A Teoria Evolucionaria Precisa Ser Repensada

A teoria evolucionaria precisa ser repensada? Os pesquisadores estão divididos sobre quais processos devem ser considerados fundamentais. Imagem: Ciclídeos do Lago Tanganyika (à esquerda) e do Lago Malawi (à direita) evoluíram formas semelhantes do corpo. A teoria evolucionaria precisa ser repensada? Sim, urgentemente. Sem uma estrutura evolucionaria estendida, a teoria negligencia processos-chave, dizem Kevin Laland e colegas. Charles Darwin concebeu a evolução pela seleção natural sem saber que os genes existem. Atualmente, a teoria evolucionaria mainstream passou a se concentra quase exclusivamente na herança genética e em processos que mudam as freqüências genéticas. Contudo os novos dados provenientes de campos adjacentes estão começando a minar esta posição restrita. Uma visão alternativa da evolução está começando a cristalizaar, na qual os processos pelos quais os organismos crescem e se desenvolvem são reconhecidos como causas da evolução. Acreditamos que a EES vai lançar novas luzes sobre como a evolução funciona. Consideramos que os organismos são construídos em desenvolvimento, e não simplesmente “programados” para serem desenvolvidos por genes. Os seres vivos não evoluem para caber em ambientes pré-existentes, mas co-construir e coenvolve com seus ambientes, no processo de mudança da estrutura dos ecossistemas. O numero de biólogos que pedem mudanças na concepção da evolução está crescendo rapidamente. O forte apoio provem de disciplinas aliadas, particulamente a biologia do desenvolvimento , mas também a genomica, a epigenetica, a ecologia e as ciências sociais. Suponhamos que a biologia evolutiva precisa de revisão para se beneficiar plenamente dessas outras disciplinas. Os dados que sustentam nossa posição se tornam mais fortes a cada dia. No entanto, a mera menção da EEE muitas vezes evoca uma reação emocional, mesmo hostil, entre biólogos evoluciionistas. Muitas vezes, discussões vitais descem em acrimônia, com acusações de confusão ou deturpação. Talvez assombrado pelo espectro do desing inteligente, os biólogos evolucionistas desejam mostrar uma frente unida aos hostis à ciência. Alguns podem temer que eles recebam menos financiamento e reconhecimento se de fora  –   –  como fisiologista ou biólogos de desenvolvimento – desenvolvimento – inundação  inundação em seu campo. Entretanto, outro fator é mais importante: muitos biólogos evolucionistas tradicionais estudam os processos que afirmamos serem negligenciados, mas compreendem-nos

de forma muito diferente (ver ‘Não, tudo está bem’). Esta não é uma tempestade em um slão de chá acadêmico, é uma luta para a própria alma da disciplina. Aqui, nós articulamos a lógica da EEE na esperança de tirar um pouco de calor deste debate e encorajar a discussão aberta das causas fundamentais da mudança evolutiva (ver Informação Complementar). Valores Fundamentais O nucleo da teoria evolutiva atual foi forjado nas décadas de 1930 e 1940. Combinou seleção natural, genética e outros campos em consenso sobre como a evolução ocorre. Esta “síntese moderna” permitiu que o processo evolutivo fosse descr ito matematicamente como freqüências de variantes genéticas em uma mudança populacional ao longo do tempo – como, por exemplo, na disseminação da resistência genética ou vírus mixoma em coelhos. Nas décadas que se seguiram, a biologia evolutiva incorporou desenvolvimentos consistentes com os princípios da síntese moderna. Uma delas é a “teoria neutra”, que enfatiza eventos aleatórios na evolução. No entanto, a teoria evolucionaria padrão (SET) mantem em grande parte as mesmas premissas como a síntese moderna original, que continua a canalizar como as pessoas pensam sobre a evolução. Plasticidade: as borboletas do comodoro surgem com cores diferentes nas estações secas (esquerda) e úmida. A história que SET diz é simples: nova variação surge através de mutação genética aleatória; a herança ocorre através do DNA; e a seleção natural é a única causa da adaptação, o processo pelo qual os organismos se tornam bem adaptados aos seus ambientes. Nessa visão, a complexidade do desenvolvimento biológico – as mudanças que ocorrem como um organismo cresce e envelhece – são de importância secundária, mesmo menor. Em nossa visão, esse foco “centrado em genes” não consegue captar toda a gama de processos que orientam a evolução. As peças em falta incluem como o desenvolvimento físico influencia a geração de variação(viés de desenvolvimento); como o ambiente molda diretamente os traços dos organismos (plasticidade); como os organismos modificam os ambientes (construção de nichos); e como os organismos transmitem mais do que os genes através das gerações (herança extragenetica). Para SET, esses fenômenos são apenas resultados da evolução. Para a EEE, são também causas. Uma visão valiosa das causas da adaptação e do aparecimento de novas características vem do campo da biologia evolutiva evolutiva (‘evo-devo’). Alguns de seus resultados experimentais estão provando difícil de assimilar em SET. particularmente espinhoso é a observação de que muita variação não é aleatória porque os processos de

desenvolvimento geram certas formas mais facilmente do que outros. Por exemplo, entre um grupo de centopéias, cada uma das mais de 1.000 especies tem um numero impar de segmentos de pernas, devido aos mecanismos de desenvolvimento do segmento. Em nossa visão, esse conceito  – viés de desenvolvimento  – ajuda a explicar como os organismos se adaptam aos seus ambientes e se diversificam em muitas espécies diferentes. Por exemplo, os peixes cíclicos no Lago Malawi watão mais intimamente relacionados com outros ciclidos no Lago Malawi do que com aqueles no Lago Tanganica,

mas

as

espécies

em

ambos

os

lagos

têm

formas

de

corpos

surpreendentemente semelhantes. Em cada caso, alguns peixes tem grandes lábios carnudos, outros proeminentes testas, e ainda outras curtas, robustas mandíbulas inferiores. SET explica tais paralelos como evolução convergente: condições ambientais semelhantes selecionam para variação genética aleatória com resultados equivalentes. Este relato requer extraordinária coincidência para explicar as múltiplas formas paralelas que evoluíram independentemente em cada lago. Uma hipótese mais sucinta é que o viés desenvolvimental e a seleção natural trabalham em conjunto. Ao invés de a seleção ser livre para atravessar qualquer possibilidade física, ela é guiada ao longo de rotas especificas abertas pelos processos de desenvolvimento. “Há mais herança do que genes” O numero de espécies em uma linhagem não depende apenas de como a varição genética aleatória é winnowed através de peneiras ambientais diferentes. Ele também depende de propriedades de desenvolvimento que contribuem para a “evolutividade” da linguagem. Em essência, SET trata o ambiente como uma “condição de fundo” , que pode desencadear ou modificar a seleção, mas não é parte do processo evolutivo. Não diferencia entre como os cupins se adaptam aos montículos que eles constroem e, digamos, como os organismos se adaptam às erupções vulcânicas. Consideramos casos como fundamentalmente diferentes. As erupções vulcânicas são eventos idiossincráticos, independentes das ações dos organismos. Em contraste, os cupins constroem e regulam as casas de uma maneira repetitiva, direcional, que é moldada pela seleção do passado e que instiga a seleção futura. Da mesma forma, mamíferos, aves e insetos defendem, mantem e melhoram seus ninhos – respostas adaptativas à construção de ninhos que evoluíram de novo e de novo. Essa “construçõ de nicho”, como o viés de desenvolvimento, significa que os organismos co-dirigem sua própria evolução mudando sistematicamente os ambientes e, assim, influenciando a seleção.

Herança alem dos genes SET tem considerado há muito tempo os mecanismos de herança fora dos genes