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Evolucao: Texto Atualizado e Bem Informado

sábado, fevereiro 11th, 2017

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Creio que ninguém racionalmente possa negar a existência do processo da evolução natural. Eu posso vê-la com meus olhos aqui e agora em 9 meses observando como uma pequena bolota de células se transforma – evoluindo do mais simples para o mais complexo – para a forma de feto, embrião, etc. Observar o acervo de milhões de fosseis alinhados numa sequencia evolucionaria e’ outra maneira de inclinar-se a aceitar a evolução como fato.

O problema humano se refere `as diferentes interpretações do que se vê, porque a evolução natural se estende a dimensões no tempo e espaço que não podemo ver, então temos que elaborar teorias e esta teorias indicam significados, um sentido ou falta de sentido neste fenômeno da evolução natural. Isto nos afeta sobremaneira porque o sentido ou falta de sentido da evolução implica diretamente no sentido da nossa existência como humanos. E outra forma muito importante de nos afetar e’ que cada interpretação, cada sentido encontrado, e’ a fonte dos valores morais, os quais vão modelar nossos sistemas sociais, nossas inter-relações entre humanos e nosso comportamento perante o mundo externo.

A mais influenciável teoria da evolução natural vem do meio acadêmico. Digamos que seja a Teoria Academica da Evolução (TAE). No tocante restritamente particular `a minha pessoa, tenho também em consideração outra teoria, minha própria, a teoria universal da Matrix/DNA, digamos aqui, Teoria da Matrix/DNA da Evolucao (TME).

O estado de espirito da Academia se projeta tanto nas suas teorias da origem do Universo, da origem da vida, como da evolução natural. A mesma visão de mundo vê o mesmo significado de existência nestes três eventos. Isto também ocorre com a TME. Com uma importante diferença:

A TAE baseia-se na existência produzida por Acaso. Com isto, o processo da origem do Universo não e’ o mesmo processo da origem da vida e não e’ o mesmo processo de nenhum destes dois eventos que  dirige a evolução. Claro, se os três eventos, ou mesmo apenas dois deles fossem executados pelo mesmo processo naos seria acaso, seria uma regra, uma lei natural. Por seu lado, a TME sugere e apresenta o processo que produz a embriogênese e evolução de um sistema biológico como sendo o mesmo processo que teria produzido a origem do universo e da vida e que dirige a evolução universal. Enfim, as duas visões do mundo sugerem um sentido da vida e valores morais totalmente diferentes.

No texto a seguir ( obtido no link abaixo) vamos ver uma ótima sintetização da historia, evolução e estado atual da TAE:

http://simbiotica.org/teorias.htm

Unidade na Diversidade

Aparentemente a diversidade é a regra no mundo biológico, sendo, até ao final do século XIX, considerada a sua característica principal. Os biólogos calculam que existam, atualmente, entre 30 a 50 milhões de espécies, das quais apenas  2 milhões foram descritas e denominadas.

No entanto, a partir do início do século XX os estudos bioquímicos fizeram ressaltar as semelhanças estruturais e fisiológicas dos indivíduos. Todos estes factos parecem apontar para uma origem comum para todos os seres vivos actuais, seguida de uma enorme diversificação.

As explicações para estes factos foram surgindo ao longo dos séculos, sempre baseadas em princípios religiosos, filosóficos e culturais, podendo ser atualmente classificadas  em dois grandes grupos:

  • Hipóteses fixistas – aceites sem discussão até ao século XVIII, consideram que as espécies, uma vez surgidas, se mantiveram inalteradas ao longo do tempo;
  • Hipóteses evolucionistas – também conhecidas por transformistas, surgiram no século XIX e consideram as espécies atuais o resultado de lentas e sucessivas transformações sofridas por espécies que já existiam no passado.

Fixismo

Existiram numerosas hipóteses fixistas ao longo da história da Biologia, umas mais duradouras que outras, umas mais fundamentadas que outras. Considerando-se que as espécies permaneceram imutáveis ao longo das eras, surge novamente a necessidade de identificar a causa do surgimento das espécies ancestrais.

Dessas hipóteses salientam-se as mais conhecidas:

  • Hipótese da geração espontânea – originalmente apresentada por Aristóteles, por sua vez influenciado por Platão (que referia que os seres vivos eram cópias imperfeitas de formas perfeitas de uma ideia – essencialismo) , considerava que os seres vivos seriam constantemente formados, a partir de matéria não-viva como o pó e a sujidade. Os seres vivos estariam organizados num plano, designado Scala Naturae, eterna e imutável, pelo que os organismos assim formados não teriam a possibilidade de alterar as suas características;
  • Hipótese Criacionista – baseada na reunião de escritos bíblicos e das teorias universalmente aceites de Aristóteles, considera que Deus terá criado todas as espécies, animais e vegetais, num único ato. Após esse momento, as espécies permaneceriam imutáveis, sendo qualquer imperfeição resultante das condições ambientais.

Evolucionismo

Durante a segunda metade do século XVIII começaram a surgir as primeiras ideias transformistas, contrariando o dogma criacionista-essencialista, que dominava firmemente o pensamento ocidental á muitos séculos. O centro da polêmica deixou de ser o facto de existir ou não evolução, passando a ser o mecanismo dessa evolução.

Duas novas áreas de conhecimento vieram revolucionar a visão da ciência relativamente ao mecanismo de formação das espécies:

  • Sistemática – esta ciência teve um desenvolvimento extraordinário durante o século XVIII, tendo como ponto alto o trabalho de Lineu, botânico sueco que estabeleceu o sistema hierárquico de classificação dos organismos, ainda hoje utilizado. Os estudos de Lineu, cujo objectivo era revelar o plano de Deus, permitiram a outros cientistas identificar semelhanças e diferenças entre seres vivos e uma possível origem comum a todos eles, originando terreno fértil para as ideias evolucionistas;
  • Paleontologia – no século XVIII, o estudo dos fósseis revelou a presença de espécies, distintas em cada estrato geológico, que não existiam na atualidade, contrariando a imutabilidade defendida pelo fixismo.

Novamente, numerosos cientistas conceituados propuseram teorias tentando esclarecer estes fenómenos, nomeadamente:

  • Erros – teoria proposta por Pierre Maupertuis no início do século XVIII, considerava que todos os organismos derivavam de uma mesma fonte original, apresentando ligeiras alterações em relação aos progenitores ao longo das gerações, devido a acasos e erros na reprodução. Estes erros eram devidos ao facto de o descendente resultar da união de uma “semente” masculina e de uma “semente” feminina, formadas por partes que se organizavam no embrião  graças a uma “memória” que podia ser errada. Deste modo, a partir de uma única espécie, poderiam obter-se numerosas outras aparentadas entre si, devido a diversos graus de “erro”;
  • Variações geográficas – teoria da autoria de Georges Leclerc, Conde de Buffon, intendente do Jardim do Rei em Paris em 1739, referia a existência de variações geográficas entre indivíduos da mesma espécie. O povoamento inicial teria sido feito por um certo número de espécies, as quais teriam sofrido uma sucessão de variações geográficas adaptativas, de acordo com as condições geográficas e alimentação do local para onde teriam migrado. Esta variação seria devida a sucessivas degenerações da espécie inicial, indicando já uma visão transformista do mundo natural. Buffon foi, também, o primeiro a questionar a idade da Terra, tendo proposto que a sua verdadeira idade seria de cerca de 70000 anos;
  • Hipótese catastrofista – teoria da autoria de Cuvier, naturalista muito conceituado na época (1799), que considerava que cataclismos locais (glaciações, dilúvios, terramotos, etc.) sucessivos teriam aniquilado as formas de vida preexistentes nessa zona, sobrevindo a cada um desses cataclismos um novo povoamento com novas espécies, vindas de outros locais. Deste modo explicava a descontinuidade entre estratos geológicos. Seguidores de Cuvier levaram esta teoria ao extremo de catástrofes globais destruírem a totalidade das espécies da Terra, sendo depois repostas por novos actos de criação divina (teoria das criações sucessivas). Esta teoria, portanto, tenta encontrar um meio termo entre o fixismo, que considera correto, e as evidências fósseis encontradas.

Apenas no século XIX as ciências em geral abandonam a visão estática do mundo, até então prevalecente:

  • Newton apresenta explicações matemáticas para o movimento dos planetas e objetos na Terra;
  • Descobrimentos revelam grande diversidade de organismos, até então desconhecidos;
  • Hutton, geólogo, indica uma idade da Terra muito superior ao até então aceite;
  • Lyell, em 1830, apresenta uma explicação para a descontinuidade biológica entre os diversos estratos geológicos. Este geólogo considerou a ação erosiva da chuva e dos ventos a responsável pela eliminação dos estratos em falta, provocando a ilusão de descontinuidade entre eles. Esta teoria ficou conhecida como  Lei do uniformismo, que inclui o Principio das causas atuais, segundo o qual os fenômenos que provocaram determinadas alterações geológicas no passado são iguais aos que provocam os mesmos acontecimentos no presente.

Um aspecto é de salientar na análise de todas estas teorias, é que nenhuma delas propõe um mecanismo de evolução.

As verdadeiras teorias explicativas do mecanismo da evolução só surgiram após da avaliação da idade da Terra em milhares de milhões de anos, por oposição á idade considerada desde o tempo de Aristóteles, que era de cerca de 6000 anos. Este facto permitiu a existência de uma evolução muito lenta, ao longo de incontáveis gerações de indivíduos.

Jean-Baptiste de Monet, cavaleiro de Lamarck é considerado o verdadeiro fundador do evolucionismo, elaborando uma teoria que considera a ação evolutiva das circunstâncias ambientais a causa da variabilidade existente nos organismos vivos. No entanto, como não conseguiu apresentar provas concretas para a sua teoria e como não tinha amigos e relações importantes no meio científico, as suas ideias não foram levadas a sério, apesar de alguns dos seus discípulos terem continuado a defender as suas ideias, como Saint-Hilaire, que realizou importantes estudos de anatomia comparada. Lamarck é, também, o autor do termo Biologia, que baptiza em 1802.

Teoria de Lamarck

Lamarck era um botânico reconhecido e estreito colaborador de Buffon no Museu de História Natural de Paris. No entanto, tal não o impediu de ser severamente criticado pelas suas ideias transformistas, principalmente por Cuvier, tendo as suas teorias sucumbido ao fixismo da época.

A propósito dos seus trabalhos de sistemática, Lamarck enunciou a Lei da gradação, segundo a qual os seres vivos não foram produzidos simultaneamente, num curto período de tempo, mas sim começando pelo mais simples até ao mais complexo. Esta lei traduz a ideia de uma evolução geral e progressiva.

Lamarck defendia a evolução como causa da variabilidade mas admitia a geração espontânea das formas mais simples.

Observando os seres vivos à sua volta, Lamarck considerava que, por exemplo, o desenvolvimento da membrana interdigital de alguns vertebrados aquáticos era devida ao “esforço” que estes faziam para se deslocar na água.

Assim, as alterações dos indivíduos de uma dada espécie eram explicadas por uma acção do meio, pois os organismos, passando a viver em condições diferentes iriam sofrer alterações das suas características.

Estas ideias levaram ao enunciado da Lei da transformação das espécies, que considera que o ambiente afecta a forma e a organização dos animais logo quando o ambiente se altera produz, no decorrer do tempo, as correspondentes modificações na forma do animal.

O corolário desta lei é o princípio do uso e desuso, que refere que o uso de um dado órgão leva ao seu desenvolvimento e o desuso de outro conduz á sua atrofia e, eventual, desaparecimento.

Todas estas modificações seriam depois transmitidas às gerações seguintes – Lei da transmissão dos caracteres adquiridos.

O mecanismo evolutivo proposto por Lamarck pode ser assim resumido:

  • variações do meio ambiente levam o indivíduo a sentir necessidade de se lhe adaptar (busca da perfeição);
  • o uso de um órgão desenvolve-o e o seu desuso atrofia-o (lei do uso e desuso);
  • modificações adquiridas pelo uso e desuso são transmitidas aos descendentes (lei da transmissão dos caracteres adquiridos).

Deste modo, a evolução, segundo Lamarck, ocorre por ação do ambiente sobre as espécies, que sofrem alterações na direção desejada num espaço de tempo relativamente curto.

Alguns aspectos desta teoria são válidos e comprováveis, como ocaso do uso e desuso de estruturas. É sabido que a atividade física desenvolve os músculos e que um organismo sujeito a infecções desenvolve imunidade. Do mesmo modo, uma pessoa que fique paralisada, sofre atrofia dos membros que não utiliza.

No entanto, também existem numerosas críticas ao Lamarquismo:

  • a necessidade de adaptação, a “busca de perfeição” pelos organismos, não pode ser provada;
  • modificações devidas ao uso e desuso são adaptações individuais somáticas (fenotípicas), não são transmissíveis, não devendo ser confundidas com adaptações evolutivas, as quais implicam sempre uma modificação genética. Este facto foi comprovado por uma famosa experiência realizada por Weissman em 1880, que cortou caudas a sucessivas gerações de ratos e estes sempre nasceram com cauda;
  • Lamarck afirmava que a função determinava a estrutura mas tal não é verdade pois os caracteres surgem independentemente da ação do meio (como os caracteres inconvenientes ou nefastos). Actualmente considera-se a relação função/estrutura como biunívoca.

Pode-se concluir daqui que a teoria de Lamarck foi um importante marco na história da Biologia mas não foi capaz de explicar convenientemente o mecanismo da evolução.

No entanto, deve ser referida a existência dos chamados neo-lamarckistas, uma minoria no panorama actual da Biologia, mas que defendem que o meio realmente modela o organismo. Consideram possível a presença de proteínas citoplasmáticas que alteram o DNA, tentando explicar à luz da genética molecular os fundamentos lamarckistas. Reconhecem, no entanto, que apenas alterações nos gâmetas podem ser transmitidas á descendência.

Os anos seguintes foram férteis na recolha de dados de anatomia comparada, geologia e paleontologia, de tal modo que a teoria evolutiva de Darwin (1859) teve um impacto muito maior.

Desde essa data que a teoria da seleção natural de Darwin e Wallace se tornou um dos grandes princípios unificadores da Biologia, juntamente com a teoria celular e a dupla hélice do DNA.

Teoria de Darwin

Darwin era um médico sem vocação, filho de uma família abastada e com enorme interesse na natureza, tendo por esse motivo feito uma viagem de 5 anos no navio cartográfico Beagle, aos 22 anos. No início da sua longa viagem, Darwin acreditava que todas as plantas e animais tinham sido criadas por Deus tal como se encontravam, mas os dados que recolheu permitiram-lhe questionar as suas crenças até à altura.

Darwin sofreu várias influências, as quais permitiram a criação da sua teoria sobre a evolução dos organismos:

  • Charles Lyell, devido à sua lei do uniformismo e à idade da Terra, terá mostrado a Darwin que o mundo vivo poderia ter tido tempo para sofrer alterações muito graduais. Igualmente, devido a essa mesma lei, a falta de fósseis não mais poderia ser argumento contra a evolução;
  • Diversidade dos organismos de zona para zona e dentro da mesma espécie, embora pudessem ser notadas semelhanças, talvez devido a uma origem comum. Esta diversidade parecia relacionada com variações ambientais. Tal facto tornou-se aparente na sua viagem às Galápagos;
  • Selecção artificial, um aspecto do qual Darwin tinha experiência pessoal, devido a ser um criador de pombos conceituado. A escolha de certos cruzamentos leva a que características dos descendentes sejam muito diferentes das dos seus ancestrais, o que considerou poder ser uma pista para o modo como a natureza actuava (selecção natural, por oposição á selecção artificial ,devida ao Homem);
  •  Thomas Malthus, no seu trabalho Essai sur la population, considerou que a população humana cresce muito mais rapidamente que os meios de subsistência pois a população cresce geometricamente (2n) e os alimentos crescem aritmeticamente (2n). Deste modo, a Terra estaria rapidamente superpovoada pois a sua população duplicaria a cada 25 anos e os homens sofreriam a acção da selecção natural (fome, doenças, miséria, desemprego, etc.), que eliminaria as famílias pobres e de poucos recursos, os indivíduos de classe baixa, de modo geral. Darwin, abstraindo-se dos conceitos racistas e de classes implícitos na teoria de Malthus, transpô-la para as populações naturais, onde existiria uma “luta pela vida”: um ambiente finito, com recursos finitos, não pode sustentar um número infinito de indivíduos.

O crescimento das populações naturais faz-se segundo uma curva sigmóide, em que após uma fase inicial de crescimento exponencial (a natalidade é superior á mortalidade pois há muito alimento disponível), a população entra numa fase de desaceleração do crescimento (quando a mortalidade é superior à natalidade devido á escassez de alimento), a população estabiliza (quando a mortalidade e a natalidade são iguais).

Este “patamar” é bastante estável, mantendo-se a população nesse ponto durante gerações, se não surgirem alterações importantes no meio ambiente ou outro tipo de intervenções externas.

Darwin não se satisfez com o facto de as populações naturais funcionarem desse modo, quis, também, descobrir o modo como esse equilíbrio é atingido e mantido.

Dado que o ambiente não fornece os meios de subsistência a todos os indivíduos que nascem, é necessário que ocorra uma luta pela sobrevivência, sendo eliminados os indivíduos excedentes, mantendo-se a população num estado estacionário á volta de um valor mais ou menos constante.

Deste modo, é necessário conhecer os fenómenos que regulam o número de indivíduos numa população, ou seja, os factores que afectam as taxas de mortalidade e natalidade.

Os principais factores desse tipo são:

  • Abastecimento de alimento – depende dos autotróficos existentes e do fornecimento de energia radiante;
  • Predação – afecta a grandeza das populações de presas e de predadores;
  • Parasitismo – afecta o crescimento da população de hospedeiros;
  • Competição – intra ou interspecífica, pelo alimento, nicho ecológico, fêmea, etc., afecta o crescimento populacional;
  • Cooperação – favorece o crescimento populacional das espécies envolvidas.

Nas populações naturais existe variabilidade, mas como avaliá-la numericamente ?

O estudo dos caracteres quantitativos é fácil pois estes podem ser traduzir-se em valores numéricos e gráficos. Verifica-se que todas as características das populações apresentam uma distribuição quantitativa que, em gráfico, segue uma curva em forma de sino, simétrica em relação a um ponto médio e máximo, ou seja, uma curva normal.

Esse ponto médio (ponto de ajuste ou de aferição) varia com as populações e deve corresponder, teoricamente, ao ideal para a característica considerada, nesse momento e nesse ambiente.

Com base nos dados que foi recolhendo, Darwin formou a sua teoria sobre o mecanismo da evolução mas decidiu não a publicar, instruindo a sua mulher para o fazer após a sua morte. No entanto,  por insistência de alguns amigos e da mulher, começou a preparar a sua publicação, em 4 volumes, em 1856.

Em 1858, recebeu uma inesperada carta de um naturalista, Alfred Wallace, que descrevia resumidamente as mesmas ideias sobre a evolução. Mesmo assim, publicou a sua A origem das espécies em 1859, onde descrevia a teoria da seleção natural, a qual pode ser resumida da seguinte forma:

  • existe variação entre os indivíduos de uma dada população;
  • cada população tem tendência para crescer exponencialmente, se o meio o permitir, levando à superprodução de descendentes;
  • o meio não suporta tantos descendentes logo desencadeia-se uma luta pela sobrevivência entre os membros da população;
  • indivíduos com caracteres que lhes confiram uma vantagem competitiva num dado meio e tempo são mantidos por selecção e produzem mais descendentes – reprodução diferencial -, enquanto os restantes são eliminados, não se reproduzindo – sobrevivência do mais apto;
  • por reprodução diferencial, as características da população vão mudando num espaço de tempo mais ou menos alargado.

A teoria de Darwin considera que o ambiente faz uma escolha dos indivíduos, tal como o Homem faz na domesticação. Saliente-se, ainda, o facto que Darwin considerava possível a herança dos caracteres adquiridos, tal como Lamarck.

No entanto, para Darwin as forças responsáveis pela variação e pela selecção são diferentes: a variação ocorre ao acaso, sem qualquer orientação evolutiva, enquanto a selecção muda a população conferindo maior êxito reprodutivo às variantes vantajosas.

O vigor, a força, a duração da vida de um dado indivíduo apenas são significativos em termos da população na medida em que podem afectar o número de descendentes que lhe sobrevivem.

O ser mais apto é, deste modo, um conceito relativo (uma característica pode não ser favorável mas ter pouco significado no conjunto de muitas outras características favoráveis que constituem o genoma do indivíduo) e temporal (uma característica favorável num dado momento pode ser altamente desfavorável noutro, como o exemplo das borboletas Biston betularia bem o demonstra).

Existem dois tipos principais de selecção: a selecção artificial e a selecção natural.

A selecção artificial, como o nome indica, é devida á intervenção humana nos ecossistemas e na reprodução dos organismos, sejam eles animais ou vegetais. O papel do Homem corresponde ao da competição e da luta pela sobrevivência na natureza, “escolhendo” os indivíduos que sobrevivem e os que são eliminados. Deste modo, controlando os indivíduos que se reproduzem, condiciona-se o património genético das gerações futuras, bem como a sua evolução.

A seleção natural é definida como um conjunto de forças ambientais que atuam nas populações, tanto no sentido positivo (sobrevivência diferencial e capacidade reprodutora diferencial), como no sentido negativo (mortalidade diferencial).

Neodarwinismo

O principal problema, ou ponto fraco, da teoria de Darwin era a origem e a transmissão das variações que se verificam entre os indivíduos de uma mesma espécie.

Apenas em 1930 e 1940 os investigadores combinaram as ideias de Darwin com os dados, entretanto surgidos, de genética, etologia e outros.O resultado foi o surgimento de uma teoria denominada teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo, que combina as causas da variabilidade com a selecção natural.

Estudos genéticos demonstraram que os fenótipos dos indivíduos resultam da acção do meio sobre os respectivos genótipos. Um genótipo é, potencialmente, capaz de originar uma multiplicidade de fenótipos, os quais se podem concretizar, se o ambiente necessário para as suas potencialidades se manifestarem existir.

Existem dois tipos de variação fenotípica: variações não hereditárias ou flutuações , devidas á influência do meio sobre o genótipo, e as variações hereditárias resultantes da expressão fenotípica de diferentes genótipos. Estas últimas são as únicas com interesse evolutivo.

Weissman considerou nos indivíduos a existência de duas linhas celulares independentes, que designou o soma e o gérmen. O gérmen, formado pelas células sexuais, era considerado imortal pois era transmissível. Deste modo, apenas as alterações que envolvam as células sexuais são hereditárias e têm influência evolutiva.

É certo que é pela reprodução que são transmitidos os caracteres das espécies de geração em geração. No entanto, se a reprodução assexuada tende a manter as características, a reprodução sexuada tende a aumentar a variabilidade dessas populações e das espécies.

De que modo isso acontece ?

  • Meiose, processo de produção de células haplóides – gâmetas -, apresenta alguns aspectos particulares que favorecem o aumento da variabilidade nos descendentes, nomeadamente:
  • separação ao acaso dos homólogos – cada ser diplóide apresenta pares de cromossomas homólogos, metade de origem paterna e metade de origem materna. Durante a meiose (processo fundamental para a formação das células sexuais, devido á redução cromossómica) dá-se a recombinação génica. As células haplóides resultantes do processo apresentam os cromossomas resultantes da separação ao acaso dos homólogos. Considerando uma célula com apenas 4 cromossomas (2 pares), as células-filhas podem ficar uma de quatro combinações possíveis de dois cromossomas. Este facto resulta de o número de combinações ser 2n, em que n é o número de pares de cromossomas (no caso humano será 223 =  8388608 possibilidades);
  • crossing-over – o sobrecruzamento dos cromossomas durante a meiose I pode fazer aumentar a variabilidade genética dos gâmetas. O cross-over permite a recombinação de genes localizados em cromossomas homólogos. Dado que cada cromossoma contém milhares de pares de bases e  que o cross-over pode ocorrer entre qualquer delas, as combinações são incalculáveis.

A fecundação, o fenómeno que permite transmitir ao novo indivíduo a constituição genética dos dois gâmetas. A união de dois dos gâmetas, entre milhares deles formados ou possíveis, faz com que a constituição genética de um novo indivíduo seja totalmente imprevisível.

Resumindo, a reprodução sexuada pode contribuir para a variabilidade das populações por  três vias: distribuição ao acaso dos cromossomas homólogos, sobrecruzamento e união ao acaso dos gâmetas formados. No entanto, a reprodução sexuada não cria nada de novo, apenas rearranja o que já existe nos progenitores.

O mesmo não se pode dizer das:

  • Mutações – as mutações, génicas e cromossómicas, alteram, respectivamente, a sequência nucleotídica (estrutura) e o arranjo dos genes ao longo do cromossoma. As mutações génicas podem ser delecções (perda de um ou mais nucleótidos), duplicações (acrescento de um ou mais nucleótidos) ou inversões (troca de posição entre nucleótidos). As alterações no número de cromossomas são geralmente devidas á não disjunção na meiose, por altura da separação os homólogos, levando á falta ou ao excesso de cromossomas de um dado par nos gâmetas produzidos. De um modo ou de outro, a mensagem é alterada, reflectindo-se na sequência de aminoácidos das proteínas sintetizadas, nas suas propriedades e, finalmente, nas características evidenciadas pelos organismos.

Por esta ordem de ideias, as mutações eliminam certos genes e originam outros. A maioria das mutações produz alterações tão profundas que os indivíduos delas portadores não são viáveis mas existem casos em que a mutação pode ser favorável, conduzindo á sua fixação. Deste modo, as mutações podem ser um importante factor de variabilidade e criação de novas espécies. É o caso das chamadas mutações tandem, duplicações de genes inteiros, que permitem a  libertação de um dos genes duplicados para a evolução para outra função, sem impedir o desenrolar da função.  Saliente-se, por último, que as mutações, tal como qualquer característica, também apresentam um valor relativo e temporal.

Um bom exemplo do efeito de uma pequena mutação nas características evidenciadas pelo indivíduo é o caso da hemoglobina S, a qual se forma por uma troca de um nucleótido na posição 6 da cadeia b da molécula:

DNA                 … C A T…                                             …C T T…

RNA                 … G U A…         em vez de                      …G A A…

aminoácido        … Val …                                               … Glu …

 

ou seja

 

hemoglobina S                   em vez de                  hemoglobina normal

Esta mutação provoca a doença anemia falciforme pois a hemoglobina mutante precipita nos glóbulos vermelhos, deformando-os. Este facto faz com que os glóbulos vermelhos, vistos ao M.O.C. apresentem um aspecto de foice.

A hemoglobina mutante não é eficiente no transporte de O2, logo os indivíduos portadores deste gene modificado apresentam uma menor capacidade respiratória, morrendo jovens em casos de homozigotia.

Esta situação potencialmente incapacitante é, no entanto, mantida em certas populações africanas particularmente sujeitas á malária, pois os glóbulos vermelhos falciformes não permitem a infecção pelo parasita causador da malária. Deste modo os indivíduos heterozigóticos para a anemia falciforme são seleccionados, pois a sua incapacidade respiratória não é dramática e são menos sujeitos á morte por malária.

Este exemplo apenas reforça a ideia de que é a população e não o indivíduo a unidade de evolução pois estes não são heterozigóticos por opção, atendendo ás vantagens fisiológicas que tal facto lhes permite em termos de adaptação ao meio, tal como não podem escolher se os seus descendentes o podem ser.

No que se refere á sua  constituição genética, cada população é como um sistema aberto, em que existe um contínuo fluxo de genes: negativo pela morte e positivo pela reprodução.

Outros importantes factores de variabilidade são:

  • Selecção natural – a recombinação genética e a mutação, referidas anteriormente, originam a variabilidade e a selecção natural “escolhe” entre os indivíduos portadores dessa variabilidade os que irão sobreviver, exercendo a sua acção continuamente, favorecendo os melhor adaptados. Conclui-se daí que a selecção natural diminui a variabilidade;
  • Isolamento – também diminui a variabilidade pois preserva e diferencia a população isolada em relação ás suas parentes mais diretas.

Considerando todas estas contribuições, bem como a intervenção directa de cientistas como Huxley, Dobzhansky e Simpson, a teoria sintética da evolução, ou Neodarwinismo, pode ser resumida da seguinte forma:

  • nas células, são os cromossomas que transportam os genes responsáveis pelo desenvolvimento dos caracteres de um indivíduo;
  • os gâmetas, formados por meiose, transportam metade da constituição cromossómica da espécie, devido á separação dos homólogos;
  • durante a meiose pode ocorrer cross-over, formando novas combinações genéticas;
  • mutações aumentam a variabilidade;
  • após a fecundação refaz-se o número diplóide da espécie, resultando uma descendência com diferentes possibilidades de combinações;
  • o potencial reprodutor das espécies é enorme, logo é sobre a variedade de descendentes que a selecção vai actuar, pois o meio não os pode manter a todos;
  • indivíduos melhor adaptados a um dado meio têm maior probabilidade de atingir a idade adulta – ser mais apto;
  • seres melhor adaptados reproduzem-se mais e transmitem os seus genes à geração seguinte – reprodução diferencial;
  • a população, formada agora por um novo conjunto genético (alguns genes surgiram e outros foram eliminados), pode, por isolamento, preservá-lo e evoluir.

Críticas às teorias darwinistas da evolução

As maiores críticas às teorias darwinistas estão relacionadas com a dificuldade em explicar o surgimento de estruturas complexas, que dificilmente teriam origem em apenas um acontecimento, por ação da seleção natural, como o olho, o cérebro, etc.

Um exemplo dessa dificuldade está na explicação da origem das asas dos insectos. As asas dos insectos são expansões do tegumento dorsal, não resultando de membros modificados.

Dada a complexidade da estrutura actual, é razoável considerar que inicialmente teriam surgido pequenas saliências dorsais no corpo dos indivíduos.

Porque teriam sido seleccionadas ?

Experiências demonstraram que as proto-asas trariam mais dificuldades que vantagens, pois não permitiam que o indivíduo planasse de modo controlado. Considerar que a selecção natural sabia antecipadamente a vantagem que o indivíduo teria com as asas plenamente desenvolvidas é tão absurdo como considerar que estas teriam surgido por uma única mutação, prontas a usar.

Novas experiências permitiram esclarecer, de algum modo, essa dificuldade pois revelaram que as proto-asas são excelentes termorreguladores, o que pode justificar a sua selecção. Actualmente as asas dos insectos desempenham essas duas funções.

Os principais críticos às teorias darwinistas consideram que estas não permitem explicar a macroevolução (diversificação dos grandes grupos), apenas explicando a microevolução (diversificação das espécies).

Deste modo, foram surgindo teorias alternativas, ainda não comprovadas, baseadas na teoria de Darwin mas com algumas alterações:

  • Neolamarckismo – o motor para a evolução seria a intervenção do meio sobre o genótipo, fazendo aparecer novos genes ou alelos. Este facto seria possível por acção de mutagénios, que aumentariam a taxa de mutação. No entanto, a principal dificuldade desta teoria é o facto de um aumento do número de mutações não conduzir a uma evolução direccionada pois as mutações continuam a ser aleatórias;
  • Teoria neutralista – esta teoria considera que o papel da selecção natural se reduz ao de eliminar as mutações negativas. Segundo esta teoria a maioria das mutações seria neutra do ponto de vista adaptativo, podendo fixar-se na população sem qualquer vantagem para os indivíduos delas portadores;
  • Teoria do equilíbrio pontuado – segundo esta teoria, a evolução decorreria em curtos períodos de alterações bruscas e radicais, em que se formariam numerosas espécies (a maioria das quais acabaria por se extinguir), intervalados por longos períodos de calma e de evolução muito lenta das espécies sobreviventes. As espécies novas seriam formadas por pequenas populações marginais da espécie-mãe, onde as mutações se espalhariam rapidamente. Neste caso, a sobrevivência da espécie não se deve exclusivamente à “sobrevivência do mais apto” mas também um pouco ao acaso.

Evolução: Diferenças Entre Darwinismo, Lamarckismo e Matrix/DNA

quarta-feira, setembro 3rd, 2014

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1) Developmental plasticity is not Lamarckism – PZ Myers

http://scienceblogs.com/pharyngula/2014/08/28/developmental-plasticity-is-not-lamarckism/

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Ver este artigo tambem:

Dragon fish could hold key information on crucial moment in evolution

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A species of fish native to Africa could shed light on the evolutionary process that led fish to move on to dry land. The Dragon fish, Polypterus senegalus is not a normal fish – it has two lungs, and can survive outside of water. In a new eight-month experiment researchers have shown that if a Dragon fish is raised outside of water, the fish changes notably. The fish raised out of water showed differences in their bones and muscles involved in movement not shown in those raised in water.

Fish moved on to dry land and evolved into quadruped vertebrates around 400 million years ago, and it is thought that the Dragon fish is a living demonstration of a phenomenon known as developmental plasticity. This theory states that a creature’s physiology can be changed by environmental factors, and that overtime, these changes are incorporated in to the animal’s genome.

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O artigo usa um tipo de peixe que tem pulmões posto fora d’água e desenvolve membros para caminhar. Então usa a teoria da seleção natural para explicar como repteis vieram dos peixes como esse. Diz o artigo que o peixe tem uma propensão para desenvolver ossos mais fortes, necessarios para transformar as barbatanas em pés e mãos. Essa propensidade é invisivel enquanto o peixe viver na agua, mas se levado para terra, ele força sua expressão e então fica visivel à seleção natural, que o seleciona. Enquanto estiver na agua, a seleção não enxerga essa propensidade. Então a autor diz que plasticidade desenvolvida não é Lamarckismo, não foi produzida pelo ambiente e transmitida do primeiro peixe para o segundo, não foi determinada pelo ambiente, portanto não é uma força teleológica, como queria Lamarck, mas sim foi desenvolvida pelos mecanismos Darwinianos.

Minha resposta:

1) Fish moved on to dry land and evolved into quadruped vertebrates around 400 million years ago.

I’m not convinced by this theory. It assumes the origins of life in the depths of the ocean and after that immigrated to the continents, while the theory that most convinces me, the Matrix / DNA, presents the most compelling arguments that life had originated on the beach, where there are oceans and continents , and then split up, going some species for water and other for the continent. The Matrix / DNA resembles that all the forces of the galaxy, or the Universe, converge on the beach, including bringing their dualistic aspects, ie, the negative and the positive trend of each force. And all I have seen here being created depends on the encounter and fusion of dualism, which generates a new creature. Must to have the light of day and the darkness of night to a process of generation of life succeed. Must to have the liquid, solid and gaseous states of matter. If had not appeared the Earth’s Moon, there would not have origins of life because it moves the ocean waters to collide with the rocks of the continent, creating a soup for the best work from sunlight, which brought the right template to land for organizing terrestrial atoms into organic molecules. It is missing in the ocean forces and elements that are in the continent, and vice versa. Thus the last biological ancestor must have been amphibian, then life was divided into aquatic and terrestrial. Why would a fish having lungs, if in water there is no necessity or an environment forcing to creates lungs? The dragon fish had lungs because their ancestors were terrestrial, and not the contrary.

2) “The animals have an inherent capacity for building stronger limbs that is not visible when they are raised continuously in an aquatic environment…”

 

That’s right, but… where this “propensity” came from? Matter has no propensity for creating anything that does not exist yet. matter has only one propensity: the resting at thermodynamic equilibrium. Ok, any portion of matter captured and modelled as bones, will have the propensity to more strong bones due natural gravity and they are better for getting the eternal resting. But here is not matter alone, we talking about a natural developed system, called “dragon fish”. And natural systems with propensity to thermodynamic equilibrium are those closed systems ( like galaxies) and not opened systems, like the biological ones. There is something else, beyond ordinary matter, which propensity is not the thermodynamic equilibrium, and this force has been the victorious force in this Universe, since that we see “evolution”. The advantages for any living being, and not only for dragon fish, could be soft bones if he stands in water or strong bones if standing at land, It is not a propensity of dragon fish, it is a propensity of any opened system. In another words – any living creature.

There is a propensity for strong bones coming from something beyond life, beyond this planet.  Such force is so strong that it can select land animals and discarding water animals for continuing evolution, because land is more adequate for strong bones. This propensity is coming from the creator of life here – this astronomical systems to which Earth belongs. This systems has a structure like a skeleton composed by magnetic lines. This structure is pictured as Matrix/DNA model for astronomical systems and it reflects entirely in the shape of a nucleotide. After that, the same shape is mimicked by each vertebra of the vertebral column, because DNA also is a kind of column.  ( don’t believe? Put a vertebra at the side of a nucleotide and see the same shape). The key here is that ours antique ancestors systems – from atoms to galaxies – has its systemic structure – or skeleton – composed by electromagnetic fields and with evolution at Earth surface this same structure tries to reproduce itself, into a solid state.

3) “It is not Lamarckism”

The teleological view of Lamarck is what we are in needs for closing the gaps of Darwinian and Modern Synthesis evolutionary theory. Lamarck believed in a teleological force driven the evolution of living beings, from simple to more complex, but as  said Charles Coulston Gillispie,  a historian of science, “life is a purely physical phenomenon in Lamarck” and “his views should not be confused with the vitalist school of thought”. Since matter alone has no tendency from simple to complex, Lamarck was contradictory, and died with this big unsolved dilemma At Matrix/DNA Theory this dilemma is solved. Vitalists were almost closer to the solution, believing that a external force drives origins and evolution, but their mistake is that this force does not come from vital ancestry – if we think that atoms and galactic systems are not living systems.

Tradução da resposta:

1) Eu não estou convencido por esta teoria. Ela supõe as origens da vida nas profundidades do oceano e depois imigrando para os continentes, enquanto a teoria que mais me convence, a Matrix/DNA, apresenta mais argumentos convincentes de que a vida teria se originado na praia, onde se encontram oceanos e continentes, e daí se dividido, indo algumas espécies para a água e outras para o continente. A Matrix/DNA lembra que todas as fôrças da galáxia,ou do Universo, convergem para a praia, inclusive trazendo seus aspectos dualísticos, ou seja, a tendencia negativa e a positiva de cada força. E tudo o que tenho visto sendo criado aqui depende do encontro e fusão do dualismo, o qual gera uma nova criatura. Tem que ter a luz do dia e a escuridão da noite para um processo de geração da vida ter sucesso. tem que ter o liquido, o sólido e o gasoso. Se não houvesse aparecido a Lua da Terra, não teria havido origens da Vida, pois el move as águas do oceano para se chocarem com as rochas do continente, criando uma sopa para o melhor trabalho da luz do Sol, a qual trazia o template certo para organizar átomos terrestres em moléculas orgânicas. No oceano faltam forças e elementos contidos no continente, e vice-versa. Assim o ultimo ancestral biológico deve ter sido anfíbio, daí os vivos se dividiram em aquáticos e terrestres. Porque um peixe teria pulmões, se na água não existe a a necessidade e nem o meio ambiente forçando cria-los? O dragon fish tinha pulmões porque seus ancestrais eram terrestres, e não ao contrario.

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Outro tipo de resposta:

Esta sua proposta parece a mim tão teleológica quanto o Lamarckismo. A chave do problema esta em: o que significa que o peixe tinha “propensidade” para desenvolver ossos fortes? O que é propensidade, o que explica propensidade para “criar” algo que nunca se necessitou, algo nunca existente antes? Ossos mais fortes eras um absurdo no meio aquatico, como é absurdo narizes com 3 ou 4 buracos, não existe propensidade para que no futuro existam narizes com 4 buracos. É mais racional pensar que ossos mais fortes apareceram neste peixe por um novo e nunca existido antes esforço para sobreviver. E a causa do aparecimento deste novo esforço foi a mudança ambiental, portanto, uma causa teleológica ( tenho que ver o que significa teologia)

Porque um peixe teria pulmões?! Senão que em epocas passadas ele se esforçou para mudar seu tipo de respiração, e esse esforço só se explica se ele viveu antes na terra? Este peixe era terrestre e foi para a agua. Qunado o retiram da agua o estao devolvendo para seu antigo habitat. A capacidade de desenvolver ossos fortes ja havia sido adquirida na terra, apenas foi atrofiada na agua. Mais uma vez a causa é imposta pela mudança ambiental.

O darwinismo tambem é teleologico quando indioca a seleção natural segundo os mecanismos por ele apresentados. Pois a evolução fixa o mais adaptado e reprodutor, porem o estado do mundo por traz desta seleção no momento que ela acontece é um ambiente que encontra uma espécie adaptada e em maior numero que outras espécies, ou seja, antes deste momento, houve a mudança do ambiente, e de um estado mais caótico para um estado mais ordeiro, ou seja,  de um estado mais simples para um estado mais complexo. A seleção natural apenas acontece depois que a mutação ocorreu, mas a causa da mutação não foi a seleçao natural biológica, e sim, as forças do sistema astronomico ao qual a Terra pertence. Intrinsecamente teleológico.

Mas isto tudo se esclarece quando se descobre que a evolução biológica é mero continuar da evolução cosmológica. A qual não existe mais, ou está inativa, pois ela agora é carregada pelo sistema cosmológico mais complexo que existe, que é a galaxia ( mais complexa que o sistema estelar porque a galaxia contem componentes que o sistema estelar não contem ( pulsar, quasar, black holes, etc).  Se a evolução astronomica dirigiu as  origens da vida e dirigiu a evolução biológica, e estando ela parada ou imperceptivel devido sua lentidão medidas em escalas de tempo astronomico, o que é que continua a fomentar a evolução biológica? Isto nos leva a entender que existe outra força evolutiva no Universo alem da astronomica. E na busca desta outra força é que chegamos à Matrix/DNA, ou seja, o DNA não é apenas atributo dos seres vivos, mas sim é apenas uma forma biológica de uma matrix universal, esta sim, é o “DNA” comum a todos os sistemas naturais, desde atomos a galaxias a seres humanos. A Matrix tambem está sob as regras da evolução, ela tambem surgiu simples e se complexificou, mas então descobrimos que sua forma mais simples é no estado de uma onda de luz original. Enfim, dentro deste Universo, a maneira mais racional de pensar é ver a causa da evolução teleologica, pois não existe mais evolução do Universo, este é o fossil de um ancestral, e existe sim, uma evolução de um unico sistema natural que surgiu dentro deste Universo. Em outras palavras, o Universo é palco de um processo de reprodução genetica, reprodução do sistema ex-machine que o gerou. Assim a teleologia se torna tão reduzida ao naturalismo quanto pensar que o corpo da màe gravida seria teleologico em rfelação ao feto que nele se desenvolve. Lamarck teve erros e acertos, mas  o darwinismo e a “Moderna Sintese” tambem tem seus erros e acertos.

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Pesquisa:

1) Teleologia: ( Teleology)

Lamarck defendia a geração espontânea contínua das espécies, com os organismos mais simples a serem depois transmutados com o tempo (pelo seu mecanismo) tornando-se mais complexos e próximos da perfeição ideal. Acreditava portanto num processo teleológico, com um fim determinado em que os organismos se tornam mais perfeitos à medida que evoluem.

 Wikipedia: A teleology is any philosophical account that holds that final causes exist in nature, meaning that — analogous to purpose found in human actions — nature inherently tends toward definite ends.

Teleology was explored by Plato and Aristotle, by Saint Anselm during the 11th century AD, in the late 18th century by Immanuel Kant as a regulative principle in his Critique of Judgment and by Carl Jung. It was fundamental to the speculative philosophy of Hegel.

A thing, process, or action is teleological when it is for the sake of an end, i.e., a telos or final cause. In general, it may be said that there are two types of final causes, which may be called intrinsic finality and extrinsic finality.[1]

  • A thing or action has an extrinsic finality when it is for the sake of something external to itself. In a way, people exhibit extrinsic finality when they seek the happiness of a child. If the external thing had not existed that action would not display finality.
  • A thing or action has an intrinsic finality when it is for none other than its own sake. For example, one might try to be happy simply for the sake of being happy, and not for the sake of anything outside of that.

Since the Novum Organum of Francis Bacon, teleological explanations in science tend to be deliberately avoided because whether they are true or false is argued to be beyond the ability of human perception and understanding to judge.[2] Some disciplines, in particular within evolutionary biology, continue to use language that appears teleological when they describe natural tendencies towards certain end conditions. While some argue that these arguments can be rephrased in non-teleological forms, others hold that teleological language is inexpungeable from descriptions in the life sciences.

2) Lamarck:

Jean-Baptiste de Lamarck

A teoria da evolução de Lamarck é fundamentada em três aspectos:

  1. A tendência dos seres para um melhoramento constante rumo à perfeição, um aumento da complexidade dos seres menos desenvolvidos aos mais desenvolvidos; esta tendência seria uma força externa, semelhante a atração gravitacional, que se agisse isoladamente geraria um linha contínua e progressiva.
  2. Porém, esta tendência não atua sozinha na evolução, há a lei do uso e desuso que conjugada com a transmissão dos caracteres adquiridos provoca desvios na linha evolutiva.
  3. O naturalismo depende dos seres vivos para uma base científica e democrática cientificamente por espécies de seres incompreensíveis por natureza.