A evolução biológica é o processo fundamental pelo qual os seres vivos se modificam ao longo das gerações. Essa ideia central da Biologia explica como a diversidade das espécies surge, se transforma e, eventualmente, algumas linhagens se extinguem.

Ela é uma das teorias mais importantes e unificadoras da Biologia e ajuda a entender a vasta variedade de espécies existentes no planeta e como todas compartilham algum grau de parentesco.

#inserir imagem aqui# — Árvore filogenética (evolutiva) mostrando a diversidade das espécies a partir de um ancestral comum

O que é evolução?

Evolução é a mudança nas frequências alélicas (variantes de genes) dentro de uma população de seres vivos ao longo das gerações. Essas mudanças genéticas podem levar a alterações nas características observáveis (fenótipo) dos organismos e, com o tempo, ao surgimento de novas espécies e à adaptação dos organismos aos seus ambientes.

Não se trata de uma transformação instantânea em um único indivíduo, mas sim de um processo gradual que ocorre em populações ao longo de extensos períodos de tempo, abrangendo milhares ou até milhões de anos.

Origem da ideia de evolução

Por um longo período na história do pensamento ocidental, prevaleceu a crença na imutabilidade das espécies, a ideia de que os seres vivos foram criados em sua forma atual e permaneceram inalterados. Essa visão começou a ser questionada no século XIX com o trabalho seminal de naturalistas e cientistas, notavelmente Charles Darwin e Alfred Russel Wallace.

Darwin articulou a teoria da seleção natural como o principal mecanismo da evolução em sua obra revolucionária “A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural, ou a Preservação das Raças Favorecidas na Luta pela Vida”, publicada em 1859. Wallace chegou independentemente a ideias semelhantes.

Conceitos fundamentais da evolução

• Variabilidade: Dentro de qualquer população de uma espécie, os indivíduos exibem uma variedade de características hereditárias.
• Mutação: São alterações espontâneas na sequência do DNA de um organismo. As mutações são a principal fonte de novas variações genéticas. Nem todas as mutações são benéficas; algumas podem ser neutras ou até prejudiciais.
• Seleção natural: O ambiente exerce pressão sobre as populações. Indivíduos com características (determinadas por seus genes) que lhes conferem vantagens em termos de sobrevivência e reprodução em um determinado ambiente tendem a sobreviver por mais tempo e deixar uma prole maior, transmitindo essas características vantajosas para as gerações seguintes.
• Adaptação: É o processo pelo qual as populações se tornam progressivamente mais adequadas ao seu ambiente ao longo do tempo, como resultado da seleção natural atuando sobre a variabilidade genética. Uma adaptação é uma característica que aumenta a aptidão (fitness) de um organismo em seu ambiente.
• Especiação: É o processo evolutivo pelo qual novas espécies surgem a partir de uma espécie ancestral. Geralmente ocorre quando populações de uma mesma espécie tornam-se isoladas geograficamente ou reprodutivamente, acumulando diferenças genéticas ao longo do tempo devido à seleção natural, deriva genética e mutações, até que não possam mais se reproduzir e gerar descendentes férteis entre si.

#inserir imagem aqui# — Ilustração da seleção natural com diferentes fenótipos de indivíduos em uma população, onde aqueles mais bem adaptados ao ambiente sobrevivem e se reproduzem mais.

Exemplo simples de evolução

Considere uma população de besouros com diferentes colorações vivendo em um ambiente com árvores de casca clara e escura. Besouros de cor mais clara se camuflam melhor nas árvores de casca clara, evitando a predação por pássaros. Besouros de cor mais escura são mais visíveis e, portanto, mais propensos a serem comidos. Com o tempo, a frequência dos genes responsáveis pela cor clara aumentará na população, pois os besouros claros terão maior chance de sobreviver e se reproduzir.

Este é um exemplo de seleção natural atuando sobre a variação de cor dentro de uma população, levando a uma mudança na composição genética da população ao longo das gerações.

Evidências da evolução

Uma vasta gama de evidências científicas robustas sustenta a teoria da evolução:

• Registro fóssil: A sequência de fósseis encontrados em diferentes camadas geológicas revela uma história de mudança gradual nos seres vivos ao longo do tempo, mostrando formas de transição entre grupos de organismos e o surgimento de novas características.
• Anatomia comparada: A comparação das estruturas anatômicas de diferentes espécies revela homologias, que são semelhanças estruturais resultantes de um ancestral comum (por exemplo, os membros anteriores de mamíferos como humanos, baleias e morcegos possuem a mesma estrutura óssea básica, apesar de desempenharem funções diferentes). Órgãos vestigiais, como o apêndice em humanos, são estruturas reduzidas e não funcionais que eram funcionais em ancestrais.
• Biologia molecular e genética: A comparação do DNA e das proteínas de diferentes espécies revela um grau de semelhança que reflete seu parentesco evolutivo. Espécies mais relacionadas compartilham uma maior proporção de seu material genético.
• Embriologia comparada: O estudo do desenvolvimento embrionário de diferentes vertebrados revela semelhanças notáveis nas primeiras fases, sugerindo uma origem evolutiva comum. Por exemplo, embriões de peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos possuem cauda e arcos branquiais em estágios iniciais.
• Biogeografia: A distribuição geográfica das espécies e os padrões de semelhança e diferença entre elas em diferentes regiões geográficas fornecem evidências de sua história evolutiva e dispersão.
• Observação direta da evolução: Em alguns casos, a evolução pode ser observada diretamente, especialmente em organismos com ciclos de vida curtos, como bactérias que desenvolvem resistência a antibióticos ou insetos que se tornam resistentes a pesticidas.

#inserir imagem aqui# — Comparação entre embriões de diferentes vertebrados (peixe, anfíbio, réptil, ave, mamífero) mostrando semelhanças nos estágios iniciais do desenvolvimento.

Teorias evolutivas

Ao longo da história, diferentes modelos e mecanismos foram propostos para explicar como a evolução ocorre. As teorias mais significativas incluem:

• Lamarckismo: Proposta por Jean-Baptiste Lamarck no início do século XIX, essa teoria (também conhecida como herança das características adquiridas) postulava que as características desenvolvidas por um organismo durante sua vida devido ao uso ou desuso de órgãos seriam transmitidas à sua descendência. O exemplo clássico é o do pescoço da girafa se alongando ao longo das gerações devido ao esforço para alcançar folhas mais altas. Essa teoria foi amplamente refutada por evidências genéticas.
• Darwinismo: A teoria da evolução por seleção natural, proposta por Charles Darwin, enfatiza a variação hereditária dentro das populações e o sucesso diferencial na sobrevivência e reprodução (seleção) dos indivíduos mais bem adaptados ao seu ambiente.
• Neodarwinismo: Também conhecida como Teoria Sintética da Evolução, essa é a teoria evolutiva moderna e amplamente aceita. Ela integra os princípios da seleção natural de Darwin com a genética mendeliana e a genética de populações. O neodarwinismo explica a evolução como resultado de mutações que geram variação genética, recombinação genética durante a reprodução sexual e a atuação da seleção natural sobre essa variação, levando a mudanças nas frequências alélicas ao longo do tempo. A deriva genética (mudanças aleatórias nas frequências alélicas) e o fluxo gênico (movimento de genes entre populações) também são reconhecidos como fatores importantes na evolução.

Evolução e biodiversidade

A evolução é o motor da biodiversidade, a vasta variedade de vida na Terra em todos os seus níveis, desde genes e espécies até ecossistemas. Através de milhões de anos de processos evolutivos, incluindo especiação e adaptação a inúmeros nichos ecológicos, uma única origem da vida deu origem à miríade de formas que vemos hoje. Todas as espécies, desde a bactéria mais microscópica até o maior mamífero, compartilham um ancestral comum em algum ponto do passado, um conceito conhecido como ancestralidade comum.

A riqueza da biodiversidade que observamos é o resultado de incontáveis eventos de especiação e adaptação ao longo do tempo geológico, com diferentes linhagens evoluindo para ocupar uma ampla gama de ambientes e desempenhar diversas funções ecológicas.

Resumo