A importância do estudo dos fósseis para a evolução está na possibilidade de conhecermos organismos que viveram na Terra em tempos remotos, sob condições ambientais distintas das encontradas atualmente, e que podem fornecer indícios de parentesco com as espécies atuais. Por isso, os fósseis são considerados importantes testemunhos da evolução.
As Teorias evolutivas
Várias teorias evolutivas surgiram, destacando-se , entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin. Atualmente, foi formulada a Teoria sintética da evolução, também denominada Neodarwinismo, que incorpora os conceitos modernos da genética ás idéias essenciais de Darwin sobre seleção natural.
A teoria de Lamarck
Jean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ), naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, em um livro denominado Filosofia zoológica.Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria baseado em duas Leis fundamentais:
Jean-Baptiste Lamarck ( 1744-1829 ), naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, em um livro denominado Filosofia zoológica.Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria baseado em duas Leis fundamentais:
Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem.
Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes.
Lamarck utilizou vários exemplos para explicar sua teoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-se pernaltas devido ao esforço que faziam no sentido de esticar as pernas para evitarem molhar as penas durante a locomoção na água. A cada geração, esse esforço produzia aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após várias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas.
A teoria de Lamarck não é aceita atualmente, pois suas idéias apresentam um erro básico: as características adquiridas não são hereditárias.Verificou-se que as alterações em células somáticas dos indivíduos não alteram as informações genéticas contida nas células germinativas, não sendo, dessa forma, hereditárias.
A teoria de Darwin
Charles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês, desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da moderna teoria sintética: a teoria da seleção natural. Segundo Darwin, os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados, deixando um número maior de descendentes. Os organismos mais bem adaptados são, portanto, selecionados para aquele ambiente.
Os princípios básicos das idéias de Darwin podem ser resumidos no seguinte modo:
Os indivíduos de uma mesma espécie apresentam variações em todos os caracteres, não sendo, portanto, indenticos entre si.
Todo organismo tem grande capacidade de reprodução, produzindo muitos descendentes. Entretanto, apenas alguns dos descendentes chegam à idade adulta.
O número de indivíduos de uma espécie é mantido mais ou menos constante ao longo das gerações.
Assim, há grande "luta" pela vida entre os descendentes, pois apesar de nascerem muitos indivíduos poucos atingem a maturalidade, o que mantém constante o número de indivíduos na espécie.
Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveis ás condições do ambiente onde vivem têm maiores chances de sobreviver, quando comparados aos organismos com variações menos favoráveis.
Os organismos com essas variações vantajosas têm maiores chances de deixar descendentes. Como há transmissão de caracteres de pais para filhos, estes apresentam essas variações vantajosas.
Assim , ao longo das gerações, a atuação da seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o grau de adaptação destes ao meio.
A abordagem de Darwin sobre a evolução era bastante distinta daquela de Lamarck, como pode ser visto no esquema a seguir:
A teoria sintética da evolução
A Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foi formulada por vários pesquisadores durante anos de estudos, tomando como essência as noções de Darwin sobre a seleção natural e incorporando noções atuais de genética. A mais importante contribuição individual da Genética, extraída dos trabalhos de Mendel, substituiu o conceito antigo de herança através da mistura de sangue pelo conceito de herança através de partículas: os genes.
A teoria sintética considera, conforme Darwin já havia feito, a população como unidade evolutiva. A população pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo.
Para melhor compreender esta definição , é importante conhecer o conceito biológico de espécie: agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos.
Quando, nesta definição, se diz potencialmente intercruzantes, significa que uma espécie pode ter populações que não cruzem naturalmente por estarem geograficamente separadas. Entretanto, colocadas artificialmente em contato, haverá cruzamento entre os indivíduos, com descendentes férteis. Por isso, são potencialmente intercruzantes.
A definição biológica de espécie só é valida para organismos com reprodução sexuada, já que, no caso dos organismos com reprodução sexuada, já que, no caso dos organismos com reprodução assexuada, as semelhanças entre características morfológicas é que definem os agrupamentos em espécies.
Observando as diferentes populações de indivíduos com reprodução sexuada, pode-se notar que não existe um indivíduo igual ao outro. Execeções a essa regra poderiam ser os gêmeos univitelínicos, mas mesmo eles não são absolutamente idênticos, apesar de o patrimônio genético inicial ser o mesmo. Isso porque podem ocorrer alterações somáticas devidas á ação do meio.
A enorme diversidade de fenótipos em uma população é indicadora da variabilidade genética dessa população, podendo-se notar que esta é geralmente muito ampla.
A compeensão da variabilidade genética e fenotípica dos indivíduos de uma população é fundamental para o estudo dos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, na realidade, a transformação estatística de populações ao longo do tempo, ou ainda, alterações na freqüência dos genes dessa população. Os fatores que determinam alterações na freqüência dos genes são denominados fatores evolutivos. Cada população apresenta um conjunto gênico, que sujeito a fatores evolutivos , pode ser alterado.
O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim , quanto maior é a variabilidade genética.
Os fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos duas categorias:Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população: mutação gênica, mutação cromossônica , recombinação;Fatores que atuam sobre a variabilidade genética jás estabelecida : seleção natural, migração e oscilação genética.
A integração desses fatores associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de isolamento reprodutivo, quando, então, surgem novas espécies.
Fonte: http://www.biologia-ar.hpg.ig.com.br/
Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes.
Lamarck utilizou vários exemplos para explicar sua teoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-se pernaltas devido ao esforço que faziam no sentido de esticar as pernas para evitarem molhar as penas durante a locomoção na água. A cada geração, esse esforço produzia aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após várias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas.
A teoria de Lamarck não é aceita atualmente, pois suas idéias apresentam um erro básico: as características adquiridas não são hereditárias.Verificou-se que as alterações em células somáticas dos indivíduos não alteram as informações genéticas contida nas células germinativas, não sendo, dessa forma, hereditárias.
A teoria de Darwin
Charles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês, desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da moderna teoria sintética: a teoria da seleção natural. Segundo Darwin, os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados, deixando um número maior de descendentes. Os organismos mais bem adaptados são, portanto, selecionados para aquele ambiente.
Os princípios básicos das idéias de Darwin podem ser resumidos no seguinte modo:
Os indivíduos de uma mesma espécie apresentam variações em todos os caracteres, não sendo, portanto, indenticos entre si.
Todo organismo tem grande capacidade de reprodução, produzindo muitos descendentes. Entretanto, apenas alguns dos descendentes chegam à idade adulta.
O número de indivíduos de uma espécie é mantido mais ou menos constante ao longo das gerações.
Assim, há grande "luta" pela vida entre os descendentes, pois apesar de nascerem muitos indivíduos poucos atingem a maturalidade, o que mantém constante o número de indivíduos na espécie.
Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveis ás condições do ambiente onde vivem têm maiores chances de sobreviver, quando comparados aos organismos com variações menos favoráveis.
Os organismos com essas variações vantajosas têm maiores chances de deixar descendentes. Como há transmissão de caracteres de pais para filhos, estes apresentam essas variações vantajosas.
Assim , ao longo das gerações, a atuação da seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o grau de adaptação destes ao meio.
A abordagem de Darwin sobre a evolução era bastante distinta daquela de Lamarck, como pode ser visto no esquema a seguir:
A teoria sintética da evolução
A Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foi formulada por vários pesquisadores durante anos de estudos, tomando como essência as noções de Darwin sobre a seleção natural e incorporando noções atuais de genética. A mais importante contribuição individual da Genética, extraída dos trabalhos de Mendel, substituiu o conceito antigo de herança através da mistura de sangue pelo conceito de herança através de partículas: os genes.
A teoria sintética considera, conforme Darwin já havia feito, a população como unidade evolutiva. A população pode ser definida como grupamento de indivíduos de uma mesma espécie que ocorrem em uma mesma área geográfica, em um mesmo intervalo de tempo.
Para melhor compreender esta definição , é importante conhecer o conceito biológico de espécie: agrupamento de populações naturais, real ou potencialmente intercruzantes e reprodutivamente isolados de outros grupos de organismos.
Quando, nesta definição, se diz potencialmente intercruzantes, significa que uma espécie pode ter populações que não cruzem naturalmente por estarem geograficamente separadas. Entretanto, colocadas artificialmente em contato, haverá cruzamento entre os indivíduos, com descendentes férteis. Por isso, são potencialmente intercruzantes.
A definição biológica de espécie só é valida para organismos com reprodução sexuada, já que, no caso dos organismos com reprodução sexuada, já que, no caso dos organismos com reprodução assexuada, as semelhanças entre características morfológicas é que definem os agrupamentos em espécies.
Observando as diferentes populações de indivíduos com reprodução sexuada, pode-se notar que não existe um indivíduo igual ao outro. Execeções a essa regra poderiam ser os gêmeos univitelínicos, mas mesmo eles não são absolutamente idênticos, apesar de o patrimônio genético inicial ser o mesmo. Isso porque podem ocorrer alterações somáticas devidas á ação do meio.
A enorme diversidade de fenótipos em uma população é indicadora da variabilidade genética dessa população, podendo-se notar que esta é geralmente muito ampla.
A compeensão da variabilidade genética e fenotípica dos indivíduos de uma população é fundamental para o estudo dos fenômenos evolutivos, uma vez que a evolução é, na realidade, a transformação estatística de populações ao longo do tempo, ou ainda, alterações na freqüência dos genes dessa população. Os fatores que determinam alterações na freqüência dos genes são denominados fatores evolutivos. Cada população apresenta um conjunto gênico, que sujeito a fatores evolutivos , pode ser alterado.
O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim , quanto maior é a variabilidade genética.
Os fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos duas categorias:Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população: mutação gênica, mutação cromossônica , recombinação;Fatores que atuam sobre a variabilidade genética jás estabelecida : seleção natural, migração e oscilação genética.
A integração desses fatores associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de isolamento reprodutivo, quando, então, surgem novas espécies.
Fonte: http://www.biologia-ar.hpg.ig.com.br/
Evolução dos Seres Vivos
Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), cientista francês, acreditava que os seres vivos tinham de se transformar para melhor se adaptarem ao ambiente. Assim, ele explicava que as girafas, no passado, tinham pescoço curto e, à medida que escasseava o alimento mais rasteiro, eram forçadas a esticar o pescoço para comer as folhas do alto das árvores. Com isso, o pescoço foi se desenvolvendo pelo uso freqüente e a característica adquirida (pescoço cada vez mas longo) foi se transmitindo aos descendentes, de geração em geração. Depois de séculos, as girafas tinham, então, o longo pescoço que observamos nas girafas atuais.
Essa hipótese, para explicar como se desenvolveu o longo pescoço das girafas, não é aceita pela ciência. Você verá a seguir por que ela é considerada incorreta.
Os últimos dinossauros desapareceram há cerca de 65 milhões de anos e os primeiros seres da nossa espécie só surgiram no planeta há aproximadamente 200 mil anos. Nenhum ser humano, portanto, jamais conviveu com os dinossauros.
Os dinossauros dominaram a Terra
Os dinossauros dominaram a Terra durante aproximadamente 140 milhões de anos. Tinham formas e tamanhos diferentes. Alguns viviam em manadas. Uns eram herbívoros, outros carnívoros.
O Tyrannosaurus rex, era um temido predador. Com seus quinze metros de comprimento e dentes serreados de até dezoito centímetros, pertencia ao grupo dos terópodes. Os terópodes eram carnívoros e andavam sobre as duas patas posteriores. Suas patas anteriores (braços) eram curtas e a cabeça grande suportava longas mandíbulas.
Com a cabeça ocupando um terço do corpo, o Triceratops pesava até cinco toneladas e tinha nove metros de comprimentos. Era o maior dinossauro do grupo dos ceratopsídeos, dinossauros com chifres e um folho no pescoço. Os ceratopsídeos eram herbívoros e andavam em manadas.
Com 26 metros de comprimento e quinze toneladas de peso, o Diplodocus pertencia ao grupo dos saurópodes, os maiores animais que já habitaram a Terra. Eles eram herbívoros.
Os estegossauros pertenciam ao grupo de dinssauros que possuíam fileiras de placas nas costas e enormes espinhos na causa. Tinham cabeça e cérebro muito pequenos em relação ao corpo e também eram herbívoros.
Outros animais e plantas do passado
Além dos dinossauros, temos conhecimento da existência de outros animais e plantas do passado, como, por exemplo, o Arqueópterix, as samambaias gigantes e os ictiossauros. Os cientistas ainda tem dúvidas se o Arqueópterix foi um réptil do passado, um dinossauro com asas ou uma ave primitiva. A primeira hipótese é a que parece ser a mais provável.
O que é um fóssil?
Hoje podemos conhecer paisagens e seres vivos da Terra primitiva reconstituídos em histórias fantásticas de filmes e revistas. Mas, cientificamente, como podemos saber se esses seres existiram mesmo? Quais eram as suas formas e os seus tamanhos?
A descoberta de ossos, dentes ou esqueletos inteiros de animais extintos, enterrados no solo ou incrustados em rochas, é que tornou possível esse conhecimento.
A esse tipo de restos ou simples vestígios (exemplo: pegadas) de seres vivos chamamos fóssil. Estudando os fósseis, podemos descobrir como eram esses seres e como viviam.
Raramente são encontrados fósseis de animais ou plantas inteiros. Em geral, só partes duras, como ossos, conchas e carapaças, ficam incrustadas na rocha. Algumas vezes, os poros dos ossos são preenchidos por minerais como a calcita, por exemplo, mantendo-se assim a forma original. Em outros casos, ocorre a substituição completa do material original por minerais como a sílica.
Há também outro tipo de fossilização muito importante, que é a preservação dos próprios animais e de plantas em âmbar. Esses organismos foram englobados pela resina de um certo tipo de planta há milhões de anos. Claro que só animais menores foram fossilizados dessa forma, pois não conseguiram escapar das gotas de resina. Mesmo pequenos vertebrados, no entanto, já foram encontrados dentro das pedras amarelas e translúcidas de âmbar.
A importância dos fósseis
Estudando os fósseis e comparando-os com os seres atuais, os cientistas descobriram que os animais e os vegetais foram se modificando através dos tempos. Enquanto alguns tipos se extinguiram, outros sofreram transformações, dando origem aos que conhecemos atualmente.
O estudo dos fósseis auxilia a compreensão das modificações sofridas pelas espécies de seres vivos através dos séculos.
Seres vivos e adaptação
O rato-canguru é um pequeno roedor que vive no deserto. Durante o dia, esconde-se em tocas profundas e relativamente frias, saindo apenas à noite em busca do alimento. As fezes desse rato são relativamente secas e seus rins produzem uma urina muito concentrada, com pouca água. Não possuem glândulas sudoríparas e, portanto, não suam.
Nos desertos, o dia costuma ser muito quente e a disponibilidade de água é pequena. Escondendo-se de dia em tocas frias e perdendo pouca água através de fezes secas e de urina concentrada, além de não suar, o rato-canguru consegue viver e se reproduzir no deserto. Diz-se, então, que ele está adaptado às condições desérticas, isto é, possui uma série de características que contribuem para a sua sobrevivência e reprodução naquele ambiente.
Da mesma maneira, as raposas do Ártico estão adaptadas para viver naquele ambiente, onde o frio é muito intenso. Entre outras características, esses animais possuem muitos pêlos longos e lanosos e uma grossa camada de gordura sob a pele. Esses pêlos e a camada gordurosa dificultam muito as perdas de calor para o meio, contribuindo para a manutenção de temperatura do corpo.
Mas ratos-cangurus provavelmente não sobreviveriam no Ártico, nem raposas-árticas no deserto. Na natureza, s seres vivos estão adaptados ao ambiente em que vivem. Num outro ambiente ou quando o ambiente em que vivem muda, as mesmas características que lhe eram favoráveis podem se mostrar inúteis e até mesmo prejudiciais.
Por isso quando vemos informações através dos meios de comunicação que uma região vai ser inundada, por exemplo, para a construção de uma usina hidrelétrica e que o meio-ambiente sofrerá conseqüências, estamos falando que os animais adaptados àquela região provavelmente irão morrer em razão da mudança de habitat e condições climáticas.
O conceito de seleção natural
Em uma cidade inglesa chamada Manchester, em meados do século XIX, antes da industrialização da cidade, viviam mariposas de uma certa espécie: algumas claras e outras escuras. Mas o número de mariposas claras era muito maior.
Depois que a cidade se industrializou, verificou-se o contrário: o número de mariposas escuras passou a ser muito maior. O que teria acontecido?
Antes da industrialização da cidade, o ar não era poluído. Não havia fuligem escura das fábricas; os troncos das árvores eram recobertos por liquens claros. Nesse ambiente de "fundo claro", as mariposas claras passavam mais despercebidas do que as escuras, quando posavam, por exemplo, numa árvore. Assim, pássaros insetívoros visualizavam melhor e devoravam mais as mariposas escuras. Dai, o grande números de mariposas claras em relação às escuras. A coloração clara era, portanto, uma característica favorável para as mariposas que viviam naquele ambiente.
Mas veio a industrialização. E o ambiente mudou. A poluição praticamente eliminou os claros liquens que recobriam o tronco das árvores. A fuligem contribuiu para dotar o ambiente de um "fundo escuro". Nessa nova situação, eram as mariposas escuras que passavam mais despercebidas; as claras, facilmente identificadas pelos pássaros, eram mas devoradas. O número de mariposas escuras, então, se tornou maior e a sua coloração passou a representar a característica favorável.
Pelo exposto acima, podemos concluir que as mariposas apresentavam uma variabilidade de cores: algumas eram claras e outras eram escuras. O ambiente atuou selecionando essa variabilidade: antes da industrialização da cidade, as mariposas claras eram as mais bem adaptadas ao meio; tinham maiores chances de sobreviver e de gerar um maior número de descendentes. Depois da industrialização da cidade, o ambiente mudou e o critério de seleção também mudou: as mariposas escuras é que passaram a ser as mais bem adaptadas ao meio.
Chama-se seleção natural esse mecanismo de o ambiente selecionar os organismos que nele vivem; os indivíduos portadores de características favoráveis tem maior chance de sobreviver e deixar descendentes férteis, enquanto os portadores de características desfavoráveis tendem a ser eliminados, pois terão menos chances.
O conceito de seleção natural foi idealizado pelo cientista inglês Charles Darwin. A teoria da evolução tornou-se realmente aceitável para o mundo científico somente depois do trabalho desse cientista.
O que é evolução?
O processo de transformação pelo qual passam os seres vivos, incluindo a origem de novas espécies e a extinção de outras através dos tempos, chama-se evolução. Esse processo vem acontecendo desde que a vida surgiu na Terra.
Como vimos no capítulo anterior, acredita-se que os primeiros seres vivos surgiram no mar há mais ou menos 3,5 bilhões de anos. Eram seres relativamente simples, unicelulares e heterotróficos.
Milhões de anos depois surgiram os seres unicelulares que já fabricavam seus próprios alimentos, usando a luz como fonte de energia. Muito tempo depois é que apareceram os seres pluricelulares, como as plantas e os animais.
Mas como surgem as diferentes características existentes entre uma espécie e outra de seres vivos? Mesmo entre seres de uma mesma espécie, por que, por exemplo, algumas mariposas são claras e outras escuras?
As várias características de um ser vivo são determinadas pelo material genético existente em suas células. Esse material genético compreende o conjunto dos genes que esse ser vivo possui. Os genes são formados pro substâncias chamadas de ácidos nucléicos. Simplificando, podemos dizer que temos, por exemplo, genes que determinam a cor dos nossos olhos, genes responsáveis pela cor de nossa pele, etc.
Acontece que os vários genes de um indivíduo podem ter sua estrutura alterada de maneira espontânea ou pela ação, por exemplo, de certas substâncias. Essas alterações que o material genético pode sofrer são chamadas de mutações.
As mutações permitem, então, o surgimento de características novas, que podem ser favoráveis ou não para a adaptação de um organismo no ambiente em que vive. Por meio da seleção natural, o ambiente modela uma determinada espécie, preservando os organismos que possuem características favoráveis para viver nele e permitindo que essas características sejam transmitidas a seus descendentes.
Reprodução sexuada e variabilidade genética
Não só as mutações proporcionam variabilidade genética. A reprodução sexual também propicia uma grande mistura genética. Um indivíduo (macho ou fêmea) tem capacidade de produzir muitos tipos diferentes de gametas. Cada gameta irá unir-se - misturar seu material genético - a outro, que terá outra cominação genética, e assim por diante.
Pense numa cadela, por exemplo, que tenha várias ninhadas, cada uma de um pai, um macho, diferente. Resultado: poderão nascer filhotes muito diferentes uns dos outros, quanto ao tamanho, cor, tipo de pêlos, etc.
Conclusão
Os seres vivos se transformam ao longo dos séculos. As mutações e a reprodução sexuada, por exemplo, podem alterar as suas características; estas podem ser transmitidas de geração a geração.
O ambiente seleciona os seres que nele vivem. Indivíduos de uma determinada espécie, que possuam características favoráveis, tendem a sobreviver e deixar descendentes férteis, enquanto outros que não tem essas características tendem a ser eliminados, pois terão menores chances.
Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), cientista francês, acreditava que os seres vivos tinham de se transformar para melhor se adaptarem ao ambiente. Assim, ele explicava que as girafas, no passado, tinham pescoço curto e, à medida que escasseava o alimento mais rasteiro, eram forçadas a esticar o pescoço para comer as folhas do alto das árvores. Com isso, o pescoço foi se desenvolvendo pelo uso freqüente e a característica adquirida (pescoço cada vez mas longo) foi se transmitindo aos descendentes, de geração em geração. Depois de séculos, as girafas tinham, então, o longo pescoço que observamos nas girafas atuais.
Essa hipótese, para explicar como se desenvolveu o longo pescoço das girafas, não é aceita pela ciência. Você verá a seguir por que ela é considerada incorreta.
Os últimos dinossauros desapareceram há cerca de 65 milhões de anos e os primeiros seres da nossa espécie só surgiram no planeta há aproximadamente 200 mil anos. Nenhum ser humano, portanto, jamais conviveu com os dinossauros.
Os dinossauros dominaram a Terra
Os dinossauros dominaram a Terra durante aproximadamente 140 milhões de anos. Tinham formas e tamanhos diferentes. Alguns viviam em manadas. Uns eram herbívoros, outros carnívoros.
O Tyrannosaurus rex, era um temido predador. Com seus quinze metros de comprimento e dentes serreados de até dezoito centímetros, pertencia ao grupo dos terópodes. Os terópodes eram carnívoros e andavam sobre as duas patas posteriores. Suas patas anteriores (braços) eram curtas e a cabeça grande suportava longas mandíbulas.
Com a cabeça ocupando um terço do corpo, o Triceratops pesava até cinco toneladas e tinha nove metros de comprimentos. Era o maior dinossauro do grupo dos ceratopsídeos, dinossauros com chifres e um folho no pescoço. Os ceratopsídeos eram herbívoros e andavam em manadas.
Com 26 metros de comprimento e quinze toneladas de peso, o Diplodocus pertencia ao grupo dos saurópodes, os maiores animais que já habitaram a Terra. Eles eram herbívoros.
Os estegossauros pertenciam ao grupo de dinssauros que possuíam fileiras de placas nas costas e enormes espinhos na causa. Tinham cabeça e cérebro muito pequenos em relação ao corpo e também eram herbívoros.
Outros animais e plantas do passado
Além dos dinossauros, temos conhecimento da existência de outros animais e plantas do passado, como, por exemplo, o Arqueópterix, as samambaias gigantes e os ictiossauros. Os cientistas ainda tem dúvidas se o Arqueópterix foi um réptil do passado, um dinossauro com asas ou uma ave primitiva. A primeira hipótese é a que parece ser a mais provável.
O que é um fóssil?
Hoje podemos conhecer paisagens e seres vivos da Terra primitiva reconstituídos em histórias fantásticas de filmes e revistas. Mas, cientificamente, como podemos saber se esses seres existiram mesmo? Quais eram as suas formas e os seus tamanhos?
A descoberta de ossos, dentes ou esqueletos inteiros de animais extintos, enterrados no solo ou incrustados em rochas, é que tornou possível esse conhecimento.
A esse tipo de restos ou simples vestígios (exemplo: pegadas) de seres vivos chamamos fóssil. Estudando os fósseis, podemos descobrir como eram esses seres e como viviam.
Raramente são encontrados fósseis de animais ou plantas inteiros. Em geral, só partes duras, como ossos, conchas e carapaças, ficam incrustadas na rocha. Algumas vezes, os poros dos ossos são preenchidos por minerais como a calcita, por exemplo, mantendo-se assim a forma original. Em outros casos, ocorre a substituição completa do material original por minerais como a sílica.
Há também outro tipo de fossilização muito importante, que é a preservação dos próprios animais e de plantas em âmbar. Esses organismos foram englobados pela resina de um certo tipo de planta há milhões de anos. Claro que só animais menores foram fossilizados dessa forma, pois não conseguiram escapar das gotas de resina. Mesmo pequenos vertebrados, no entanto, já foram encontrados dentro das pedras amarelas e translúcidas de âmbar.
A importância dos fósseis
Estudando os fósseis e comparando-os com os seres atuais, os cientistas descobriram que os animais e os vegetais foram se modificando através dos tempos. Enquanto alguns tipos se extinguiram, outros sofreram transformações, dando origem aos que conhecemos atualmente.
O estudo dos fósseis auxilia a compreensão das modificações sofridas pelas espécies de seres vivos através dos séculos.
Seres vivos e adaptação
O rato-canguru é um pequeno roedor que vive no deserto. Durante o dia, esconde-se em tocas profundas e relativamente frias, saindo apenas à noite em busca do alimento. As fezes desse rato são relativamente secas e seus rins produzem uma urina muito concentrada, com pouca água. Não possuem glândulas sudoríparas e, portanto, não suam.
Nos desertos, o dia costuma ser muito quente e a disponibilidade de água é pequena. Escondendo-se de dia em tocas frias e perdendo pouca água através de fezes secas e de urina concentrada, além de não suar, o rato-canguru consegue viver e se reproduzir no deserto. Diz-se, então, que ele está adaptado às condições desérticas, isto é, possui uma série de características que contribuem para a sua sobrevivência e reprodução naquele ambiente.
Da mesma maneira, as raposas do Ártico estão adaptadas para viver naquele ambiente, onde o frio é muito intenso. Entre outras características, esses animais possuem muitos pêlos longos e lanosos e uma grossa camada de gordura sob a pele. Esses pêlos e a camada gordurosa dificultam muito as perdas de calor para o meio, contribuindo para a manutenção de temperatura do corpo.
Mas ratos-cangurus provavelmente não sobreviveriam no Ártico, nem raposas-árticas no deserto. Na natureza, s seres vivos estão adaptados ao ambiente em que vivem. Num outro ambiente ou quando o ambiente em que vivem muda, as mesmas características que lhe eram favoráveis podem se mostrar inúteis e até mesmo prejudiciais.
Por isso quando vemos informações através dos meios de comunicação que uma região vai ser inundada, por exemplo, para a construção de uma usina hidrelétrica e que o meio-ambiente sofrerá conseqüências, estamos falando que os animais adaptados àquela região provavelmente irão morrer em razão da mudança de habitat e condições climáticas.
O conceito de seleção natural
Em uma cidade inglesa chamada Manchester, em meados do século XIX, antes da industrialização da cidade, viviam mariposas de uma certa espécie: algumas claras e outras escuras. Mas o número de mariposas claras era muito maior.
Depois que a cidade se industrializou, verificou-se o contrário: o número de mariposas escuras passou a ser muito maior. O que teria acontecido?
Antes da industrialização da cidade, o ar não era poluído. Não havia fuligem escura das fábricas; os troncos das árvores eram recobertos por liquens claros. Nesse ambiente de "fundo claro", as mariposas claras passavam mais despercebidas do que as escuras, quando posavam, por exemplo, numa árvore. Assim, pássaros insetívoros visualizavam melhor e devoravam mais as mariposas escuras. Dai, o grande números de mariposas claras em relação às escuras. A coloração clara era, portanto, uma característica favorável para as mariposas que viviam naquele ambiente.
Mas veio a industrialização. E o ambiente mudou. A poluição praticamente eliminou os claros liquens que recobriam o tronco das árvores. A fuligem contribuiu para dotar o ambiente de um "fundo escuro". Nessa nova situação, eram as mariposas escuras que passavam mais despercebidas; as claras, facilmente identificadas pelos pássaros, eram mas devoradas. O número de mariposas escuras, então, se tornou maior e a sua coloração passou a representar a característica favorável.
Pelo exposto acima, podemos concluir que as mariposas apresentavam uma variabilidade de cores: algumas eram claras e outras eram escuras. O ambiente atuou selecionando essa variabilidade: antes da industrialização da cidade, as mariposas claras eram as mais bem adaptadas ao meio; tinham maiores chances de sobreviver e de gerar um maior número de descendentes. Depois da industrialização da cidade, o ambiente mudou e o critério de seleção também mudou: as mariposas escuras é que passaram a ser as mais bem adaptadas ao meio.
Chama-se seleção natural esse mecanismo de o ambiente selecionar os organismos que nele vivem; os indivíduos portadores de características favoráveis tem maior chance de sobreviver e deixar descendentes férteis, enquanto os portadores de características desfavoráveis tendem a ser eliminados, pois terão menos chances.
O conceito de seleção natural foi idealizado pelo cientista inglês Charles Darwin. A teoria da evolução tornou-se realmente aceitável para o mundo científico somente depois do trabalho desse cientista.
O que é evolução?
O processo de transformação pelo qual passam os seres vivos, incluindo a origem de novas espécies e a extinção de outras através dos tempos, chama-se evolução. Esse processo vem acontecendo desde que a vida surgiu na Terra.
Como vimos no capítulo anterior, acredita-se que os primeiros seres vivos surgiram no mar há mais ou menos 3,5 bilhões de anos. Eram seres relativamente simples, unicelulares e heterotróficos.
Milhões de anos depois surgiram os seres unicelulares que já fabricavam seus próprios alimentos, usando a luz como fonte de energia. Muito tempo depois é que apareceram os seres pluricelulares, como as plantas e os animais.
Mas como surgem as diferentes características existentes entre uma espécie e outra de seres vivos? Mesmo entre seres de uma mesma espécie, por que, por exemplo, algumas mariposas são claras e outras escuras?
As várias características de um ser vivo são determinadas pelo material genético existente em suas células. Esse material genético compreende o conjunto dos genes que esse ser vivo possui. Os genes são formados pro substâncias chamadas de ácidos nucléicos. Simplificando, podemos dizer que temos, por exemplo, genes que determinam a cor dos nossos olhos, genes responsáveis pela cor de nossa pele, etc.
Acontece que os vários genes de um indivíduo podem ter sua estrutura alterada de maneira espontânea ou pela ação, por exemplo, de certas substâncias. Essas alterações que o material genético pode sofrer são chamadas de mutações.
As mutações permitem, então, o surgimento de características novas, que podem ser favoráveis ou não para a adaptação de um organismo no ambiente em que vive. Por meio da seleção natural, o ambiente modela uma determinada espécie, preservando os organismos que possuem características favoráveis para viver nele e permitindo que essas características sejam transmitidas a seus descendentes.
Reprodução sexuada e variabilidade genética
Não só as mutações proporcionam variabilidade genética. A reprodução sexual também propicia uma grande mistura genética. Um indivíduo (macho ou fêmea) tem capacidade de produzir muitos tipos diferentes de gametas. Cada gameta irá unir-se - misturar seu material genético - a outro, que terá outra cominação genética, e assim por diante.
Pense numa cadela, por exemplo, que tenha várias ninhadas, cada uma de um pai, um macho, diferente. Resultado: poderão nascer filhotes muito diferentes uns dos outros, quanto ao tamanho, cor, tipo de pêlos, etc.
Conclusão
Os seres vivos se transformam ao longo dos séculos. As mutações e a reprodução sexuada, por exemplo, podem alterar as suas características; estas podem ser transmitidas de geração a geração.
O ambiente seleciona os seres que nele vivem. Indivíduos de uma determinada espécie, que possuam características favoráveis, tendem a sobreviver e deixar descendentes férteis, enquanto outros que não tem essas características tendem a ser eliminados, pois terão menores chances.
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