5 Exemplos de Seleção Natural da Evolução na Terra
Alguns dos exemplos de seleção natural da evolução na terra são os seguintes:
A. Base genética de adaptação no melanismo industrial (Fig. 7.41):
No início do século XIX (1830), não havia muito crescimento industrial na Inglaterra (por exemplo, Birmingham) e havia principalmente uma mariposa-de-bico-branco, Bistort betularia, que estava bem adaptada para se defender das aves predatórias.
Ele costumava descansar durante o dia no tronco de carvalho de cor clara coberto de líquen. Mas com o crescimento industrial em 1920, as partículas de fumaça liberadas das chaminés das indústrias mataram os líquens e escureceram os troncos das árvores.
Assim, o Biston betularia de asas brancas tornou-se mais distinto das aves predadoras. Então uma mutação genética dominante apareceu em alguns membros da população de traças. Essa mutação genética produziu uma mariposa melânica de asas escuras, com melhores chances de sobrevivência do que a mariposa cor de cinza.
A primeira forma melânica da mariposa foi observada em 1845. Essas mariposas de coloração escura, por reprodução diferencial, produziram uma espécie melânica de cor escura, a Biston carbonaria, que formava 99% da população de traças até 1895.
Essa substituição da mariposa de cor clara por espécies melânicas de cor escura devido à fumaça industrial foi denominada melanismo industrial. Assim, a seleção natural favoreceu as mariposas melânicas a se reproduzirem com mais sucesso pela reprodução diferencial para sua adaptação nas áreas industriais da Inglaterra.
Isso mostra que uma mudança evolutiva sempre tem uma base genética e essa variação genética, quando favorecida pela seleção natural, permite que os organismos se adaptem a um ambiente particular que aumenta suas chances de sobrevivência.
Foi originalmente estudado por RA Fischer e EB Ford. O melanismo industrial foi experimentalmente testado por um ecologista britânico, Bernard Kettelwell, nos anos 50. Ele criou igual número de traças salpicadas de cor escura e clara. Ele lançou um conjunto dessas mariposas na área poluída (bosques de Birmingham) e outras em uma área não poluída (em Dorset).
Depois de alguns anos, ele conseguiu recapturar 19% das mariposas claras e 40% das mariposas escuras da área poluída, ao mesmo tempo recuperando apenas 12, 5% das mariposas claras e 6% das mariposas escuras de áreas não poluídas. Este resultado mostra os padrões de sobrevivência diferencial de B. betularia nas áreas poluídas e não poluídas.
Ele concluiu:
(i) As áreas fuliginosas oferecem grande proteção às formas melânicas devido à maior freqüência de um gene dominante na área industrial.
(ii) Em áreas não poluídas e áreas rurais onde a industrialização não ocorreu, a freqüência do gene responsável por traças de cor clara possui maior vantagem seletiva.
(iii) Em uma população mista, os indivíduos melhor adaptados sobrevivem e aumentam em número, mas nenhuma variante é completamente eliminada, por exemplo, a poluição industrial não eliminou completamente o gene das mariposas de cor clara.
Também foi relatado em muitos outros países europeus também. O melanismo industrial foi observado em cerca de 70 espécies de traças na Inglaterra e em cerca de 100 espécies nos EUA. Mas desde 1956, após a aprovação da legislação de ar limpo, o carvão está sendo substituído por petróleo e eletricidade.
Isso reduziu a deposição de fuligem nos troncos das árvores. Consequentemente, as mariposas de cores claras voltaram a aumentar em número com a redução da poluição. Isso é chamado de evolução reversa.
B. Mosquitos Resistentes ao DDT:
Sabe-se que os mosquitos são vetores de doenças como malária e elefantíase causadas por Plasmodium e Wuchereria. Anteriormente, a população de mosquitos tinha mais mosquitos sensíveis ao DDT, mas menos resistentes ao DDT. Quando o DDT não estava sendo usado, o DDT-resistente permaneceu dominado por mosquitos sensíveis ao DDT.
Mas quando o uso do DDT como inseticida começou (introduzido na década de 1940), os mosquitos resistentes ao DDT tinham uma vantagem competitiva sobre seus equivalentes. Sua propriedade resistente ao DDT se espalha por mais e mais membros da população, de modo que agora a população de mosquitos é dominada por espécies resistentes ao DDT.
É também um exemplo de seleção direcional. Assim, de acordo com o princípio da Seleção Natural, os inseticidas químicos permaneceriam úteis apenas por um tempo limitado.
C. Anemia falciforme:
(i) Personagens:
A anemia falciforme é caracterizada por:
(a) Cerca de 1-2% do total de glóbulos vermelhos se tornam em forma de foice.
(b) Ruptura precoce de hemácias levando a anemia grave.
(c) A hemoglobina normal Hb-A é substituída pela hemoglobina Hb-S defeituosa na qual o ácido glutâmico da cadeia β é substituído por aminoácido valina devido a uma única substituição de base em um gene.
(d) A capacidade de transporte de O2 da Hb-S é menor que a da Hb-A.
(e) Morte da pessoa afetada pela idade da puberdade.
(ii) Causa. É causada por uma mutação genética autossômica recessiva em condição homozigótica (Hb S Hb S ). Os heterozigotos (Hb A Hb S ) também possuem algumas células em forma de foice.
Pessoas com anemia falciforme são encontradas principalmente nas áreas da África tropical onde a malária é muito comum. Foi relatado que as células em forma de foice do heterozigoto matam o parasita da malária. Assim, os heterozigotos podem resistir à infecção por malária de uma maneira muito melhor do que os homozigotos para a hemoglobina normal.
A perda de genes deletérios recessivos através da morte de homozigotos está sendo equilibrada pela reprodução bem-sucedida de heterozigotos. Assim, a seleção natural preservou-a junto com a hemoglobina normal nas áreas afetadas pela malária. É um exemplo de balanceamento ou estabilização de seleção.
E. Resistência aos antibióticos nos micróbios
(Fig. 7.44). Joshua Lederberg e Esther Lederberg mostraram a base genética das adaptações em bactérias através do cultivo de células bacterianas pelo seu experimento de plaqueamento.
O experimento de Lederberg tinha os seguintes passos:
1. Eles inocularam bactérias em uma placa de ágar e obtiveram uma placa com várias colônias bacterianas. Esta placa foi chamada de "placa mestre".
2. Eles formaram várias réplicas desta placa mestre. Para isso, levaram um disco de veludo esterilizado, montado em um bloco de madeira, que foi gentilmente pressionado no prato principal. Algumas das células bacterianas de cada colônia aderiram ao tecido de veludo.
3. Agora, pressionando este veludo em novas placas de agar, eles obtiveram réplicas exatas da placa mestre. Isto é assim porque as células bacterianas foram transferidas de uma placa para outra pelo veludo.
4. Então eles tentaram fazer réplicas nas placas de ágar contendo um antibiótico penicilina. Algumas colônias foram capazes de crescer na placa de ágar e foram consideradas resistentes à penicilina, enquanto outras colônias não cresceram em meio antibiótico de penicilina e foram consideradas colônias sensíveis à penicilina.
Assim, houve uma pré-adaptação em algumas células bacterianas para o crescimento de um meio contendo o antibiótico penicilina. Essa pré-adaptação se desenvolveu em certas bactérias por mutação genética casual e não em resposta à penicilina. Isto expressou apenas quando tais bactérias foram expostas à penicilina. O novo ambiente não induz mutações; seleciona apenas as mutações pré-adaptativas ocorridas anteriormente.
Significado:
O experimento de replicação de Lederberg forneceu um suporte ao neodarwinismo e provou que a adaptação à penicilina nas células bacterianas se originou devido à seleção de formas de bactérias mutantes pré-existentes por natureza.
As células de bactérias resistentes à penicilina não tinham vantagem em se multiplicar em um ambiente quando não havia penicilina. Mas eles tinham uma vantagem competitiva sobre os outros em placas de ágar de contorno de penicilina, então eles se multiplicaram rapidamente e formaram colônias no meio contendo penicilina.
F. Resistência a drogas em bactérias. L. Cavalli e GA Meccacaro (1952) demonstraram que as bactérias do cólon - Escherichia coli são resistentes ao antibiótico - Cloranfenicol em 250 vezes ao tolerado pelas bactérias normais. O cruzamento de experiências confirma que a resistência nas bactérias é adquirida por mutação e é herdada nos princípios mendelianos.
O uso excessivo de herbicidas, pesticidas, antibióticos, etc., resultou na seleção de variedades resistentes em menor escala de tempo. Estes são exemplos de evolução por ações antropogênicas e provam que a evolução não é um processo direcionado, mas é um processo estocástico baseado em eventos aleatórios na natureza e mutação aleatória nos organismos.
