A Diversidade da Vida e a Organização do Mundo

“Ela estava caminhando nesta direção quando chegou à floresta: parecia muito fresca e sombreada. ‘Bem, de qualquer forma é um grande conforto’ disse ela enquanto adentrava a mata, ‘depois de ter passado tanto calor entrar na— na o quê?’ ela prosseguiu, um tanto surpresa por não ser capaz de se recordar da palavra. ‘Quero dizer, para chegar sob a— sob a— sob essa, você sabe!’ colocando sua mão no tronco da árvore. ‘Como isso se chama, eu me pergunto? Eu acredito que não tenha nome— estou certa de que não o tenha!’” Este pequeno segmento de texto foi traduzido de “Through the Looking-Glass and What Alice Found There” de Lewis Carroll, trecho em que Alice chega à floresta em que as coisas não possuem nome. Imagine-se frente a uma situação dessas, em que os objetos, animais, plantas e outros elementos do mundo ao nosso redor não possuam designação conhecida. Um mundo em que nada está organizado de acordo com o nosso conhecimento e vivência. O homem vem procurando classificar e organizar o mundo em que vive e com o qual interage desde tempos imemoráveis. Alguns trabalhos vêm tentando resgatar a história do conhecimento acerca da classificação e sistematização do mundo que nos cerca e dos organismos com os quais lidamos e interagimos (Papavero & Balsa, 1986; Papavero, 1989, 1991). No decorrer de todo esse desenvolvimento histórico e cultural por que a espécie humana passou e tem passado, muitos foram os sistemas empregados na tentativa de se classificar e organizar o mundo que nos fascina, e do qual algumas vezes acabamos ficando alheios.

Segundo Nelson e Platnick (1981), houve uma grande colaboração filosófica dos gregos para o início da formalização da sistemática (ramo da biologia que estuda a organização em “estantes” dos seres vivos) através dos ideais de Platão. Este pensador defendia a posição de que apenas deveriam ser reconhecidos e validados como naturais grupos cujo reconhecimento se desse de forma inata no ser humano. Aristóteles, ainda, defendia os ideais fixistas de que as espécies são imutáveis e que não perecem com o decorrer do tempo, portanto os grupos naturais seriam formados pela essência e pela causa final compartilhadas, não se distanciando do ideal de Platão, que necessita do reconhecimento prévio e inato de tais grupos. Posteriormente, um dos grandes nomes da biologia, Carolus Linnaeus, emergiu com a ideia da nomenclatura binomial, composta por um nome genérico e um epíteto específico, servindo para designar as diferentes espécies. Apesar do discurso permeado pelo fixismo prévio, Linnaeus trabalhou com muito afinco num sistema classificatório dos organismos baseado em suas semelhanças.

Ainda no século XVIII, pouco tempo após Linnaeus, teve início uma corrente de naturalistas cujas teorias iam de encontro às ideias fixistas. Erasmus Darwin, Conde de Buffon, Geoffroy Saint-Hilaire, Georges Leclerc , Jean-Baptiste de Lamarck e outros quebraram o paradigma fixista instaurado entre os naturalistas até então. Lamarck propunha que o início da vida se deu de maneira simples e espontânea através de matéria inorgânica, desenvolvendo-se e se aprimorando com o passar de gerações, tornando-se mais complexa devido a alterações nos indivíduos decorrentes do ambiente em que viviam. Tais modificações eram regidas por suas necessidades e motivações internas. A isto se somavam as teorias do uso e desuso, que preconizava que um elevado grau de uso de uma determinada estrutura, bem como o baixo grau, eram capazes de moldar esta estrutura, hipertrofiando-a no caso de sua grande utilização ou distrofiando-a no caso do desuso, e a teoria da herança tênua, que se caracteriza pela transferência direta das modificações adquiridas para a prole, provendo-a com as novas características desenvolvidas. Ainda que postulando alguns aspectos errôneos em sua teoria, Lamarck foi um dos grandes precursores do pensamento não-fixista, fornecendo embasamento para as teorias de Alfred Russel Wallace e Charles Robert Darwin na segunda metade do século XIX.

Então, em meados do século XIX, a teoria da modificação com decendência a partir da seleção natural proposta por Wallace e Darwin tomou conta (mesmo que com um enorme número de opositores) do cenário científico. Esta teoria, com toda sua simplicidade, trouxe uma modificação drástica dos critérios para o reconhecimento de grupos naturais para a organização da vida terrestre. Ela postulava que a vida teria surgido uma, e apenas uma, vez neste planeta, tendo se ramificado como uma árvore originando diferentes ramos e linhagens. Sendo assim, todos os organismos vivos – e extintos – da Terra teriam se originado primordialmente de um único processo, tendo um único ancestral comum a todos os seres vivos. Com esta nova realidade, os grupos naturais seriam apenas aqueles que refletissem um processo histórico evolutivo, compartilhando um ancestral comum mais próximo entre os elementos deste grupo do que quando comparado com um elemento de fora do grupo. Então Ernst Haeckel, em 1889, construiu uma árvore de relações entre organismos baseado na análise comparativa de caracteres desses organismos, cunhando o termo “filogenia” para tal representação gráfica.

Foi apenas nos meados do século XX que propostas classificatórias foram surgindo, iniciando-se com a taxonomia clássica criada por Ernst Mayr, Gordon Linsley e Robert L. Usinger, que propunha que as árvores evolutivas poderiam ser construídas postando táxons terminais na ponta dos ramos e ancestrais diretos desses táxons situados nos nós das árvores. Contudo ineficiências e conturbações dessa proposta fizeram com que ela fosse deixada de lado. Então, pouco tempo depois foi proposta uma taxonomia baseada não nas relações evolutivas e de parentesco, mas num balanço geral das similaridades entre os organismos analisados. Para tanto seria construída uma matriz de similaridades entre os organismos, levantando-se o maior número possível de características para base de comparação. Então a partir desta matriz, um algoritmo computacional geraria um diagrama de proximidade, ou similaridade, entre os táxons analisados. Estes diagramas são chamados de “fenogramas”, e seus colaboradores são conhecidos como “feneticistas”, já que essa escola acabou recebendo o nome de taxonomia “numérica” ou “fenética”. Todavia foi Willi Hennig, em 1950 e 1966, que propôs um método bem embasado de classificação biológica. A base de seu pensamento era o processo evolutivo. Ele uniu termos da taxonomia fenética com a base teórica da evolução, fundando a sistemática filogenética (ou cladística), que priorizava as relações de parentesco entre os táxons. Com a finalidade de fundamentar sua teoria, Hennig propôs termos como homologias, características derivadas, apomorfias, plesiomorfias, grupos parafiléticos, polifiléticos e monofiléticos, etc. Portanto, o pensamento Hennigiano se calca no preceito de que dados três táxons A, B e C, dois deles têm necessariamente que ser mais próximos entre si – ou seja, partilhar um ancestral comum – do que um terceiro grupo (B e C têm de ser mais próximos entre si do que A e C ou A e B, partilhando um ancestral comum). A partir disto, podemos inferir, como fez o pŕoprio Hennig, que apenas é possível conhecer as relações colaterais de parentesco (relação de grupos irmãos) entre os táxons, sendo impossível o estabelecimento de afirmações sobre táxons ancestrais e táxons descendentes.

Desta forma, filogenias, ou cladogramas, são hipóteses sobre as relações de parentesco, ou seja, de grupos irmãos entre os organismos sob observação, tendo em vista determinadas características, podendo ter um alto ou baixo grau de suportabilidade. Trocando em miúdos, uma hipótese filogenética para um determinado grupo de elementos pode ser corroborada por novas características e informações ou ser falseada e refutada por motivo semelhantes. Portanto um mesmo grupo de seres vivos pode apresentar mais de uma (às vezes muito mais) possibilidade de cladograma, dependendo dos caracteres utilizados para a construção de tais árvores. Entretanto apenas uma destas reconstruções pode estar correta. Diante de tais fatos, não podemos deixar de conhecer os fundamentos teóricos que alicerçam esta organização do mundo em que vivemos e temos o dever de tentar esclarecer da melhor forma possível (ou seja, utilizando-se da maior quantidade de bases e métodos possíveis) a história evolutiva dos grupos.

Bibliografia

AMORIM, D. S. 1997 Elementos básicos de Sitemática Filogenética

CARROLL, L. 1896 Through the Looking-Glass and what Alice found there

NELSON, G. & PLATNICK, N. 1981 Systematics and biogeography: cladistics and vicariance

PAPAVERO, N. 1989 Introdução histórica e epistemológica à Biologia Comparada com especial ênfase à Biogeografia II. A Idade Média: a queda do Império Romano do Ocidente à queda do Império Romano no Oriente.

PAPAVERO, N. 1991 Introdução histórica e epistemológica à Biologia Comparada com especial ênfase à Biogeografia III. De Nicolau de Cusa a Francis Bacon(1493-1634)

PAPAVERO, N. & BALSA, S. 1986 Introdução histórica e epistemológica à Biologia Comparada com especial ênfase à Biogeografia I. Do Gênese ao fim do Império Romano

SANTOS, C. M. D. 2008 Os dinossauros de Hennig: sobre a importância do monofiletismo para a sistemática filogenética

Pensando na vida.

O geneticista Theodosius Dobzhansky afirmou, em 1973, que “nada em biologia faz sentido a não ser sob a luz da evolução”. Tendo isto em vista, a compreensão minuciosa da Teoria Evolutiva é de fundamental importância para todos aqueles que têm a pretensão de se denominar cientistas e se faz ainda mais relevante para aqueles que pretendem intitular-se biólogos. A formação profissional que temos culmina imensamente na responsabilidade de divulgar de forma correta a informação e de educarmos, da mesma maneira, nossos futuros alunos ou mesmo aqueles que não serão denominados alunos, mas que ainda assim nos tomarão como educadores e informadores.
Um dos grandes problemas que encontramos dentro de salas de aula e mesmo, ou ainda mais, fora delas é a linguagem teleológica (ou finalista) que permeia a concepção direcional e progressiva do processo evolutivo. Um dos mais difundidos - e piores - exemplos deste tipo de pensamento é aquela iconografia quase canônica de um ser humano seguido por outro representante do gênero Homo, sendo este seguido por um Australopithecus e este, por fim, sendo seguido por um macaco (muitas vezes platirrino) ou mesmo por um chimpanzé. Tal imagem é tão abarrotada de erros que causa respulsa em muitos biólogos (e também a não biólogos) evolutivos. Devemos compreender que a visão progressista expressa por essa imagem está completamente errada. Apesar de não gostarmos, temos que entender que o ser humano não é, de forma alguma, o opus magnum da natureza, o ápice do processo evolutivo. Além disso, tentar inferir qualquer tipo de diferenciação a partir de um táxon terminal para outro é um equívoco estrondoroso. Não somos, de maneira alguma, descendentes dos chimpanzés ou dos bonobos ou de qualquer outro animal que conheçamos. Este tipo de inferência errônea pode ser facilmente evitada a partir da abordagem filogenética e do uso de cladogramas para o entendimento do processo.

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Dizer que determinadas estruturas e caracteres surgiram “para” exercer determinada função torna-se insustentável quando fazemos a abordagem evolutiva adequada à utilização de cladogramas e filogenias. O termo “exaptação”, proposto por Stephen Jay Gould e Elizabeth Vrba em 1982, faz com que o pensamento teleológico seja visivelmente incoerente. Exaptação nada mais é do que uma adaptação que não evoluiu dirigida por pressões seletivas relacionadas à função que exerce atualmente em seu portador. O caso clássico do aparecimento das penas em aves é um belíssimo exemplo de exaptação. Primordialmente as penas exerciam uma função muito mais termorregulatória do que locomotora. Aliás, foi só algum tempo após o aparecimento das penas que seus portadores começaram a planar e, posteriormente, a voar. É claro que as penas de função térmica tinham uma estrutura muitíssimo mais semelhantes às atuais plumas das aves do que ao que pensamos ao falarmos de penas. Inúmeros outros casos de exaptação podem ser identificados na natureza, como a dormência em sementes de Erythrina vetulina, que apresenta um complexo reprodutivo bastante interessante.
Mais uma ferramenta poderosa com que devemos trabalhar são as chamadas “convergências”. Convergências são características ou atributos semelhantes que evoluem em grupos não proximamente aparentados. Outro nome que essas características recebem (e que muitas vezes é usado com maior frequência) é “analogia”. Estruturas análogas ou convergentes são estruturas que apresentam mesma função, “moldadas” por pressões seletivas com alto grau de semelhança. Como exemplo temos a forma hidrodinâmica em Osteichtys, cetáceos e Ichtyosauros. Grupos relativamente distantes apresentam características bastante parecidas e com funções similares, entretanto sem uma base gênica semelhante. Outro caso de grande beleza são os paralelismos (ou evoluçao paralela). Podemos ressaltar como exemplo deste tipo de fenômeno a presença de halteres, também chamados de balancins, em diferentes ordens de insetos. Diptera, a ordem a que pertencem as moscas, mosquitos, mutucas, etc., possuem uma estrutura chamada halter com a função de manter um voo equilibrado. Esta estrutura nada mais é do que o par de asas modificado e reduzido. Outro grupo de insetos, da ordem Strepsiptera, também apresenta este mesmo atributo, um par de asas reduzido modificado em halteres com função de equilíbrio em sua locomoção. Contudo, ao observarmos os dois animais, podemos reparar facilmente que Diptera apresenta o par posterior de asas modificado em halteres enquanto que Strepsiptera apresenta o par anterior de asas com essa modificação. O grupo gênico responsável pelo surgimento de halteres no lugar de asas é o mesmo nos dois grupos de animais. A característica “presença de halteres” é um paralelismo entre os dois grupos de animais, Diptera e Strepsiptera.
Além destes exemplos de convergência e paralelismo, muitíssimos ainda podem ser citados, como a presença de espinhos nas famílias Euphorbiaceae e Cactaceae de vegetais, sendo a primeira africana e a segunda norte-americana; os olhos com retina de polvos e de vertebrados, e muitos outros infindáveis exemplos. Desta maneira, fica óbvio que o estudo e a compreensão do processo evolutivo não devem, de maneira alguma, restringir-se às aulas de Evolução. Fica arrebatadoramente claro que todos os ramos da Biologia se interligam e que realmente não há sentido algum em olharmos apenas para células, plantas, animais, moléculas de DNA ou o que quer que seja sem compreendermos o real plano de fundo de toda a ciência da vida.


Bibliografia
www.agencia.fapesp.br/materia/12055/especiais/esperteza-vegetal.htm – Acessado em 01/06/2010
www.charlesmorphy.blogspot.com – Acessado em 01/06/2010
pt.wikipedia.org/wiki/Exaptação – Acessado em 01/06/2010
DAWKINS, R. 2009 A Grande História da Evolução
DOBZHANSKY, T. 1973 Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution
SANTOS, C. M. D. & CALOR, A. R. 2008 Using the logical basis of phylogenetics as the framework for teaching biology