Evolução convergente: quando uma boa ideia se move entre as espécies

Jan 14 2021
Organismos não relacionados entre si podem desenvolver atributos físicos semelhantes, mesmo sem trocar notas.
A evolução convergente é vista no surgimento da cor dos olhos azuis em primatas. Wikimedia Commons (CC BY-SA 2.5) /

Você já notou que libélulas , morcegos e condores da Califórnia têm a capacidade de voar, mas não são muito semelhantes de outra forma? Não é muito provável que qualquer um desses animais tenha tido um ancestral comum nos últimos 600 milhões de anos ou mais, e definitivamente nenhum que pudesse içar seu corpo do chão e voar no ar. Mesmo assim, todos desenvolveram a capacidade de voar separadamente. Este é um exemplo maravilhoso do que os cientistas chamam de evolução convergente.

Uma boa ideia é uma boa ideia

A evolução não faz as coisas de propósito; não é sentar-se a uma grande escrivaninha em um escritório de canto em algum lugar tomando decisões aleatórias sobre quais animais botam ovos ou recebem bolsas na barriga. A evolução é o processo de mudança dos organismos ao longo de muitas gerações para se adequar às condições em que vivem. E algumas características, como voar, são particularmente úteis - podem ajudá-lo a capturar presas ou evitar predadores e mover-se facilmente para novas fontes de alimento e nichos ecológicos- então ele evoluiu separadamente em diferentes grupos de animais várias vezes. No entanto, voar não tem a mesma aparência em todos os grupos. Por exemplo, os morcegos desenvolveram uma membrana entre o abdômen, os braços e os dedos para respirar, enquanto os pássaros criam penas ao longo de um membro anterior fundido com os dedos, o que significa que os morcegos podem manobrar suas asas separadamente, enquanto os pássaros precisam se mover juntos. Os insetos voadores apenas criaram asas com seus exoesqueletos.

Portanto, a evolução convergente pode nos dizer muito sobre quais tipos de adaptações funcionam para ajudar as espécies a sobreviver a todas as provações e tribulações que podem enfrentar em um determinado tipo de ambiente - o que os ecologistas chamam de bioma. Por exemplo, na América do Norte, o rato-canguru vive no deserto de Sonora, onde passa os dias escaldantes em uma toca fria e seca e as noites frias do deserto coletando sementes, vegetação e alguns insetos, se puderem pegá-los. Todos no deserto querem comê-los - coiotes, linces, cascavéis, corujas - mas o rato-canguru é rápido e ágil, com pernas traseiras poderosas e audição extremamente sensível, tudo o que o ajuda a sobreviver a um rabo de cavalo difícil - estilo de vida do bioma do deserto da cadeia alimentar. E embora o rato-canguru não tenha uma vida invejável, é eficaz:Dois outros roedores na Terra - o rato australiano saltitante no outback australiano e um pequeno roedor saltador chamado jerboa, nativo dos desertos do norte da África, Ásia e Oriente Médio - evoluíram separadamente, mas de forma incrivelmente semelhante.

Aves que não voam e genômica

Mas como ocorre a evolução convergente? Esta é uma questão mais complicada, e o desenvolvimento de ferramentas genéticas nos últimos 20 anos ajudou a separá-la. Em um estudo de 2019 publicado na Science, um grupo de pesquisadores da Universidade de Harvard analisou o desenvolvimento da ausência de vôo em pássaros - uma característica em pássaros que evoluiu várias vezes - e exatamente como a evolução o puxou para os pinguins da mesma forma que fez em avestruzes.

Pássaros que não voam, ou ratites, não podem voar por alguns motivos: em algum lugar ao longo de sua linhagem, eles perderam sua quilha - o osso que corre perpendicular ao esterno em pássaros voadores aos quais os músculos peitorais se prendem - e eles têm membros anteriores reduzidos , variando de quase ausente no kiwi a ainda óbvio, mas de tamanho reduzido no avestruz.

No entanto, existem muitas maneiras pelas quais características convergentes específicas podem evoluir.

"Antes da genômica, era possível usar ferramentas de desenvolvimento para descobrir se os mesmos ou diferentes mecanismos de desenvolvimento pareciam estar envolvidos em fenótipos convergentes, mas a ideia de níveis de convergência - mesma mutação, mesmo gene ou mesma via - se desenvolveu em grande parte porque é possível procurar no genoma por essas coisas agora ", diz Tim Sackton, diretor de Bioinformática de Harvard. "Nas ratites, por exemplo, pudemos mostrar que as mesmas regiões do genoma que controlam onde e quando certos genes são expressos estão evoluindo repetidamente em aves que não voam, mas isso não parece envolver as mesmas mutações de nucleotídeos."

Evolução Divergente

E sim, onde alguns traços convergem de cantos completamente diferentes do mundo vivo, o oposto também é verdadeiro: a evolução divergente é o processo pelo qual grupos de uma espécie ou organismo começam a desenvolver traços diferentes, por isso se dividindo em espécies separadas. Isso geralmente acontece quando as populações de uma espécie são separadas geograficamente e, com o tempo, elas se adaptam às condições de seu novo local, seja por aumento da pressão de predação ou por fatores abióticos, como uma mudança no clima.

Um famoso exemplo de evolução divergente foi encontrado por Charles Darwin em suas viagens às Ilhas Galápagos em 1836. Os "tentilhões de Darwin", como são agora conhecidos, eram um grupo de tanagres (não verdadeiros tentilhões) que viviam em diferentes ilhas do arquipélago - a principal diferença entre eles é a forma dos seus bicos, que mudou ao longo das gerações devido aos alimentos específicos disponíveis para as aves nas diferentes ilhas.

Agora isso é interessante

Coalas não são os únicos não-humanos com impressões digitais: parentes humanos próximos, como chimpanzés e gorilas, também as têm. Mas, o que é fascinante sobre as impressões humanas e de coala é que elas são quase idênticas e parecem ter evoluído de forma independente .