evolução

A beleza e a adversidade em se compreender as homologias

Existe toda uma bagagem histórica de estudos biológicos, ecológicos e evolutivos no que diz respeito à como as estruturas se alteram. Cada passo ao longo dos anos, cada nova descoberta, cada nova contribuição de autores e autoras ao redor do mundo pintava uma nova figura no quadro do entendimento sobre como os organismos evoluem, como membros, estruturas e tecidos se alteram e sobre como nossa visão científica pode estar totalmente em desacordo com uma nova evidência recém apresentada.

Porém, como não podemos voltar no tempo e observar com nossos próprios olhos a mudança nos organismos vivos, temos que procurar métodos atuais para explicar como foi que “uma mesma parte” do corpo de um ancestral em comum originou diferentes usos similares. Peguemos como analogia o exemplo dado pelo autor e pesquisador Aaron Novick em sua publicação de 2018 intitulada como The fine structure of ‘homology’, ou em tradução livre, “A fina estrutura da homologia”. Novick cita em seu trabalho que tanto barbatana peitoral de um dugongo (um mamífero marinho parente do nosso peixe-boi amazônico), quanto o antebraço de uma toupeira (pequenos mamíferos que vivem no solo e cavam túneis para viver) e a asa de um morcego, ainda que aparentemente sejam extrema-mente diferentes e não relacionadas são, na verdade, a mesma estrutura, a mesma parte. Tratam-se de membros posteriores, ou como preferimos dizer, são “braços”. Ainda que eles sejam adaptados para diferentes necessidades, como nadar, cavar e voar, respectivamente, todos com-partilham a mesma origem ancestral.

Mas afinal, o que é homologia … Leia mais

Qual o lugar dos vírus na árvore da vida?

Para responder essa pergunta primeiro devemos entender, o que é a árvore da vida? Essa árvore se refere a uma filogenia que tenta recriar o antepassado de todos os seres vivos que já passaram por nosso planeta, incluindo as vidas passadas e as vidas presentes. Atualmente, essa árvore contém três principais ramos: os domínios Archaea, Bacteria e Eukarya, este último é o domínio onde todos os eucariotos, assim como nos humanos, estão incluídos. Mas onde estariam os vírus?

Atualmente em lugar nenhum. A história evolutiva dos vírus ainda é cercada por mistérios e incertezas, sendo que ainda é debatido se são seres vivos ou não. A NASA endossa essa visão, já que ela leva em conta que “A vida” é um sistema químico “auto sustentável capaz de evolução darwiniana”. Como os vírus não têm capacidade de se auto manterem por serem parasitas obrigatórios (organismos que necessitam de um hospedeiro para completar seu ciclo de vida), eles não são considerados por muitos autores como seres vivos. Mas isso não é um consenso, já que vários outros organismos que são considerados vivos também são parasitas obrigatórios.

Outro argumento sólido para a inclusão dos vírus na árvore da vida reside na sua significativa contribuição para a evolução de uma variedade de organismos ao longo dos séculos. Isso se deve, em grande parte, à ocorrência da transferência horizontal de genes, um processo pelo qual fragmentos de DNA de um organismo são transferidos para outro. Um dos exemplos mais notáveis desse fenômeno é o da … Leia mais

A origem do voo dos morcegos

Os morcegos são os únicos mamíferos conhecidos que possuem a capacidade de voar, são também os vertebrados mais rápidos a realizarem o voo horizontal, e possuindo em média uma necessidade energética maior, já que possuem maior mobilidade durante seus voos.

Esses organismos têm ampla distribuição, outra característica notável desses organismos é a sua capacidade de ecolocalização. Tal característica consiste na emissão de um barulho e a interpretação do retorno que este faz, conseguindo, assim, identificar e construir um mapa tridimensional do que está ao seu redor. Mas nem todos os morcegos utilizam dos mesmos métodos, sendo divididos em dois grupos, os que se localizam por meio de barulhos gerados a partir da laringe e os que geram barulhos a partir de estalos da língua.

Um dos grandes empecilhos para o voo é o limite de peso que os organismos podem ter, havendo relatos de morcegos com mais de 1 Kg (Acerodon jubatus). As aves contornaram este problema com seus ossos pneumáticos e sacos aéreos, já os morcegos desenvolveram diversas modificações, como o afinamento dos ossos e a substituição de diversos ossos por estruturas cartilaginosas. É provável que esse grupo tenha, então, desenvolvido a capacidade de ecolocalização e de várias formas de voo de formas independentes.

Existe a teoria de que o ancestral desses grupos fosse noturno, como era comum para os mamíferos de 66 milhões de anos atrás, com membranas interdigitais bem desenvolvidas, assim como o sistema auditivo, sendo originalmente planadores e posteriormente adquirindo a capacidade de voo … Leia mais

As modificações o último par de pernas das Scolopendridae

As pressões evolutivas transformaram as pernas de diversos táxons dos artrópodes, levando ao surgimento das mais diversas modificações, inclusive nos Myriapoda, os famosos seres com elevado números de pernas. Apesar de não parecerem especiais, os artrópodes têm diversas especializações nos Chilopoda, animais popularmente conhecidos como lacraias. Uma das modificações mais conhecidas das lacraias é a exaptação1 das pernas anteriores em forcípulas2.

Os últimos pares de pernas também possuem uma diversidade morfológica ampla e com várias funções diferentes. Algumas observações feitas em campo já mostraram que uma das funções é a ancoragem. Além disso, os últimos pares de pernas podem também auxiliar as pernas locomotoras na caça de morcegos em cavernas, que é o ambiente do qual muitas espécies preferem. Algumas lacraias, como a S. spinosissima, quando se sentem ameaçadas arqueiam e movimentam o último par de pernas para afugentar possíveis predadores. Há também as que possuem espinhos (ou esporões) acessórios, que podem auxiliar na proteção. Algumas espécies foram observadas apresentando o comportamento de virar as forcípulas como também o último par de pernas para o mesmo lado de um invasor, possibilitando assim tanto o ataque quanto a defesa, respectivamente.

Além das modificações raptoriais de defesa e ataque, também podem funcionar como órgãos sensoriais. As últimas pernas podem possuir glândulas coxais3, que são quimiossensoriais e que, até então, se tem indícios de que possam ser usadas para comunicação por feromônios e reconhecimentos intraespecíficos. Outra modificação que pode ser muito interessante é o dimorfismo sexual e uso … Leia mais

Surgimento e radiação dos Tetrápoda

A origem e evolução dos tetrapoda é bastante evidenciada no registro fóssil e apresenta uma enorme corrida evolutiva. A diversificação conhecida como transição peixe-tetrápode ocorreu do meio para o final do Devoniano há cerca de 380 milhões de anos atrás, começando mais especificamente durante o Givetiano. O grupo basal mais antigo conhecido são os Osteolepidídeos e parece improvável que mais tetrapomorfos ocorreram antes deles. O processo entre a origem e radiação de novas espécies levou cerca de 10 milhões de anos e novas descobertas acerca dos grupos fósseis achados ajudam cada vez mais na estruturação teórica sobre eventos que proporcionaram a radiação dos tetrápodes.

Entre os tetrapodomorfos, os aspectos da morfologia importantes são: região do espiráculo, arco hióide e os membros anteriores. A região espiracular está intimamente relacionada à respiração aérea, enquanto os membros anteriores foram sugeridos como apoio para a porção anterior do corpo quando os animais emergiram parcialmente da água. O ato de respirar ar atmosférico e com os membros oferecendo maior suporte, foi o necessário para que eles pudessem explorar o ambiente terrestre, e depois, radiar e se diversificar no grupo tetrápode que conhecemos hoje.

Informações a respeito do ambiente e estudos sobre a composição geológica predominante no período explicaram alguns eventos que levaram à adaptação da respiração atmosférica. A temperatura diminuiu, em média, 5°C desde o início do Devoniano até meados do Carbonífero. Os níveis de CO2 na atmosfera eram mais elevados, enquanto os níveis de gás oxigênio eram relativamente baixos nesse período. Assim, pensando que … Leia mais

Cromossomo Y, como ele surgiu?

Provavelmente você já estudou ou ouviu falar sobre cromossomos¹ sexuais e sabe que eles são os responsáveis por determinar o sexo de um indivíduo. Os seres humanos e mamíferos em geral apresentam o que chamamos de sistema sexual XX/XY, onde a fêmea possui as duas cópias do cromossomo X, sendo classificada como homogamética (em grego, homo=igual) e o macho possui uma cópia do X e outra do Y, sendo assim heterogamético (em grego, hetero=diferente).

Mas o que diferencia o Y do X? Como o Y é responsável por determinar o sexo masculino?

Em relação as suas diferenças é possível identificar que o cromossomo Y possui um gene² exclusivo chamado SRY, situado em uma região responsável pelas características masculinas e diferenciação do sexo. Porém, o Y também possui uma região chamada Região Pseudoautossomal, e esta se encontra em homologia³ com o X, o que nos indica que o Y provavelmente surgiu do cromossomo X.

Então como surgiu o Y? E por que o X não possui o gene SRY?

Sabemos que há milhões de anos atrás não existiam cromossomos sexuais em mamíferos e esse grupo apresentava somente cromossomos autossomos⁴. Um desses pares homólogos de cromossomos autossomos apresentava um gene chamado S0X3 e em determinado momento na história evolutiva houve um evento de quebra sobre esse par. Em função disso o gene S0X3 se fusionou com outro gene que era responsável pela expressão bipotencial das gônadas⁵, surgindo assim o gene SRY com sua nova função de determinação dos testículos.

Anos mais tarde, … Leia mais

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