Trabalho sobre a Origem e Evolução dos Seres Vivos

Sumário
Ecologia, Evolução e Adaptação
Origem e Evolução dos Seres Vivos
O papel da competição na Evolução
Influência da predação sobre o tamanho dos mamíferos
A velocidade da evolução
Alguns exemplos de evolução
 
Ecologia, Evolução e Adaptação
Um dos ensinamentos fundamentais da ecologia consiste em evidenciar as interações recíprocas entre o meio e os seres vivos e a adaptação destes a suas condições de vida. Só as possibilidades de adaptação dos seres vivos a um meio variável asseguram a sobrevivência das espécies e permitem sua extensão geográfica e diversificação.

Origem e Evolução dos Seres Vivos
As condições de meio que reinavam em nosso planeta há alguns bilhões de anos eram muito diferentes das que conhecemos hoje. Permitiram o aparecimento da vida e sua evolução progressiva, sendo que os seres vivos, por sua presença, modificaram pouco a pouco o meio. Berkner e Marshall expuseram uma teoria que explica bem os fenômenos observados e mostra que a evolução nos tempos geológicos antigos pode ser interpretada como uma série de interações entre o oxigênio produzido pelos seres vivos e estes últimos. A existência de estágios críticos que provocavam importantes variações nas propriedades do meio foi imediatamente seguida pelas respostas adaptativas dos seres vivos.

Pode-se atribuir à Terra a idade de cerca de 4,5 bilhões de anos. Existia então uma "pneumatosfera", não estando ainda separadas a hidrosfera e a atmosfera. A separação fez-se há cerca de 3,8 bilhões de anos. A atmosfera primitiva era redutora e continha hidrogênio, amoníaco, vapor de água, metano, gás carbônico. A ausência de oxigênio tornava esta atmosfera permeável aos raios ultravioletas, condição favorável à produção de substâncias tais como os ácidos aminados e as bases como a pirimidina, constituintes fundamentais da matéria viva. Matéria orgânica "abiogênica" pode assim acumular-se em certos lugares favoráveis do oceano primitivo, por exemplo, nas margens, onde ao contato de catalizadores tais como a argila teriam aparecido diversas moléculas mais complexas como as enzimas e sobretudo a clorofila. 

Estes acontecimentos devem ter se produzido há 2,7 bilhões de anos. Pequenos traços de oxigênio tinham podido aparecer antes, por foto dissociação do vapor d'água sob a ação dos raios ultravioletas. Mas, graças à clorofila, a fotossíntese que se iniciava iria pouco a pouco enriquecer de oxigênio a atmosfera. Os raios ultravioleta atravessam-na facilmente e podem atingir a superfície da Terra. A vida está confinada nas águas pouco profundas e os fósseis conhecidos raros, sendo constituídos por algumas esquizófitas como Eobacterium da África do Sul e Guntflintia do Ontário. Na alta atmosfera o oxigênio se transforma progressivamente em ozônio, formando um anteparo que se torna pouco a pouco bastante denso para reter uma boa parte dos raios ultravioleta de curto comprimento de onda (2.400 a 2.900 A) nocivos à vida. 

Os seres vivos espalham-se, então, pouco a pouco, nos oceanos e se diversificam. A primeira célula de eucariota conhecida data de 1,2 bilhões de anos. Quando o teor de oxigênio é igual a 1% do que existe na atmosfera atual manifesta-se o "efeito Pasteur". Designa-se, assim, o fenômeno que permite às bactérias que podem ser indiferentemente aeróbias ou anaeróbias tornarem-se aeróbias quando a taxa de oxigênio é suficiente. A respiração torna-se então o fenômeno dominante do metabolismo. Este primeiro nível crítico é acompanhado de uma extensão brusca da vida em todos os oceanos. Estamos no Ediacariano, há 0,7 bilhões de anos. Os cnidários e os celomados diversificam-se rapidamente. Um segundo nível crítico é atingido quando o teor de oxigênio da atmosfera chega a 10% de seu valor atual. O anteparo completo de ozônio acha-se então formado. Os raios ultravioletas não atingem mais o solo e a terra firma, é conquistada pela vida. Estamos no Ordoviciano. A evolução vai prosseguir em seguida rapidamente por motivo da exuberância da flora. A taxa atual de oxigênio foi atingida desde o Carbonífero. A partir de então sofreu apenas variações muito pequenas.

O papel da competição na evolução
Um fato notável na evolução é a substituição no curso do tempo de certos grupos zoológicos por outros, que ocupam os mesmo nichos ecológicos. Explica-se assim o desaparecimento da maioria dos grupos de reptes do Secundário, que teriam sido eliminados pelos mamíferos. O mesmo se deu com a substituição dos criptógamos pelas plantas com flores. Os grupos sobreviventes são os que escaparam à concorrência. A evolução dos cefalópodes do grupo dos amonóides no Primário e no Secundário é característica. Aparecem primeiramente os goniatites. Sua extinção corresponde ao desenvolvimento dos ceratites, que atingem o apogeu no fim da Era Primária e desaparecem bruscamente para deixar o lugar aos amonites da Era Secundária. O povoamento da América do Sul pleos mamíferos mostra os mesmos fenômenos de substituição devidos à competição. Se considerado o caso dos pequenos herbívoros do porte dos Roedores, que ocupam nichos ecológicos bem determinados, este papel é desempenhado no Eoceno pelos marsupiais da família dos Polidolídeos. São substituídos pelos ungulados euterianos do tamanho de Roedores, particularmente os Tipoterianos e os Hegetorerianos. Depois são os Roedores Histricomorfors que tomam o lugar e finalmente estes sofrem fortemente a concorrência de espécies vindas da América do Norte (esquilos, ratos, coelhos) a partir do Plioceno, quando a comunicação entre a parte norte e a parte sula da América foi estabelecida.

Influência da predação sobre o tamanho dos mamíferos
Deve-se a Valverde o estudo do tamanho dos mamíferos em função de sua ecologia. O tamanho das espécies não se distribui ao acaso. As relativas aos diversos grupos para diversas regiões têm todas a mesma forma: Há mais espécies pequenas do que grandes. Os predadores ocupam o tamanhos médios. Na Europa, entre 30 cm e 1 m há somente 8 espécies herbívoras, nenhum insetívoro e 16 predadores. Acima e abaixo desse tamanhos há 54 espécies presas para 3 espécies predadoras acima de 1 metro. Todas as espécies que superam o tamanho médio de seu grupo são adaptadas defensivamente, as que não têm adaptações são todas de pequeno tamanho. As espécies presas de grande tamanho são adaptadas à corrida ou então têm um tamanho que as torna capazes de se defenderem. Afastados dos tamanhos médios pela pressão exercida pelos carnívoros, os herbívoros têm tamanhos iguais ou superiores a estes. Em conclusão, se o tamanho dos mamíferos tende a aumentar no curso da evolução, as pequenas espécies presas não podem fazê-lo por motivo da pressão da seleção "exercida pelos carnívoros". As grandes espécies, pelo contrário, aumentam de tamanho para escapar à predação. Existe uma zona de predação total na qual nenhuma espécie presa terrestre pode subsistir. 

Na Europa, entre os 62,5 cm do porco-espinho Hystrix cristata e os 115 cm do corço Capreolus há uma região na qual o único herbívoro é o castor, aquático. Estes fatos podem explicar-se por considerações bioenergéticas. Se chamarmos I um índice de apetência tal que I é igual a energia obtida comendo a presa dividido sobre a energia gasta para capturá-la as probabilidades de uma espécie são inversamente proporcionais a I. Quanto mais um predador tem de gastar energia para capturar a presa menor é o benéfico da captura. A aquisição de meios de defesa passiva (vida endogéia, arborícla ou aquática) é um meio de diminuir o valor de I.

A velocidade da evolução
Alguns dados precisos podem ser obtidos, particularmente no caso das faunas e das floras bem conhecidas e isoladas das ilhas. No atol Henderson (no arquipélago das Pitcairn, no Oceano Pacífico), que tem somente cerca de 30 metros de altura existem plantas, moluscos, insetos e aves endêmicas, que têm no máximo alguns milhões de anos, idade do atol. Nas ilhas Havaí os Lepidópteros do gênero Omiodes são representados por 23 espécies. Ora, cinco delas estão ligadas à bananeira, que era desconhecida no arquipélago, antes de ter sido introduzida pelo homem há cerca de 800 anos. E portanto certo que estas 5 espécies formaram-se em 800 anos (ou menos) a expensas de uma ou de várias outras espécies de Omiodes que viam nas Gramíneas, Leguminosas ou Liliáceas (Zimmermann, 1948).

Alguns exemplos de evolução
A evolução devida ao isolamento geográfico é particularmente espetacular nas ilhas, porque um certo número de peculiaridades dos ecossistemas insulares vêm ainda acentuar o fenômeno. Trata-se primeiramente da redução do número dos indivíduos nas populações, o que acelera as consequências do isolamento. Trata-se em seguida a simplificação das biocenoses e dos ecossistemas, por motivo da uniformidade dos biótopos, o que limita o número de nichos e o número de espécies por nicho. Os predadores de grande tamanho acham-se geralmente ausentes nas ilhas pequenas ou então são representados pelas raças de dimensões menores que as existentes nos ecossistemas continentais equivalentes. A simplificação dos ecossistemas assim realizada modifica os fatores de competição e predação, permitindo por exemplo o aparecimento de aves incapazes de voar. Conhecem-se em certas ilhas do Atlântico pequenos Insetívoros do grupo das musaranhas, os crocíduros, que se diferenciaram em raças gigantes devido à ausência de pequenos carnívoros. Ao mesmo tempo os Roedores do grupo dos arganzes adquiriram igualmente grande tamanho, uma vez que o pequeno tamanho era um meio de defesa em face dos predadores que são aqui ausentes. A grande variabilidade das espécies insulares é considerada como consequência da baixa da pressão de predação.

O isolamento geográfico influi também nos continentes. Nos Pirineus os Coleópteros cavernívolas do gênero Aphaenops formaram mais de trinta espécies e subespécies localizadas numa gruta ou numa numerosa raças endêmicas de vegetais e animais. Em escala maior a majengra Parus major existe em sua forma típica na Europa, na forma cinereus na Índia e numa parte da Ásia Central, na forma menor na China. Existem zonas de superposição entre a raça major e a raça cinereus assim como para as raçãs major e minor mas nas regiões onde estas raças são simpátricas elas não se hibridam e se comportam como espécies diferentes.

Um exemplo de seleção de um genótipo particular por fatores do meio é o da anemia falciforme no homem. Esta anomalia, encontrada sobretudo entre os negros, caracteriza-se pelo aspecto peculiar das hemácias, que têm forma anormal, mais ou menos em crescente. Determinada por um gene Sk semidominante e autossomal, a doença existe em forma grave, frequentemente mortal nos homozigotos Sk/Sk e em forma ligeira nos heterozigotos Sk/sk. A elevada proporção de geterozigotos encontrada em certas regiões da África Oriental e na Índia explica-se pela imunização natural dos indivíduos heterozigotos Sk/sk com relação ao impaludismo, o que explica a conservação do gene.