Árvore da vida (biologia)

Precursores

Lamarck

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) produziu a primeira árvore ramificada de animais em sua Philosophie Zoologique (1809). Era uma árvore de cabeça para baixo, começando com minhocas e terminando com mamíferos. No entanto, Lamarck não acreditava na descendência comum de toda a vida. Em vez disso, ele acreditava que a vida consiste em linhas paralelas separadas que avançam do simples ao complexo.

Hitchcock

O geólogo americano Edward Hitchcock (1763-1864) publicou em 1840 a primeira árvore da vida baseada na paleontologia em sua Geologia Elementar. No eixo vertical estão os períodos paleontológicos. Hitchcock fez uma árvore separada para plantas (esquerda) e animais (direita). As árvores de plantas e animais não estão conectadas na parte inferior do gráfico. Além disso, cada árvore começa com múltiplas origens. Entretanto, elas não eram árvores evolucionárias, porque Hitchcock acreditava que uma divindade era o agente da mudança.

Vestígios

A primeira edição dos Vestígios da História Natural da Criação de Robert Chambers foi publicada anonimamente em 1844. Ela continha um diagrama em forma de árvore no capítulo "Hipótese do desenvolvimento dos reinos vegetal e animal". Ele mostra um modelo de desenvolvimento embriológico onde peixes (F), répteis (R) e aves (B) representam ramos de um caminho que leva aos mamíferos (M).

No texto esta idéia de árvore ramificadora é provisoriamente aplicada à história da vida na terra: "pode haver ramificação". ^p191

Gráfico paleontológico dobrado de Edward Hitchcock em 'Geologia Elementar' (1840)


Diagrama de Vestígios da História Natural da Criação, 1844. p212

A árvore da vida de Darwin

Charles Darwin (1809-1882) foi o primeiro a produzir uma árvore evolucionária da vida. Ele era muito cauteloso sobre a possibilidade de reconstruir a história da vida. Em Sobre a Origem das Espécies (1859), o capítulo IV apresentou um diagrama abstrato de uma árvore teórica da vida para espécies de um grande gênero sem nome (ver figura).

Nas próprias palavras de Darwin: "Assim, as pequenas diferenças que distinguem as variedades da mesma espécie, tenderão a aumentar constantemente até se igualarem às maiores diferenças entre espécies do mesmo gênero, ou mesmo de gêneros distintos".

Este é um padrão de ramificação sem nomes dados às espécies, ao contrário da árvore mais linear que Ernst Haeckel fez anos mais tarde.

Em seu resumo à seção, conforme revisado na 6ª edição de 1872, Darwin explica sua visão sobre a Árvore da Vida:

As afinidades de todos os seres da mesma classe têm sido às vezes representadas por uma grande árvore. Creio que esta símile fala em grande parte a verdade. Os galhos verdes e brotos podem representar espécies existentes; e aqueles produzidos durante anos anteriores podem representar a longa sucessão de espécies extintas...
Os membros divididos em grandes ramos, e estes em ramos
menores e menores, já foram eles mesmos, quando a árvore era jovem, galhos em brotação; e esta conexão dos botões antigos e atuais, ramificando ramos, pode muito bem representar a classificação de todas as espécies extintas e vivas em grupos subordinados a grupos.
Dos muitos galhos que floresceram quando a árvore era um mero arbusto, apenas dois ou três, agora cresceram em grandes ramos, mas sobrevivem e suportam os outros galhos; assim, com as espécies que viveram durante longos períodos geológicos passados, muito poucos deixaram descendentes vivos e modificados. Desde o primeiro crescimento da árvore, muitos membros e galhos se deterioraram e caíram; e estes galhos caídos de vários tamanhos podem representar todas aquelas ordens, famílias e gêneros que agora não têm representantes vivos, e que são conhecidos por nós apenas em estado fóssil.
Como vemos, aqui e ali, um galho estreito brotando de um garfo baixo em uma árvore, e que por acaso foi favorecido e ainda está vivo em seu cume, então ocasionalmente vemos um animal como o Ornithorhynchus (Platypus) ou Lepidosiren (peixe-pulmão sul-americano), que em algum grau conecta por suas afinidades dois grandes ramos da vida, e que aparentemente foi salvo da competição fatal por ter habitado uma estação protegida.
Como os botões dão origem ao crescimento de botões frescos, e estes, se vigorosos, se ramificam e se sobrepõem em todos os lados muitos ramos mais caros, assim por geração acredito que tenha sido com a grande Árvore da Vida, que preenche com seus ramos mortos e quebrados a crosta da terra, e cobre a superfície com suas sempre vivas e belas ramificações.

- Darwin, 1872.

A imagem da árvore da vida que apareceu em Darwin's On the Origin of Species by Natural Selection, 1859. Foi a única ilustração do livro

A árvore da vida hoje

O modelo de uma árvore ainda é considerado válido para as formas de vida eucarióticas. Pesquisas sobre os primeiros ramos da árvore eucariótica sugerem uma árvore com quatro supergrupos, ou dois supergrupos. Ainda não parece haver um consenso; em um artigo de revisão, Roger e Simpson concluem que "com o atual ritmo de mudança em nosso entendimento da árvore eucariótica da vida, devemos proceder com cautela".

Os biólogos reconhecem agora que os procariotas, as bactérias e as arcaias têm a capacidade de transferir informações genéticas entre organismos não relacionados através da transferência horizontal de genes (HGT). Recombinação, perda de genes, duplicação e criação de genes são alguns dos processos pelos quais os genes podem ser transferidos dentro e entre espécies bacterianas e arqueológicas, causando variações que não são devidas à transferência vertical. Há evidências emergentes de HGT ocorrendo dentro dos procariotas em nível único e multicelular e está surgindo agora a visão de que a árvore da vida dá uma imagem incompleta da evolução da vida. Foi uma ferramenta útil na compreensão dos processos básicos da evolução, mas não pode explicar toda a complexidade da situação.

Árvore da vida atual mostrando transferências horizontais de genes.

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