- Seg, 03 Fev 2014 16:25:00 -0200
Jovem pesquisador se dedica a estudar evolução e conflito sexual entre as espécies
O biólogo Juliano Morimoto, 22 anos, ex-bolsista do Programa Ciência sem Fronteiras no exterior na graduação e agora doutorando no exterior na Universidade de Oxford com bolsa do CNPq, tem focado sua pesquisa nos estudos do conflito sexual e escolha de parceiros que interferem no processo de especiação e evolução.
Ele trabalha com aspectos relacionados à escolha de parceiros sexuais tanto em machos como em fêmeas e destaca ser fundamental para o surgimento de novas espécies e na resolução ou intensificação do que é conhecido como conflito sexual. De acordo com ele, “conflito sexual é definido pela diferença entre os interesses dos indivíduos do sexo masculino e feminino. Por exemplo, fêmeas de várias espécies não produzem mais filhotes depois de um determinado número de cópulas. Machos, por outro lado, produzem mais filhotes conforme o número de parceiras aumenta. A diferença entre o comportamento dos dois sexos gera um conflito quanto ao número de cópulas os indivíduos da população devem ter”.
Para o jovem pesquisador, a escolha de parceiros pode resolver esse conflito para a fêmea, pois permite com que ela diminua seu número de parceiros mesmo quando machos insistentemente tentam copular. O mesmo é válido para machos. “Quando há uma diferença de qualidade (fecundidade) entre as fêmeas, machos que escolhem fêmeas mais férteis produzem mais filhotes. Assim, a escolha de parceiros pode favorecer tanto um quanto outro sexo, e em alguns casos ambos”, explica Morimoto.
Embora recente, a pesquisa já apresenta resultados preliminares. De acordo com os estudos, as condições de desenvolvimento das fêmeas no início de suas vidas interferem na sua atratividade mais tarde. “Neste sentido, machos escolhem as fêmeas com sinais de alta fecundidade que está relacionado com as condições ambientais que essas fêmeas se desenvolveram. Apesar de parecer simples, a escolha de parceiros é muito mais complicada. Alguns trabalhos sugerem que a flora intestinal altera as escolhas de parceiros, o que é absolutamente incrível. Muito pouco se sabe sobre a escolha de parceiros sexuais apesar de ser uma área-chave para entender, por exemplo, o surgimento de novas espécies”, ressalta o pesquisador Juliano Morimoto.
Para melhor compreender os estudos da evolução das espécies, o bolsista de doutorado considera imprescindível que os estudantes desde o ensino fundamental comecem a conhecer os conceitos fundamentais utilizados pelos biólogos, portanto, encaminhou à Popularização da Ciência do CNPq sua contribuição em forma de texto (abaixo). “A evolução é parte da ciência que nos dá a sensação de encantamento pela natureza e suas formas. O entendimento da vida no planeta é completamente dependente dos seus conceitos. Além disso, a evolução ainda nos dá ferramentas que ajudam na conservação das espécies”, enfatiza o bolsista.
Introdução- A Biologia é a área que estuda a vida na Terra e suas interações com o ambiente. Assim como a Física e a Química, a Biologia é considerada uma ciência básica, pois estuda a natureza como um todo, sem a necessidade primordial de aplicação. As ciências básicas possuem suas próprias “leis” que são usadas para explicar o funcionamento do Universo. Na Física, por exemplo, temos a lei da Gravidade que explica a atração entre os corpos. A Biologia não é diferente. A principal “lei” que explica a vida é conhecida como “Evolução” que é resultado de um processo chamado de “seleção natural”. Esse processo é fundamental para o surgimento e a manutenção da vida na Terra.
Seleção natural e Evolução - A Evolução é a chave que abre as portas do conhecimento sobre a vida e a seleção natural é o equivalente ao guia que nos leva ao longo do tempo. Entretanto, tanto a Evolução como a seleção natural são mal-entendidos em vários aspectos. Um biólogo evolucionista famoso, chamado Theodosius Dobzhansky, uma vez disse que “nada faz sentido exceto à luz da Evolução”. Mas afinal, o que são Evolução e seleção natural? De onde essas ideias vieram?
A teoria da Evolução por meio do processo de seleção natural foi primeiramente proposta por um naturalista inglês chamado Charles Darwin (1809-1882). Em uma viagem pelas Américas, Darwin percebeu que algumas conchas de animais marinhos eram encontradas no topo de montanhas. Como isso era possível? A explicação encontrada por Darwin foi que a superfície da Terra muda ao longo dos anos e que, o que antes era o fundo do mar, hoje pode ser o topo de uma montanha. Mas isso não foi o suficiente para que a teoria da Evolução nascesse. Talvez o trabalho com maior influência na teoria de Darwin foi o livro publicado por um geógrafo da época, chamado Thomas Malthus. O trabalho sugere que, um dia, o número de pessoas será maior que a capacidade máxima de produção de alimento. Então a genialidade de Darwin entra em ação. Ele percebeu que o número de filhotes produzidos é muito maior que a quantidade de adultos sobreviventes. Porque o número máximo de indivíduos que o ambiente pode ‘alimentar’ é menor que o número de indivíduos que nascem, só aqueles indivíduos que são bons em sobreviver conseguem chegar a fase adulta e reproduzir. Por exemplo, imagine uma gata dá a luz vinte filhotes em uma floresta. Os filhotes crescem e tornam-se adultos que saem para caçar. Suponha agora que a quantidade de pombos nessa floresta seja igual a vinte, e que cada gato adulto necessita caçar duas pombas para que ele sobreviva. Neste exemplo, somente dez dos vinte gatos consegue comida suficiente. Assim, só os gatos mais eficientes na caça é que conseguem sobreviver. Nas palavras de Darwin, os gatos mais eficientes na caça são melhoresadaptados ao ambiente e, consequentemente, conseguem sobreviver e reproduzir.
Você já percebeu como filhos se parecem mais com os pais quando comparados com os avós e bisavós? Isso é resultado da ação de genes. Genes são porções de DNA responsáveis pelo controle, estruturação e funcionamento dos organismos. Filhos são mais parecidos com os pais porque eles têm metade dos genes herdados do pai e a outra metade, da mãe. O DNA dos pais é copiado por um processo chamado replicação, que permite que os genes sejam transmitidos aos filhos. Entretanto, alguns mínimos erros ocorrem no processo de cópia, esses erros são chamados de mutações. Apesar de o termo agregar um valor negativo, mutações são na verdade a matéria-prima para a Evolução. Em outras palavras, não há Evolução sem mutações. Retornando ao nosso exemplo, a nossa gata teria filhotes com algumas poucas, porém diferentes mutações. Uma das mutações pode aumentar a agilidade do indivíduo, outra pode ser responsável pela mudança de cor, entre outros diversos efeitos que podem ser causados. Agora a seleção natural pode atuar. Suponhamos que o ambiente seleciona os indivíduos mais ágeis. Assim, só os gatinhos mais ágeis conseguirão sobreviver e se reproduzir. Agora imagine esse processo por milhões e milhões de anos, com gatinhos mais ágeis a cada geração. Em um determinado ponto no tempo, nós podemos nos deparar com um Guepardo, que é da mesma família dos nossos gatinhos domésticos, mas que pode alcançar a incrível marca de 120km/h em um corrida de curta distância! (Figura 01)
Figura 01 – Um Guepardo (Acinonyx jubatus). Este felídeo é capaz de atingir
até 120km/h em corridas de curtas distâncias atrás de suas presas.Evolução por meio de seleção natural é ainda mais fascinante quando descobrimos que não há um ponto final, isto é, não há um “gato modelo-perfeito” o qual a seleção natural deseja atingir. Além disso, a seleção natural acontece em várias direções distintas dependendo do animal. Por exemplo, alguns gatos podem ser selecionados por ter mutações que os tornam mais ágeis, enquanto que outros gatos podem ter mutações que mudam seus hábitos alimentares, e também serem selecionados e sobreviverem. É isso, e somente isso, que explica a grande diversidade de animais encontrados na Terra. Contudo, a seleção natural não ocorre somente em animais. Ela ocorre em plantas, fungos, bactérias, vírus e quaisquer seres vivos do planeta. Não há espécie alguma na Terra que não seja alvo da seleção natural.
Um fato essencial para que a evolução ocorra é a escala de tempo. Repare que no nosso exemplo, eu usei MILHÕES DE ANOS. Seres humanos têm dificuldade de imaginar uma escala de tempo de milhões de anos tendo em vista que nós vivemos pouco menos de um século. Mas as espécies evoluem lentamente (com exceção de bactérias e vírus) e grandes diferenças são detectadas após muitas gerações de seleção. Esse argumento pode parecer improvável devido à longa escala de tempo, porém, a Terra tem idade de 4,5 bilhões de anos, tempo suficiente para que a Evolução ocorra.
Seleção Sexual– Darwin foi um dos maiores gênios de todos os tempos. Além do conceito de seleção natural explicado anteriormente, ele também propôs outro tipo de processo, chamado de seleção sexual, o qual ele dedicou um dos capítulos do seu mais famoso livro (A Origem das Espécies) e um livro completo, chamado The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex. Segundo Darwin, a seleção sexual é um processo tão poderoso quanto à seleção natural. Entretanto, ele notou que a seleção natural é letal, enquanto que a seleção sexual não é. Em outras palavras, indivíduos selecionados negativamente por meio da seleção natural morrem, enquanto que os selecionados negativamente pela seleção sexual apenas não obtém parceiros para reproduzir.
O conceito de Seleção Sexual nasceu a partir da observação de que, em geral, machos de varias espécies possuem plumagens coloridas ou cores exuberantes em nadadeiras, partes do corpo exageradas que até mesmo interferem na sobrevivência do individuo. Um exemplo clássico disso é a cauda do pavão (Figura 02). A cauda do pavão é enorme, e atrapalha a sobrevivência dos machos. Contudo, essa cauda só está presente em machos, e as fêmeas do pavão geralmente possuem cores não muito atrativas. O macho, sim, possui cores exuberantes e exibe sua cauda à fêmea na época do acasalamento como forma de “cortejo”. Darwin já sabia do caso dos pavões e de muitos outros, e ele estava particularmente intrigado na forma com que esses “órgãos de exibição” (termo técnico : características sexuais secundarias) evoluíam. A explicação dada por Darwin foi que esses órgãos, apesar de atrapalharem a sobrevivência do individuo em um primeiro instante, atrai mais parceiros para cópula, o que aumenta o número de filhotes que este indivíduo tem antes de morrer. Assim, indivíduos com características sexuais secundárias exuberantes deixariam mais descendentes que indivíduos que não possuem essas características.
Mas você deve estar se perguntando “e por que, em geral, só machos possuem essas características sexuais secundárias?”
A resposta é que, exceto alguns casos, os machos competem entre si para conquistar as fêmeas. No caso do pavão, essa competição se dá pelo show apresentado por cada macho com a sua cauda. As fêmeas, por outro lado, escolhem o macho mais exuberante dentre os competidores para copularem. A exceção é quando os machos e fêmeas têm os papéis invertidos. Nesse caso, os machos é que cuidam dos filhotes e as fêmeas é que competem entre si para terem acesso aos melhores “pais” para seus filhos. Nesses casos, as características sexuais secundárias aparecem na fêmea, como prevê a teoria de seleção sexual.
Figura 02– Pavão exibindo sua cauda em um comportamento relacionado à corte da fêmea.
Conclusão: Por que estudar evolução? Evolução é a área da ciência que dá sentido a toda uma ciência. Sem o estudo da Evolução, o combate de doenças é ineficaz uma vez que bactérias evoluem de acordo com o uso de antibióticos. O mesmo acontece com pragas e agrotóxicos. Alguns indivíduos que são resistentes a esses compostos químicos sobrevivem e conseguem se reproduzir. A partir de então, a população de bactérias ou pragas retorna, mas, dessa vez, resistente ao químico. Essa dinâmica só pode ser explicada pela teoria Evolutiva. Células tumorais também são alvo da teoria evolutiva. Tumores crescem e se espalham rapidamente no organismo porque, entre outras coisas, são melhores competidores que as células normais por recursos.
A evolução é parte da ciência que nos dá a sensação de encantamento pela natureza e suas formas. O entendimento da vida no planeta é completamente dependente dos seus conceitos. Além disso, a evolução ainda nos dá ferramentas que ajudam na conservação das espécies. As datas dos fósseis e as relações entre as espécies, bem como a origem da vida, são explicadas com um argumento altamente consistente pela ciência, entretanto, muito do nosso Universo permanece obscuro e precisa de mais investigação para que possamos, cada vez mais, nos admirar com as maravilhas das ciências naturais.
Equipe Popularização da Ciência
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