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quinta-feira, 19 de março de 2020

O menor dinossauro até então descoberto

Em artigo publicado em 11 de março de 2020 no periódico da Nature, cientistas encontraram o menor dinossauro até o momento.
A descoberta se deu no norte de Mianmar, o fóssil do dinossauro trata-se de um crânio que estava preservado em âmbar datado de 99 milhões de anos atrás.
O dinossauro tinha o tamanho do Beija-flor-abelha, o menor pássaro que existe e pesava pouquíssimas gramas.
A descoberta poderá auxiliar no entendimento da evolução das aves a partir dos dinossauros em que tais criaturas passaram a ficar cada vez menores.
O espécime foi descrito como uma espécie nova: Oculudentavis khaungraae.
Para os cientistas que a estudaram, tinha estruturas bizarras em seu crânio, principalmente na órbita ocular. Apresentava um anel escleral para sustentar os olhos e isso fazia com que esses órgãos ficassem projetados para fora do crânio.
O bico apresentava muitos dentes, todos preservados, indicando que a criatura era um predador.


Além de tudo isso, a descoberta evidenciou o potencial dos depósitos de âmbar em revelar características limítrofes do corpo dos vertebrados.

FONTE:
Xing, L., O’Connor, J.K., Schmitz, L. et al. Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar. Nature 579, 245–249 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2068-4
            https://www.bbc.com/portuguese/geral-51860287

quarta-feira, 29 de janeiro de 2020

Sobre a minha tatuagem evolutiva/biológica

Darwin em 1837 desenhou em seu caderno de notas uma espécie de "árvore filogenética", muito tempo antes dos trabalhos de Emil Hans Willi Hennig. Nesta anotação ele já estava pensando sobre o que viria a ser sua teoria da Seleção Natural, um dos alicerces para a teoria da Evolução na qual toda a biodiversidade (Letras A a D) surgiu com modificações a partir de um único ancestral comum (Número 1). Claro que alguns pressupostos do método da sistemática filogenética, como a quebra dos clados em somente dois ramos, não foram retratados corretamente, mas o mais importante aqui é o valor histórico e a concepção de uma ideia válida até hoje.
  
Minha tattoo no antebraço esquerdo
Imagem original da anotação de Darwin em seu caderno de notas de 1837
Foi essa a ideia por trás da minha primeira tatuagem. Procurei gravar na pele essa anotação de Darwin, cujo conceito perdura até hoje, obviamente após vários ajustes posteriores, feitos por diversos pesquisadores.
Por ser evolucionista não poderia deixar de homenagear essa percepção da natureza aos olhos daquele exímio naturalista que embarcou no Beagle e notou o óbvio.
E nada melhor para finalizar essa postagem do que a célebre frase de Theodosius Dobzhansky: "Nada na Biologia faz sentido exceto à luz da evolução.”
Até!

segunda-feira, 3 de junho de 2019

A origem do ouvido interno dos mamíferos


Um dos processos mais belos e instigantes proporcionados pela evolução é, sem dúvida, o surgimento do ouvido interno dos mamíferos.
Atualmente o ouvido interno desse táxon é formado por três ossículos, bastante conhecidos, que são o martelo, estribo e bigorna, estes estão ligados ao tímpano e são responsáveis pela audição, de modo que cada um desses componentes transmitem as ondas de pressão no ar desde o ambiente externo para o cérebro, para que ele possa processar e reconhecer os sons.


A linhagem que dá origem aos mamíferos modernos é o clado Synapsida, este é caracterizado por apresentar uma única fenestra temporal, que nada mais é que um espaço no crânio para inserção muscular, importante para uma melhor maceração do alimento e força na captura de presas.



Tudo começou a cerca de 64 milhões de anos atrás. Os ancestrais dos mamíferos atuais, da linhagem dos Synapsida, assim como os répteis, apresentavam uma maxila inferior formada por vários ossos. O mais anterior era o dentário e um posterior que permitia a articulação dessa maxila com a maxila superior era o quadrado, que se articulava com o articular na região dorsal (articulação Quadrado-Articular).
As forças seletivas em uma direção para o maior consumo de alimentos, devido à tendência evolutiva de maior metabolismo e endotermia, selecionaram linhagens que apresentavam dentários cada vez maiores, assim os ossos que formavam a articulação citada acima (Quadrado-Articular) foram levados mais para trás no crânio.
Chegou um momento crucial em que o osso Quadrado formou a Bigorna, enquanto que o Articular formou o Martelo (o Estribo era o único osso envolvido com a audição nos répteis). O dentário cada vez maior passou a formar completamente a maxila inferior, articulando-se com o crânio superior com o osso Esquamosal (Articulação Dentário-Esquamosal).



Dessa forma os ossículos que hoje formam o ouvido interno dos mamíferos eram originalmente utilizados para a articulação da mandíbula.
Dúvidas, críticas e sugestões: lourivaldias@gmail.com
Até!

quinta-feira, 1 de novembro de 2018

A Biologia Evolutiva


A Biologia Evolutiva tem grande abrangência. Ela pode ser trabalhada em várias áreas, na genética molecular, morfologia, embriologia, bioquímica, etologia, paleontologia, entre outras.
Ainda assim, a Evolução por Seleção Natural pode ser testada em todas as áreas, além disso surge e ainda detêm a condição de unificar a biologia.
Como disse Theodosius Dobzhansky, ilustre geneticista, em sua mais famosa frase:

“Nada na biologia faz sentido, exceto à luz da evolução”

E o que seria a evolução?
Evolução, nada mais é que mudança. Sim. Mudança pura e simplesmente.
Mudança na forma e no comportamento ao longo das gerações. Obviamente que essa mudança afeta as sequências de DNA e por isso a herança é possível.
Ao contrário do que muitos possam pensam, nem todos os tipos de mudanças biológicas estão inclusas nessa definição.
A modificação de um indivíduo ao longo do seu desenvolvimento, como ocorre com as borboletas durante sua metamorfose, não é evolução.
A modificação das espécies em um ecossistema ao longo de um período de, por exemplo, sucessão ecológica, não é evolução.
Em ambos os casos há mudança na forma daquela unidade biológica considerada, porém essa mudança não está relacionada com reprodução diferencial.
Harrison, um pesquisador, em 2001, conceituou a evolução de modo mais específico quando diz que esta é “mudança ao longo do tempo por meio de descendência com modificação”.
Darwin, em 1859, empregou a expressão “descendência com modificação”.
Quando várias gerações transcorrem e uma determinada característica, que é expressa no material genético daquela espécie, muda sua frequência ao longo do tempo, aí sim estamos diante de uma mudança biológica que podemos denominar de evolução.
Mudanças políticas, econômicas, históricas, tecnológicas, teóricas etc não são mudanças evolutivas. Em várias áreas das ciências humanas é possível ouvir o termo evolução para tais mudanças, mas não tem qualquer relação com o termo.
A evolução biológica depende do ambiente e de variantes genéticas, quase aleatórias, que vão ser selecionadas justamente pelo ambiente. Além disso, evolução não é previsível e não tem propósito, como já falei nesse post aqui.
Em um próximo post falarei sobre adaptação.
Críticas, dúvidas e sugestões: lourivaldias@gmail.com
Até!

quinta-feira, 16 de agosto de 2018

Agrupamentos filogenéticos e como são formados


Quando falamos em filogenia devemos começar a entender alguns conceitos básicos. O primeiro é o de que a vida surgiu uma única vez e que a partir desse organismo todos os outros evoluíram. Essa é a ideia básica de Darwin na qual todos os indivíduos descendem de um único ancestral comum.
O outro conceito base é o de homologia. Para comparar homologia devemos comparar órgãos/estruturas de duas espécies ou de dois organismos distintos. Caso essas estruturas tenham: 1) mesma posição; 2) mesma forma/estrutura; e 3) mesma origem ontogenética/embriológica, então estamos diante de órgãos homólogos!
Mas o que a homologia significa? Ela indica que se duas espécies ou dois organismos apresentam aquele órgão (que é homólogo) muito provavelmente o seu ancestral comum também o possuía.
Podemos usar a metáfora do idioma ou do sotaque. “Dois primos tem o mesmo sotaque, muito provavelmente o seu ancestral comum também o possuía” (claro que aqui nem sempre é assim, outros fatores sociais estariam relacionados, por isso é apenas uma metáfora). Assim, se duas espécies de tucano tem um bico robusto e longo, muito provavelmente a espécie ancestral e comum destas duas também apresentaria tal bico.
Para saber o que a homologia, do ponto de vista evolutivo, nos indica voltaremos mais à frente. Vamos agora ver alguns outros conceitos importantes:
Uma determinada estrutura pode mudar no decorrer do tempo, além dessa estrutura mudar ela pode ser compartilhada com outras espécies. Para continuar temos que saber os seguintes termos aplicados à sistemática filogenética:
Plesiomorfia: É um estado de caráter ancestral.
Apomorfia: É um estado de caráter derivado (novidade evolutiva).
Simplesiomorfia: É um estado de caráter ancestral compartilhado.
Sinapomorfia: É um estado de caráter derivado compartilhado.

De uma forma bem simplória podemos representar a mudança dos estados de caráter ao longo de uma determinada história evolutiva do seguinte modo: Estado de caráter ancestral (Plesiomorfia) -> Estado de caráter derivado (Apomorfia).
Por exemplo, a ausência de vértebras precede a presença de vértebras, de modo que podemos dizer que ausência de vértebras em um inseto é um estado de caráter ancestral (plesiomorfia) e que a presença de vértebras em um peixe é um estado de caráter derivado (apomorfia). É claro que temos que ter em mente que tais estados de caráter não ocorrem de modo isolado na natureza, eles são compartilhados por vários organismos. Por exemplo, as vértebras são compartilhadas com todos os vertebrados (peixes, anfíbios, répteis e mamíferos – Por que não citei as Aves? Leia aqui nesse post).

Agora vamos aos tipos de agrupamentos filogenéticos para então seguir para o modo como são formados.
Grupos monofiléticos (ou grupos naturais) são aqueles que reúnem ancestral e todos os seus descendentes.
Grupos parafiléticos e polifiléticos são aqueles que não reúnem todos os descendentes. Eles são diferenciados do seguinte modo:
Grupos parafiléticos são aqueles que a partir de um grupo monofilético maior, deixam de considerar um grupo monofilético menor.
Grupos polifiléticos são aqueles que a partir de um grupo monofilético maior, deixam de considerar dois ou mais grupos monofiléticos menores.

Agora vamos às formações dos tipos de agrupamentos filogenéticos.

Grupos monofiléticos são sempre formados por sinapomorfias. Estes são caracterizados por novidades evolutivas, homólogas e que são compartilhadas por todos os descendentes daquele grupo. Assim, há a formação desses grupos que são os grupos naturais. É o único grupo considerado como correto do ponto de vista da sistemática filogenética.
Como exemplos de grupos monofiléticos temos (com as sinapomorfias entre parênteses): Vertebrados (presença de vértebras); Gnathostomata (presença de maxilas); Amniota (presença de membranas extraembrionárias, dentre elas o âmnio), entre outros.
Grupos parafiléticos são aqueles formados por simplesiomorfias. Aqui é muito mais fácil entender utilizando exemplos. Tomemos como modelo o táxon dos animais (Metazoa), neste grupo existem os Invertebrados e os Vertebrados, já vimos anteriormente que os Vertebrados são grupos monofiléticos e quanto aos Invertebrados?
Os invertebrados são caracterizados pela ausência de vértebras, este estado de caráter precede a presença de vértebras, então é uma plesiomorfia. Todos os invertebrados compartilham essa ausência de vértebras, assim sendo uma simplesiomorfia. Caso consideremos os invertebrados como um grupo monofilético maior, deixa-se de considerar os vertebrados que é um grupo monofilético menor, de modo que os Invertebrados compõem um agrupamento parafilético. Igual ao agrupamento dos répteis que falei nesse post.
Grupos polifiléticos, por outro lado, são formados a partir de homoplasias, estas são estados de caráter que tem surgimento independente em vários ramos filogenéticos. Elas podem ser paralelismo, convergência ou reversão. Quando consideramos homoplasias para unir táxons em um grupo, temos a formação de um agrupamento com várias origens evolutivas (o próprio significado do termo “polifilético”). Por exemplo, vamos considerar a união dos táxons insetos e aves por apresentarem asas.
Asas são estados de caráter que têm diversas origens. Porém, insetos e aves estão em clados filogenéticos muito distantes, veja no cladograma abaixo. Quando vamos atrás do ancestral comum deles e consideramos o grupo monofilético formado a partir deste ancestral, deixamos de considerar vários pequenos grupos monofiléticos. Assim, esse grupo hipotético das aves e insetos é polifilético.

Cladograma dos Tetrapoda

Espero que tenham compreendido o que queria compartilhar com vocês.
Críticas e sugestões: lourivaldias@gmail.com

quinta-feira, 9 de agosto de 2018

O propósito na evolução: pulmão em peixes


Não existe propósito na evolução. Ponto.
Nenhuma característica nova, qualquer novidade evolutiva, não surge com o propósito de ser usada em um momento no futuro.
Nossos polegares opositores não surgiram com o propósito de controlar joysticks ou falar no Whatsapp, nossos polegares foram selecionados pela seleção natural porque possibilitava àqueles seres que os possuíram a ter mais fitness, ou seja, apresentar maior sobrevivência e com isso deixar maior prole.
Assim, aqueles que tinham polegares poderiam se agarrar e pendurar em árvores de maneira mais fácil, por ventura esse polegares puderam também ser usados para a manipulação de ferramentas.
Alguns alunos meus respondem em suas provas que o pulmão dos Dipnoi (peixes pulmonados) surgiu com o propósito de respirar em terra. Não!
O pulmão dos Dipnoi foi selecionado porque ainda eram úteis aos organismos que ainda viviam na água e não com o propósito de ser usado para respirar no ambiente terrestre. Estes órgãos eram importantes para suplementar o oxigênio que tais peixes já retiravam da água pelas brânquias, mas que não era suficiente para manter um metabolismo alto.

Lepidosiren paradoxa

Alguns peixes pulmonados como o Lepidosiren paradoxa, devem respirar ar, independentemente, para manter o seu metabolismo; outros como o Neoceratodus forsteri só o fazem quando estão sob stress, após uma luta ou pela necessidade de maior aporte de oxigênio, antes ou depois de nadar mais fortemente.

Neoceratodus forsteri

Enfim, esse pequeno texto é para elucidar a grande falácia de que existe propósito na evolução.
Dúvidas e sugestões: lourivaldias@gmail.com