evolução

Monotrematas: animais chocantes

Ilustração naturalista de ornitorrincos, representantes dos monotrematas. Duck Billed Platypus Schnabeltier (Heinrich Harder, 1916).

Os animais conhecidos como monotremados, fazem parte da subclasse Prototheria, que possui apenas três espécies viventes: duas representadas pelos ornitorrincos e uma espécie de équidna, com ocorrência na Oceania. São animais com características consideradas ancestrais, compartilhadas com répteis e mamíferos da subclasse Theria. Os monotremados põem ovos e possuem um tipo de cloaca, ou seja, uma abertura na qual desembocam os sistemas digestório, excretor e reprodutor, assim como os répteis. Em comum aos mamíferos, possuem pelos, glândulas mamárias e são endotérmicos (produzem seu próprio calor para se aquecerem através do seu metabolismo).

Os ornitorrincos chamam muita atenção pela sua aparência peculiar, pois possuem pelos e um bico coriáceo que lembra o dos patos. Suas patas e rabo são achatados e auxiliam na natação. Já as équidnas possuem espinhos nas costas para defesa, patas com garras para cavar e um bico comprido para obtenção de alimentos.

Os monotrematas, animais tão particulares, eram os únicos mamíferos conhecidos com a capacidade de perceber impulsos elétricos no ambiente, ou seja, possuem capacidade eletrorreceptora. Atualmente, porém, foi descoberto que um golfinho da Guiana também possui essa capacidade. As estruturas responsáveis pela eletrorrecepção nesses animais são glândulas mucosas especializadas, com grande inervação e uma porção que se expande acima da pele. Para percepção elétrica, os ornitorrincos possuem cerca de 40.000 glândulas mucosas altamente inervadas na porção superior e inferior do seu bico. Nas equidnas há apenas cerca de 100 dessas glândulas na … Leia mais

Nossa história e de nossos parentes

Nossa própria origem sempre foi motivo de discussão no mundo acadêmico e cotidiano. Através dos séculos de civilização milhares de especulações acerca de onde viemos nublava o imaginário dos povos antigos. Com o surgimento da paleoantropologia e das análises evolutivas com base na reconstrução fóssil, dispomos de um cenário que melhor nos aproxima do que realmente ocorreu. Excluindo-se as explicações místicas e religiosas, a ciência nos mostra resumidamente, como se deu nossa diferenciação frente aos outros primatas, e quais mecanismos seletivos levaram ao nosso atual aspecto.

O continente africano é hoje corretamente rotulado como o berço de nossa espécie, baseando-se no evento de que os mais antigos fósseis classificados até o momento tem sua origem nessa área, especialmente nos arredores do lago Turkana e no Chade. Os mais famosos aparentados que possuímos, sendo um intermédio e elo de ligação com os grandes primatas, são os diversos Australoptecíneos provenientes de regiões do Quênia, Australopitecus africanus e Australopitecus afarensis, por exemplo. A bipedalia é algo que separa a espécie humana dos demais vertebrados. Esta característica teve seu aparecimento por volta de 2,5 milhões de anos, selecionada ao longo de incontáveis gerações desde um desastre que secou as planícies africanas, levando nossos ancestrais a deixar a procura de alimentos nas árvores transferindo-se para o solo.

Deve-se ser demonstrado também o fato de que as espécies mais antigas na escala evolutiva alimentavam-se de vegetais, dispunha de uma forte mandíbula e musculatura que requeriam grande energia para manutenção. Daí provém uma das interessantes teorias para … Leia mais

William Dallinger e o surgimento da evolução experimental

Apesar de Charles Darwin afirmar que a evolução era muito lenta para ser observada diretamente, um de seus leitores prosseguiu com a ideia de que era possível se observar a evolução em ação. O Reverendo William Dallinger (1839-1909) não era apenas um ministro metodista, ele também era muito hábil nos métodos de microbiologia. Durante vários anos, Dallinger cresceu protozoários em uma incubadora, aumentando gradualmente a temperatura da água em que residiam. Esses organismos continuaram a se reproduzir mesmo em uma temperatura de 158° F, que era letal para a espécie anteriormente. Esse experimento considerado por Darwin como “extremamente curioso e valioso” se tornou o primeiro registro de uma linha de pesquisa que ficou conhecida posteriormente como Evolução Experimental.

O primeiro experimento relacionado a evolução biológica com microrganismos ocorreu 29 anos após a publicação do livro On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (Sobre a Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural ou a Preservação de Raças Favorecidas na Luta pela Vida). Em 1878, Darwin teve acesso através de suas correspondências a detalhes do experimento realizado por um ministro metodista e cientista amador chamado William Dallinger com grandes habilidades nos métodos de microbiologia.

Dallinger tinha percebido algo simples, mas profundo: enquanto os animais e plantas não são adequados para experimentos de evolução, os microrganismos poderiam fazer tal experiência possível. Como os microrganismos são minúsculos, um único copo de vidro poderia conter bilhões deles. Em uma grande … Leia mais

Coevolução nas interações parasita-hospedeiro

A seleção natural faz com que as espécies sejam selecionadas devido a diversas pressões diferentes; certas espécies são selecionadas aos pares, sendo que mudanças em um indivíduo de uma espécie pode ter respostas na outra. Esse processo é conhecido como coevolução. Mas nem todas as relações entre pares de espécies são necessariamente produtos da coevolução. Por exemplo, nem sempre polinizadores coevoluem com as plantas que polinizam. O que pode acontecer é que alguns polinizadores podem passar a polinizar plantas sem que necessariamente ambas as espécies tenham evoluído juntamente. A coevolução envolve uma exclusividade na relação ecológica, uma dependência entre os indivíduos.

Alguns autores defendem que ocorre uma “corrida armamentista”, em que uma espécie dribla as defesas da outra, como o que acontece entre as larvas da borboleta Mechanitis isthmia e de um parente do tomate, a planta Solanum hirtum. Esses insetos parasitam folhas com espinhos e grandes tricomas (pelos vegetais), que são defesas da planta contra a herbívora. Essas larvas se tornaram aptas para predar folhas com tricomas, o que mostra que o mecanismo de defesa da planta gerou uma resposta no herbívoro, que passou a conseguir usar o recurso, ou seja, comê-la.

Borboleta Mechanitis isthmia – Fonte: http://goo.gl/w8qiqx

Então surge uma característica em resposta a outra, em cada uma das espécies do “par coevolutivo”?

As larvas da M. isthmia criam uma rede de seda que anula o efeito defensivo, possibilitando a predação das folhas. Devido à resposta de defesa da planta, as larvas sofrem forte pressão seletiva, assim … Leia mais

As plantas que vivem sobre o ferro

As diferentes espécies e formas de vida da vegetação que existem ao nosso redor estão intimamente relacionadas com o tipo de solo em que estão estabelecidas. A fertilidade e a profundidade do solo selecionam as plantas que vão ocupar cada ambiente. Geralmente, onde há florestas os solos são profundos e férteis, pois as árvores são exigentes em nutrientes e em uma área maior de solo para expandir suas raízes, indispensáveis para a sustentação do tronco. Por outro lado, em solos rasos ou mais pobres em nutrientes estabelecem formas de vida de menor porte e adaptadas a essas condições.

Fig 1- Campo rupestre.

Diferentes tipos de vegetação, em resposta a diferentes solos, podem ser observadas na Amazônia, Mata Atlântica e Cerrado. No Cerrado existem vegetações campestres (campo limpo), savânicas (cerrado sensu stricto) e até florestais (cerradão); classificadas em função do hábito dominante, da composição florística e das propriedades dos substratos, que vão de rasos e pobres nos campos a profundos e ricos nas florestas. As vegetações campestres caracterizam-se por serem mais abertas, com predominância de gramíneas e poucas espécies lenhosas. As fitofisionomias savânicas são dominantes na paisagem e ocupam cerca de 65% da área do Cerrado. A vegetação do cerrado sensu stricto é formada por um estrato arbustivo-arbóreo com caule suberoso, ramificado e retorcido e outro herbáceo-graminoso e contínuo. As vegetações florestais apresentam espécies lenhosas com galhos tortuosos, distribuídas de forma mais adensada, com alturas variando de seis a oito metros.

Fig 2- Vegetação de canga.

Em muitos locais no Brasil … Leia mais

Dúvidas comuns sobre Paleontologia

Os homens das cavernas caçavam dinossauros?

Os dinossauros foram extintos mais de 60 milhões de anos antes do surgimento dos primeiros hominídeos e portanto, não conviveram com eles.

Porém, outros animais pré-históricos foram contemporâneos dos humanos, como os mamutes, as preguiças gigantes, os tigres de dentes de sabre e muitos outros. Os humanos caçaram e inclusive pintaram alguns destes animais nas cavernas.

Se o ser humano evoluiu a partir do macaco, por que o macaco ainda existe?

O Homo sapiens não se originou de nenhum macaco existente na atualidade. O ser humano e os outros “macacos” compartilham um ancestral comum, e fazem parte do mesmo grupo, o dos primatas.

Nossos parentes mais próximos na atualidade são os chimpanzés e os bonobos, com os quais compartilhamos um mesmo ancestral que encontra-se extinto. Portanto o chimpanzé não deve ser visto como o nosso “avô” e sim como o nosso “primo”.

Qual foi a causa principal da extinção dos dinossauros?

Um meteoro de grandes proporções atingiu a Terra há 65 milhões de anos, no final da era dos dinossauros. A sua cratera ocupa parte da Península de Yucatán e o Golfo do México. Este impacto teria tido conseqüências catastróficas não apenas para os dinossauros, mas também para a muitos seres vivos na Terra, incluindo vários grupos de invertebrados, plantas e protistas que também se extinguiram. No entanto, no caso particular dos répteis, ao parecer mudanças na flora e no clima já afetavam a alguns grupos antes mesmo da queda do meteoro, pelo que … Leia mais

A falsa dualidade entre Criação e Evolução

A questão sobre as origens do homem e do mundo remete a um amplo debate, no qual filosofia, religião e ciência entram em cena para explicar, a seu modo, como foi que isso ocorreu. Desde as primeiras manifestações mítico-religiosas o homem busca resposta para essa questão. Neste âmbito, até hoje a teoria criacionista é a que tem maior aceitação. Ao mesmo tempo, ao contrário do que muitos pensam, as diferentes religiões do mundo elaboraram uma versão própria.

O cristianismo, uma das crenças religiosas mais adotadas no mundo e protagonista das principais discussões sobre o tema, adota a Bíblia como fonte explicativa sobre a criação do homem. Segundo a narrativa bíblica, o homem foi concebido depois que Deus criou céus e terra. Feito a partir do barro e a imagem e semelhança de Deus, o homem teria ganho vida quando Deus insuflou o hálito da vida em suas narinas (Gn 2,7). O fato é que o livro do Gênesis não tem a intenção de descrever como se deu a criação, mais sim, apenas demonstrar que tudo provém de Deus (CIC)*. Vê-se pois, criacionismo é a crença de que o mundo e tudo o que existe nele são potencialidades de um ato criador de um deus.

Em contrapartida ao criacionismo há a teoria do evolucionismo. A Evolução Biológica consiste na mudança das características hereditárias de grupos de organismos ao longo de gerações. Grupos de organismos, denominados populações e espécies são formados pelas divisões de populações e espécies ancestrais; posteriormente os grupos descendentes … Leia mais

A macrovisão da micromudança

A evolução é a ciência que estuda como a natureza se transforma ao longo das gerações, através da acumulação de pequenas mudanças que ocorrem nas populações de organismos vivos. Para entender como a evolução produziu a biodiversidade é preciso que estudemos dois processos:

a) como as espécies mudam através do tempo (microevolução); b) como uma espécie se torna duas espécies ou mais (macroevolução)

Micro x macro

Na verdade, estes dois “processos” são o mesmo, mas vistos em escalas diferentes. É como se tivéssemos um balde sob uma goteira… o constante pingar, em algum momento, encherá o balde, que transbordará. Podemos pensar nessas micromudanças da mesma forma, “pingando” aos poucos na história do grupo. Em algum momento, haverá um transbordamento, e os indivíduos da população, que estavam divergindo aos poucos de suas gerações passadas, podem passar a acumular diferenças cada vez maiores.

O primeiro processo é bastante conhecido e responde como ocorreu o desenvolvimento dos bicos dos tentilhões estudados por Darwin nas Ilhas Galápagos, por exemplo. Também explica o mecanismo de resistência de insetos a pesticidas, o surgimento de superbactérias, resistentes a todos os tipos de antibióticos, e por que nem sempre as vacinas contra a gripe funcionam como gostaríamos.

Entretanto, alguns críticos da teoria da evolução argumentam que a microevolução não poderia explicar a origem de novas espécies, ou a macroevolução. Estes dizem que membros de uma espécie não podem se tornar tão diferentes de outros indivíduos através da variação natural a ponto de se tornarem duas espécies não intercruzantes. … Leia mais

A conquista do ambiente terrestre pelos Vertebrados

Os primeiros Vertebrados surgiram nos oceanos, atingindo sua diversidade máxima na água salgada, assim como os peixes. De alguma maneira, o grupo deixou o ambiente aquático e conquistou o terrestre. Mas como isso foi possível?

Vamos lá, o sucesso na conquista de um novo ambiente envolve inúmeros fatores. O primeiro envolve o sistema ósseo, já que o esqueleto dos vertebrados deveria ser mais resistente, com juntas mais fortes. Nadadeiras frágeis foram substituídas por ossos rígidos, algumas costelas se modificaram em cintura escapular e pélvica, ocorrendo também alterações no crânio e pescoço. Tudo isso para sustentar o corpo fora d’água e resistir à força da gravidade e às demais exercidas pela própria locomoção animal.

O segundo se relaciona com os ossos, os quais não poderiam ser frágeis nem muito densos, já que isso os tornariam pesados demais. Assim, os animais que possuíam ossos intermediários, como os que temos hoje (com uma porção densa e uma “porosa”), se sobressaíram. Mas para sustentar um corpo, a musculatura também é essencial, já que mantém a postura e permite a locomoção e movimentação. Isso significa que todo o sistema muscular se modificou junto com o esquelético. Por fim, os feixes musculares simples que encontramos nos peixes, se ramificaram e tornaram-se mais desenvolvidos e fortes.

Tudo isso que foi dito não adiantaria de nada se não fosse possível respirar no ambiente terrestre, resultando na mudança lenta e gradual da respiração branquial para pulmonar. Acredita-se que os pulmões se desenvolveram ao longo de grandes alterações de uma … Leia mais

Revelando o passado

Desde o surgimento dos primeiros seres vivos na Terra até os dias de hoje, muitas mudanças ocorreram em nosso planeta, tais como as variações de temperatura, oscilações na quantidade de oxigênio na atmosfera e intensas atividades vulcânicas. Algumas dessas modificações foram tão bruscas que conseguiram modificas ou excluir completamente os organismos que viviam naquela época.

Alguns dos organismos que possuíam essa susceptibilidade de sobrevivência eram as trilobites, pertencentes ao filo Arthropoda, ao qual também fazem parte os insetos modernos. Esses animais viveram nos antigos oceanos durante cerca de 300 milhões de anos, entre os períodos Cambriano (há 550 milhões de anos) até o Permiano (há 250 milhões de anos). O surgimento das trilobitas está associado à explosão cambriana, onde a maioria dos filos e classes dos animais marinhos com esqueleto, viventes daquela época, apareceram rapidamente no registro fóssil.

As trilobitas possuíam um corpo oval, achatado e segmentado, o qual era dividido em três partes: cabeça, tórax e cauda, e é devido à essa divisão em três lobos a escolha do nome “Trilobites”. Além disso, possuíam um exoesqueleto composto por quitina e carbonato de cálcio, o que favoreceu os processos de preservação em fossilização dos seus exemplares (tais compostos conferem alta rigidez). Ao longo de seu crescimento, as trilobites sofriam várias mudas, descartando seu exoesqueleto sucessivamente, tal como ocorre hoje com os artrópodes. Esse pode ser um dos motivos de se encontrar tanta abundância de indivíduos desse grupo no registro fóssil.

Acredita-se que, em sua maioria, se tratava de animais marinhos … Leia mais