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Completando Charles Darwin

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palmas Completando Charles Darwin

Mensagem por Luís em Sex 06 Fev 2009, 8:33 am


A tectônica, a oceanografia ou o clima estão dando resposta aos interrogantes pendentes sobre a evolução - Os novos achados fecham lacunas no 200º aniversário do cientista.


Uma crítica clássica contra Darwin é que, em que pese a ter titulado seu livro 'A Origem das Espécies' (1859), justo não esclareceu como se originavam as espécies. A seleção natural - o mecanismo evolutivo descoberto pelo naturalista - apóia-se na acumulação gradual de pequenas mudanças, enquanto que as espécies se mostram entidades discretas e bem definidas: vemos leões e tigres, não uma escala Pantone de leo-tigres. A investigação recente, entretanto, esclareceu muitos pontos do problema da especiação, ou geração de novas espécies, e confirmou que a especiação tem uma relação direta com a seleção natural darwiniana. Também revelaram alguns princípios gerais que haveriam resultado surpreendentes para o pai da biologia moderna.

"A competição pelos recursos, as 'carreiras armamentistas' entre predadores e presas e outros fatores biológicos dão forma aos ecossistemas locais durante períodos curtos", diz o evolucionista Michael Benton, da Universidade do Bristol. "Mas são fatores externos como o clima, a oceanografia e a tectônica continental os que explicam as pautas da evolução a grande escala". Benton é o autor de um dos cinco artigos com que a revista Science celebra hoje o 200º aniversário do nascimento do Charles Darwin (12 de fevereiro de 1809-19 de abril de 1882).

A idéia de que a competição entre seres vivos é o principal motor da evolução incia com o próprio Darwin e costuma ser a preferida pelos biólogos. É conhecida como' a hipótese da rainha vermelha', pelo personagem do Lewis Carroll que diz a Alice em "Através do Espelho": "Neste país tens que correr tudo o que possa para permanecer no mesmo lugar".

O paradigma da rainha vermelha são as corridas armamentistas entre predador e presa: os coelhos correm cada vez mais para escapar das raposas, o que força às raposas a correr cada vez mais para seguir comendo quão mesmo antes; as couraças das presas se fazem cada vez mais duras e as pinzas de seus predadores cada vez mais fortes, com o que todos correm o mais que podem para que tudo permaneça no mesmo sítio.

O problema é que a evolução a grande escala não permanece no mesmo sítio como Alicia. Os modelos do tipo 'rainha vermelha', segundo Benton, não explicam o fato dos seres vivos tenham se tornado mais complexos na história do planeta, nem que tenham colonizado novos espaços (como a terra firme), nem que certas linhagens concretas tenham brotado em explosões evolutivas de expansão de novas espécies. "Todas estas coisas ocorreram muitas vezes nos últimos 500 milhões de anos", afirma o cientista britânico.

A razão terá que procurá-la na geologia, e alguns exemplos são bem conhecidos. Desde que o supercontinente Pangea começou a quebrar-se faz 250 milhões de anos, o baile de seus fragmentos pela casca terrestre teve um efeito decisivo. A biologia alienígena da Austrália - ornitorrincos, cangurus, coalas, wombats, emús, cucaburras- e da América do Sul - chamas, sucuris, piranhas, vicunhas, tapires - deve-se a que ambos os territórios foram ilhas durante quase 100 milhões de anos.

O sentido comum não é o melhor guia para se averiguar as relações de parentesco entre as diferentes espécies. O damán, um animalzinho africano que custa distinguir de um rato, agrupa-se com o elefante em um grande ramo evolutivo dos mamíferos, a dos afrotérios. As pessoas, os golfinhos e as vacas se apinham junto aos ratos no segundo ramo (os boreoterios), deixando a terceira (os desdentados) para o tatu e o urso formigueiro.

A razão é que os mamíferos originais se dividiram fisicamente em três grupos faz 100 milhões de anos, quando as atuais a África, Eurásia e América do Sul se separaram de um único continente.

Nos últimos anos, os geólogos também encontraram fortes correlacione entre a diversidade do plâncton - os organismos microscópicos que flutuam no mar - e a temperatura da água nessa época. O esfriamento oceânico dos últimos 70 milhões de anos, por exemplo, associa-se a uma grande radiação de espécies de foraminíferos, os principais micro-fósseis marinhos. Em geral, as fases de aquecimento pelas que aconteceu o planeta se caracterizaram por uma menor riqueza de gêneros, e de famílias inteiras, de seres vivos.

Se a competição entre os seres vivos é a 'rainha vermelha', a evolução guiada pelas condições externas se conhece como a hipótese do "bufão de corte". Os bufões só pretendiam agradar aos capitalistas, e jamais trocavam seus números a menos que se vissem forçados por uma catástrofe (como uma guerra ou uma mudança de regime). Se a rainha vermelha é a idéia preferida pelos biólogos, o bufão de corte é a favorita dos geólogos, como parece lógico. E é o motor da mudança que parece preponderar às escalas evolutivas, de 100.000 anos para acima no tempo, e de espécie para acima na taxonomia, a ciência que classifica aos seres vivos em uma hierarquia de espécies, gêneros, famílias, ordens, classes, fios e reinos.

A questão da rainha vermelha tem muita relevância para o problema estrela da biologia evolutiva: a explosão cambriana, a grande dificuldade que atormentou ao Darwin faz um século e médio. A Terra tem 4.500 milhões de anos, e os primeiros micróbios apareceram pouco depois (há evidências fósseis de 3.500 milhões de anos). em que pese a isso, a explosão da vida animal só ocorreu ao começar o período Cambriano, há 543 milhões de anos. A evolução demorou pouco em inventar os animais, embora tenha demorado 3.000 milhões de anos para começar. Esta é a versão moderna do dilema do Darwin.

"Acredito que a explosão cambriana é um excelente exemplo de evolução pelo modelo do bufão de corte", confirma Benton ao EL PAÍS. "É um caso em que a mudança dramática do entorno físico tem um profundo efeito na evolução. Isto não tem nada que ver com sugerir que a seleção natural é errônea, ou que Darwin se equivocou. trata-se simplesmente de que as mudanças dramáticas e inesperadas, como o que ocorreu então, podem afligir aos processos normais da seleção natural e zerar o relógio evolutivo, como estava acostumado a dizer Steve Gould". Stephen Jay Gould foi um destacado (e polêmico) evolucionista norte-americano até sua morte em 2002.

O período anterior ao Cambriano (de 1.000 a 543 milhões de anos atrás) chama-se Neo-proterozóico, de tipo "pré-cambriano", e inclui as mais brutais glaciações conhecidas pelos geólogos, como a Sturtian e a Marinoan. Alguns cientistas acreditam que foi uma era de 'bola de neve planetária' (snowball earth), em que as calotas polares cobriam inclusive o Equador terrestre.

Antes dessa era do gelo, os níveis de oxigênio na atmosfera eram muito baixos, inferiores a 1% da concentração atual, como tinham sido nos 3.000 milhões de anos anteriores. A última das grandes glaciações pré cambrianas, a Marinoan, terminou faz 635 milhões de anos, e os últimos dados indicam que os primeiros animais, as esponjas, já tinham evoluído. E os dados indicam que o fundo marinho não esteve bem oxigenado até os tempos da explosão cambriana. Se a biologia demorou 3.000 milhões de anos em inventar aos animais, a razão parece ser que a geologia não o permitiu antes.

A mosca Drosophila resultou um modelo muito útil para estudar os fundamentos genéticos da especiação. Por exemplo, a espécie americana Drosophila pseudo obscura se separou faz 200.000 anos em duas subespécies chamadas USA e Remará. Como os cavalos e os burros, as moscas USA e Remará podem cruzar-se, mas seus filhos são estéreis. Em casos de espécies mais divergentes, os filhos revistam ser não já estéreis, a não ser diretamente inviáveis. O ponto é que a genética da mosca permite achar os gens exatos que são responsáveis pela esterilidade ou da inviabilidad.

Os resultados apontam a muito poucos gens, e vários estão relacionados com o transporte nuclear, o intercâmbio de materiais entre o núcleo e o resto da célula. Dois dos gens da especiação são Nup96 e Nup160, componentes do poro nuclear que comunica ao núcleo com seu entorno, e outro é RanGAP, que regula o mesmo processo. Não há nenhuma razão a priori para que a especiação esteja relacionada com um mecanismo tão concreto como o transporte nuclear, e estes resultados são inesperados nesse sentido.

Mas estes gens também têm relação com um fenômeno que leva décadas sendo um suspeito central para os geneticistas interessados na especiação. chama-se impulso meiótico (meiotic drive), ou mais em geral "conflito intragenômico". Ao igual que a seleção natural clássica, trata-se de um processo de competência, mas não entre indivíduos dentro de uma espécie, nem entre espécies dentro de um ecossistema, a não ser entre gens dentro de um genoma, quer dizer, entre as partes de um mesmo indivíduo.

Isto é possível porque cada indivíduo produz milhares ou milhões de gametas (óvulos ou espermatozóides, segundo seu sexo), cada um com uma combinação diferente de gens. E há gens que enviesam a seu favor a produção de gametas, de modo que se asseguram sua presença em mais da metade dos espermatozóides ou os óvulos, que é o que lhes corresponderia por azar. Estes gens são autênticas bombas evolutivas, porque podem impor-se em uma população em poucas gerações mesmo que não façam nada benéfico para o indivíduo que os alberga. Outros gens se vêem forçados a adaptar-se para conviver no mesmo genoma que eles, e isto conduz às populações por caminhos separados mesmo que seus entornos sejam similares. Isto é a evolução por "conflito intragenômico".

No exemplo mencionado antes das duas subespécies da Drosophila pseudoobscura, USA e Remará, o grupo do Allen Orr, da Universidade do Rochester, acaba de demonstrar que um só gen (chamado overdrive) é responsável de uma vez da esterilidade dos híbridos entre as duas subespécies, e de causar sua própria representação nas gametas por cima de 50% que lhe corresponderia por azar. "Nossos resultados", afirma Orr, "indicam que o conflito intragenômico, uma forma de adaptação ao ambiente genômico interno, é uma força importante na especiação".

Outro descobrimento recente é a importância crucial das duplicações de gens na evolução. As duplicações ou perdas de gens são a principal fonte de variação genética em nossa espécie: qualquer pessoa se distingue de qualquer outra em um médio de 70 regiões duplicadas ou amputadas em um de seus cromossomos.

Dois séculos depois, a ciência preenche as lacunas que à Darwin haveria encantado explicar.

FONTE


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