Síntese evolucionária moderna

A teoria

A síntese moderna atualizou a idéia de Darwin. Ela fez a ponte entre os diferentes tipos de biólogos: geneticistas, naturalistas e paleontologistas.

Ele afirma que:

1. A evolução pode ser explicada pelo que sabemos sobre genética, e o que vemos dos animais e plantas que vivem na natureza.
2. A variedade de genes (alelos) transportados em populações naturais é um fator chave na evolução.
3. A seleção natural é o principal mecanismo de mudança. Mesmo uma vantagem muito pequena pode ser importante, continuada geração após geração. A luta pela existência de animais e plantas na natureza causa a seleção natural. Somente aqueles que sobrevivem e se reproduzem passam seus genes para a geração seguinte.
   Achamos que a força da seleção natural na natureza foi maior do que até mesmo Darwin esperava.
4. A evolução é gradual: a seleção natural ocorre, e pequenas mudanças genéticas são coletadas. As espécies apenas mudam pouco de uma geração para a próxima. Grandes mudanças ocorrem, de vez em quando, mas são muito raras. A deriva genética é geralmente menos importante do que a seleção natural. Ela pode ser importante em populações pequenas.
5. Na paleontologia, tentamos entender as mudanças nos fósseis através do tempo. Pensamos que os mesmos fatores que atuam hoje também atuaram no passado.
6. Conforme as circunstâncias mudam, o ritmo de evolução pode ficar mais rápido ou mais lento, mas as causas são as mesmas.

A idéia de que novas espécies ocorrem após a divisão das populações tem sido muito debatida. O isolamento geográfico muitas vezes leva à especiação. Nas plantas, a poliploidia deve ser incluída em qualquer visão de especiação.

"A evolução consiste principalmente em mudanças nas freqüências dos alelos entre uma geração e outra".

Isto mostra como alguns biólogos vêem a síntese.

Quase todos os aspectos da síntese foram desafiados em alguns momentos, com diferentes graus de sucesso. Não há dúvida, entretanto, que a síntese foi um grande marco na biologia evolutiva. Ela esclareceu muitas confusões, e foi diretamente responsável por estimular uma grande quantidade de pesquisas após a Segunda Guerra Mundial.

Após a síntese

Várias descobertas nas ciências da terra e na biologia surgiram desde a síntese. Listados aqui estão alguns desses tópicos que são relevantes para a síntese evolutiva, e que parecem ser solidamente fundamentados.

Compreensão da história da Terra

A Terra é o palco em que a peça evolutiva é apresentada. Darwin estudou a evolução no contexto da geologia de Charles Lyell, mas agora conhecemos mais geologia histórica.

• A idade da Terra foi revista para cima. Estima-se agora em 4,56 bilhões de anos, cerca de um terço da idade do universo. O Fanerozóico ocupa apenas o último 1/9 deste tempo.

• A idéia da deriva continental de Alfred Wegener foi aceita por volta de 1960. O princípio chave da tectônica de placas é que a litosfera existe como placas tectônicas separadas e distintas. Estas placas se movem lentamente sobre a astenosfera subjacente. Esta descoberta liga fenômenos como vulcões, terremotos, orogenia e fornece dados para muitas questões paleogeográficas. Uma grande pergunta ainda não está clara: quando começou a tectônica de placas?

• Nossa compreensão da evolução da atmosfera da Terra progrediu. A substituição de oxigênio por dióxido de carbono na atmosfera ocorreu no Proterozóico. Provavelmente foi causado por cianobactérias, cujas colônias se fossilizaram como estromatólitos. Este Grande Evento de Oxigenação levou à evolução dos organismos aeróbicos. Levou também à primeira grande eraglacial.

• Os geólogos encontraram e estudaram fósseis de vida microbiana. Estas rochas foram datadas de cerca de 3,465 bilhões de anos atrás. Walcott foi o primeiro geólogo a identificar bactérias fósseis pré-cambrianas, a partir do exame microscópico de fatias finas de rocha. Ele também pensava que os estromatólitos eram de origem orgânica. Suas idéias não foram aceitas na época, mas agora podem ser apreciadas como grandes descobertas.

• As informações sobre paleontologia estão cada vez mais disponíveis e sendo utilizadas em paleontologia. Um exemplo: a idade do gelo maciço ocorreu no Proterozóico, após a grande redução de _CO2 na atmosfera. Estas idades do gelo eram imensamente longas, e levaram a uma queda na microflora. Veja também o período criogênico e a Terra Bola de Neve.

• Catastrofismo e extinções em massa. Uma reintegração parcial do catastrofismo ocorreu, e a importância das extinções em massa na evolução em larga escala é agora aparente. Os eventos de extinção perturbam as relações entre muitas formas de vida e podem remover as formas dominantes e liberar um fluxo de radiação adaptativa entre os grupos que permanecem. As causas incluem greves de meteoritos (junção K-T; eventos de extinção de End-Ordovician); inundações nas províncias de basalto (Armadilhas Deccan na junção K/T; Armadilhas Siberianas na junção P-T); e outros processos menos dramáticos.

Conclusão: Nosso conhecimento atual da história da Terra sugere fortemente que eventos geofísicos em larga escala influenciaram a macroevolução e a megaevolução. Estes termos referem-se à evolução acima do nível das espécies, incluindo eventos como a extinção em massa, radiação adaptativa e as principais transições na evolução.

Descobertas fósseis

A partir do final do século 20, os cientistas fizeram escavações em partes do mundo que quase não tinham sido investigadas antes. Além disso, há uma nova apreciação dos fósseis descobertos no século XIX, mas não apreciados na época. Muitas descobertas extraordinárias foram feitas, e algumas delas têm implicações para a teoria evolucionária.

• A descoberta da biota Jehol: dinobirds e aves precoces do Cretáceo Inferior de Liaoning, N.E. China. Isto mostra que as aves evoluíram de dinossauros terópodes celurosaurianos.
• Estudos sobre tetrápodes do tronco do Devoniano Superior.
• Os estágios iniciais da evolução das baleias.
• A evolução dos peixes chatos (pleuronectiformes), como solha, linguado, pregado e alabote. Seus filhotes são perfeitamente simétricos, mas a cabeça é remodelada durante uma metamorfose. Um olho se move para o outro lado, perto do outro olho. Algumas espécies têm os dois olhos à esquerda (pregado), outras à direita (alabote, linguado); todos os peixes chatos vivos e fósseis até hoje mostram um lado 'olho' e um lado 'cego'. Darwin previu uma migração gradual do olho em evolução, espelhando a metamorfose das formas vivas.
  Um exame recente de duas espécies fósseis do Eoceno mostra "a montagem do plano do corpo do peixe chato ocorreu de forma gradual e gradual". As etapas intermediárias foram totalmente viáveis: estas formas se estenderam por duas etapas geológicas, e são encontradas em locais que também produzem peixes chatos com a assimetria craniana completa. A evolução do peixe-chato cai diretamente dentro da síntese evolucionária.

Evo-devo

Um importante trabalho em genética levou a uma nova abordagem do desenvolvimento animal. O campo é chamado biologia do desenvolvimento evolucionário, ou evo-devo, para abreviar.

Há provas claras de que muito do desenvolvimento é controlado de perto por sistemas genéticos especiais que envolvem genes de raposas. Em sua palestra sobre o Prêmio Nobel, E.B. Lewis disse: "Em última análise, as comparações dos [complexos de controle] em todo o reino animal deveriam fornecer uma imagem de como os organismos, bem como os [genes de controle] evoluíram".

Em 2000, uma seção especial dos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS) foi dedicada a evo-devo, e um número inteiro de 2005 da Revista de Zoologia Experimental Parte B: Evolução Molecular e de Desenvolvimento foi dedicado aos principais tópicos de evo-devo da inovação evolutiva e da novidade morfológica.

Um levantamento do campo para o leitor geral dá exemplos.

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