O caso das Mariposas Biston betularia

Este exemplo, clássico em livros textos e didáticos, ilustra a um exemplo de um mecanismo de mudanças na frequência dos alelos, ocorrido entre espécies de mariposas Biston betularia, durante a revolução industrial na Inglaterra. Esta espécie de mariposa é polimórfica, ou seja, apresentam vários genes alelos para uma determinada característica, e isto fenotipicamente se expressa em mariposas de dois tipos a variedade melânica (escura) e a variedade não-melânica (clara). A variedade melânica é determinada por um gene e a cinza por um alelo diferente, sendo o gene da forma melânica não dominante sobre o não-melânico.

Forma não-melânica e melânica

A forma melânica era rara e a forma não-melânica mais comum de serem encontradas nos bosques ingleses, antes das indústrias começarem suas atividades nos arredores, com lançamento de gases poluentes, o que causou o enegrecimento dos troncos das árvores. Com isso este fator, ocorreu um aumento da frequência da forma melânica que passou a ser bem mais frequente.

O aumento da abundância relativa da frequência das mariposas melânicas aconteceu devido à ação da seleção natural. A hipótese era que: “Contra um fundo coberto de fuligem, as aves poderiam ver as mariposas mais claras melhor e, portanto se alimentar delas”. Como resultado, as mariposas melânicas, melhor camufladas, sobreviveriam até à idade reprodutiva, deixando descendência. O maior número de filhotes deixados por mariposas melânicas é o que causou aumento da sua freqüência, num exemplo de reprodução é diferencial, contribuindo com um maior número de descendentes para as gerações subsequentes.

No entanto, em 1975 foi iniciado um programa de despoluição atmosférica nas áreas industriais da Inglaterra, com redução das emissões de poluentes em mais de 90%. Nos anos seguintes ao início do programa, foi observado um aumento na freqüência do fenótipo não-melânico e redução fenótipo melânico. Esses resultados comprovam a ação da seleção natural, que inverteu sua ação, agora ela atua contra o fenótipo melânico.

Contudo surge um novo problema, no período em que o fenótipo melânico sofreu uma redução na sua freqüência relativa, os troncos das árvores continuaram escuros, o que sugere que a hipótese clássica de que os troncos davam a camuflagem às mariposas não estava correta.

Alguns dos possíveis erros na formulação desta hipótese e explicação podem ser, que as mariposas são insetos noturnos e durante o dia permanecem imóveis, os experimentos outrora realizados com as mariposas eram tendenciosos e faziam com que as mariposas não conseguissem voar durante o dia e no momento da soltura e serem capazes de buscar de abrigo que normalmente usam, simplesmente pousaram no lugar mais próximo, os troncos das árvores, e ali permaneceram imóveis facilitando a captura pelos pássaros.

Em resumo, pode-se afirmar que a seleção natural favorece o fenótipo melânico nas áreas poluídas, enquanto nas áreas não poluídas favorece o fenótipo não melânico. Todas as pesquisas mostram claramente a ação da seleção natural como função da poluição atmosférica; contudo, o mecanismo de ação da seleção natural não é claro, pois os pássaros não podem ser os únicos agentes da mortalidade diferencial dos dois fenótipos, uma vez que as árvores permaneceram escuras e, além disso, Biston betularia não pousa durante o dia em troncos de árvores.

O caso da mariposa Biston betularia é um clássico em que a ciência buscou explicações para uma verificação de mudança na frequência gênica, criando uma hipótese explicativa – ação da seleção natural através dos pássaros. No entanto as hipóteses científicas podem (e devem) serem testadas. A hipótese que foi aceita e provada pelos experimentos na época da revolução industrial não eram a explicação mais correta para o caso das mariposas.

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Adaptação: Evolução (post scriptum)

O processo adaptativo, inerente à especiação e evolução das espécies é de longe o tema mais complexo da Evolução. Nem tanto pelo processo em si, mais pelo significado culturalmente concebido, e amplamente mal atribuído, da palavra adaptação na tentativa de explicar as teorias evolutivas de Lamarck e Darwin.

Culturalmente adaptar-se a uma determinada situação significa ajustar-se, adequar-se, acostumar-se a ela, modificar-se voluntariamente para atingir o objetivo proposto, enquadrar-se em um sistema, em um meio. Adaptação significa ajustamento às novas condições impostas pelo meio.

Conforme já detalhado nos textos anteriores, Lamarck juntou evidências para explicar que os animais sofriam pressões ambientais que os forçavam a modificar suas estratégias de vida, e consequentemente suas características morfológicas, como sendo a única maneira de sobreviver no ambiente aos quais estavam inseridos. Ficou claro então que os indivíduos se adaptavam, no sentido literal da palavra, ao meio ambiente conforme este lhes exigia.

Entretanto Darwin, a partir de suas evidências, considerou a existência de mais uma força que modificava os seres vivos, interna agora, responsável por promover mudanças orgânicas. Porém ele também manteve a idéia da força externa produzida pelo meio ambiente conforme Lamarck já havia dito. Mais do que isto, ele percebeu que o equilíbrio destas duas forças era o responsável pela seleção natural e, portanto, pela adaptação dos seres vivos.

É justamente neste ponto que Darwin não colaborou em suas explicações e é frequentemente mal interpretado. Ele deixou que se compreendesse que a adaptação dos seres vivos fosse um processo no qual a modificação interna ficasse subentendida no conceito.

Assim ele sugeriu que as modificações internas, sujeitas à força externa do ambiente eram responsáveis pela seleção natural e, portanto pela adaptação e sobrevivência dos indivíduos em determinado meio ambiente. Desde que a modificação interna fosse compatível com a força externa o indivíduo seria selecionado naturalmente e sobreviveria, sendo considerado mais apto. Caso contrário, se a modificação interna não fosse compatível com o ambiente, o indivíduo detentor desta modificação não era selecionado, era considerado menos apto e morria sem perpetuar sua prole e, portanto, sua espécie.

É importante notar que tal efeito não dependia exclusivamente da capacidade de adaptação no sentido literal da palavra, não cabia aos indivíduos querer escolher ajustar-se ao ambiente apenas. Era necessário que a modificação interna tivesse acontecido, e mais do que isto, que esta mudança, sob ação da força externa, fosse selecionada como apta ao ambiente.

Infelizmente Darwin e Mendel não se conversaram, muito embora há quem diga que eles tenham trocado algumas figurinhas sem obter a compreensão da interferência positiva que um poderia ter provocado nas idéias do outro e vice-versa. Mendel teria dito à Darwin que a modificação interna era na verdade uma modificação nos fatores, nome atribuído por Mendel ao que mais tarde viria a ser conhecido por genes.

A teoria sintética da evolução, também conhecida por síntese evolutiva moderna, síntese moderna, síntese evolutiva, síntese neodarwiniana ou neodarwinismo, foi formulada a partir da contribuição de muitos pesquisadores modernos que se apropriaram dos conhecimentos da genética mendeliana e populacional para elucidar o processo evolutivo.

Nem por isso a palavra adaptação deixou de ser empregada pelos novos evolucionistas, e continua sendo utilizada para referir que primeiramente ocorre uma mutação genética que é posteriormente selecionada pelo meio ambiente. Atualmente compreende-se que um indivíduo ou espécie adaptada ao meio é aquele cuja mutação genética aleatória, ou não, lhe foi favorável o suficiente para que o ambiente o selecionasse natural ou artificialmente, permitindo sua sobrevivência. O que é muito diferente de meramente imaginarmos que os seres vivos simplesmente se adaptem, ajustem, acostumem a uma nova situação, ou ambiente, por vontade própria.

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