BIOLOGIA IACI BELO. Como duas espécies distintas podem evoluir para formas idênticas?

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1 BIOLOGIA IACI BELO ASSUNTO: EVOLUÇÃO CONVERGENTE Série: 3EM Como duas espécies distintas podem evoluir para formas idênticas? por Joshua Clark - traduzido por HowStuffWorks Brasil Há cerca de 60 milhões de anos, a Austrália ficou completamente separada dos outros continentes devido aos movimentos das placas tectônicas. Como resultado, as formas de vida na Austrália seguiram seus próprios padrões evolucionários com quase nenhuma mistura com espécies de fora por milhões de anos. No momento da separação, as mesmas espécies que viviam na Austrália também viviam em outras partes do mundo, mas durante muitas gerações, as populações separadas evoluíram de forma diferente. Isso se deve à diferença do local onde viveram, do clima, dos predadores e de outras circunstâncias. Esquilos voadores evoluíram a partir de um roedor primitivo. Eles compartilham as mesmas características básicas com os marsupiais voadores. Como essas espécies evoluíram em diferentes direções, algumas variações interessantes apareceram tanto entre as espécies australianas isoladas quanto nas espécies que evoluíram no resto do mundo. Os cangurus, por exemplo, têm aparência diversa e são diferentes de quase tudo que você pode encontrar fora da Austrália. Mas, ainda mais surpreendente para os biólogos, é que algumas espécies com história evolutiva diferente, apresentam quase a mesma aparência.

2 Por exemplo, um roedor primitivo vivia tanto dentro quanto fora da Austrália na época da separação. Na Austrália, um ramo de descendentes desses roedores evoluiu para criaturas que habitam árvores, com uma membrana de pele (Palato) que se estendem por seu corpo unindo as patas dianteiras às traseiras, o que permite que eles façam vôos planados de uma árvore para outra. São conhecidos como cuscus voadores. No resto do mundo, os roedores primitivos evoluíram para um grupo totalmente independente de criaturas com essas mesmas "abas deslizantes" e que também vivem em árvores - os esquilos voadores. Como isso pode acontecer? O potencial para desenvolver abas deslizantes já estava presente naqueles roedores primitivos, tornando inevitável que tal animal evoluísse? Ou as pressões de ambos os ambientes fizeram a seleção natural transformar os roedores para uma forma deslizante? E sobre as espécies que nunca foram relacionadas no começo e que, ainda assim, evoluíram para formas surpreendentemente similares? O ambiente molda as espécies A situação descrita com os esquilos voadores é conhecida como evolução paralela. Isso acontece quando duas espécies relacionadas se separam uma da outra, evoluem em lugares e circunstâncias diferentes e, ainda assim, acabam desenvolvendo características iguais. Quando duas espécies diferentes compartilham várias características, isso é conhecido como similaridade morfológica. Quando duas espécies sem nenhuma relação desenvolvem similaridade morfológica, isso se chama evolução convergente. Às vezes é impossível definir de que tipo ele é porque não se tem o conhecimento completo do registro evolutivo. Não se tem como saber o quão intimamente duas espécies eram relacionadas há milhões de anos. O nicho ecológico de um urso polar está no topo da cadeia alimentar do nevado Ártico A simples razão para a ocorrência de evolução paralela é que ambientes similares e as pressões de populações similares realmente levam espécies diferentes a evoluir com características similares. Uma característica bem sucedida em um lugar será bem

3 sucedida em outro. Mas isso realmente não explica tudo, afinal de contas, há milhões de espécies na Terra e muitas não se parecem em nada umas com as outras. Por que somente algumas espécies apresentam evolução paralela ou convergente? Isso tem a ver com a maneira como a seleção natural funciona. Uma espécie pode mudar de uma geração para outra devido a mutações no código genético ou recombinação da informação genética pela reprodução sexual. Essas mudanças genéticas se apresentam como características novas ou alteradas. Uma mutação pode determinar que uma espécie de urso tenha o pelo com colorido mais claro, por exemplo. As características que dão a um organismo uma chance maior de sobreviver tempo suficiente para reproduzir têm mais probabilidade de serem passadas para futuras gerações, enquanto que características mal sucedidas não serão passadas com tanta frequência. Assim, ao longo do tempo, a média de características em uma população de organismos muda - as características mais benéficas se apresentam com maior frequência. Consequentemente, essas características benéficas acumuladas tornam o organismo muito bem adaptado para funcionar dentro de um determinado ambiente: é o nicho ecológico da espécie. Os animais se adaptaram a viver com sucesso dentro de um nicho, mas provavelmente não se adaptariam tão bem fora dele. O nicho de um urso polar está no topo da cadeia alimentar no clima frio e nevado do Ártico. Um urso polar que tentasse viver como um animal da savana africana não se sairia bem. Os organismos que têm mais probabilidade de apresentar evolução paralela ou convergente são os que ocupam nichos ecológicos similares. A savana da África e as planícies da América do Norte são ambientes semelhantes - levemente áridos, planos e cobertos de grama. O mesmo nicho existe em ambos os lugares: mamíferos grandes, herbívoros, que vivem em rebanhos e pastam na grama. Gnus e o gado norte-americano evoluíram longe um do outro, mas têm incrível similaridade morfológica. Nenhuma das espécies evoluiu para ursos polares - isso não faria sentido. A seleção natural reforçou as características que fizeram essas espécies terem sucesso dentro de seu nicho. Considerando que o nicho foi o mesmo, não é uma grande surpresa que as espécies se pareçam. Parte da evolução convergente não depende de nichos ecológicos porque as características são muito vantajosas para uma grande quantidade de organismos. Todos os carnívoros, independente de onde vivam, desenvolveram dentes afiados. Pássaros, morcegos e muitos insetos desenvolveram habilidade para voar: todos voam de maneiras diferentes e por razões diferentes, mas o vôo é tão benéfico que aparece por todas as partes. A evolução paralela é bastante comum no nível morfológico, mas que papel desempenha o processo genético subjacente? O papel da genética na evolução paralela Há duas coisas a considerar sobre o papel da genética na evolução paralela. A primeira é que o código genético para uma determinada espécie pode conter o potencial para muitas estruturas complexas que não estão realmente expressas naquele organismo.

4 Imagine uma equipe de construção construindo uma casa. A planta pode conter as instruções para construir um cômodo adicional atrás da casa mas, a menos que o arquiteto diga à equipe para construir aquele cômodo, eles construirão somente a casa básica, sem o adicional. Nosso equivalente genético ao arquiteto seria uma outra mutação que ativa a porção do DNA necessária para realmente expressar uma característica. As águas-vivas têm uma estrutura física radial, mas seus genes contêm código para uma estrutura bilateral Águas-vivas e anêmonas são animais com estrutura física radial - elas não têm lado direito ou esquerdo. Entretanto, foi encontrado no seu código genético um marcador para estrutura física bilateral. Por alguma razão, isso não está expresso em alguns membros da família das águas-vivas. Por que isso é importante para a evolução paralela? Porque mostra que organismos muito primitivos podem ter ferramentas genéticas disponíveis para criar maior complexidade. À medida que os organismos evoluem, espécies separadas podem desenvolver características similares porque o potencial para aquelas características estava lá desde o início. Outro fator a se considerar é a evidência experimental. Recentemente, biólogos passaram pela morfologia nos seus exames da evolução paralela. Eles descobriram evidências de que, pelo menos em alguns casos, as similaridades morfológicas foram equilibradas pelas similaridades genéticas. As interações químicas de proteínas e aminoácidos que causam as mudanças morfológicas foram também as mesmas em duas espécies que foram isoladas uma da outra por milhões de anos.

5 Mais convergências O tilacino, também conhecido como tigre-da- Tasmânia, é normalmente usado como exemplo de evolução convergente. Agora extinto, o tigre-da- Tasmânia ocupou o mesmo nicho ecológico que os predadores caninos em outras partes do mundo. Apesar de não terem quase nenhuma relação evolutiva, os tigres-da-tasmânia e os lobos cinzentos têm morfologia muito similar, são aproximadamente do mesmo tamanho e compartilham muitas características. Provavelmente você pode ver um exemplo de evolução convergente bem do lado de fora de sua janela. Há dezenas de milhares de espécies de plantas, muitas delas sem parentesco umas com as outras. Além disso, espécies de plantas por todo o mundo desenvolveram folhas. Embora existam folhas de formas e tamanhos variados, todos conhecemos uma folha quando encontramos uma porque elas são todas muito parecidas. Obviamente há casos de evolução divergente das folhas (as agulhas do pinho, por exemplo), o que torna ainda mais fascinante a evolução das espécies.

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