«Nada em biologia faz sentido excepto á luz da evolução» *

Genética Molecular e Evolução:

A genética molecular é uma disciplina muito importante no estudo da evolução. As sequências podem ser semelhantes devido a processos evolutivos ou a ancestralidade comum. No entanto, semelhanças sequenciais que não são funcionalmente necessárias indicam ancestralidade comum. Também os transposões e retrovírus endógenos (aos quais pertencem sequências repetitivas, como as LTR – Long Terminal Repeat) são um exemplo disso. A presença dos transposões nos mesmos locais dos mesmos cromossomas permitiu relacionar, por exemplo, hipopótamos, baleias e ruminantes, demonstrando que estes eram mais próximos do que se pensava, contrariando a interpretação dos dados morfológicos, quando comparados. Os dados referentes aos retrovírus endógenos apoiam a ancestralidade comum entre humanos e chimpanzés e entre humanos e outros primatas. Há uns anos atrás encontraram sete em comum, com localização cromossómica idêntica, entre humanos e chimpanzés (1), embora eu pense que já encontraram até hoje dezasseis (que coisa horrível para os criacionistas…). A partir dos dados da genética molecular também podemos reconstituir a história evolutiva em termos de eventos a nível do genoma, por exemplo o aparecimento de novos genes por duplicação, a ocorrência de transposições de genes, fusões cromossómicas, entre outras.    

Embriologia e Evolução

Além de certos genes envolvidos no desenvolvimento humano (sequências reguladoras) poderem, com poucas mutações, ser cruciais na evolução de certas características morfológicas e serem usados os mesmos genes para definir regiões do corpo por todos os animais, estruturas embrionárias mantêm características ancestrais, pelo que as etapas do desenvolvimento embrionário são comparadas com os dados do registo fóssil para ajudarem a reconstituir a história evolutiva das espécies. Um bom exemplo é a evolução dos dedos do cavalo: um ancestral do cavalo moderno, pelo registo fóssil, tinha 3 dedos e num certo estádio do desenvolvimento embrionário começam a desenvolver-se 3 dedos em vez de apenas 1 como no cavalo moderno totalmente formado. Em alguns casos, os 3 dedos desenvolvem-se completamente. Peixes desenvolvem guelras a partir dos arcos branquiais com poucas modificações, mas nos outros vertebrados estes dão origem a estruturas muito diferentes que compõem a cabeça: nervos cranianos, artérias, a laringe, entre outras nos mamíferos. Nas fases iniciais de desenvolvimento embrionário, o coração humano, assemelha-se ao de um peixe, em que cada uma das câmaras não é dividida e o sangue sai através de uma única aorta. Em estágios mais avançados de desenvolvimento, o coração humano, agora com 2 átrios e um ventrículo parcialmente dividido, assemelha-se a um coração de réptil. Na sua fase final, o coração humano tem quatro câmaras separadas compostas pelo miocárdio, e o sangue é fornecido por três grandes artérias. Até existe um estágio (filotípico), denominado faríngula, em que os embriões de todos os vertebrados são bastante semelhantes: aparecem os arcos branquiais – protuberâncias faríngeas, a corda dorsal (origem na mesoderme e pode dar lugar á coluna vertebral) e animais sem cauda como nós têm cauda vestigial, que depois desaparece ou é facilmente removida cirurgicamente. Este estádio tem equivalentes noutros filos (por exemplo, em artrópodes). Outro dos casos em que os dados da embriologia contribuíram para a reconstituição da história evolutiva, foi o do olho (descrito algures anteriormente). A única opção para inter-relacionar tudo em biologia é a teoria da evolução: desde o registo fóssil (anatomia comparada), continuando com a genética, a bioquímica e a embriologia.

Referências:

1. http://www.talkorigins.org/faqs/comdesc/section4.html
2. “Why Evolution is True”, Jerry A. Coyne, Oxford University Press, New York, 2009
3. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3014134/pdf/20101200s00022p687.pdf
4. http://physrev.physiology.org/content/83/4/1223.full.pdf+html
5. http://www.talkorigins.org/faqs/comdesc/section2.html
6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6373560     

(1) Bibliografia recomendada:

Svensson, A. C., N. Setterblad, et al. (1995) "Primate DRB genes from the DR3 and DR8 haplotypes contain ERV9 LTR elements at identical positions." Immunogenetics 41: 74. [PubMed]

Dangel, A. W., B. J. Baker, et al. (1995) "Complement component C4 gene intron 9 as a phylogenetic marker for primates: long terminal repeats of the endogenous retrovirus ERV-K(C4) are a molecular clock of evolution." Immunogenetics 42: 41-52. [PubMed]

Kjellman, C., H. O. Sjogren, et al. (1999) "HERV-F, a new group of human endogenous retrovirus sequences." Journal of General Virology 80: 2383. http://vir.sgmjournals.org/cgi/content/full/80/9/2383

Shimamura, M., et al. (1997) "Molecular evidence from retroposons that whales form a clade within even-toed ungulates." Nature 388: 666. [PubMed] e comentário (http://faculty.virginia.edu/bio202/202-2002/Lectures%2020202/thewissen%20et%20al%201997.pdf)

Leitura adicional:

- http://scienceblogs.com/pharyngula/2007/02/15/wells-and-haeckels-embryos/

- http://www.evolutionarymodel.com/evolutionnews.htm – Refere-se á agitação que estas evidências moleculares criaram em certos círculos religiosos (os membros do Discovery Institute) e ainda a uma coisa vulgarmente designada por “quote mining” (é muito feio!).

* Nota: «Nada em biologia faz sentido excepto á luz da evolução», Theodosius Dobzhansky