Evolução

From Sapiens

Em biologia, evolução é a mudança nas características hereditárias de uma população de uma geração a próxima. Essas características são as expressões de genes que são copiados e passados para a prole durante a reprodução. Mutações nesses genes podem produzir características novas ou alteradas, resultando em diferenças hereditárias entre organismos. Novas características também podem surgir a partir da transferência de genes entre populações, como na migração, ou entre espécies, como na transferência gênica horizontal. Cientistas teorizam que a evolução ocorre quando essas diferenças hereditárias se tornam mais comuns ou mais raras em uma dada população, seja não aleatoriamente através da seleção natural ou aleatoriamente através da deriva genética.

A seleção natural é um processo que causa características hereditárias que são benéficas para a sobrevivência e a reprodução tornarem-se mais comuns, e características que são prejudiciais às mesmas se tornarem mais raras. Isso ocorre porque organismos com características mais vantajosas passam mais cópias dessas características hereditárias para a próxima geração. Ao longo de muitas gerações, adaptações ocorrem através de sucessivas, pequenas, mudanças aleatórias nas características, e da seleção natural dessas variantes mais aptas ao ambiente. Em contraste, a deriva genética produz mudanças aleatórias na freqüência das características de uma população. A deriva genética surge à partir do papel que o acaso tem na probabilidade de se um dado indivíduo irá sobreviver e se reproduzir.

Uma definição de espécie é um grupo de organismos que podem reproduzir uns com os outros e produzir prole fértil. Entretanto, quando uma espécie é separada em população que são impedidas de interreproduzir, mutações, deriva genética, e a seleção de características novas, causam a acumulação de diferenças ao longo de gerações e a emergência de novas espécies. As similaridades entre organismos sugerem que todas as espécies conhecidas são descendentes de um ancestral em comum (ou um pool genético ancestral) através desse processo de divergência gradual.

Enquanto o fato de que as espécies na Terra haviam mudado ao longo do tempo já vinha sendo aceito desde o século XIX, mas como tinha acontecido ainda era algo incerto. A teoria da evolução por meio da seleção natural é uma explicação dos mecanismos pelos quais essas mudanças ocorrem, e foi proposta por Charles Darwin e Alfred Russel Wallace, e proposta em detalhe no livro de Darwin de 1859 A Origem das Espécies. Ela (a teoria) encontrou uma resistência inicial de autoridades religiosas que acreditavam que os humanos eram divinamente separados do reino animal. Na década de 1930, a seleção natural Darwiniana foi combinada com a hereditabilidade mendeliana para formar a síntese moderna evolucionária, onde a conecção entre as unidades da evolução (genes) e o mecanismo da evolução (seleção natural) foi feito. Essa poderosa, preditiva e explanatória teoria se tornou o princípio central organizador da biologia moderna, fornecendo uma explicação unificadora para a diversidade da vida na Terra.

Hereditariedade

A hereditariedade em organismos ocorre através das características discretas -- características particulares de um organismo. Em humanos, por exemplo, a cor dos olhos é uma característica herdada, que indivíduos podem herdar de um de seus pais. Características herdadas são controladas por genes e o total de genes dentro do genoma de um organismo é chamado de genótipo.

O grupo completo de características observáveis que formam a estrutura e o comportamento de um organismo é chamado de fenótipo. Essas características originam-se da interação do seu genótipo com o ambiente. Como conseqüência disso, nem todos os aspectos de um organismo são herdados. Pele bronzeada resulta da interação do genótipo de uma pessoa com a luz do Sol; logo, uma pele bronzeada não é algo hereditário. Entretanto, pessoas apresentam respostas diferentes a exposição à luz do Sol, que surgem a partir das diferenças entre os genótipos; um exemplo óbvio é o de indivíduos com a característica herdada do albinismo, que não se bronzeiam e são altamente sensíveis a queimaduras de sol.

Genes são regiões dentro das moléculas de DNA que contém informação genética. O DNA é uma molécula longa com quatro tipos de bases ligadas ao longo de sua estrutura. Genes diferentes apresentam diferentes seqüências de bases; é a seqüência dessas bases que codifica a informação genética. Dentro das células, as longas cadeias de DNA associam-se com proteínas para formar estruturas chamadas de cromossomos. Uma localização específica dentro de um cromossomo é conhecida como locus. Se a seqüência do DNA varia entre indivíduos, as formas diferentes dessas seqüências são chamadas de alelos. Seqüências de DNA podem mudar através de mutações, produzindo novos alelos. Se uma mutação ocorre em um gene, o novo alelo pode afetar a característica que o gene controla, alterando o fenótipo do organismo. Entretanto, enquanto essa simples correspondência entre um alelo e uma característica funciona algumas vezes, a maioria das características são mais complexas e controladas por múltiplos genes interagindo uns com os outros.

Variação

Já que o fenótipo de um indivíduo resulta da interação do seu genótipo com o ambiente, a variação de fenótipos em uma dada população reflete a variação dos genótipos desses organismos. A síntese evolutiva moderna define a evolução como a mudança ao longo do tempo em cima dessa variação genética. A freqüência de um alelo em particular irá flutuar, tornando-se mais ou menos prevalente relativamente a outras formas daquele gene. As forças evolucionárias agem ao direcionar essas mudanças nas freqüências desses alelos em uma direção ou outra. Variações desaparecem quando um alelo alcança o ponto de fixação -- tendo ele desaparecido da população ou suplantado o alelo ancestral inteiramente.

As variações surgem das mutações no material genético, migrações entre populações (fluxo gênico), e o embaralhamento de genes através da reprodução sexuada. Variações também surgem a partir de trocas de genes entre espécies diferentes; por exemplo, através da transferência gênica horizontal em bactérias, e a hibridização nas plantas. Apesar das constantes introduções de variação através desses processos, a maior parte do genoma de uma espécie é idêntico em todos os indivíduos daquela espécie. Entretanto, até mudanças relativamente pequenas no genótipo podem levar a mudanças dramáticas no fenótipo: chimpanzés e humanos diferem somente em aproximadamente 5% do seu genoma.