Aula ICB - Como surgiu a biodiversidade

Como surgiu a

biodiversidade?

Origem da biodiversidade



Existiram duas formas gerais para a

explicação da origem da biodiversidade



Fixismo

Os organismos sempre existiram desde a “criação”da Terra



Evolução

Evolução é um processo histórico



O processo evolutivo é histórico

 Ele pode apenas ser observado e inferido

 Em pequena escala ele pode ser observado

 Resistência a antibióticos por microrganismos

 Melanismo industrial

 Em larga escala ele pode apenas ser inferido

Evolução em pequena escala

Evolução em larga escala

Como e porque ocorre a evolução?



Esta pergunta já intrigava o meio científico antes de

Darwin lançar sua teoria



Muitas teorias foram propostas:

 Cada uma se baseava num grupo de evidências e influências filosóficas

 Algumas entravam em conflito com as idéias originais de Darwin, outras absorveram parte de suas idéias

 Um consenso só foi obtido na década de 40 (Teoria Sintética de Evolução)

Dogmas filosóficos



Vários dogmas filosóficos estavam enraizados na

sociedade dos séc. XVIII e XIX



Dois destes dogmas tiveram grande influencia na

ideia de evolução biológica da época:

1.

O pensamento tipológico

Essencialismo



Pensamento tipológico (essencialismo)

 Proposto por Pitágoras e Platão

 Afirmava que todos os fenômenos naturais podiam ser organizados em classes (inclusive a biodiversidade)

 Cada classe era caracterizada por sua definição ou essência (eidos)

Finalismo

 Criado por Aristóteles e se fortaleceu com o

desenvolvimento das ciências exatas (ex: física newtoneana)

 Nesta época pensava-se que tudo poderia ser explicado por meio de leis físico-químicas

 Os finalistas acreditavam que a evolução biológica tende a mover-se em direção a um perfeição cada vez maior

 Esta tendência geral era movida por uma força interna de cada espécie

Primeiras explicações para a evolução



Duas correntes de explicação de como a evolução

ocorre ganharam importância ao final do séc. XIX

1.

Transmutacionismo

Transmutacionismo



Apoia-se no princípio do essencialismo

 Os tipos (espécies) são constantes e as variações dentro dos tipos são irrelevantes

 As mudanças só podem acontecer com o surgimento de novos tipos através de “saltos”

 A causa destes “saltos” são mutações individuais que levam a grandes alterações morfológicas

(macromutações)

 O suporte desta teoria seria a descontinuidade de formas apresentada pela biodiversidade atual

Transmutacionismo



O avanço da ciência trouxe argumentos contra o

transmutacionismo

 Ausência de evidências da existência dos macromutantes que não deram certo (a maioria)

 Avanço do pensamento populacional

O novo tipo teria dificuldades de se multiplicar em meio às formas pré-existentes

 Desenvolvimento da taxonomia

Transformacionismo



Não tem base essencialista, porém assume alguns

aspectos finalistas



Afirmava que o tipo se transformaria gradualmente

com o passar do tempo



Duas correntes divergiam quanto ao que dirigia as

modificações:

1. Ambiente

Transformacionismo



A corrente que acreditava no ambiente como causa

das modificações era chamada de Lamarckiana

 O nome vem de seu principal defensor: Jean Baptist Lamarck

 Esta teoria propõe que o material genético do indivíduo é “plástico” (moldável pelas pressões ambientais)

 A forma que este material genético é moldado seguiria a lei

do uso e desuso:

“Estruturas mais funcionais se aperfeiçoariam e aquelas menos

Transformacionismo



A corrente que acreditava na busca pela perfeição

era conhecida pela teoria de ortogênese

 Propõe que todos os organismos têm a tendência natural de se aperfeiçoar

 Novos tipos são formas aperfeiçoadas das anteriores



O transformacionismo entra em declínio com a

elucidação dos padrões de herança

 A genética mendeliana não permite a plasticidade do material genético

 Experimentos de Weismann também rejeitam a idéia de transmissão de caracteres hereditários

Teoria Darwiniana de evolução



O modelo de evolução biológica por meio

da seleção natural apoia-se em 5 fatos e

3 inferências:

1º Fato

 Na ausência de restrições, as populações tendem a aumentar exponencialmente

 Este fato foi verificado por Malthus em seu ensaio sobre as populações

Teoria Darwiniana de evolução

2º Fato

 O tamanho das populações tendem a permanecer estável naturalmente

 Flutuações sazonais podem ocorrer, mas a longo prazo o tamanho é constante

3º Fato

 Os recursos disponíveis para uma espécie são limitados

 Observação também citada no ensaio de Malthus sobre as populações

Teoria Darwiniana de evolução

1ª Inferência

 Existe uma intensa competição entre os membros de uma espécie

Teoria Darwiniana de evolução

4º Fato

 Não existem dois indivíduos iguais numa população

 Observação já relatada por taxonomistas e criadores de animais

Teoria Darwiniana de evolução

2ª Inferência

 Os indivíduos da população possuem diferentes probabilidades de sobrevivência numa população

Teoria Darwiniana de evolução

5º Fato

 Muitas das diferenças entre os indivíduos de uma população são hereditárias

Teoria Darwiniana de evolução

3ª Inferência

 Quando uma população é submetida à seleção natural, o resultado são populações sob modificação (evolução)

Desdobramentos do darwinismo



O avanço da ciência tornou inedequadas as

correntes transmutacionistas e transformacionista



A teoria darwiniana tornou-se a única capaz de

explicar a evolução biológica



Quais foram os pontos-chave da teoria

darwiniana?

 A importância da variação dentro das populações

 A seleção natural agindo sobre cada população de forma independente

Evolução por seleção natural

 Darwin propôs que a evolução por meio de seleção natural apresenta dois componentes temporais:

1º Componente (“pré-seleção”)

 Abrange todos os fatores envolvidos com a geração da variação dentro das populações

 Os principais fatores são:

 Mutações

 Recombinação gênica

Evolução por seleção natural

2º Componente

 Abrange aspectos relacionados com a sobrevivência e/ou reprodução dos indivíduos da população

 Se cada indivíduo é diferente, cada um tem uma habilidade de sobreviver naquele ambiente

 Eles variam na capacidade encontrar parceiros e deixar descendentes

Evolução por seleção natural



Os individuos que tem maior probabilidade de deixar

descendentes são os mais “aptos” (maior fitness)

 Ao longo das gerações os indivíduos com menores habilidades são eliminados ou não se reproduzem

Evolução por seleção natural



A cada geração o ambiente determina quem são

os mais adaptados

 A cada geração o “jogo” recomeça (não existe um princípio finalista na seleção natural)

 Não há uma tendência em se gerar variações mais adaptativas



Fatores estocásticos podem mudar o curso do

processo evolutivo

 A eliminação de indivíduos por catástrofes naturais não “escolhe” suas vítimas

 Já a permanência dos sobreviventes está sobre efeito da seleção natural

Desdobramentos do Darwinismo



A teoria darwiniana de evolução biológica se

apóia em 5 premissas principais:

1. As espécies não são constantes

2. Todos os organismos descendem de um ancestral comum

3. A evolução é gradual

4. As espécies tendem a se multiplicar (diversificar)

Desdobramentos do Darwinismo



O princípio de anagênese proposto por Darwin

coloca as populações como unidades operacionais

 As populações se modificam ao longo das gerações

 As modificações são o resultado da seleção natural agindo sobre a variação herdável (genética)

 Em cada população a seleção natural age de maneira

diferente, moldando cada população de maneira diferente

 A forma com que a seleção molda a variação das populações pode se alterar ao longo das gerações

Desdobramentos do Darwinismo



Apenas a seleção natural é capaz de moldar a

variabilidade genética numa população?

A resposta é não



De maneira geral , existem cinco fatores que

influenciam a distribuição dos alelos numa população

 Acasalamentos não-aleatórios

 Mutações e recombinações

 Deriva Genética