Definição: O que é Macroevolução?

(Post inspirado em Evolution Academy e Evolução 101)


Macroevolução geralmente se refere a evolução acima do nível espécie. Então, ao invés de focarmos em uma espécie de besouro em especial, uma lente macroevolutiva pode exigir que distanciemos o olhar, para avaliar a diversidade do clado de besouros e sua posição na árvore da vida.

Macroevolução refere-se a evolução de grupos maiores que uma espécie individual.
A história da vida, em grande escala.
Macroevolução engloba as maiores tendências e transformações na evolução, como a origem dos mamíferos e a irradiação das plantas com flores. Padrões macroevolutivos são o que geralmente vemos quando olhamos para a história da vida em larga escala.

Não é necessariamente fácil “ver” a história macroevolutiva; não há relatos em primeira mão para serem lidos. Ao contrário, nós reconstruímos a história da vida usando todas as evidências disponíveis: geologia, fósseis e organismos vivos.

Uma vez que tenhamos descoberto qual evento evolutivo aconteceu, podemos tentar descobrir como aconteceu. Assim como na microevolução, mecanismos evolutivos básicos como mutação, migração, deriva genética, e seleção natural estão em funcionamento e podem ajudar a explicar muitos padrões em larga escala na história da vida.

Os mecanismos evolutivos básicos – mutação, migração, deriva genética e seleção natural – podem produzir alterações evolutivas de grande porte se lhes for dado tempo suficiente.



Um processo como mutação pode parecer que acontece em uma escala muito pequena para influenciar um processo tão surpreendente como a irradiação de besouros ou tão grande como a diferença entre um cachorro e um pinheiro, mas não é. A vida na Terra tem acumulado mutações e transmitindo-as através do filtro da seleção natural por 3,8 bilhões de anos – tempo mais do que suficiente para o processo evolutivo produzir sua grandiosa história.

E para terminar, nos dizeres de Fabiano Menegídio

"Depois dessa breve explicação do processo macro-evolutivo, vamos para o real foco desse artigo que é apresentar esse belo vídeo que explica a Micro e Macroevolução de uma forma muito simples, didática e inteligente. Creio que deveria ser propagado pela alta capacidade explicativa e a bela analogia apresentada.

Como cereja do bolo existe uma piada no final do vídeo envolvendo um dos criacionistas nacionais que mais gosto, o Sr. Albertossauro."

Fontes:

Post inspirado em: http://evolutionacademy.bio.br/2013/03/27/micro-e-macroevolucao-de-forma-simples-em-video/

Texto principal copiado de:  http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/VIADefinition.shtml

Evolução a olhos vistos – Exemplo do Lagarto de Parede

É de aceite geral, entre biólogos e muitos outros cientistas, que a evolução das espécies ocorre de forma lenta, ao longo de milhares ou milhões de anos. E esta é uma das grandes dificuldades no ensino de evolução. Porque a noção de “milhões de anos”, para nós humanos que vivemos em média 70 anos, é por demais abstrata. Em outro post eu falarei mais sobre como contornar esta abstração, mas por agora, vamos falar de exemplos que demonstram a evolução em uma escala humana (de uma ou duas gerações de seres humanos).

O primeiro exemplo que vou usar é do Lagarto-de-Parede, comum na Itália e no litoral do Mar Adriático. Em 1971, biólogos moveram 5 pares de adultos deste lagarto para uma ilha em que esta espécie não existia. Trinte e seis anos depois (36 anos), os biólogos retornaram sem ter qualquer idéia se os lagartos tinham sobrevivido ou não. Para a surpresa de todos, não só os lagartos haviam sobrevivido, como haviam sofrido mudanças drásticas em sua anatomia, fisiologia e até mesmo comportamento social. Apenas 36 anos e tantas mudanças!

As mudanças observadas, comparadas com os lagartos da população original, foram: Mudanças no tamanho e forma da cabeça, na força da mordida, desenvolvimento de novas estruturas no trato digestivo e, por fim, aumento nas densidades populacionais. Mas como tais mudanças ocorreram? 

Para isso é preciso entender um pouco o novo habitat em que estes cinco casais foram largados. Primeiro que o novo lar dos lagartos não continham nenhuma outra espécie de lagarto. Segundo que a ilha não possuía os insetos que os lagartos se alimentavam, ou seja, não possuía a presa natural, ou o alimento natural destes lagartos-de-parede. Como os lagartos sobreviveram então se não havia alimento para eles?

Bom. Não haviam os insetos, mas a ilha era toda coberta por uma espécie de planta fibrosa. Alguns lagartos conseguiam se alimentar desta planta e estes tiveram mais filhos (e seus filhos herdaram a capacidade de se alimentar das plantas). Os lagartos que não eram capazes de se alimentar de plantas, morreram de inanição (isso é Seleção natural). Quanto mais forte a mordida, mais fácil é para se alimentar de plantas fibrosas. Assim, a cada geração, alguns indivíduos nasciam com cabeças um pouco maiores que o normal. Como a cabeça maior está associada a uma mordida mais forte, estes indivíduos de cabeça maior tinham mais sucesso em ter filhos (que herdavam a cabeça maior). Desta forma, a cabeça maior, mais longa, com mordida mais forte, foi sendo selecionada ao longo das gerações.

Mas para se alimentar de vegetais, não basta uma boa mordida. Vegetais são de difícil digestão e a maioria dos animais herbivoros possuem sistemas digestivos adequados para lidar com esta digestão. Os sistemas digestivos de herbívoros podem ser caracterizados por duas coisas: 1) o trato digestivo é dividido em câmaras (separadas por válvulas) nas quais ocorre a fermentação da fibra vegetal e 2) o trato digestivo é ocupado por microorganismos que fazem esta fermentação.

A população original de lagartos (carnívora) não possuía nenhuma destas características de tratos digestivos. Mas 36 anos depois, os pesquisadores observaram que os lagartos transferidos para o novo habitat tinham válvulas cecais (que dividiam o trato digestivo em câmaras), e que cada câmara possuía um conjunto de microorganismos que faziam a fermentação das fibras vegetais. Essa é uma mudança drástica! Somente 1% dos répteis do mundo inteiro possuem um sistema digestivo assim e, quero salientar mais uma vez, o lagarto-de-parede não possui este sistema digestivo. Como os lagartos da ilha passaram a ter um sistema digestivo adaptado a digestão de vegetais? Da mesma forma que ocorreram as mudanças na forma e tamanho da cabeça. Alguns lagartos nasciam com o sistema digestivo um pouco mais compartimentalizado, e isso já era uma vantagem enorme na obtenção de nutrientes. Outros eram tolerantes a “infecção” pelos microorganismos que fazem fermentação e isso também conferia uma vantagem nutricional. Em algum momento, indivíduos com o trato digestivo mais compartimentalizado cruzou com indivíduos tolerantes a microorganismos fermentantes e, os filhotes, nasceram com grande vantagem em relação aos indivíduos que só faziam um ou outro. Assim, a cada geração, nascem indivíduos que possuem o sistema digestivo mais compartimentalizado e mais tolerante a microorganismos fermentantes.

Por fim, temos as mudanças na densidade populacional. E essa é mais fácil de entender. Os lagartos das populações originais se alimentam de insetos, ou seja, são caçadores. Eles dependem da habilidade de pegar a presa e, também da disponibilidade de presas. E estes são fatores limitantes na manutenção da baixa densidade populacional. Já os lagartos da ilha em questão, quando, após muitas gerações, a maioria dos indivíduos já eram bem adaptados a se alimentar de vegetais, eles possuíam pela frente não só um alimento em grande abundância, mas também um alimento muito fácil de se obter (afinal, plantas não fogem). Isso permitiu que a densidade populacional aumentasse bastante, pois a disponibilidade de alimento já não era mais um fator limitante.

Para fechar o assunto, quero salientar mais algumas coisas. É importante que o leitor note que as mudanças ocorrem a cada geração, ou seja, os indivíduos, depois que nascem, não mudam (anatômica e fisiologicamente) para se adaptar. O que ocorre é que a cada geração nascem indivíduos um pouco mais adaptados que seus irmãos. Também é importante salientar que, mesmo os lagartos da ilha, mesmo sendo muito diferentes das populações originais, não se são caracterizados como uma nova espécie. Eles podem até vir a se tornar espécies distintas no futuro (quanto mais tempo passar, maior a chance das populações se tornarem incompatíveis reprodutivamente), mas é impossível saber quanto tempo isso levará. Por fim, que este é um exemplo extraordinário de como mudanças anatômicas, fisiológicas e comportamentais podem acontecer em um espaço curto de tempo. E se tais mudanças podem acontecer em apenas 36 anos, imagine o que não aconteceria em 100 anos, 1.000 anos, em 1 milhão de anos ou, mais ainda, 100 milhões de anos (um tempo quase 3 milhões de vezes mais longo que os 36 anos vistos aqui)!

A evolução das espécies em números

Por Júlio César Barros, da Revista Pesquisa FAPESP Online

Agência FAPESP – É possível prever a evolução das espécies usando cálculos matemáticos? De que forma a separação geográfica contribui para a diversidade genética dos seres vivos? Foi em busca dessas respostas que o físico Marcus de Aguiar aplicou modelos teóricos a sistemas biológicos para criar um programa de computador capaz de simular a evolução de populações ao longo de múltiplas gerações e, de quebra, ajudar a entender o papel do espaço físico no surgimento de novas espécies.

Sem deixar o laboratório da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Aguiar e a equipe de pesquisadores liderada por ele simulou virtualmente o acúmulo de transformações pelas quais passou a ave asiática felosa (Phylloscopus trochiloides). Isso só foi possível, diz o professor, graças à enorme quantidade de dados coletados por grupos de cientistas sobre o pássaro. “Comparamos os resultados obtidos através da simulação feita no computador com as informações reunidas ao longo de décadas de observações científicas”, conta.

O grupo sugere no estudo Evolution and stability of ring species, publicado em 12 de março na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que diferenças genéticas não se acumulam apenas quando uma população é forçada ao isolamento geográfico. Como boa parte dos biólogos acredita hoje em dia, o surgimento de novas espécies pode se dar quando o isolamento é apenas parcial ou mesmo sem quaisquer barreiras geográficas.

Há 10 mil anos, com o fim da última era glacial, a população de felosas, que se encontrava até então confinada ao sul do platô tibetano, pôde se espalhar por um território enorme em torno dessa área na direção norte depois que o gelo derreteu e a mata se desenvolveu.

Hoje, exemplares dessa espécie de ave são encontrados numa região muito extensa em forma de anel em torno do platô que, de norte a sul, vai do norte da Rússia à Índia, e de leste a oeste, compreende o litoral da China e o Leste Europeu. O centro dessa área circular, conhecido como platô tibetano, não apresenta condições que permitam a presença deste pássaro.

Ao introduzirem no modelo de computador algumas variantes, como taxas de reprodução, mortalidade, deslocamento ou mutação genética, os cientistas puderam simular a expansão da população de modo semelhante ao que ocorreu após o fim da era do gelo. A população, inicialmente confinada a uma região mais ao sul, cresceu contornando uma barreira, nesse caso o platô. No entanto, os dois extremos da população que voltaram a se encontrar ao norte da barreira não se reconhecem mais. Efetivamente é como se fossem espécies distintas.

“Esse processo evolutivo é descrito de forma bastante realista pelo programa. A importância do trabalho é que, com o modelo, é possível simular o que pode ocorrer no futuro. A previsão da equipe é de que esse anel de pássaros deve realmente ‘especiar’ – se quebrar em espécies distintas – dentro de aproximadamente 30 mil anos”, declara o professor.

Em 2009, o grupo de Aguiar já havia anunciado a criação do modelo matemático que prevê o desenvolvimento das espécies usando a Física Matemática. Para mais informações, leia o artigoBiodiversidade sem fronteiras, publicada na edição 162 da Revista Pesquisa FAPESP, em agosto de 2009.

Imagem retirada de http://www.avianweb.com