Evolução

As principais Evidências da Evolução

As evidências da evolução são convincentes e extensas. São inúmeras provas e comprovações. Olhando para todos os níveis de organização nos sistemas vivos, os biólogos veem a assinatura da evolução passada e presente. Darwin dedicou uma grande parte de seu livro, Sobre a Origem das Espécies , identificando padrões na natureza que eram consistentes com a evolução e, desde Darwin, nosso entendimento tornou-se mais claro e mais amplo.

Fósseis

Fósseis fornecem evidências sólidas de que os organismos do passado não são os mesmos que os encontrados hoje; fósseis mostram uma progressão da evolução. Os cientistas determinam a idade dos fósseis e os categorizam em todo o mundo para determinar quando os organismos viveram um em relação ao outro. 4

O registro fóssil resultando conta a história do passado, e mostra a evolução da forma ao longo de milhões de anos ( Figura). Por exemplo, registros fósseis altamente detalhados foram recuperados para sequências de espécies na evolução de baleias e cavalos modernos. O registro fóssil de cavalos na América do Norte é especialmente rico e muitos contêm fósseis de transição: aqueles que mostram anatomia intermediária entre formas anteriores e posteriores.

O registro fóssil remonta a um ancestral canino há cerca de 55 milhões de anos que deu origem às primeiras espécies parecidas com cavalos, de 55 a 42 milhões de anos atrás, no gênero Eohippus . A série de fósseis rastreia a mudança na anatomia resultante de uma tendência gradual de secagem que mudou a paisagem de floresta para pradaria.

Fósseis sucessivos mostram a evolução das formas dos dentes e da anatomia do pé e da perna para um hábito de pastoreio, com adaptações para fugir de predadores, por exemplo, em espécies deMesohippus encontrado de 40 a 30 milhões de anos atrás. Espécies posteriores mostraram ganhos de tamanho, como os de Hipparion , que existiam de cerca de 23 a 2 milhões de anos atrás. O registro fóssil mostra várias radiações adaptativas na linhagem do cavalo, que agora está muito reduzida a apenas um gênero, o Equus , com várias espécies.

Uma série de pinturas em uma linha do tempo de 55 milhões de anos até hoje, mostrando quatro dos ancestrais do cavalo moderno. O primeiro da série é Eohippus, que viveu de 55 a 45 milhões de anos atrás. Era um animal pequeno, do tamanho de um cachorro, com 4 dedos nos pés da frente e 3 nas costas, uma cauda longa e um casaco marrom manchado. O segundo é Mesohippus, que viveu de 40 a 30 milhões de anos atrás. Era ligeiramente maior que o Eohippus com pernas mais longas. Tinha 3 dedos na frente e nos pés traseiros. O terceiro é o Hipparion, que viveu de 23 a 2 milhões de anos atrás. Ele caminhava no seu dedo do meio do pé em cada pé (agora um casco), mas ainda tinha vestígios dos dedos restantes. Era muito maior que Hipparion. O quarto é o cavalo de Przewalski, um cavalo recente, mas ameaçado de extinção. É menor e mais encorpado do que o cavalo domesticado com um dedo do pé (casco) em cada pé.
Esta ilustração mostra as representações de um artista dessas espécies derivadas de fósseis da história evolutiva do cavalo e seus ancestrais. As espécies descritas são apenas quatro de uma linhagem muito diversa que contém muitos ramos, becos sem saída e radiações adaptativas. Uma das tendências, aqui descrita, é o rastreamento evolucionário de um clima de seca e o aumento do habitat das florestas contra o habitat da floresta refletido em formas mais adaptadas ao pastoreio e fuga de predadores pela corrida. O cavalo de Przewalski é uma das poucas espécies vivas de cavalo.

Anatomia e Embriologia

Outro tipo de evidência para evolução é a presença de estruturas em organismos que compartilham a mesma forma básica. Por exemplo, os ossos nos apêndices de um humano, cão, pássaro e baleia compartilham a mesma construção geral ( Figura).

Essa semelhança resulta da sua origem nos apêndices de um ancestral comum. Com o tempo, a evolução levou a mudanças nas formas e tamanhos desses ossos em diferentes espécies, mas eles mantiveram o mesmo layout geral, evidência de descendência de um ancestral comum. Os cientistas chamam essas partes sinônimas de estruturas homólogas.

Algumas estruturas existem em organismos que não têm nenhuma função aparente e parecem ser partes residuais de um ancestral passado. Por exemplo, algumas cobras têm ossos pélvicos, apesar de não terem pernas porque descendem de répteis que tinham pernas.

Estas estruturas não utilizadas sem função são chamadas de estruturas vestigiais. Outros exemplos de estruturas vestigiais são asas de aves que não voam (que podem ter outras funções), folhas de alguns cactos, vestígios de ossos pélvicos em baleias e olhos cegos de animais de cavernas.

Ilustração compara um braço humano, pernas de cachorro e pássaro e uma nadadeira de baleia. Todos os apêndices têm os mesmos ossos, mas o tamanho e a forma desses ossos variam.
A construção semelhante desses anexos indica que esses organismos compartilham um ancestral comum.

Outra evidência da evolução é a convergência de formas em organismos que compartilham ambientes semelhantes. Por exemplo, espécies de animais não relacionados, como a raposa ártica e o ptarmigan (um pássaro), que vivem na região ártica, têm coberturas brancas temporárias durante o inverno para se misturar com a neve e o gelo ( Figura ). A semelhança não ocorre por causa da ancestralidade comum, de fato, uma cobertura é de pelo e a outra de penas, mas por causa de pressões de seleção semelhantes – os benefícios de não ser visto por predadores.

A foto (a) mostra uma raposa ártica com pêlo branco dormindo na neve branca. A foto (b) mostra um lagópode com penas brancas em pé sobre a neve branca.
O casaco de inverno branco de (a) a raposa do ártico e (b) a plumagem do lagópode são adaptações aos seus ambientes. (crédito a: modificação do trabalho por Keith Morehouse)

A Embriologia, o estudo do desenvolvimento da anatomia de um organismo para a sua forma adulta também fornece evidência de parentesco entre grupos de organismos agora amplamente divergentes. Estruturas que estão ausentes em alguns grupos freqüentemente aparecem em suas formas embrionárias e desaparecem quando a forma adulta ou juvenil é alcançada.

Por exemplo, todos os embriões de vertebrados, incluindo humanos, exibem fendas branquiais em algum momento de seu desenvolvimento inicial. Estes desaparecem nos adultos de grupos terrestres, mas são mantidos em formas adultas de grupos aquáticos como peixes e alguns anfíbios. Embriões de grandes primatas, incluindo humanos, têm uma estrutura de cauda durante o seu desenvolvimento que é perdida na hora do nascimento.

Para entender melhor o assunto veja também:

Biogeografia

A distribuição geográfica dos organismos no planeta segue padrões que são melhor explicados pela evolução em conjunto com o movimento das placas tectônicas ao longo do tempo geológico. Grupos amplos que evoluíram antes do rompimento do supercontinente Pangea (cerca de 200 milhões de anos atrás) estão distribuídos em todo o mundo.

Grupos que evoluíram desde o rompimento aparecem unicamente em regiões do planeta, por exemplo, a flora e fauna únicas dos continentes do norte que se formaram a partir do supercontinente Laurasia e dos continentes do sul que se formaram no supercontinente Gondwana. A presença de Proteaceae na Austrália, sul da África e América do Sul é melhor explicada pela presença da família de plantas lá antes do supercontinente do sul do Gondwana se separar ( Figura ).

Mapa mostra o supercontinente Gondwana de 220 milhões de anos atrás, com a América do Sul, África, Índia, Arábia, Antártica, Austrália, Nova Zelândia, Nova Guiné e partes do sudeste da Ásia nas proximidades. Um mapa moderno mostra as áreas de Gondwana destacadas para mostrar as regiões onde as plantas de Proteacea são encontradas hoje. Inset foto mostra uma flor Proteacea, Banksia spinulosa, um ponto alto com muitas pequenas flores laranja.
A família Proteacea de plantas evoluiu antes que o supercontinente Gondwana se separasse. Hoje, os membros desta família de plantas são encontrados em todo o hemisfério sul (mostrado em vermelho). (crédito “flor Proteacea”: modificação do trabalho por “dorofofoto” / Flickr)

A grande diversificação dos marsupiais na Austrália e a ausência de outros mamíferos reflete o longo isolamento do continente insular. A Austrália tem uma abundância de espécies endêmicas – espécies não encontradas em nenhum outro lugar – que é típico de ilhas cujo isolamento por extensões de água impede a migração de espécies para outras regiões.

Com o tempo, essas espécies divergem evolutivamente em novas espécies que parecem muito diferentes de seus ancestrais que podem existir no continente. Os marsupiais da Austrália, os tentilhões das Galápagos e muitas espécies nas ilhas havaianas não são encontrados em nenhum outro lugar a não ser na ilha, mas exibem relações distantes com espécies ancestrais nas terras principais.

Biologia molecular

Como as estruturas anatômicas, as estruturas das moléculas da vida refletem a descendência com modificações. A evidência de um ancestral comum para toda a vida é refletida na universalidade do DNA como material genético e da quase universalidade do código genético e do mecanismo de replicação e expressão do DNA.

As divisões fundamentais na vida entre os três domínios refletem-se em diferenças estruturais importantes em estruturas conservadoras, como os componentes dos ribossomos e as estruturas das membranas. Em geral, o parentesco de grupos de organismos é refletido na similaridade de suas sequências de DNA – exatamente o padrão que seria esperado da descendência e da diversificação de um ancestral comum.

Sequências de DNA também esclareceram alguns dos mecanismos da evolução. Por exemplo, é claro que a evolução de novas funções para proteínas geralmente ocorre após eventos de duplicação gênica. Essas duplicações são um tipo de mutação na qual um gene inteiro é adicionado como uma cópia extra (ou muitas cópias) no genoma.

Essas duplicações permitem a modificação gratuita de uma cópia por mutação, seleção e desvio, enquanto a segunda cópia continua a produzir uma proteína funcional. Isso permite que a função original da proteína seja mantida, enquanto as forças evolutivas ajustam a cópia até que ela funcione de uma nova maneira.

Resumo

A evidência para a evolução é encontrada em todos os níveis de organização nos seres vivos e nas espécies extintas que conhecemos através dos fósseis. Fósseis fornecem evidências para a mudança evolutiva através de formas agora extintas que levaram a espécies modernas.

Por exemplo, há um rico registro fóssil que mostra as transições evolutivas de ancestrais de cavalos para cavalos modernos que documentam formas intermediárias e uma adaptação gradual dos ecossistemas em mudança.

A anatomia das espécies e o desenvolvimento embriológico dessa anatomia revelam estruturas comuns em linhagens divergentes que foram modificadas ao longo do tempo pela evolução. A distribuição geográfica das espécies vivas reflete as origens das espécies em determinadas localizações geográficas e a história dos movimentos continentais. As estruturas das moléculas, como estruturas anatômicas.

Referências:

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