Quirks of evolution

Evolution 101

If you’re new to evolution, or just need a recap, here is a quick crash course on how it all works.

Video: How evolution works (Kurzgesagt – In a Nutshell / YouTube). Ver detalhes e transcrição.

variação e hereditariedade

há uma enorme quantidade de variação nas características e traços dos indivíduos dentro de uma espécie. Você só precisa olhar para sua própria família para ver que mesmo crianças dos mesmos pais biológicos podem ser notavelmente diferentes em aparência e características. então, como explicamos esta variação? todos sabemos que, quando se trata da criação de uma nova vida humana, são precisos dois para dançar o tango. Para que um bebé seja criado, precisamos do esperma do Pai e do óvulo da mãe, cada um dos quais tem um único conjunto de cromossomas com os nossos 23.000 genes ímpares (um genoma). O embrião, e o adulto em que cresce, tem dois genomas em cada célula. Durante a fertilização, as duas células fundem-se para se tornarem uma única célula, contendo informação genética de ambos os progenitores. É a mistura e recombinação aleatórias do DNA de dois organismos que resulta nas características únicas de sua prole, cada criança obtendo uma mistura diferente de genes da mãe e do Pai.

a variação genética ocorre através da mutação—isto é, alterações aleatórias ou erros de cópia no DNA-causada, por exemplo, por exposição a produtos químicos ou radiação. Um gene pode existir em muitas variantes ligeiramente diferentes, chamadas alelos. Para que uma mutação seja passada para a próxima geração, tem de acontecer nas células sexuais, isto é, no esperma ou no óvulo. Se ocorrerem alterações nas células normais do corpo, estas perdem-se quando o corpo morre.

seleção Natural

graças a estes processos, acabamos com espécies dentro das quais os indivíduos têm características diferentes. Algumas destas características serão mais benéficas para os animais que vivem num ambiente particular do que outras. Por exemplo, um sistema digestivo capaz de lidar com folhas de eucalipto vai ser muito útil para criaturas como koalas, que vivem na Austrália. os animais com características mais adequadas ao seu ambiente terão maior probabilidade de sobreviver e de transmitir os seus genes aos seus descendentes. Estas características são gradualmente passadas para as gerações futuras. Esta é a “seleção natural”.

Coala e sua joey mastigando folhas
Animais com características mais adequadas ao seu ambiente (como o koala, que pode digerir folhas de eucalipto) são mais propensos a sobreviver e passar seus genes para sua prole. Fonte da imagem: Mathias Appel / Flickr.

talvez a ilustração mais conhecida de como a seleção natural funciona seja a girafa. O naturalista do século XIX, Jean Baptiste Lamarck, propôs que os organismos adquiriram certas características através do uso, com outros desaparecendo através do desuso. Ele erroneamente pensou que os pescoços longos de girafas veio como resultado de esticar para folhas altas em árvores altas, e que estes pescoços longos foram, então, herdados por sua descendência. Em contraste, uma teoria darwiniana da evolução postula que foi através da variação aleatória que algumas girafas tinham pescoços mais longos do que outros. Graças a seus pescoços longos, eles foram capazes de alcançar folhas no alto das árvores em seu ambiente. Como podiam aceder à comida, as girafas com pescoços mais longos eram mais capazes de sobreviver e reproduzir-se, com os seus descendentes herdando os seus pescoços longos.

desde o tempo de Darwin, os cientistas têm sido capazes de rastrear a evolução de vários organismos através de fósseis e através de sequenciação de DNA. Eles estão mesmo começando a identificar as mutações genéticas específicas subjacentes a mudanças particulares, tais como a mudança para um gene que resultou em Os membros dianteiros dos morcegos se tornando asas.

uma girafa alcançando um ramo
girafas com pescoços mais longos eram mais facilmente capazes de acessar mais alimentos, e assim eram mais propensos a sobreviver e se reproduzir. Fonte da imagem: Allison Mickel / Flickr.

Nem sempre é uma solução perfeita

Um equívoco sobre a seleção natural é que, ao longo do tempo, a evolução ‘seleciona’ as características de um organismo que são mais perfeitamente adequado para o seu ambiente. O mal-entendido pode ser em parte devido ao termo “seleção natural” em si como Alfred Russel Wallace (que, independentemente de Charles Darwin, concebeu a teoria da evolução através da seleção natural) uma vez observado em uma carta a Darwin. Wallace pensou que o termo implicava ‘a constante observação de um “chooser” inteligente como a seleção do homem com a qual você muitas vezes a compara’ e que sugeria que ‘o pensamento e a direção são essenciais para a ação da “Seleção Natural”‘. Em outras palavras, o termo evoca paralelos com, digamos, um criador de cães “selecionando” para características desejáveis em seus animais. Na verdade, a natureza não está realmente “selecionando” qualquer coisa—seleção natural é um processo, não uma força consciente. E há boas razões pelas quais o processo de seleção natural nem sempre pode resultar em uma solução “perfeita”.

a pet dog
the selection of traits when breeding dogs is not the same process as natural selection. Imagem: Meatwad / Instagram.

Em primeiro lugar, a selecção só pode actuar sobre a variação genética disponível. Uma chita, por exemplo, não pode evoluir para correr mais rápido se não houver uma variante genética ‘mais rápida’ Disponível.em segundo lugar, o corpo tem de trabalhar com os materiais que já tem. No caso da girafa, por exemplo, você pensaria que faria mais sentido para o nervo que vai da caixa de voz para o cérebro para tomar a rota mais direta—um comprimento de cerca de 10 centímetros. Mas como o plano do corpo da girafa foi estabelecido em um ancestral sem pescoço, o nervo vai até o pescoço, em torno do coração e de volta novamente—uma distância de 4 metros! Novos arranjos só podem usar as partes à mão, como o biólogo evolucionista Steven Jay Gould ilustrou com outro exemplo: o ‘polegar’ do panda-um dígito extra (sexto) que é construído a partir de um sesamóide radial aumentado, normalmente um pequeno componente do pulso (veja seu livro ‘o polegar do panda’).

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