Introdução
De acordo com a teoria da evolução, a vida na terra
começou com a evolução da célula, a partir da qual se desenvolveram os
organismos mais simples. Estes deram origem aos organismos mais complexos.
Todos os novos genes e novas informações surgiram por mutação e recombinação.
As mutações ocorrem ao acaso. A maioria delas são deletérias e diminuirão a
adaptação dos organismos ao meio ambiente. Novas combinações do material
genético são formadas através da recombinação de genes que ocorre na meiose,
durante a reprodução sexuada. A seleção natural elimina as mutações deletérias
e preserva as combinações disponíveis que estão melhor adaptadas ao ambiente.
Pode-se então perceber que, segundo a teoria da
evolução, a mutação e seleção natural constituem-se nos principais fatores
evolutivos. Mas será que elas somente seriam capazes de, a partir de organismos
unicelulares, originar toda a grande variedade de seres vivos que temos hoje?
MECANISMOS
EVOLUTIVOS
Existem quatro explicações normalmente oferecidas
para a variação observada dentro de uma espécie e entre espécies diferentes:
influências ambientais, mutação, recombinação e seleção natural.
1.
Influências ambientais
Respostas a diferentes fatores ambientais podem
produzir diferenças entre indivíduos, mas isso não ocorre devido a novos genes,
mas sim devido à expressão de genes que já estavam presentes. Por exemplo, os
abetos Englemann existentes nas Montanhas Rochosas atingem 25 metros na
altitude de 2700 metros, mas apresentam formas anãs grotescas na altitude de 3000
a 3300 metros. A variação ambiental não afeta a linhagem, isto é, se as
sementes forem plantadas em outro ambiente, as plantas se desenvolverão de
acordo com o novo ambiente, e não com o velho.
2. Mutação
A mutação pode ser definida como um evento que dá
origem a alterações qualitativas ou quantitativas no material genético. Podem
ser de dois tipos:
- Mutação gênica ou mutação de ponto
São alterações muito pequenas que não afetam os
cromossomos de maneira visível, pois envolvem alterações num número reduzido de
nucleotídeos da molécula de DNA. Podem ser substituições de bases ou adições ou
deleções de nucleotídeos na molécula de DNA.
- Mutação cromossômica ou aberração cromossômica
São mutações que alteram de maneira visível ao
microscópio, seja o número, seja a estrutura dos cromossomos.
As
aberrações cromossômicas podem ser:
1. Numéricas: envolvem alterações no número
cromossômico. Estas podem ser subclassificadas em euploidias e aneuploidias.
Euploidias - um indivíduo ou célula diplóide normal
tem dois genomas (2n). Euplóides são células ou organismos nos quais o número
de genomas (n) ocorre em múltiplos inteiros (n, 3n, 4n, 5n, etc.).
Aneuploidias - neste tipo de modificação, o número
de cromossomos do genoma fica alterado, formando complementos somáticos que são
múltiplos irregulares do genoma característico da espécie. Assim, o indivíduo
tem cromossomos a mais ou a menos em um dos pares, mas não em todos.
2. Estruturais: afetam a estrutura dos cromossomos,
ou seja, o número ou o arranjo dos genes nos cromossomos. Podem ser
subclassificadas em:
Deficiência ou deleção - é a perda de uma porção
maior ou menor do cromossomo, resultando na falta de um ou mais genes.
Duplicação - é o produto da presença de uma porção
extra de cromossomo, resultando na repetição de um ou mais genes.
Inversão - ocorre quando, num determinado segmento
de cromossomo, houver duas fraturas, seguidas da subsequente soldadura do
fragmento mediano, agora, porém, colocado em posição invertida.
Translocação - ocorre quando os fragmentos de um
cromossomo são transferidos para outro cromossomo não homólogo.
O fenômeno da mutação é um componente da maior
importância do modelo evolucionista. Este precisa pressupor algum mecanismo que
produza o processo ascendente requerido em termos de complexidade, que
caracteriza o modelo em sua dimensão mais ampla. E a mutação é supostamente
este mecanismo.
Porém, alguns fatos experimentais sobre as mutações
devem ser considerados:
1. As mutações são feitas ao acaso, e não
dirigidas.
Não há forma alguma de controlar as mutações, para
fazer com que elas produzam as características que possam ser necessárias. A
seleção natural precisa simplesmente aproveitar-se do que der e vier.
2. As mutações são raras.
A freqüência estimada da maioria das mutações nos
organismos superiores é de uma em dez mil a uma em um milhão por gene por
geração.
3. A maioria das mutações é deletéria.
As aberrações cromossômicas geralmente têm efeitos
bastante drásticos sobre os indivíduos que as possuem. Com relação às
aberrações numéricas, as alterações fenotípicas produzidas pela adição ou
subtração de um cromossoma (aneuploidia) são tão drásticas que tornam estes
tipos de aberrações praticamente sem importância na evolução. Euploidias são
muito raras em animais, mas em vegetais podem originar novas espécies. As
aberrações cromossômicas estruturais também podem ter efeitos bastante graves.
Pequenas deficiências podem comprometer substancialmente a viabilidade de seus
portadores. Já as duplicações são mais comuns e menos prejudiciais que as
deficiências. Segundo alguns autores, as duplicações fornecem um meio de
introduzir novos genes numa população. Estes novos genes poderiam sofrer
mutação sem causar grandes danos ao organismo, pois as enzimas indispensáveis
estão sendo sintetizadas pelo gene não alterado.
A maioria das milhares de mutações gênicas
estudadas é deletéria e recessiva. É altamente improvável que uma mutação possa
ser construtiva. Mudanças casuais em qualquer sistema complexo integrado
provavelmente perturbarão o sistema. Por exemplo, mutações nos genes das moscas
das frutas podem causar perda ou redução das asas, mudanças na cor dos olhos e
outras. O fato de que as mutações são normalmente neutras ou deletérias
contradiz o ponto de vista de que as mutações constituem um mecanismo para o
avanço de uma espécie.
Apesar de que a maioria das mutações torna os
organismos menos eficientes, sendo assim desvantajosas, existe a possibilidade
de desenvolver novas características desejáveis através da indução de mutações,
principalmente em plantas. Por exemplo, já foram obtidos mutantes de cevada que
apresentam aumento na produção, resistência a doenças causadas por fungos,
caule mais rijo, aumento no conteúdo de proteínas e sementes sem casca.
Algumas mutações são neutras, ou seja, não diminuem
a sobrevivência das espécies.
Para que uma espécie se torne mais complexa, é
necessário mais que uma simples mutação em um gene: são requeridos novos genes.
Mas adicionar simplesmente um novo gene pode não funcionar. Genes não trabalham
isolados. Ao contrário, o conjunto de genes de um organismo trabalha junto para
produzir o organismo. Um novo gene precisa interagir apropriadamente com todos
os outros genes para que o organismo sobreviva. Além disso, vários novos genes
seriam necessários para produzir uma nova estrutura e um organismo mais
complexo. Cada novo gene requereria um gene regulador. Além disso, cada novo
gene teria que operar em um determinado momento no desenvolvimento para que a
nova estrutura se desenvolvesse corretamente. Não parece razoável esperar que
mesmo um novo gene apareça por acaso, quanto mais diversos genes altamente
coordenados trabalhando juntos para produzir uma nova estrutura.
3. Recombinação
Recombinação é a mistura de genes que ocorre
durante a meiose, para formação dos gametas. Essa recombinação é responsável
pela singularidade de cada indivíduo de uma mesma espécie. A probabilidade de
que dois indivíduos da mesma irmandade sejam iguais é praticamente zero.
4. Seleção natural
Segundo a teoria da evolução, a mudança começa com
o material genético fornecido por mutações casuais e recombinação. A seleção
natural é o processo chave que age sobre a casualidade da mutação e seleciona
as características apropriadas para melhorar a adaptação dos organismos. A
maioria das mutações é deletéria, mas a seleção natural é efetiva em eliminar
as mutações mais destrutivas e preservar as benéficas. Consequentemente o
efeito resultante é para cima, melhorando a adaptação ao ambiente, e
consequentemente levando à produção de novos genes, novas adaptações e mesmo
novos sistemas de órgãos.
Um exemplo de seleção que ocorre em condições
naturais é o do melanismo industrial. Um dos exemplos clássicos envolvendo
mudanças causadas por seleção natural é o que se refere ao aumento de formas
melânicas em populações de mariposas. Na mariposa Biston betularia, até a
primeira metade do século XIX, a única forma conhecida era branco acinzentada,
salpicada de pontos pretos. Exemplares escuros eram encontrados muito
raramente. Em Manchester, Inglaterra, a primeira referência de um exemplar
escuro data de 1848. Entretanto, em 1895, aproximadamente 98% dos exemplares
coletados eram escuros. O que aconteceu para ocasionar essa mudança? Com a
industrialização crescente de várias regiões inglesas, a fuligem produzida
pelas fábricas enegreceu lentamente muros e troncos de árvores. Num ambiente
sem fuligem, as mariposas claras confundem-se melhor com os troncos das
árvores, que são cobertos por liquens. Ao contrário, as de cor escura são
enxergadas pelos pássaros, predadas mais facilmente e têm menores chances de
transmitirem seus genes a seus descendentes.
Quando, porém, o ambiente fica enegrecido pela
fuligem, a situação se inverte: as mariposas escuras se escondem melhor dos
predadores, sobrevivem e se reproduzem com maior freqüência do que as claras. A
cor escura, neste caso, acaba por predominar na população. Hoje já se sabe que
a cor da mariposa é hereditária e depende de um par de genes, sendo a variedade
escura condicionada por um gene dominante.
As observações da seleção natural, ao invés de
mostrarem que ela é capaz de produzir mudança genética ilimitada, revelam os
seus limites potenciais para mudança. No caso das mariposas descrito
anteriormente houve apenas uma alteração na freqüência do gene para cor.
Outra observação da seleção natural mostra o seu
potencial limitado para mudanças. Os famosos tentilhões de Darwin, localizados
nas Ilhas Galápagos, são classificados em treze espécies colocadas em dois
gêneros, e são sempre usados como exemplo de seleção natural e irradiação
adaptativa. Estes tentilhões, em lugar de apresentar fortes argumentos a favor
de um mecanismo para grandes mudanças, são uma ilustração de mudança limitada.
Apesar de os tentilhões serem diferentes entre si com relação aos seu bicos e
plumagens, eles são muito semelhantes internamente, e realmente não são muito
diferentes um do outro. As várias espécies de tentilhões foram capazes de se
estabelecer graças à sua habilidade de encontrar e preencher um nicho ecológico
vazio.
O criacionismo sugere que a mutação e seleção
natural não são capazes de produzir um aumento na complexidade originando novos
genes e órgãos. Elas só são capazes de mudar os animais dentro das restrições
de seu potencial genético original. A seleção natural age também como um freio,
para eliminar muitos dos indivíduos que foram enfraquecidos pelas mutações e
assim diminuir as forças destrutivas que se originam da mutação.
Essa interpretação da seleção natural feita pelo
criacionismo não é realmente uma idéia nova ou radical, e não vai contra os
dados disponíveis. Muitos cientistas não criacionistas se questionam se a
seleção natural pode realmente fazer algumas das coisas que a teoria da
evolução afirma que ela faz. Eles não sugerem que os animais foram criados, mas
que o processo tradicional da mutação de ponto e seleção natural não é o
processo que gera mudança evolutiva significativa. O criacionismo reconhece que
a seleção natural é uma força significativa, mas sugere que ela não é capaz de
gerar novas estruturas significativas, e que não há outro mecanismo evolutivo
que possa fazer isso.
Mesmo que a mutação ou a recombinação realmente pudessem
produzir algo verdadeiramente novo, para que sobre isso a seleção natural
agisse, essa novidade quase certamente seria rapidamente eliminada. Uma nova
característica estrutural ou orgânica que conferisse uma vantagem verdadeira na
luta pela existência - por exemplo, uma asa para um animal anteriormente
terrestre, ou um olho para um animal até então sem olhos - seria inútil ou até
mesmo prejudicial, enquanto não estivesse plenamente desenvolvido. Não haveria
razão para que a seleção natural favorecesse uma asa incipiente ou um olho
incipiente ou qualquer outra característica incipiente. Indivíduos com órgãos
incipientes sem utilidade estariam em desvantagem, e poderiam ser eliminados
pela seleção natural. Não obstante, de alguma forma, se o modelo evolucionista
é válido, as asas "evoluíram" em quatro ocasiões diferentes ( em
insetos, répteis voadores, aves e morcegos) e olhos "evoluíram"
independentemente pelo menos três vezes. Salisbury comentou este fato notável
como se segue: "A minha última dúvida refere-se à chamada evolução
paralela... Até algo tão complexo como o olho apareceu várias vezes, por
exemplo, nas lulas, nos invertebrados e nos artrópodes. Já é suficientemente
difícil prestar esclarecimento acerca da origem de tais coisa uma vez, mas o pensamento
de produzi-los várias vezes, de acordo com a teoria da evolução, faz com que a
minha cabeça gire." Além disso, um órgão não precisa apenas estar
completo: ele precisa trabalhar em harmonia com outros órgãos. Que vantagem
haveria se um olho pudesse ver um inimigo se aproximando mas se não houvesse
conexões nervosas para produzir uma resposta?
CONCLUSÃO
Mutação e seleção natural são fatores que podem
gerar diversidade em populações naturais, levando provavelmente, aliadas a
outros fatores, à formação de novas raças e espécies, ou seja, mudança genética
limitada. Mutação e seleção natural podem modificar informações, mas elas não
podem criar novas informações. Portanto, estes fatores nunca poderiam levar a
um aumento de complexidade, indispensável para a teoria da evolução. E não
existe nenhum mecanismo genético plausível que possa levar a este aumento de
complexidade.
BIBLIOGRAFIA
BRAND, L. R. & GIBSON, J. An interventionist
theory of natural selection and biological change within limits. Origins, 2: 60
- 82, 1993.
CARVALHO, H.C. Fundamentos de Genética e Evolução.
3a ed. Rio de Janeiro, Livraria Atheneu, 1987. 556 p.
GARDNER, E. J., SIMMONS, M. J. & SNUSTAD, D.
P.. Principles of Genetics. 8a ed. New York, John Wiley & Sons, 1991. 649
p.
GIBSON, L. J. Are there limits to change in
species? Geoscience Research Institute.
MARSH, F. L. Variação e fixidez entre os seres
vivos - um novo princípio biológico. Folha Criacionista, 21: 17 - 24, 1979.
MORRIS, H. M. O enigma das origens: a resposta.
Belo Horizonte, Editora Origens, 1995. 265 p.
SALLISBURY, F. B. Doubts about the Modern Synthetic
Theory of Evolution. American Biology Teacher, setembro de 1971, p. 338.
WEBSTER, C. L. A scientist's perspective on
creation and the flood. Loma linda, Geoscience Research Institute, 1995. 28 p.
Fonte:
Marcia Oliveira de Paula é doutora em Microbiologia pela USP
e professora no Instituto Adventista de Ensino em São Paulo.
Nenhum comentário:
Postar um comentário