maravilhosos, espetaculares, que fariam o mundo vivo parecer muito mais rico e maravilhoso do que já é.

Eu estou exagerando? Bom, que tal um peixe-boi de oito metros?

Havia, sim, um peixe-boi de oito metros. Um animal dócil, inteligente, com uma elaborada vida social. Nós acabamos com ele em 1768. A vaca marinha de Steller, Hydromadalis gigas, que podia alcançar umas dez toneladas, era o maior mamífero vivente nesse planeta em tempos históricos, fora as grandes baleias. A vaca marinha de Steller habitava as águas costeiras das desabitadas ilhas Commander, no extremo leste da Sibéria, onde foi descoberta pelo naturalista russo Georg Steller em 1741. Eram pacíficas comedoras de algas marinhas que raspavam das rochas. Steller escreveu que havia fortes laços sociais entre elas, incluindo uma espantosa solidariedade. Quando uma era arpoada, as outras tentavam impedir que ela fosse arrastada para a margem, fazendo um círculo à volta dela; várias colocavam a si mesmas nas cordas ou tentavam tirar o arpão do corpo daquela que havia sido ferida. Steller também observou que um macho voltou dois dias seguidos para junto de sua fêmea morta na costa. Nada disso impressionou muito os pescadores russos, que após a descoberta da vaca marinha fizeram uma verdadeira corrida para caçar aquele animal tão rico em carne e óleo, e com uma pele valiosa. Em 1768 – apenas vinte e sete anos depois de ter sido descoberta! – a vaca marinha de Steller já estava extinta.

E que tal a ave mais abundante do Mundo? No século XIX, o naturalista John Audubon, um dos fundadores da ornitologia, ficou chocado com a abundância da pomba migratória, Ectopistes migratorius, na América do Norte. Os bandos eram tão numerosos que há relatos confiáveis de que obscureciam a luz do sol ao passar; dizia-se que passavam por vários dias seguidos. Colônias de nidificação chegavam a 160 km de comprimento. Audubon estimou que devia haver entre cinco e dez bilhões de pombas migratórias na América do Norte – o que as fazia, de longe, as aves mais abundantes do planeta. Mas aquele século, o da desenfreada expansão americana rumo ao oeste, foi também o do colossal massacre da pomba migratória. Elas foram caçadas aos milhões, para comida e por simples esporte. Caçar pombas migratórias e coletar seus ovos era um esporte de fim de semana para a família inteira, muito popular entre os americanos do século XIX. Havia matanças mais sérias: em uma competição de caça da época, o troféu seria do virtuoso caçador que primeiro matasse trinta mil pombas migratórias. Você leu certo, trinta mil, só pelo vencedor. Com esse tipo de pressão, as populações da pomba migratória começaram a diminuir, e houve quem dissesse que era preciso limitar a caça, ou a espécie acabaria desaparecendo. Foram chamados de alarmistas, riu-se deles. Houve também quem dissesse da pomba migratória que era óbvio que havia tanto que nunca iria acabar – mais ou menos como alguns hoje dizem da Amazônia. Mas as populações continuaram diminuindo, e o inacreditável aconteceu. Em 1900, a pomba migratória se extinguiu na natureza. No dia 1º de setembro de 1914, Martha, a última pomba migratória, morreu no Zoológico de Cincinnati. Estava extinta a espécie de ave mais abundante do planeta no século XIX.

E por que não um lobo marsupial? Quando falamos em marsupiais, a maioria das pessoas imediatamente pensa em cangurus, ou quem sabe nos gambás tão comuns em nosso país. Mas até há poucas décadas havia um lobo marsupial, ou tilacino, um dos mais espantosos seres que já se viu. Poucos reparam no significado de um nome científico, mas raramente um nome científico é tão revelador quanto Thylacinus cynocephalus. “Thyla” quer dizer bolsa, “cinus” ou cynos” quer dizer cachorro, e “cephalus” quer dizer cabeça. Thylacinus cynocephalus, portanto, quer dizer “cachorro com bolsa com cabeça de cachorro”. Perdoe o pleonasmo do cientista que batizou o bicho, meu caro leitor. Experimente procurar por “thylacine” no Google Images. O tilacino é tão parecido com um cachorro que qualquer leigo poderia facilmente confundi-los. A semelhança da cabeça é de fato tão extraordinária que apenas os dentes, uns dentes triangulares característicos de marsupiais, denunciam que se trata de um parente dos cangurus. Os quartos traseiros caídos e a cauda afinando gradualmente, como a de um canguru, também traem sua ancestralidade marsupial. Mas não se trata simplesmente de um canguru com crise de identidade, que acha que é cachorro. Isso é o mais interessante de tudo: o tilacino é um espetacular exemplo do fenômeno que os biólogos chamam de convergência evolutiva, ou seja, animais de linhagens muito diferentes – no caso, os mamíferos placentários (como nós) e os marsupiais – evoluindo formas similares em lugares diferentes, como adaptação a papéis ecológicos similares. O tilacino, comum na Austrália inteira até uns poucos milhares de anos atrás, sobreviveu na grande ilha da Tasmânia, ao sul do continente australiano, até bem dentro do século XX. Porém, foi impiedosamente perseguido pelos colonizadores australianos, em represália à predação sobre suas ovelhas. A extinção do tilacino na natureza não teve nada de acidental, ao contrário, foi meticulosamente planejada, e levada a cabo como política oficial do governo da Tasmânia. Com o fim de erradicar a “praga”, recompensas foram pagas para cada pele de tilacino entregue. À medida que os animais começavam a escassear, o valor da recompensa foi aumentado cada vez mais. Em 1936, o governo da Tasmânia enfim mudou de política e decretou uma lei protegendo a espécie. Tarde demais. Naquele mesmo ano, o último tilacino conhecido, uma fêmea, morreu no zoológico de Hobart, capital da Tasmânia. Por negligência de seus tratadores, o animal foi deixado na parte exposta de sua gaiola, sem acesso a seu ninho protegido, e morreu de hipotermia numa noite fria de setembro. Há alguns registros não confirmados de tilacinos vistos na natureza nos anos seguintes; um dos mais confiáveis é o de uma fêmea que teria sido morta por um fazendeiro com seus cachorros por volta de 1940. Dentro da bolsa da fêmea havia três filhotes. Não houve mais registros depois disso.

Deixei para o fim o meu favorito, se é que pode haver um favorito numa lista dessas: o menor, o mais sutil, mas nem por isso o menos espetacular. Um animal tão fantástico que parece ter saído da mais imaginativa ficção, e que você e eu fomos privados de conhecer por poucas décadas. Morcegos voam, todos eles, certo? Claro. Sempre foi assim? Não. Em algumas ilhas do Pacífico, onde eram ausentes tanto grandes predadores como também roedores nativos, evoluíram várias espécies de morcegos terrestres. Eram animais bizarros, que eram capazes de voar só uns poucos metros, mas que se moviam agilmente pelo chão da floresta nas patas de trás e nos cotocos das asas, exercendo o papel ecológico dos roedores. Eram tão bem adaptados à vida terrestre que alguns tinham bolsas ao lado do corpo onde recolhiam as asas. À medida que a colonização das ilhas do Pacífico avançava, animais introduzidos pelo homem, como ratos e gatos, foram extinguindo os morcegos terrestres em ilha após ilha. As ilhas Salomão e Big South Cape, que permaneceram livres de ratos domésticos até muito recentemente, foram seu último refúgio. Mas mesmo ali, os ratos chegaram em 1962 ou 1963, e em 1965 Mystacina robusta, a última espécie de morcegos terrestres, deixou de existir. É possível que ainda houvesse MystacinaCopyLeft © since 1995, Animal Pictures Archive. All rights may be reserved. quando você nasceu, ou pelo menos quando seus pais nasceram. Mas seus filhos não poderão mais vê-lo.

Hora de desfazer uma ilusão bastante arraigada. Fala-se muito em espécies em extinção, mas muita gente acha que o homem extinguiu até agora relativamente poucas espécies, e que portanto nossa capacidade de extinguir espécies possa estar superestimada. Não é o caso. Apenas de 1600 para cá, foram comprovadamente extintas pelo homem pelo menos umas 120 espécies de aves, umas 60 de mamíferos e pelo menos 25 de répteis, entre muitas outras. Muitos desses casos, inclusive os acima, são descritos em um livro maravilhoso, “A Gap in Nature”, de Tim Flannery e Peter Schouten, publicado em 2001. Além disso, já extinguimos mais de 600 espécies de plantas, e provavelmente vários milhares de invertebrados, que são mais mal conhecidos. A lista continua crescendo: há apenas um ano foi a vez do baiji, o golfinho do Yang Tse. Isso tudo não inclui centenas de outras extinções de animais de grande porte causadas pelo homem muito antes da Idade Moderna – mas isso já é outra história.

Por que essas coisas ainda são tão pouco divulgadas e discutidas? Eram animais espetaculares, fascinantes, são histórias que mexem com nossos sentimentos, mas nossa cultura não parece ter olhos para elas. Houve uma expressiva melhora nos últimos anos, mas ainda é raro encontrar sobre as extinções históricas em programas de televisão, livros e revistas, e portanto elas não atingem nossos corações e mentes. Acho que a melhor explicação para isso é mesmo a imensa capacidade que a nossa cultura tem de não olhar para aquilo que não lhe interessa – o que é ótimo para quem quiser manter o status quo, mas péssimo para quem queira virar o jogo.

Quando eu era criança, História me parecia fascinante, mas ao mesmo tempo o menos aplicado ou menos útil de todos os assuntos. Minhas professoras sempre tinham o mesmo argumento sobre a importância do estudo da História: é preciso estudar História para aprender com os erros do passado. Só agora sou capaz de perceber o quanto elas estavam certas.

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O dilema de Darwin: a odisséia da evolução

por Stephen Jay Gould

[foto por Kathy Chapman]

A exegese da evolução como conceito ocupou vidas inteiras de milhares de cientistas. Em comparação, o que desenvolvo neste ensaio é algo quase que ridiculamente limitado – apenas uma exegese da palavra em si. Registro como a mudança orgânica veio a chamar-se evolução. É uma história complexa e fascinante em termos de um exercício de detecção etimológica de puro antiquário. Mas não é apenas isso, já que o uso anterior dessa palavra contribuiu para o mais comum e corrente mal-entendido existente entre os leigos sobre o que os cientistas querem dizer com evolução.

Para começar, um paradoxo: Darwin, Lamarck e Haeckel – os maiores evolucionistas do século XIX, da Inglaterra, França e Alemanha, respectivamente – não usaram “evolução” nas edições originais de seus trabalhos mais importantes. Darwin falou em “descendência com modificação”, Lamarck de “transformismo”. Haeckel preferiu a “Teoria das Transmutações” ou “Descendez-Theorie“. Por que eles não usaram “evolução”, e como foi que a mudança orgânica adquiriu seu nome atual?

Darwin evitava usar o termo “evolução” para descrever sua teoria por duas razões. Para começar, no seu tempo, o termo já tinha um significado técnico em biologia. Na verdade, cobria uma teoria embriológica que não podia adequar-se à opinião de Darwin sobre o desenvolvimento orgânico.

Em 1744, o biólogo alemão Albrecht von Haller havia cunhado o termo “evolução” para descrever a teoria de que os embriões cresciam de homúnculos pré-formados, contidos no óvulo ou no esperma (e de que, por mais fantástico que possa parecer hoje em dia, todas as gerações futuras haviam sido criadas nos ovários de Eva ou nos testículos de Adão, encerradas, como bonequinhas russas, uma dentro da outra – um homúnculo em cada ovócito de Eva, um homúnculo menorzinho em cada óvulo do homúnculo anterior, e assim por diante). Essa teoria da evolução (ou pré-formação) foi combatida pelos epigenesistas, que acreditavam que a complexidade da forma adulta surgira de um ovo sem forma (para uma melhor explicação do debate, veja o ensaio 25 [de Darwin e os Grandes Enigmas da Vida]). Haller escolheu o termo cuidadosamente, porque a palavra latina evolvere significa “desenrolar”; na verdade, os minúsculos homúnculos simplesmente desdobravam-se de seus apertados aposentos e punham-se a crescer de tamanho durante seu desenvolvimento embrionário.

Assim sendo, a evolução embriológica de Haller parecia excluir a descendência com modificação de Darwin. Se a história toda da raça humana se achava pré-embalada nos ovários de Eva, como poderia a força natural da seleção (ou qualquer outra força, aliás) alterar o curso preordenado de nossa passagem pela Terra?

Nosso mistério parece apenas agravar-se. Como pôde o termo usado por Haller transformar-se em algo de sentido praticamente oposto? Isso só foi possível por estar a teoria de Haller às portas da morte por volta de 1859; com seu desaparecimento, o termo que Haller usara ficou disponível para outros propósitos.

O termo “evolução”, no sentido de uma descrição da “descendência com modificação” de Darwin, não foi tomado emprestado de uma significação técnica prévia; foi, isso sim, desapropriado do vernáculo. No tempo de Darwin, tinha-se tornado um termo comum em inglês, com significado muito diverso do sentido técnico que lhe emprestara Haller. O Oxford English Dictionary localiza-o no poema de H. More, de 1647: “Evolution of outward forms spread in the world’s vast spright [spirit]” (“A evolução de formas exteriores espalhou-se no vasto espírito do mundo”). Mas este era um “desenrolar” de sentido muito diferente daquele de Haller. Nele estava implícito “o aparecimento, em sucessão ordenada, de uma longa série de eventos”, e, mais importante, corporificava um conceito de desenvolvimento progressivo – um desdobramento ordenado do mais simples para o mais complexo. No mesmo dicionário ainda consta “Processo de desenvolvimento de um estado rudimentar para outro mais completo ou maduro”. Portanto, no vernáculo, “evolução” era uma palavra firmemente ligada ao conceito de progresso.

Darwin chegou a usar “evoluir”, no sentido vernacular – na verdade é a última palavra de seu livro.

“Existe uma grandeza nessa visão de mundo, com seus vários poderes, tendo sido originalmente insuflados em poucas formas, ou em apenas uma; enquanto este planeta continuou girando segundo as leis da gravidade, desde o mais simples começo, infindáveis formas, as mais belas e mais maravilhosas, evoluíram ou estão evoluindo.”

Darwin escolheu-a para esta passagem porque quis constrastar o fluxo do desenvolvimento orgânico com a fixidez de leis físicas como a gravidade. Mas era uma palavra por ele usada raramente, já que Darwin rejeitava explicitamente equacionar o que agora chamamos de evolução com qualquer noção de progresso.

Num famoso epigrama, Darwin faz uma recomendação a si próprio, para não dizer jamais “superior” ou “inferior” ao descrever a estrutura dos organismos – porque, se uma ameba está tão bem adaptada a seu meio ambiente quanto nós ao nosso, quem pode dizer que somos nós as criaturas superiores? Assim, Darwin evitava chamar de evolução a descrição de sua descendência com modificação, tanto por seu significado técnico ir contra as crenças que defendia, quanto por não se sentir à vontade com a noção de progresso, inerente a seu sentido vernáculo.

A palavra evolução entrou na língua inglesa como sinônimo de “descendência com modificação” através da propaganda de Herbert Spencer, aquele incansável vitoriano, doutor em quase tudo. Evolução, para Spencer, era a lei máxima de todo desenvolvimento. E, para um perfeccionista vitoriano, que outro princípio poderia reger os processos de desenvolvimento do universo senão o progresso? Assim, Spencer definiu a lei universal em seu First Principles (Primeiros Princípios) de 1862: “Evolução é uma integração da matéria e concomitante dissipação de movimento durante a qual a matéria passa de uma homogeneidade indefinida, incoerente, a uma heterogeneidade coerente”.

Dois outros aspectos do trabalho de Spencer contribuíram para a atual acepção da palavra. Primeiro, ao escrever o popular Principles of Biology (Princípios de Biologia), 1864-67, Spencer usou constantemente “evolução” para descrever a mudança orgânica. Segundo, não via o progresso como uma capacidade intrínseca da matéria, mas sim como o resultado de uma “cooperação” entre forças (ambientais) externas e internas. Esse ponto de vista se enquadra muito bem na maior parte dos conceitos do século XIX sobre a evolução orgânica, uma vez que os cientistas vitorianos equacionavam facilmente mudança orgânica com progresso orgânico. Portanto, o termo estava à disposição quando muitos cientistas precisaram de uma palavra mais sucinta para a descendência com modificação de Darwin. E, uma vez que a maioria dos evolucionistas encarava a mudança orgânica como um processo voltado para o aumento de complexidade (isto é, para nós), a apropriação do termo usado de maneira geral por Spencer não causou danos à definição.

Ironicamente, porém, o pai da teoria evolucionista permaneceu praticamente sozinho, insistindo em que a mudança orgânica conduz apenas a uma maior adaptação entre os organismos e seu meio ambiente, e não a um ideal abstrato de progresso, definido por sua complexidade estrutural ou crescente heterogeneidade – nunca diga superior ou inferior. Se tivéssemos seguido os conselhos de Darwin, teríamos evitado a enorme confusão e os mal-entendidos atualmente reinantes entre cientistas e leigos. Isso porque a visão de Darwin triunfou entre os cientistas, que abandonaram, há muito, o conceito de laços necessários entre evolução e progresso, como sendo um dos piores preconceitos antropocêntricos imagináveis. Mesmo assim, a maioria dos leigos equaciona evolução com progresso, e define a evolução humana não como uma mudança apenas, mas em termos de maior inteligência, maior altura, ou qualquer outra medida de hipotética melhoria.

No que pode perfeitamente vir a ser o mais divulgado documento anti-evolucionista dos tempos modernos, o panfleto da seita Testemunhas de Jeová, Did Man Get Here by Evolution or by Creation? (Como o Homem Chegou até aqui: pela Evolução ou pela Criação?), proclama: “A evolução, em termos muito simples, quer dizer que a vida progrediu de organismos unicelulares até seu estado mais alto, o ser humano, através de uma série de mudanças biológicas ocorridas durante milhões de anos… Mera mudança dentro de um tipo básico de ser vivo não deve ser considerada evolução”.

Esta equação falaciosa entre evolução orgânica e progresso continua tendo consequências nefastas. Historicamente, gerou os abusos do Darwinismo Social (a respeito do qual o próprio Darwin nutria suspeitas). Essa desacreditada teoria classificava grupos e culturas humanas de acordo com seu suposto nível de conquistas evolutivas, colocando (o que não é de surpreender) os europeus brancos no topo e os habitantes das colônias conquistadas na base da pirâmide. Hoje em dia, permanece como componente primordial de nossa arrogância global, de nossa crença no domínio, não na convivência, com mais de um milhão de outras espécies que habitam nosso planeta. Já está escrito, porém, e não há mais nada que se possa fazer. Ainda assim, é uma pena que os cientistas tenham contribuído para um mal-entendimento fundamental, ao escolher uma palavra com um sentido de progresso para descrever a menos eufônica, mas mais acurada, “descendência com modificação” de Darwin.

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Retirado de Gould (1987): Darwin e os Grandes Enigmas da Vida

De onde veio o casco da tartaruga?

Fóssil chinês obriga paleontólogos a repensar as origens das tartarugas.

por Natasha Gilbert, em Nature News.

Impressão artística de Odontochelys semitestacea, de Arthur Weasley.

A descoberta, na China, do mais antigo fóssil conhecido de tartaruga mudou radicalmente a compreensão dos paleontólogos sobre a origem e ecologia desses animais.

O fóssil de Odontochelys semitestacea foi encontrado em sedimentos depositados no vale Nanpanjiang e foi datado em 220 milhões de anos – cerca de 14 milhões de anos mais velho que os fósseis de tartaruga encontrados na Alemanha.

O achado sugere que as tartarugas evoluíram num ambiente marinho. Os fósseis mais antigos de tartaruga encontrados anteriormente eram considerados animais de terra firme, o que levou os cientistas a concluírem que as tartaguras tivessem evoluído num ambiente terrestre.

Esses répteis fósseis tinham cascos similares aos dos animais atuais, não dando muitas pistas aos paleontólogos sobre como evoluiu o exclusivo casco da tartaruga. Este espécime chinês, por sua vez, tem um plastrão plenamente desenvolvido – a parte achatada ventral do casco -, mas a carapaça, a parte dorsal, está ausente. A equipe diz que isso sugere que as duas partes do casco evoluíram em tempos diferentes, com o plastrão aparecendo primeiro – uma idéia que contradiz a hipótese prevalente de que o casco foi formado por osteodermes (depósitos ósseos) que se fundiram. As descobertas da equipe científica foram publicadas na Nature.¹

Elo perdido

Um dos autores do estudo, Chun Li, do Instituto de Paleontologia dos Vertebrados e Paleoantropologia da Academia Chinesa de Ciências, disse à Nature News que “[o fóssil] pode ser visto como o elo perdido da evolução das tartarugas. Descobrimos como o casco da tartaruga se formou. Ele não deriva da fusão dos osteodermes.”

“É a primeira evidência fóssil que mostra que a tartaruga pode ter se originado de um ambiente aquático em vez de terrestre”, diz ele.

Mas Robert Reisz e Jason Head, paleontólogos da Universidade de Toronto em Mississauga, Canadá, discordam da interpretação da equipe sobre a origem do casco². Reisz e Head propõem que a ausência da carapaça é uma adaptação à vida marinha.

“Esta é uma descoberta muito estimulante”, diz Reisz, falando ao Nature Podcast.

“O artigo sugere que há uma desconexão entre a evolução de duas partes do casco. É uma idéia interessante mas nós discordamos. Porque o que você vê em tartarugas que vivem em ambientes marinhos hoje é que o casco é reduzido. Então outra interpretação do fóssil poderia ser que essa forma do fóssil chinês é na verdade uma condição especializada, de modo que esse casco pode estar na verdade no processo de redução”, acrescenta.

Pista embrionária

Walter Joyce, um paleontólogo que ocupará no próximo ano um cargo na Universidade de Tübingen, Alemanha, está igualmente animado com a nova descoberta mas concorda que as questões sobre as origens do casco vão continuar.

“O espécime não responde a questão sobre se esta é uma condição basal ou não,” diz ele. “Este material é inacreditável. Este espécime é uma bênção e uma desgraça porque atira tudo pelos ares de novo.”

Mas outro autor desse estudo, Olivier Rieppel, do departamento de geologia do Field Museum em Chicago, Illinois, diz que a visão de que o casco está se reduzindo é errada. Ele diz que a formação do casco vista no fóssil lembra mais a formação embrionária dos cascos de tartaruga do que a dos cascos das tartarugas aquáticas existentes. Isso apóia a interpretação de sua equipe de que as duas partes do casco evoluíram separadamente, diz Rieppel.

“Se você observar as tartarugas aquáticas que vivem hoje e têm a carapaça reduzida, nenhuma se encaixa com os padrões vistos no fóssil. Nosso fóssil se parece com o padrão embrionário”, acrescenta o cientista.

* Referências

1. Li, C., Wu, X.-C., Rieppel, O., Wang, L.-T. & Zhao, L.-J. Nature 456, 497–501 (2008).
2. Reisz, R. R. & Head, J. J. Nature 456, 450–451 (2008).

Amor elétrico

Peixes dos afluentes do Rio Congo, do gênero Campylomormyrus, usam a descarga de seu órgão elétrico para achar sua presa. Tais descargas podem estar participando também de uma divergência de espécies, como sugerem experimentos de Philine Feulner e colaboradores, na Universidade de Sheffield, Reino Unido.

Nesses experimentos, fêmeas de C. compressirostris tiveram a chance de escolher entre machos da mesma espécie e os machos de outra espécie distante porém eletricamente similar, C. tamandua. O procedimento foi repetido com uma simulação das descargas elétricas dos machos no lugar dos peixes machos reais.

O sinal elétrico parece ser de grande importância. Em ambos os testes, as fêmeas preferiram sua própria espécie acima de C. rhynchophorus, mas não acima de C. tamandua.

O estudo sugere que o padrão de descargas elétricas desses peixes atuou como fator de isolamento reprodutivo nas especiações que aconteceram nesse gênero.

Evolução como fato e teoria

por Stephen Jay Gould, maio de 1981.

Kirtley Mather, que morreu nonagenário, no ano passado, era um pilar, tanto da ciência como da fé cristã, e um de meus mais queridos amigos. A diferença de meio século entre nossas idades desapareceu ante os interesses que tínhamos em comum. A coisa mais curiosa que partilhamos foi a batalha que ambos travamos com a mesma idade. Kirtley fora ao Tennessee com Clarence Darrow, para depor a favor da evolução, no processo Scopes de 1925. Quando penso que novamente estamos engajados nessa mesma luta, em prol de um dos mais bem documentados, convincentes e excitantes conceitos de toda a ciência, não sei se devo rir ou chorar.

De acordo com os princípios ideais do discurso científico, o despertar de temas adormecidos deveria corresponder à emergência de novos dados que possibilitassem insuflar vida nova em noções abandonadas. Assim sendo, aqueles que não participam diretamente do atual debate têm motivo para acreditar que os criacionistas trouxeram algo de novo para a contenda, ou que os evolucionistas apresentaram problemas sérios em seu meio. Mas nada mudou: os criacionistas não contribuíram com um só novo fato ou argumento. Darrow e Bryan pelo menos eram mais interessantes do que nós, os antagonistas menores de hoje. O ressurgimento do criacionismo é pura e simplesmente político; espelha um dos temas (e não a maior preocupação) da ressurgente direita evangélica. Argumentos que pareciam tolos uma há uma década voltaram a ser debatidos.

O principal ataque dos criacionistas modernos incide em duas imputações genéricas, antes mesmo de se chegar à apreciação de seus supostos detalhes factuais, nessa investida contra a evolução. Primeiramente, eles se aproveitam do mal-entendido vernacular da palavra “teoria”, para transmitir a falsa impressão de que nós, os evolucionistas, estamos encobrindo o cerne apodrecido de nosso edifício. Em segundo lugar, eles abusam de um filosofia popular da ciência, para argumentar que se estão conduzindo cientificamente, ao atacar a evolução. No entanto, essa própria conceituação demonstra que sua crença não é ciência e “criacionismo científico” não passa de uma expressão sem significado que se contradiz, um exemplo do que Orwell chamou de “novofalar”.

No vernáculo americano, “teoria” freqüentemente significa “fato imperfeito” – integrante da escala decrescente de confiabilidade que, a partir do fato, desce para a teoria, e desta para a hipótese e adivinhação. Dessa maneira, os criacionistas podem (e efetivamente o fazem) argumentar: a evolução é “apenas” uma teoria, e está ocorrendo um intenso debate sobre muitos aspectos dessa teoria. Se a evolução não chega a ser um fato e os cientistas nem ao menos se põem de acordo sobre essa teoria, então que espécie de confiança pode ela inspirar? O presidente Reagan disse (o que piamente espero seja apenas retórica eleitoral): “Bem, é uma teoria. É só uma teoria científica e tem sido contestada no meio científico, nos últimos muitos anos, ou seja, não é tida como infalível pela comunidade científica, como, foi uma vez”.

Bem, a evolução é uma teoria. Mas também é um fato. E fatos e teorias são coisa diferentes, e não estágios de hierarquia de certeza crescente. Fatos são dados do mundo. E teorias são as estruturas de idéias que explicam e interpretam os fatos. Os fatos não desaparecem enquanto os cientistas debatem teorias rivais que tentam explicá-los. A teoria gravitacional de Einstein substituiu a de Newton, mas as maçãs não ficaram pairando no ar, à espera da definição. E os seres humanos evoluíram a partir de ancestrais parecidos com símios, quer através do mecanismo proposto por Darwin, quer através de qualquer outro ainda por descobrir.

Ademais “fato” não quer dizer “certeza absoluta”. Em lógica e matemática, as provas finais fluem dedutivamente de premissas estabelecidas, e essas provas só são válidas porque não dizem respeito ao mundo empírico. Os evolucionistas não reivindicam para si a perpétua verdade, embora os criacionistas freqüentemente o façam (e nos ataquem por pretensamente adotarmos um tipo de argumento usado por eles). Em ciência, “fato” só pode significar “confirmado a tal ponto que seria perverso suprir uma concordância provisória com ele”. Eu suponho que as maçãs podem começar a subir amanhã, mas essa possibilidade não merece tempo igual nas aulas de física.

Os evolucionistas foram claros a respeito da diferença entre fato e teoria, desde o começo; se por mais não fosse, só porque sempre admitimos quão longe estamos de completo entendimento da mecânica (teoria) pela qual a evolução (fato) ocorreu. Darwin continuamente enfatizou a diferença entre suas grandes e distintas realizações: o estabelecimento do fato da evolução e a proposta de uma teoria – a seleção natural – para explicar o mecanismo da evolução. Ele escreveu em The Descent of Man: “Eu tinha dois objetivos em vista; primeiramente, mostrar que as espécies não foram criadas separadamente e, em segundo lugar, que a seleção natural tem sido o agente principal da mudança. (…) Assim, se errei ao ter exagerado o seu poder (da seleção natural) (…) pelo menos, como espero, prestei um bom serviço ao ajudar a derrubar o dogma das criações separadas”.

Assim, Darwin reconheceu a condição provisória da seleção natural, ao mesmo tempo que reafirmava a evolução como fato. O frutífero debate teórico que Darwin iniciou nunca cessou. Dos anos 40 até o final da década de 60, a teoria de Darwin sobre a seleção natural conquistou um hegemonia temporária, jamais alcançada durante sua vida. Mas um renovado debate caracteriza nossa década e, embora nenhum biólogo questione a importância da seleção natural, muitos agora duvidam de sua ubiqüidade. Em especial, muitos evolucionistas alegam que um número substancial de mudanças genéticas pode não estar sujeito à seleção natural, disseminando-se pelas populações ao acaso. Outros questionam a ligação, feita por Darwin, entre a seleção natural e a mudança gradual e imperceptível, passando por todos os estágios imperceptíveis; alegam que a maioria dos eventos evolutivos pode ocorrer muito mais rapidamente que Darwin previu.

Os cientistas encaram o debate sobre os temas fundamentalistas de uma teoria como sinal de pujança intelectual e fonte de excitação. A ciência é – e como poderia dizê-lo de forma diferente? – mais divertida, quando joga com idéias interessantes, examina suas implicações e conclui que uma antiga informação pode ser explicada de uma maneira surpreendentemente nova. A teoria evolucionistas goza desse incomum vigor, no presente momento. No entanto, em meio a esse alvoroço, nenhum biólogo foi levado a duvidar de que a evolução ocorreu. Estamos todos tentando explicar a mesma coisa: a árvore da descendência evolutiva, que liga todos os organismos pelos laços de genealogia. Os criacionistas pervertem esse debate e o tornam caricato, quando convenientemente menosprezam a convicção comum a ele subjacente e falsamente sugerem que nós agora colocamos em dúvida o próprio fenômeno que nos esforçamos para entender.

Em segundo lugar, os criacionistas alegam que “o dogma das criações separadas, como Darwin há um século o caracterizou, é uma teoria científica que merece tempo igual ao dedicado à evolução, no currículo de biologia das escolas de segundo grau. Mas os filósofos da ciência negam essa reivindicação criacionista. O filósofo Karl Popper há décadas vem argumentando que o principal critério da ciência é a falsidade de suas teorias. Não podemos jamais provar de forma absoluta, mas podemos falsificar. Um conjunto de idéias que em princípio não possa ser falsificado não constitui ciência.

O programa criacionista inteiro inclui pouco mais do que tentativa retórica de falsificar a evolução, ao apresentar supostas contradições entre seus partidários. Sua espécie de criacionismo, alegam eles, é “científica”, porque segue o modelo popperiano, ao procurar demolir a evolução. No entanto, o argumento de Popper é aplicável em ambas as direções. Uma pessoa não se torna cientista só pelo fato de tentar falsificar um sistema rival e verdadeiramente científico; é necessário que apresenta um sistema alternativo que também esteja de acordo com o critério de Popper – e esse sistema, em princípio, também deve poder ser falsificado.

“Criacionismo científico” é um nome sem sentido, que se contradiz precisamente porque expressa algo que não pode ser falsificado. Posso imaginar observações e experimentos que refutariam qualquer teoria evolutiva que conheço, mas não posso conceber quais os dados potenciais que levariam os criacionistas a abandonar seu credo. Sistemas inelutáveis são dogmas, e não ciência. Para que eu não pareça duro e retórico, transcrevo um trecho do principal pensador criacionista, Duane Gish, Ph.D., um seu recente (1978) livro Evolution? The Fossils Say No!: “Por criação queremos dizer a condução à vida, por um criador sobrenatural, das espécies básicas de plantas e animais, pelo repentino processo de criação, ou fiat. Não sabemos como o Criador criou, que processos usou, pois Ele usou processos que não estão agora em operação, em lugar do universo natural (os grifos são de Gish). É por isso que nos referimos à criação como especial. Não podemos descobrir, através de investigações científicas, algo sobre o processo criativo utilizado pelo Criador”. À luz da sua senteça acima, Dr. Gish, queira ter a bondade de esclarecer o que então é o criacionismo “científico”.

Nossa confiança de que a evolução aconteceu baseia-se em três argumentos de ordem geral. Primeiramente, temos evidência observável abundante e direta da evolução em atividade, oriunda tanto do campo como do laboratório. Essa evidência vai desde as incontáveis experiências de mudança de quase tudo nas moscas-das-frutas submetidas à seleção artificial de laboratório, até as famosas populações de mariposas britânicas que se tornaram escuras quando fuligem industrial enegreceu as árvores nas quais pousavam. (As mariposas, ao confudirem-se com paisagem circuncidante, adquirem proteção em relação aos pássaros predadores, de visão aguçada.) Os criacionistas não negam essas observações; como poderiam? Os criacionistas restringiram sua reivindicação. Alegam, agora, que Deus só criou as espécies básicas e permitiu que ocorressem limitados desvios evolutivos em seu interior. Assim, os poodles anões e os dinamarqueses originaram-se da espécie canina básica, e as mariposas podem mudar de cor, mas a natureza não pode transformar um cachorro num gato e uma macaco num homem.

O segundo e o terceiro argumentos favoráveis à evolução – o pleito em prol das grandes mudanças – não envolvem observações diretas da evolução em atividade. Baseiam-se na inferência, mas não são menos sólidos só por isso. As grandes mudanças evolutivas requerem tempo demais para a sua observação direta, na escala do registro da história humana. Todas as ciências históricas baseiam-se na inferência, e nesse aspecto a evolução não é diferente da geologia, da cosmologia ou da história dos humanos. Por princípio, não podemos observar processos que aconteceram no passado. Devemos inferi-los dos resultados que ainda nos rodeiam: organismos vivos e fósseis, para a evolução; documentos e artefatos, para a história humana; camadas e topografia, para a geologia.

O segundo argumento – o que a imperfeição da natureza revela evolução – parece irônico a muita gente, porque acha que a evolução deveria mostrar-se o mais elegante possível, como nas quase perfeitas adaptações expressas em alguns organismos – o arqueamento das asas das gaivotas ou as borboletas que não podem ser vistas do chão porque imitam com perfeição as folhas secas caídas no solo. Mas a perfeição poderia ter sido imposta por um criador sábio ou desenvolvida pela seleção natural. A perfeição encobre as pegadas da história do que passou. E a história do que passou – a evidência da descendência – é o que marca a evolução.

A evolução se mostra nas imperfeições que registram a história da descendência. Por que um rato deve correr; um morcego, voar; um boto, nadar; e eu datilografar este ensaio usando estruturas formadas pelos mesmos ossos, a não ser pelo fato de os termos herdado de um ancestral comum? Um engenheiro, partindo do nada, poderia projetar membros mais perfeitos para cada um dos casos. Por que todos os grandes mamíferos da Austrália devem ser marsupiais, a não ser por descenderem de um ancestral comum, isolado naquela ilha-continente? Os marsupiais não são “melhores”, ou idealmente adequados, para a Austrália; muitos foram exterminados pelos mamíferos placentários, importados pelos humanos de outros continentes. Esse princípio da imperfeição estende-se por todas as ciências históricas. Quando estudamos a etimologia das palavras setembro, outubro, novembro e dezembro (sétimo, oitavo, nono e décimo) deduzimos que o ano antes começava em março, ou que dois meses devem ter sido acrescentados aos dez do calendário original.

O terceiro argumento é mais direto: transições são freqüentemente encontradas no registro fóssil. As transições não são comuns – nem deveriam ser, de acordo com o nosso entendimento da evolução – e também não são inteiramente inexistente, conforme alegam os criacionistas. O maxilar inferior dos répteis é formado por vários ossos, e o dos mamíferos apenas por um. Os ossos do maxilar inferior dos não-mamíferos foram reduzindo-se pouco a pouco, até se tornarem pequenos vestígios atrofiados, localizados na parte posterior da mandíbula dos mamíferos ancestrais. O martelo e a bigorna do ouvido dos mamíferos descendem dessas atrofias. “Como se processou uma transição como essa?”, os criacionistas perguntam. Por certo, um osso ou está na mandíbula ou encontra-se no ouvido. No entanto, os paleontólogos descobriram duas linhagens de transição entre terápsidos (ou assim chamados répteis que parecem mamíferos) com dupla articulação maxilar – uma delas formada pelos antigos ossos quadrático e articular (que logo se transformariam em martelo e bigorna) e a outra formada pelos ossos esquamosais e dentários (como nos mamíferos modernos). Nesse aspecto, que melhor exemplo de transição poderíamos encontrar do que o mais antigo humano, o Australiopithecus afarensis, com seu palato simiesco, sua postura humana ereta e sua capacidade craniana maior do que a de qualquer símio do mesmo tamanho de corpo, mas mesmo assim com mil centímetros cúbicos a menos do que a nossa? Se Deus fez cada uma das seis espécies descobertas nas antigas rochas, por que as criou numa seqüência temporal ininterrupta de traços progressivamente mais modernos – capacidade craniana crescente, faces e dentes reduzidos e um tamanho de corpo maior? Será que ele criou imitando a evolução, só para testar nossa fé?

Confrontados com esses fatos evolutivos e com a bancarrota filosófica do seu posicionamento, os criacionistas valem-se de distorções e insinuações para escorar sua reivindicação retórica. Se aparento rispidez e amargor, espelho a realidade – pois me tornei um dos principais alvos de seus ataques.

Incluo-me entre os evolucionistas que advogam mudanças espasmódicas ou episódicas, preferencialmente a um ritmo suave e gradual. Em 1972, meu colega Niles Eldredge e eu desenvolvemos a teoria dos equilíbrios pontuados. Propúnhamos que dois relevantes fatos do registro de fósseis – a geologicamente repentina origem de novas espécies e sua incapacidade de mudar daí em diante (estase) – refletem predições da teoria evolucionista, e não imperfeição dos fósseis. Em muitas teorias, pequenas e isoladas populações são a origem de novas espécies, e o processo de especiação leva milhares ou dezenas de milhares de anos. Esse espaço de tempo tão longo, se comparado com o de nossas vidas, é um microssegundo geológico. Representa bem menos de um por cento da vida média de uma espécie vertebrada fóssil – superior a 10 milhões de anos. Por outro lado, não se espera que espécies numerosas, bem espalhadas e estabelecidas mudem muito. Acreditamos que a inércia das grandes populações explique a estase da maioria das espécies por tem superior a milhões de anos.

Propusemos a teoria do equilíbrio pontuado em grande parte para fornecer uma explicação para as tendências difundidas no registro fóssil. As tendências, argumentávamos, não podem ser atribuídas à gradual transformação no seio das linhagens, mas devem surgir do sucesso diferenciado de certo tipo de espécie. Uma tendência, propúnhamos, é mais como subir os degraus de uma escada (interrupções e estases) de que deslizar por um plano inclinado.

Desde que propusemos o equilíbrio pontuado como explicação para as tendências, é enfurecedor sermos mencionados pelos criacionistas – por malícia ou estupidez – como admitindo que o registro fóssil não contém formas de transição. As formas transitórias geralmente não existem no nível das espécies, mas são abundantes entre os grupos mais amplos. No entanto, um panfleto intitulado “Cientista de Harvard concorda que a evolução é um logro” afirma: “Os fatos do equilíbrio pontuado, que Gould e Eldredge (…) estão obrigando os darwinianos a engolir é um quadro adequado, no qual Bryan tanto insistiu e que a nós foi revelado por Deus na Bíblia”.

Em prosseguimento a essa distorção, vários criacionistas igualaram a teoria do equilíbrio pontuado a uma caricatura do que acreditava Richard Goldschimdt, um dos primeiros grandes geneticistas. Goldschmidt, defendeu, num famoso livro publicado em 1940, que novos grupos podem surgir repentinamente, através de grandes mudanças. Ele se referia a essas criaturas subitamente transformadas como “monstros prestativos”. (Tenho simpatia por certos aspectos de sua versão não caricata, mas ainda assim a teoria de Goldschmidt nada tem a ver com o equilíbrio pontuado.) O criacionista Luther Sunderland até fala da “teoria dos monstros prestativos do equilíbrio pontuado” e informa a seus possíveis leitores que “resulta numa admissão tácita de que os antievolucionistas estão certos ao afirmarem que não existe evidência fóssil na qual a teoria de que toda a vida se liga a um ancestral comum possa basear-se”. Duane Gish escreve: “De acordo com Goldschmidt e agora, aparentemente, com Gould, um réptil botou um ovo, do qual o primeiro pássaro, com penas e tudo, foi produzido”. Qualquer evolucionista que acreditasse numa besteira como essa seria devidamente expulso do cenário intelectual pelas gargalhadas de seus colegas; no entanto, a única teoria que jamais poderia imaginar tal enredo para o surgimento do pássaro é o criacionismo – com Deus atuando no ovo.

Estou ao mesmo tempo zangado e divertindo-me com os criacionistas; mas, acima de tudo, profundamente triste. Triste por muitas razões. Triste porque muitos dos que acatam os apelos estão perturbados pelo motivo certo, mas desabafam sua frustração no alvo errado. É verdade que os cientistas têm com freqüência sido dogmáticos e elitistas. Também é verdadeiro que freqüentemente admitimos ser representados pela imagem publicitária dos “cientistas dizem que a marca “X” cura joanetes dez vezes mais rápidos do que…”. Não lutamos adequadamente contra isso, porque tiramos proveito em aparecer como integrantes de um novo sacerdócio. Como é verdade também que o poder burocrático e impessoal do Estado invade cada vez mais nossas vidas, eliminando escolhas que deveriam pertencer aos indivíduos e às comunidades. Compreendo que currículos escolares impostos de cima e sem a contribuição local podem ser vistos como mais uma agressão. Mas a culpa não é, nem poderia ser, da evolução ou de qualquer outro fato natural do mundo. Identifique e combata por todos os meios seus verdadeiros inimigos, mas nós não estamos entre eles.

Estou triste porque o resultado final dessa zoeira não será um extensão curricular que inclua o criacionismo (o que também me entristeceria), mas a redução ou retirada da evolução dos currículos das escolas de segundo grau. A evolução é uma entre a meia dúzia de “grandes idéias” desenvolvidas pela ciência. Trata do profundo tema da genealogia que nos fascina a todos – o fenômenos das raízes em sua amplitude. De onde viemos? De onde surgiu a vida? Como se desenvolveu? Como se relacionam os organismos? Força-nos a pensar, ponderar e cogitar. Devemos privar milhões de seres desse conhecimento e voltar a ensinar biologia como um conjunto de fatos não relacionados, sem o fia que cose os diversos tecidos para formar uma unidade maleável?

Mas, acima de tudo, estou entristecido por uma tendência que apenas começo a discernir entre meus colegas. Sinto que alguns deles desejam abafar o saudável debate sobre a teoria que trouxe nova vida para a biologia evolutiva. Isso só fornece grão para os moinhos criacionistas, dizem eles, nem que seja só por distorção. Talvez devamos fazer-nos de mortos e juntar-nos em torno da bandeira do darwinismo estrito, pelo menos por agora – uma espécie de religião saudosista de nossa parte.

Mas devemos valer-nos de outra metáfora e reconhecer que temos de trilhar uma estreita e retilínea senda, cercada pelos caminhos da perdição. Pois se jamais começarmos a refrear nossa procura do entendimento da natureza, a extinguir nossa excitação intelectual, num esforço mal direcionado para aparentar uma frente unida que não existe nem deve existir, então estaremos verdadeiramente perdidos.

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Publicado em Hen’s Teeth and Horse’s Toes.
Original em inglês: Evolution as Fact and Theory
Modificado da tradução em Darwin’s Home Page

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