A Biologia nas décadas iniciais após a publicação de A Origem das Espécies. Carlos Guerra Schrago Dep. Genética, IB, UFRJ

Transcrição

1 A Biologia nas décadas iniciais após a publicação de A Origem das Espécies Carlos Guerra Schrago Dep. Genética, IB, UFRJ

2 Uma data emblemática 12 de fevereiro de 1809, nascimento de Charles Darwin 24 de novembro de 1859, publicação de A Origem das Espécies

3 A recepção ao Origem Nas décadas seguintes após a publicação do Origem, as diversas teorias que compõem o darwinismo foram assimiladas de forma heterogênea

4 As 5 teorias de Darwin Evolução em si Descendência comum Multiplicação das espécies Gradualismo Seleção natural

5 As 5 teorias de Darwin de Evolução em si Descendência comum Multiplicação das espécies Gradualismo Seleção natural

6 A biologia de 1860 a 1910 Ascensão e declínio da morfologia evolutiva Estrada para o experimentalismo A eclipse e aurora do darwinismo

7 Parte I Ascensão e declínio da morfologia evolutiva

8 A morfologia no início do século 19 No início do século 19, duas correntes de pensamento, influenciadas por anatomistas franceses existiam: Funcional: Influenciada por Georges Cuvier A anatomia só faz sentido pela análise da função Idealista: Influenciada por Geoffroy St.Hilaire A função é secundária. Existe uma unidade básica na forma

9 Naturphilosophie e arquétipos O pensamento idealista em morfologia no início do século 19 era evidenciado por duas escolas: Naturphilosophie alemã, liderada por Lorenz Oken Escola inglesa de Richard Owen

10 Lorenz Oken Principal nome da filosofia natural alemã Aplicou a escala natural à morfologia Interpretou a forma animal usando como padrão o homem

11 Richard Owen Cunhou o termo homologia Seguiu a tradição idealista alemã Inicialmente amigo de Darwin e posteriormente forte opositor do darwinismo

12 On the archetypes and homologies of the vertebrate skeleton (1848) Procura pela unidade do plano de corpo dos vertebrados

13 A morfologia pós-darwin Similaridade morfológica foi entendida como evidência de ancestralidade comum O principal objetivo da morfologia era a reconstrução da história evolutiva dos organismos

14 As linhas de pesquisa em morfologia pós Origem Anatomia comparada Embriologia comparada Citologia

15 Ernst Haeckel O principal nome da morfologia evolutiva foi Ernst Haeckel Concentrou-se em estudos de morfologia e embriologia comparadas Objetivo: reconstruir a Árvore da Vida

16 Morfologia Geral (1866) Livro em que Haeckel mostra que toda os seres vivos são oriundos de um mesmo ancestral Teoria da gástrula

17 Filogenia Sistemática (1894) Tratado onde Haeckel estabelece uma nova sistemática para todos os seres vivos Sua classificação era baseada em filogenias

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19 O embrião nos estudos evolutivos Leis do desenvolvimento de Fritz Muller Recapitulação de Haeckel

20 Leis de Fritz Muller forma adulta original Variação oriunda de desvio da forma original variação oriunda de adição à forma original forma adulta original forma adulta original observada no desenvolvimento embriológico desenvolvimento compartilhado

21 Fritz Muller O alemão Fritz Müller, que emigrou para o Brasil em 1852 (Blumenau), escreveu Für Darwin em 1864, mostrando evidências da teoria de Darwin nas selvas brasileiras O livro só foi traduzido para o inglês em 1869 Neste, Müller descrevia o mimetismo mülleriano coloração aposemética quando ambas as espécies possuem características anti-predação Ftitz Muller

22 Recapitulação de Haeckel A ontogenia recapitula a filogenia formas adultas de ancestrais podem ser observadas nos embrião.

23 Morfologia evolutiva em ação: Arthropoda A questão sobre o monofiletismo de Arthropoda foi abordada nos anos da morfologia evolutiva A questão fundamental era: Os artrópodos são um grupo natural?

24 Hipóteses para a evolução de Arthropoda no século 19 Tracheata Branchiata ancestral anelídeo ancestral anelídeo ancestral anelídeo

25 A evolução de Crustacea Fritz Muller estabeleceu o monofiletismo de Crustacea usando embriologia comparada Zoea crustáceos superiores Nauplius crustáceos inferiores

26 Tracheata e Branchiata? E. Ray Lankester descreveu Limulus como um aracnídeo Lankester define o termo homoplasia

27 Questões filosóficas fundamentais Deveria a classificação dos organismos refletir as relações evolutivas? Como evitar homoplasia?

28 A Zoologia britânica no final do século 19 Criação do Museu de História Natural em South Kensington Morte de Richard Owen E. Ray Lankester retoma a tradição darwinista E. Ray Lankester

29 O problema da morfologia evolutiva Idealismo: a idéia precede a matéria Finalismo (teleologia): existe uma finalidade no processo evolutivo

30 Teleologia em Haeckel

31 Da morfologia à paleontologia A associação da morfologia com a embriologia implicou numa análise direcional do processo evolutivo Haeckel e seus seguidores consideravam os fósseis pouco úteis para o estabelecimento de filogenias Quando a paleontologia foi incorporada à reconstrução filogenética, um novo sentido histórico foi fornecido

32 A revolta contra a morfologia na década de 1890 A geração de cientistas nascidos após 1860 estava desiludida com a interminável especulação sobre as relações filogenéticas A embriologia tinha o único objetivo em suportar filogenias Ausência de experimentalismo conforme praticado pelos físicos

33 Parte II Estrada para o experimentalismo

34 Experimentalismo na biologia do século 19 E tradição experimentalista fisicista entra na biologia via a fisiologia Antes de 1840, idéias vitalistas eram comum no entendimento do fenômeno vida A pergunta O que é vida? é interpretada de forma materialista e mecanicista

35 Do vitalismo ao materialismo Cada vez mais, a fisiologia era interpretada ao nível celular A teoria celular de Schleiden e Schwann abriu caminho para o materialismo reducionista em biologia - a célula é unidade fundamental dos sistemas vivos Esses pesquisadores eram fortes opositores do vitalismo e da filosofia natural alemã

36 Os materialistas alemães Escola de Berlim: manifesto de 1847 pela introdução de físicoquímica em estudos de fisiologia Hermann von Helmholtz aplicou o princípio da conservação de energia na contração muscular e atacou ferozmente o vitalismo e a Naturphilisophie

37 Materialismo mecanicista A interpretação da matéria existe na natureza independente de qualquer idéia ou pré-concepção é denominada materialismo A análise materialista pode ser mecanicista (reducionista) ou holística (dialética) Reducionismo: o todo é igual ao somatório das partes Holismo: a interação entre as partes define novas propriedades

38 A nova embriologia A ruptura com a embriologia descritiva, dedicada à estudos filogenéticos ocorre no final do século 19 Esses estudos são liderados por embriologistas como Wilhem Roux, influenciados pela fisiologia de Helmholtz

39 Experimentalismo e o estudo da variação William Bateson inicia a crítica à evolução gradual darwiniana através do estudo de mutantes

40 Materials for the study of variation (1894) Descrição da variação descontínua na natureza Tal variação seria importante para a origem de novas espécies

41 Redescoberta das leis de Mendel A herança particulada é redescoberta no início do século 20 por de Vries, Correns e Tschermak de Vries, após estudos com Oenothera, propõe a teoria mutacionista

42 Thomas Hunt Morgan Inicialmente treinado como um morfologista na Europa, Morgan adota o exerimentalismo de Roux Ao voltar aos EUA, dedica-se ao estudo de mutantes de Drosophila Adota o mutacionismo de de Vries

43 A variação contínua Para um grupo de pesquisadores, a chave para o entendimento da evolução estava na variação contínua Liderados por Francis Galton, estabelecem a Biometria

44 A crítica ao mendelismo Karl Pearson, discípulo de Galton, mostrou como a evolução por seleção natural poderia ocorrer da variação contínua

45 A síntese da biometria com o mendelismo Em 1902, Udny Yule mostrou que a herança mendeliana poderia explicar a variação contínua se múltiplos loci fossem considerados Nessa mesma época, Thomas Hunt Morgan passa a considerar a possibilidade de ação de seleção natural nos mutantes de Drosophila

46 Parte III A eclipse e aurora do darwinismo

47 Eclipse do darwinismo A aceitação do evolucionismo foi rápida entre os biólogos Entretanto, o mecanismo da seleção natural só foi assimilado pelo pensamento evolutivo no século XX Uma das raras exceções foi o biólogo alemão Auguste Weismann Rejeição do lamarckismo Rejeição da herança por mistura e pangênese Auguste Weismann Reconhecimento da importância evolutiva do sexo

48 Neo-lamarckismo Das teorias alternativas à seleção natural, o neo-lamarckismo foi a mais popular Basicamente focava na herança de caracteres adquiridos Compunha um grupo de idéias diversificado mas, de qualquer forma, as mudanças evolutivas ocorriam por ação direta do meio ambiente Ernst Mayr acreditava no lamarckismo no início da carreira

49 Ortogênese Existiria uma força intrínseca, direcionadora do processo evolutivo Adicionava um componente finalista à evolução Teoria muito popular entre paleontólogos, que observavam Henry F. Osborn, grande articulador da ciência nos EUA e curador do American Museum of Natural History tendências em todas linhagens

50 Mutacionismo O mutacionismo foi bastante popular até 1915 Especiação poderia ocorrer em uma geração Proposta por de Vries, ela explicava: registro fóssil incompleto velocidade do processo evolutivo (crítica de Lorde Kelvin) Thomas H. Morgan iniciou seus trabalhos com Drosophila como um defensor do mutacionismo

51 Aurora de Darwin: Ronald A. Fisher No início do século 20, o entendimento da variação contínua foi completado por Ronald Fisher Fisher uniu a biometria, o mendelismo e o darwinismo Foi o principal articulador do chamado neo-darwinismo

52 The Genetical Theory of Natural Selection (1930)

53 Aurora de Darwin: J.B.S. Haldane Seleção natural é extremamente poderosa nas populações Argumentos de Haldane foram responsáveis pelo abandono do neolamarckismo pelos naturalistas

54 A Física estava mudando... A tradição experimentalista da física estava mudando no século 20: Mecânica quântica Relatividade O materialismo mecanicista ingênuo foi substituído pelo materialismo dialético Essa mudança refletiu também na biologia

55 Exegesis final Funcionalismo e idealismo na França Ruptura com a Naturphilosophie Filosofia natural alemã Idealismo inglês - Owen Morfologia e filogenia - Haeckel Embriologia evolutiva - Muller Recapitulação - Haeckel Ortogênese Ruptura com a análise teleológica morfologia evolutiva experimentalismo Teoria celular Morte do vitalismo Físico-química aplicada à Fisiologia Biometria Herança particulada Embriologia experimental Mutacionismo Análise histórica Neo-darwinismo

56 Síntese evolutiva história natural síntese de genética

57 Agradecimentos FAPERJ CNPq ICs, mestrandos e doutorandos Slides disponíveis em guerra@biologia.ufrj.br