Evolução é o processo constante de mudança que tem vindo a transformar a vida na Terra desde o seu princípio mais simples até à sua diversidade existente. Uma introdução extensiva à evolução escrita para a população em geral. A evolução ocorre através de mudanças nos genes, as "instruções para "construir" os organismos. Quando um ser vivo se reproduz, pequenas mudanças aleatórias nos seus genes fazem com que o seu descendente seja diferente dele próprio. Por vezes estas mudanças aumentam a probabilidade de um descendente sobreviver o tempo suficiente para se reproduzir; e assim, os genes responsáveis por essa característica beneficial são transmitidos aos filhos, tornando-se mais comuns na próxima geração. As mudanças que não ajudam os organismos a se reproduzir poderão tornar-se mais raras ou serão eventualmente eliminadas da população. O aumento ou diminuição da abundância relativa de um gene devida à sua aptidão é chamada de selecção natural. Através da selecção natural, populações de organismos vão mudando lentamente ao longo do tempo à medida que se vão adaptando a mudanças no seu ambiente.Campbell, Neil & Reece, Jane (2004) Biology 7th Edition Benjamin Cummings; ISBN 080537146X. Livro de biologia que dedica vários capítulos aos princípios gerais da evolução.
A Evolução é a acumulação de mudanças através de sucessivas gerações de organismos que resultam na emergência de novas espécies. Desde a origem da vida, a evolução transformou a primeira espécie (o ancestral comum de todos os seres vivos) num enorme número de espécies diferentes. A teoria da evolução é o alicerce de quase toda a investigação em biologia e também muito do que se faz em biologia molecular, paleontologia e taxonomia.DOBZHANSKY, T. (1973) Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. American Biology Teacher 35, 125-129.
A biologia evolutiva, o ramo da ciência que estuda a evolução, tem providenciado uma melhor compreensão deste processo. Por exemplo, o estudo efectuado por Gregor Mendel com plantas demonstrou que a fonte de variação entre organismos é hereditária, descobrindo o que agora conhecemos como genética.Smith, John Maynard (1998). Evolutionary Genetics Oxford University Press; ISBN 0198502311. A comprehensive introduction to the molecular and population aspects of evolutionary genetics. A descoberta da estrutura molecular do DNA combinada com os avanços no campo da genética populacional levou a uma maior compreensão do modo como as novas espécies se desenvolvem a partir das formas ancestrais, uma componente importante da evolução conhecida como especiação.
A evolução é uma das teorias mais bem sustentadas de toda a ciência e substanciada por uma grande quantidade de evidências científicas.Delgado, Cynthia (2006) Finding the Evolution in Medicine – Article in NIH Record (National Institutes of Health). Contudo, apesar de a teoria geral ser consensual, continua a haver debate sobre pormenores nos mecanismos de mudança.
A ideia de Darwin: evolução por selecção natural direita|thumb|Charles Darwin por George Richmond (finais da década de 1830s).
Em 1859, Charles Darwin (1809–1882) publicou A Origem das Espécies, que enunciou a primeira teoria completa de evolução por selecção natural. Darwin viu a história da vida como uma árvore, com cada ramificação a representar um ancestral comum. As folhas representam espécies modernas e os ramos representam os ancestrais comuns partilhados pelas espécies. Para explicar estas relações, Darwin argumentou que todos os seres vivos estão relacionados e descendem de umas poucas formas ou mesmo só um único ancestral comum, num processo que ele descreveu de "descendência com modificação".van Wyhe, John (2006). Charles Darwin: gentleman naturalist. The Complete Works of Darwin Online. Consultado em 2007-08-17.
A perspectiva de Darwin foi controversa porque os seres humanos não receberam atenção especial na sua árvore evolutiva: são somente um dos muitos ramos. Apesar de Darwin não ter feito menção a isto explicitamente, o seu amigo e apoiante Thomas Henry Huxley rapidamente apresentou evidências que homens e macacos partilham um ancestral comum. A imprensa da altura interpretou de uma forma errada, dizendo que o homem descendeu de macacos.
A explicação de Darwin sobre os mecanismos de evolução baseavam-se na teoria da selecção natural, desenvolvida a partir das seguintes observações:
Se todos os indivíduos de uma espécie se reproduzissem com sucesso, a população dessa espécie iria aumentar exponencialmente; Tirando flutuações sazonais, o tamanho das populações tendem a permanecer estáveis; Os recursos ambientais são limitados; As características encontradas numa população variam bastante. Numa dada espécie, nenhuns indivíduos são exactamente iguais; Muitas das variações encontradas numa população podem ser passadas para a descendência.
A partir destas observações, Darwin deduziu que a produção de mais descendentes do que o ambiente pode suportar leva a uma luta pela sobrevivência, com apenas uma pequena percentagem de sobreviventes em cada geração. Ele notou que a probabilidade de sobrevivência nesta luta não é ao acaso, mas sim dependente da adaptação dos indivíduos ao seu ambiente. Indivíduos bem adaptados irão provavelmente deixar mais descendentes do que os seus competidores menos aptos. Darwin concluiu que a capacidade desigual dos indivíduos sobreviverem e se reproduzirem leva a mudanças graduais na população assim que as características que ajudam o organismo a sobreviver e reproduzir se acumulam ao longo de gerações e as que inibem a sua sobrevivência e reprodução se perdem. Darwin usou o termo "selecção natural" para descrever este processo.
As variações numa população surgem por mutações aleatórias no DNA, mas a selecção natural não é produto do acaso: o ambiente determina a probabilidade de sucesso reprodutivo. O produto final da selecção natural são organismos que estão adaptados ao seu ambiente actual. No entanto, o ambiente está em permanente mudança, mudando as pressões selectivas.
A selecção natural não envolve progressão para um objectivo último. A evolução não progride necessariamente para formas de vida mais complexas, mais inteligentes ou mais sofisticadas. Por exemplo, pulgas (parasitas sem asas) descendem de um ancestral alado de mosca-escorpião,Hutchinson, Robert (1999) Fleas Veterinary Entomology Retrieved 2007-09-03 e cobras-cega são lagartos que já não precisam de membros. Os organismos são simplesmente o produto de variações que falham ou tem sucesso, dependendo das condições ambientais da altura. Na verdade, quando o ambiente muda, muitas espécies não se conseguem adaptar e extinguem-se.
A contribuição de Mendel: hereditariedade A teoria da selecção natural de Darwin lançou a fundação para a teoria evolutiva moderna. No entanto, faltava uma explicação adequada para a fonte de variação nas populações. Como muitos dos seus antecessores, Darwin deduziu incorrectamente que as características hereditárias eram produto do ambiente, assumindo que as características adquiridas durante a vida de um organismo podem ser passadas à descendência (por exemplo, girafas esticam-se para alcançar folhas nos ramos mais altos e dão origem a descendentes com pescoços mais compridos). Este conceito errado (da herança de caracteres adquiridos) ficou conhecido como Lamarckismo, em honra de um dos seus principais proponentes, Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829). Contudo, a sugestão que estruturas corporais usadas frequentemente tornam-se mais desenvolvidas, enquanto que estruturas não usadas deterioram-se, não é suportada por qualquer evidências.Jean-Baptiste LaMarck – Artigo criado pela Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia. Acedido em 2007-09-02.
A informação em falta necessária para explicar o surgimento de novas características em descendentes foi fornecido pelo trabalho pioneiro em genética de Gregor Mendel (1822–1884). As experiências de Mendel em cruzamentos de ervilheiras demonstraram que a hereditariedade funciona baralhando e recombinando "factores" (o que agora conhecemos como genes) durante a reprodução sexual. Os genes são as unidades básicas de hereditariedade nos seres vivos. Eles contêm a informação biológica que dirige o desenvolvimento físico e o comportamento do organismoOs genes são compostos de DNA que é uma molécula comprida com a forma de uma "dupla hélice". Parece uma escada torcida. Os degraus da escada são formados por substâncias químicas chamadas nucleótidos. Há quatro tipos de nucleótidos, e a sequência destes elementos transporta a informação no DNA. Pequenos segmentos de DNA chamam-se genes. Os genes são como frases compostas pelas "letras" do alfabeto de nucleótidos. Cromossomas são armazéns que transportam o DNA dentro das células. É este baralhar do código genético que assegura que não há dois indivíduos que sejam cópias exactas um do outro. A fusão da teoria de Darwin com a compreensão da hereditariedade levou a uma compreensão clara dos mecanismos que provocam evolução.Carroll, Sean B. (2005) Endless Forms Most Beautiful W. W. Norton & Company; ISBN 0393060160. Contém informação sobre o desenvolvimento das ideias evolutivas.
Evidências a favor da evolução Evidências descobertas pela ciência a favor da evolução incluem fósseis, estruturas homólogas, e semelhanças a nível molecular entre o DNA das espécies.
O registo fóssil Investigação no campo da paleontologia, o estudo dos fósseis, apoia a ideia que todas as criaturas vivas são aparentadas. Os fósseis fornecem provas que mudanças nos organismos acumuladas durantes longos períodos de tempo (milhões de anos) levaram à diversidade de formas de vida que vemos hoje. Um fóssil por si revela a estrutura do organismo e a relação entre espécies actuais e extintas, permitindo aos paleontologistas construir a árvore genealógica de todas as formas de vida da Terra.The Fossil Record - Life's Epic – Artigo no The Virtual Fossil Museum . Acedido em 2007-08-31.
A paleontologia moderna começou com o trabalho de Georges Cuvier (1769-1832). Cuvier notou que, em rochas sedimentares, cada camada contém um grupo específico de fósseis. As camadas mais profundas, que ele conjecturou serem mais velhas, continham formas de vida mais simples. Ele também notou que várias formas de vida já não existem actualmente. Cuvier propôs o conceito de "catastrofismo", que explica o registo fóssil em luz da visão teológica do seu tempo. O catastrofismo proponha que catástrofes teriam ocorrido em algumas áreas ao longo da história da Terra. Estas áreas seriam depois repovoadas por espécies que migravam de locais vizinhos.Tattersall, Ian (1996) The Fossil Trail: How We Know What We Think We Know About Human Evolution. Oxford University Press; ISBN 0195109813. O capítulo "Before Darwin" fornece uma sinopse da história da paleontologia.
Actualmente, muitos fósseis foram já descobertos e identificados. Estes fósseis servem como um registo cronológico da evolução. O registo fóssil também apresenta exemplos de espécies de transição que demostram ligações ancestrais entre formas de vida actuais e passadas.The Fossil Record - Life's Epic – Article in The Virtual Fossil Museum - a collaborative web site. Retrieved on 2007-08-31 . Um desses fósseis de transição é a ‘’Archaeopteryx’’, uma criatura antiga que possuía as características típicas de um reptile, mas no entanto possuía também penas semelhantes às aves. A consequência desta descoberta é que os répteis e as aves actuais originaram de um ancestral comum.Gould, Stephen Jay (1995) Dinosaur in a Haystack. Harmony Books; ISBN 0-517-70393-9.Gould, Stephen Jay (1980) The Panda's Thumb. W. W. Norton & Company; ISBN 0-393-01380-4.
Anatomia comparada
300px149px143px192px Estruturas homólogas. É de notar que a mesma estrutura básica aparece repetidamente em diferentes tipos de antebraços de espécies diferentes.
Taxonomia