Lamarck e Darwin revolucionaram a biologia
Por Ayrton Marcondes*
Charles Robert Darwin (12 February 1809 – 19 April 1882)
A evolução biológica consiste de mudanças em indivíduos de uma população as quais são transmitidas de uma geração a outra. Esse processo resulta, ao longo do tempo, no aparecimento de novas raças e novas espécies. É importante salientar que a idéia de evolução não é apenas uma especulação. Nos dois últimos séculos tem-se acumulado enorme quantidade de evidências favoráveis à evolução fato que nos dá certeza de que ela ocorreu no passado e continua a ocorrer.
Isso significa que todas as formas vivas atualmente conhecidas, inclusive o homem, evoluíram a partir de espécies primitivas. Mas, como a evolução ocorre? De que natureza é o mecanismo que permite a modificação de espécies, o surgimento de outras e até a extinção de algumas delas?
Tais perguntas inquietaram vários naturalistas. Empenhando-se em respondê-las propuseram teorias evolucionistas ou transformistas. Negando a imutabilidade das espécies, afrontado idéias fixistas, naturalistas do século 19 utilizaram conhecimentos disponíveis em sua época para explicar o evolucionismo. Das hipóteses então levantadas duas merecem destaque: as propostas por Lamarck (lamarquismo) e por Darwin (darwinismo).
Isso significa que todas as formas vivas atualmente conhecidas, inclusive o homem, evoluíram a partir de espécies primitivas. Mas, como a evolução ocorre? De que natureza é o mecanismo que permite a modificação de espécies, o surgimento de outras e até a extinção de algumas delas?
Tais perguntas inquietaram vários naturalistas. Empenhando-se em respondê-las propuseram teorias evolucionistas ou transformistas. Negando a imutabilidade das espécies, afrontado idéias fixistas, naturalistas do século 19 utilizaram conhecimentos disponíveis em sua época para explicar o evolucionismo. Das hipóteses então levantadas duas merecem destaque: as propostas por Lamarck (lamarquismo) e por Darwin (darwinismo).
O lamarquismo
Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Cavaleiro de Lamarck (1744-1829) é considerado o fundador do evolucionismo. Em 1809 publicou um livro, a "Philosophie Zoologique", no qual propôs sua teoria a respeito do mecanismo de evolução das espécies. Partindo das premissas de que "o meio ambiente sofre alterações e os seres vivos têm que se modificar para adaptarem-se às novas condições" e "com o tempo as modificações ocorridas nos seres vivos tornam-se hereditárias", Lamarck selecionou exemplos a seu ver comprobatórios das hipóteses que propôs.
Segundo suas próprias palavras:
"O ambiente afeta a forma e a organização dos animais o que significa que, quando o ambiente torna-se muito diferente, ele produz, num período de tempo correspondente, modificações na forma e organização dos animais".
(Traduzido de Zoological Philosophy. Londres, Macmillan and Company, 1914.)
De acordo com a proposta de Lamarck, a atrofia de partes do organismo devido ao desuso, o desenvolvimento de músculos resultante de exercícios contínuos e o escurecimento da pele sob ação da radiação solar seriam características que, uma vez adquiridas, tornar-se-iam hereditárias. Exemplos como esses e muitos outros obtidos através de acurado estudo de fósseis marinhos levaram Lamarck à proposição de dois princípios que são os pilares da sua teoria evolucionista. São eles:
Segundo suas próprias palavras:
"O ambiente afeta a forma e a organização dos animais o que significa que, quando o ambiente torna-se muito diferente, ele produz, num período de tempo correspondente, modificações na forma e organização dos animais".
(Traduzido de Zoological Philosophy. Londres, Macmillan and Company, 1914.)
De acordo com a proposta de Lamarck, a atrofia de partes do organismo devido ao desuso, o desenvolvimento de músculos resultante de exercícios contínuos e o escurecimento da pele sob ação da radiação solar seriam características que, uma vez adquiridas, tornar-se-iam hereditárias. Exemplos como esses e muitos outros obtidos através de acurado estudo de fósseis marinhos levaram Lamarck à proposição de dois princípios que são os pilares da sua teoria evolucionista. São eles:
Princípio do uso e desuso
O uso continuado de um órgão ou parte do organismo determina o seu desenvolvimento (hipertrofia). Em contrapartida, o desuso resulta em desenvolvimento reduzido (atrofia) ou mesmo desaparecimento de um órgão ou parte do organismo.
O uso continuado de um órgão ou parte do organismo determina o seu desenvolvimento (hipertrofia). Em contrapartida, o desuso resulta em desenvolvimento reduzido (atrofia) ou mesmo desaparecimento de um órgão ou parte do organismo.
Princípio da transmissão hereditária dos caracteres adquiridos
As características adquiridas através do uso ou do desuso de órgãos ou partes do organismo tornam-se hereditárias com o passar do tempo. Desse modo novas espécies surgem a partir de transformação de outras já existentes.
Vários exemplos ilustram estes princípios e o modo pelo qual permitiriam o aparecimento de novas espécies. Um deles explica a existência de peixes cegos em cavernas. Peixes dotados de visão teriam passado a viver em cavernas onde a inexistência de luz condicionou a atrofia de seus olhos por desuso.
A atrofia, ocorrida ao longo de gerações, teria sido transmitida aos descendentes até o aparecimento de espécies de peixes cegos perfeitamente adaptados ao lugar onde vivem. Note-se, nesse exemplo, a ação condicionante do ambiente sem luz, fator determinante do desuso dos olhos, de sua atrofia, da transmissão à descendência e do aparecimento de espécies de peixes cegos.
Outro exemplo bastante citado é o que busca explicar a existência do longo pescoço das girafas atuais. Segundo Lamarck, as girafas ancestrais teriam pescoço curto. Mudanças ambientais tornaram difícil a obtenção de alimentos pelas girafas já que passaram a ser encontrados apenas no topo de árvores. A necessidade de alimentos teria obrigado as girafas a um esforço de alongamento do pescoço para alcançá-los.
A hipertrofia decorrente do uso permanente dos músculos do pescoço (caráter adquirido) teria sido transmitida hereditariamente por gerações subseqüentes verificando-se progressivo aumento desta parte do organismo. Teria sido desse modo que o pescoço das girafas atingiu o tamanho que atualmente se verifica.
Obviamente, o Cavaleiro de Lamarck propôs uma teoria evolucionista que não pode ser aceita. Seu grande erro foi acreditar que características adquiridas possam ser transmitidas hereditariamente. Entretanto, é preciso lembrar que à época em que Lamarck viveu os princípios da hereditariedade que hoje conhecemos ainda não tinham sido desvendados.
As bases da genética e da reprodução só viriam a ser desvendadas por Gregor Mendel por volta de 1860. Ainda assim, os experimentos de Mendel permaneceriam desconhecidos por cerca de quarenta anos vindo a ser redescobertos somente em 1900 através de estudos isolados de Correns, Tchesmark e Hugo de Vries.
As características adquiridas através do uso ou do desuso de órgãos ou partes do organismo tornam-se hereditárias com o passar do tempo. Desse modo novas espécies surgem a partir de transformação de outras já existentes.
Vários exemplos ilustram estes princípios e o modo pelo qual permitiriam o aparecimento de novas espécies. Um deles explica a existência de peixes cegos em cavernas. Peixes dotados de visão teriam passado a viver em cavernas onde a inexistência de luz condicionou a atrofia de seus olhos por desuso.
A atrofia, ocorrida ao longo de gerações, teria sido transmitida aos descendentes até o aparecimento de espécies de peixes cegos perfeitamente adaptados ao lugar onde vivem. Note-se, nesse exemplo, a ação condicionante do ambiente sem luz, fator determinante do desuso dos olhos, de sua atrofia, da transmissão à descendência e do aparecimento de espécies de peixes cegos.
Outro exemplo bastante citado é o que busca explicar a existência do longo pescoço das girafas atuais. Segundo Lamarck, as girafas ancestrais teriam pescoço curto. Mudanças ambientais tornaram difícil a obtenção de alimentos pelas girafas já que passaram a ser encontrados apenas no topo de árvores. A necessidade de alimentos teria obrigado as girafas a um esforço de alongamento do pescoço para alcançá-los.
A hipertrofia decorrente do uso permanente dos músculos do pescoço (caráter adquirido) teria sido transmitida hereditariamente por gerações subseqüentes verificando-se progressivo aumento desta parte do organismo. Teria sido desse modo que o pescoço das girafas atingiu o tamanho que atualmente se verifica.
Obviamente, o Cavaleiro de Lamarck propôs uma teoria evolucionista que não pode ser aceita. Seu grande erro foi acreditar que características adquiridas possam ser transmitidas hereditariamente. Entretanto, é preciso lembrar que à época em que Lamarck viveu os princípios da hereditariedade que hoje conhecemos ainda não tinham sido desvendados.
As bases da genética e da reprodução só viriam a ser desvendadas por Gregor Mendel por volta de 1860. Ainda assim, os experimentos de Mendel permaneceriam desconhecidos por cerca de quarenta anos vindo a ser redescobertos somente em 1900 através de estudos isolados de Correns, Tchesmark e Hugo de Vries.
O darwinismo
Charles Robert Darwin (1809-1882) foi o quinto filho de importante família na Inglaterra. Estudante de medicina, abandonou o curso antes de terminá-lo e matriculou-se na universidade de Cambridge com a intenção de formar-se clérigo. Já graduado, aos 22 anos de idade Darwin foi recomendado por seus mestres para participar, como naturalista, de uma viagem de exploração científica ao redor do mundo.
A viagem de Darwin no HMS Beagle
Darwin embarcou, em dezembro de 1831, no navio HMS Beagle e iniciou uma viagem que duraria cinco anos. Nesse período, Darwin teve oportunidade de recolher informações relacionadas à meteorologia, hidrografia e geologia da América do Sul e outras regiões do globo. Fazendo uso de agudo senso de observação Darwin analisou fósseis e coletou fantástica quantidade de dados relativos à vida animal e vegetal, relações entre os seres vivos, sua variabilidade e adaptações dos mesmos aos ambientes naturais vivem.
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| Uma variedade de tentilhão |
A observação dos tentilhões, mais tarde relatada por Darwin, tornou-se exemplo clássico de prova do evolucionismo. Em Galápagos cada ilha é habitada por espécies semelhantes mas distintas dessas aves fato que atesta o caráter gradual da evolução. Darwin notou que os tentilhões diferem pelo formato e tamanho de seus bicos.
A diferença ocorre porque os bicos, tais quais ferramentas, têm forma e tamanho adaptados ao tipo de alimento encontrado nas ilhas em que os tentilhões vivem. Trata-se, portanto de um caso em que se verifica a variabilidade de seres decorrente das suas necessidades de adaptação aos ambientes, fator indispensável às suas sobrevivências.
Observações como a descrita em relação aos tentilhões, levaram Darwin a duvidar da imutabilidade das espécies. Admitiu, então, a transformação das espécies a partir de outras pré-existentes sem, contudo, atinar com a causa das transformações.
A influência de Thomas Malthus
Após cinco anos, Darwin retornou à Inglaterra e iniciou seu trabalho de organização das informações obtidas durante a viagem. De suas observações três pareceram a ele particularmente importantes: as variações apresentadas por indivíduos de uma mesma espécie; as semelhanças entre indivíduos de espécies diferentes que vivem em regiões muito próximas; e a semelhança entre fósseis que encontrou e espécies atuais.
Os estudos de Darwin progrediram após a leitura de um trabalho, publicado em 1798, por Thomas Malthus (1766-1834) denominado "Um Ensaio sobre a Teoria da População". De acordo com Malthus a população tende a crescer mais rapidamente que a quantidade de alimentos que necessita para sobreviver. Em outras palavras, enquanto a população cresce em progressão geométrica, os alimentos crescem em progressão aritmética. A desproporção decorrente deste fato gera uma situação assustadora com conseqüências como a fome, doenças e guerras entre povos.
Inteirado sobre as idéias de Malthus, Darwin imediatamente aplicou-as aos animais e vegetais. A partir daí trabalhou por duas décadas em sua teoria que foi anunciada pela primeira vez em 1858 e finalmente terminada em 1859 quando publicou o livro "A Origem das Espécies".
Os estudos de Darwin progrediram após a leitura de um trabalho, publicado em 1798, por Thomas Malthus (1766-1834) denominado "Um Ensaio sobre a Teoria da População". De acordo com Malthus a população tende a crescer mais rapidamente que a quantidade de alimentos que necessita para sobreviver. Em outras palavras, enquanto a população cresce em progressão geométrica, os alimentos crescem em progressão aritmética. A desproporção decorrente deste fato gera uma situação assustadora com conseqüências como a fome, doenças e guerras entre povos.
Inteirado sobre as idéias de Malthus, Darwin imediatamente aplicou-as aos animais e vegetais. A partir daí trabalhou por duas décadas em sua teoria que foi anunciada pela primeira vez em 1858 e finalmente terminada em 1859 quando publicou o livro "A Origem das Espécies".
A evolução pela seleção natural
Darwin não tinha intenção de publicar a sua obra e chegou a instruir sua mulher para que o fizesse apenas depois da sua morte. Convencido por amigos, estava para publicá-la quando, em 1958, recebeu carta inesperada de Alfred Russel Wallace (1823-1913) na qual este naturalista descrevia idéias sobre a evolução muito próximas às suas. Mesmo assim e depois de alguma relutância publicou a sua teoria de evolução pela seleção natural que pode ser resumida nos seguintes tópicos:
As populações têm potencial para crescer em progressão geométrica aumentando exponencialmente o número de indivíduos;
Entretanto isso não acontece: o número de indivíduos de uma mesma espécie, em cada geração, mantém-se aproximadamente constante;
O não crescimento populacional só pode ser explicado por elevada taxa de mortalidade;
A mortalidade elevada explica-se pelo fato de os indivíduos não serem iguais entre si. As variações que apresentam, na maior parte de origem hereditária, podem ou não lhes ser úteis no ambiente onde vivem. Isso representa que alguns se mostram mais capazes do que outros para sobreviver e deixar descendentes;
Verifica-se, portanto, uma luta pela sobrevivência que é vencida pelos indivíduos mais aptos, ou seja, que possuem variações que melhor os adaptem ao meio ambiente;
Em síntese, a natureza seleciona os indivíduos mais aptos. A esse processo Darwin deu o nome de seleção natural.
A ação da seleção natural tem como conseqüência a sobrevivência dos indivíduos portadores das melhores variações adaptativas em relação ao meio em que vivem. Tais variações, por serem hereditárias, acumulam-se na descendência. O acúmulo de variações ao longo de inúmeras gerações altera de tal forma os indivíduos que se chega a um estágio no qual surgem descendentes diferentes de seus ancestrais e que constituem uma nova espécie. Através desse raciocínio Darwin explicou como aparecem novas espécies a partir de outras que já existiam.
A ação da seleção natural tem como conseqüência a sobrevivência dos indivíduos portadores das melhores variações adaptativas em relação ao meio em que vivem. Tais variações, por serem hereditárias, acumulam-se na descendência. O acúmulo de variações ao longo de inúmeras gerações altera de tal forma os indivíduos que se chega a um estágio no qual surgem descendentes diferentes de seus ancestrais e que constituem uma nova espécie. Através desse raciocínio Darwin explicou como aparecem novas espécies a partir de outras que já existiam.
O neodarwinismo
Por que ocorrem as variações? Darwin não conseguiu responder a essa pergunta. O aparecimento de variações hereditárias na descendência só pode ser explicado mais tarde com o nascimento da genética.
Atualmente sabe-se que as variações hereditárias são provocadas pelas mutações e pela recombinação genética. As mutações são variações espontâneas dos genes e constituem-se em matéria-prima para a evolução. Os genes mutantes determinam novas características nos organismos e podem ou não ser úteis aos indivíduos que as possuem face ao ambiente em que vivem. Quando úteis prevalecem e são transmitidas aos descendentes, acumulando-se e contribuindo para o aparecimento de novas espécies.
A recombinação genética, ou crossing-over, ocorre durante o processo de meiose através do qual os seres vivos produzem as suas células sexuais. A recombinação do material genético resulta em novos arranjos de genes e geração de indivíduos com características diferentes que serão selecionadas.
À teoria de Darwin acrescida à explicação genética das causas da variabilidade dá-se o nome de neodarwinismo ou teoria sintética da evolução.
Atualmente sabe-se que as variações hereditárias são provocadas pelas mutações e pela recombinação genética. As mutações são variações espontâneas dos genes e constituem-se em matéria-prima para a evolução. Os genes mutantes determinam novas características nos organismos e podem ou não ser úteis aos indivíduos que as possuem face ao ambiente em que vivem. Quando úteis prevalecem e são transmitidas aos descendentes, acumulando-se e contribuindo para o aparecimento de novas espécies.
A recombinação genética, ou crossing-over, ocorre durante o processo de meiose através do qual os seres vivos produzem as suas células sexuais. A recombinação do material genético resulta em novos arranjos de genes e geração de indivíduos com características diferentes que serão selecionadas.
À teoria de Darwin acrescida à explicação genética das causas da variabilidade dá-se o nome de neodarwinismo ou teoria sintética da evolução.
Lamarck X Darwin
Como diferenciar as teorias evolucionistas propostas por Lamarck e Darwin? Embora bastante diferentes em suas formulações, as duas teorias buscam explicar a modificação das espécies e podem ser facilmente diferenciadas quando destacamos a ação do ambiente. Para Lamarck o ambiente é a causa das modificações que ocorrem nos seres vivos. É o ambiente que as provoca. Darwin entende o ambiente como meio de seleção natural de características apresentadas pelos seres vivos. Em outras palavras, para Darwin os seres sofrem mudanças que são selecionadas pelo meio ambiente.
A aplicação das teorias a um exemplo anteriormente citado esclarece as diferenças entre as duas teorias. O atual tamanho de pescoço das girafas é explicado por Lamarck como resultante de um alongamento em função da necessidade de conseguir alimentos localizados em lugares altos. Seria, pois, a alteração ambiental a causa da mudança.
Darwin partiria da variabilidade para explicar o mesmo fato: existiriam girafas de pescoços curtos e outras de pescoço longo. A mudança ambiental que obrigou as girafas a conseguirem alimentos em locais mais altos favoreceu aquelas portadoras de pescoço longo e fez desaparecer as de pescoço curto. Teria havido, portanto, ação do ambiente no sentido de selecionar os animais portadores de características adaptadas às novas exigências ambientais.
A aplicação das teorias a um exemplo anteriormente citado esclarece as diferenças entre as duas teorias. O atual tamanho de pescoço das girafas é explicado por Lamarck como resultante de um alongamento em função da necessidade de conseguir alimentos localizados em lugares altos. Seria, pois, a alteração ambiental a causa da mudança.
Darwin partiria da variabilidade para explicar o mesmo fato: existiriam girafas de pescoços curtos e outras de pescoço longo. A mudança ambiental que obrigou as girafas a conseguirem alimentos em locais mais altos favoreceu aquelas portadoras de pescoço longo e fez desaparecer as de pescoço curto. Teria havido, portanto, ação do ambiente no sentido de selecionar os animais portadores de características adaptadas às novas exigências ambientais.
