Experimento de evolução de longo prazo: Evidências do paradigma evolutivo? (1 de 2)

Imagem gerada por IA (acervo de Lexica)

Leia também a Parte 2

por Fazale Rana

12 de novembro de 2009

"Ver é crer". Muitos biólogos evolucionistas apoiam-se neste velho ditado para defender a validade do paradigma evolucionista. Eles afirmam que a evolução deve ser um fato, porque podemos observá-la acontecendo. Podemos ver a evolução em ação. Na verdade, o biólogo de Oxford, Richard Dawkins, defende exatamente isso no seu livro recente, O Maior Espetáculo da Terra, que apresenta o que Dawkins acredita ser a melhor evidência da evolução biológica.

Um exemplo de evolução acontecendo em tempo real é o Long-Term Evolution Experiment (LTEE, Experimento de Evolução de Longo Prazo) conduzido pelo grupo de Richard Lenski, na Michigan State University.

Experimento de Evolução de Longo Prazo

Este estudo, inaugurado em 1988, foi concebido para monitorar mudanças evolutivas em Escherichia coli. O LTEE começou com uma única célula de E. coli que foi usada para gerar doze linhas de células geneticamente idênticas.

Os doze clones da célula progenitora de E. coli foram inoculados separadamente num meio de crescimento mínimo que continha baixos níveis de glicose como única fonte de carbono. Depois de crescer durante a noite, uma alíquota de cada uma das doze culturas foi transferida para meio de crescimento fresco. Este processo tem sido repetido todos os dias há cerca de vinte anos. Ao longo do experimento, alíquotas de células foram congeladas a cada 500 gerações. Essas células congeladas representam uma espécie de “registro fóssil” que pode ser descongelado e comparado com as gerações atuais e passadas de células.

As forças da seleção natural foram cuidadosamente controladas neste experimento. A temperatura, o pH, os nutrientes e a exposição ao oxigênio têm sido constantes nos últimos vinte anos. A fome é o principal desafio enfrentado por essas células.

Lenski e colaboradores notaram mudanças evolutivas nas células, algumas das quais ocorreram em paralelo. Por exemplo, todas as populações evoluíram para aumentar o tamanho das células, crescer mais eficientemente com glicose e crescer mais rapidamente quando transferidas para meios frescos. Essas mudanças fazem sentido dadas as condições de quase inanição das células.

A Evolução das Bactérias é Evidência da Evolução?

Mas será que a evolução da E. coli no LTEE valida o paradigma evolutivo? Não necessariamente. Só porque a evolução é observada rotineiramente não significa que os processos evolutivos possam explicar adequadamente a origem e a história da vida, e toda a gama da biodiversidade.

Gosto de pensar que as mudanças evolutivas se enquadram em uma das cinco categorias.

1. Microevolução refere-se a mudanças que acontecem dentro de uma espécie. Um exemplo clássico seria a mudança na cor das asas da mariposa salpicada em resposta às mudanças nos níveis de poluição no Reino Unido.
2. Especiação ocorre quando uma espécie dá origem a uma espécie irmã intimamente relacionada. Tomemos por exemplo a evolução dos tentilhões nas Ilhas Galápagos a partir de uma espécie ancestral de tentilhões que veio da América do Sul para este arquipélago. Ao chegar, esse tentilhão ancestral evoluiu para uma variedade de espécies que variam principalmente no tamanho do corpo e no tamanho e formato do bico. Tanto a microevolução como a especiação foram repetidamente observadas na natureza e, em minha opinião, não são controversas.
3. Macroevolução refere-se a supostas mudanças que exigem que os processos evolutivos tenham um potencial criativo genuíno. Os exemplos incluem humanos evoluindo de um ancestral primata, baleias evoluindo de um mamífero terrestre semelhante ao lobo e pássaros evoluindo de terópodes. Se a macroevolução ocorreu ou não, define a controvérsia criação/design inteligente/evolução. Sou cético de que a macroevolução seja um processo real que moldou a história da vida. (Acesse aqui, aqui e aqui para ler alguns artigos representativos que ajudam a explicar meu ceticismo.)
4. Evolução química é outro tipo de processo evolutivo sobre o qual sou cético. Este termo refere-se aos processos que presumivelmente geraram as formas de vida iniciais. De acordo com este modelo, a seleção química transformou uma mistura química complexa de compostos simples em entidades protocelulares que evoluíram para produzir as primeiras células verdadeiras. (Gostaria de encaminhar os leitores para o livro de minha autoria com Hugh Ross, Origins of Life [Origens da Vida], para uma explicação detalhada do meu ceticismo sobre a evolução química.)
5. Evolução microbiana, ela ajuda a compreender as mudanças evolutivas associadas ao LTEE que não se enquadram em nenhuma das quatro categorias anteriores. Esses tipos de transformações envolvem mudanças em vírus, bactérias, arqueias e eucariotos unicelulares – mudanças como a aquisição de resistência a antibióticos em bactérias, a capacidade dos vírus de saltar de um hospedeiro para outro (como SARS e HIV) e a emergência de estirpes resistentes aos medicamentos dos parasitas da malária. A evolução microbiana também incluiria a transferência horizontal de genes entre micróbios, o que explica a evolução de bactérias patogênicas a partir de estirpes não patogênicas (como E. coli O157:H7). Mais uma vez, não considero a evolução microbiana particularmente controversa. Existe uma preponderância de evidências para isso, incluindo o LTEE.

Num certo sentido, não é surpreendente que micróbios e vírus unicelulares possam evoluir, dados os seus tamanhos populacionais extremamente grandes e a capacidade de absorver grandes pedaços de DNA do seu ambiente e incorporá-los nos seus genomas.

Só porque os cientistas observaram a microevolução, a especiação e a evolução microbiana não significa que a macroevolução seja necessariamente válida. A escala das mudanças biológicas que ocorrem na microevolução e na especiação é radicalmente diferente daquelas que presumivelmente ocorrem na macroevolução. Como acontece em outras áreas da ciência, os processos que acontecem em um nível não podem ser extrapolados automaticamente para outros níveis sem a validação adequada. Em minha opinião, esta validação não existe para mudanças macroevolutivas. Quanto às alterações microbianas, é difícil sustentar que o que é verdade para os vírus e organismos procarióticos unicelulares seja válido para eucariotas multicelulares complexos. Na verdade, muitos biólogos nem sequer pensam que o conceito de espécie se aplica a bactérias e arqueias da mesma forma que se aplica a organismos multicelulares complexos, se é que se aplica.

O LTEE é um estudo científico notável que revelou e continuará a revelar uma compreensão importante sobre a evolução microbiana. Mas não creio que possa ser considerado uma evidência abrangente do paradigma evolucionista. É uma evidência de que os micróbios podem evoluir e nada mais. No próximo artigo, discutirei trabalhos recentes associados ao LTEE que, na verdade, levantam questões mais amplas sobre a evolução molecular e, consequentemente, o quadro evolutivo.

________________________

Traduzido de Long-Term Evolution Experiment: Evidence for the Evolutionary Paradigm? Part 1 (of 2) (RTB)

Etiquetas:

experimento evolutivo de longo prazo, longa duração - evolucionismo