CÉTICISMO INCOERENTE COM AS EVIDÊNCIAS DA SELEÇÃO NATURAL

Biston betularia typica e carbonária

por Victor Rossetti

Existem pessoas que não aceitam a veracidade da seleção natural. Por mais simples, lógico e óbvio que seja a sobrevivência dos aptos ainda há discursos céticos soltos pela mídia sensacionalista e especialmente na internet.

O fato é que mesmo os criacionistas não duvidam especificamente que a seleção natural seja uma falácia. Os criacionistas são céticos no que diz respeito á seleção natural ser um mecanismo gerador de novas espécies. O que alegam é que a seleção natural de fato ocorre, mas somente pode trabalhar no nível de micromutações, ou seja, variações que ocorrem somente ao nível da espécie e nunca extrapola-la a tal ponto de emergir uma nova. Portanto, sobre o ponto de vista microevolutivo a seleção natural é aceita até mesmo pelos céticos da biologia evolutiva. Entretanto, a seleção natural tem sim o poder de criar novas espécies. Não entrarei nos detalhes dessa discussão pelo fato de isso já ter sido longamente discutido e evidenciados com exemplos naturais no texto AS MARCAS DA ESPECIAÇÃO SE SOBREPONDO AO CONCEITO SUBJETIVO DE MACRO-EVOLUÇAO E ESPÉCIE.

O que apresento inicialmente é o ceticismo em relação á seleção natural pelo fato do conceito ter sido dado por Darwin, o maior representante da biologia evolutiva e erroneamente confundido com ateu. O fato de Darwin ter sido contemplado com o maior representante da evolução fez com que vertentes religiosas “satanizassem” todos seus conceitos, sua vida e suas ideias.

Ofereço aqui dois exemplos clássicos de seleção natural promovendo variações microevolutivas que evidenciam hoje que a concepção de seleção natural vai muito além daquela vista sob o nível da espécie e muito além do que Darwin ofereceu. De fato, o livro A origem das espécies é um livro denso (e por vezes chato) e bem recheado de exemplos de seleção natural coletados no mundo todo (leia DARWIN ANTES DO DARWINISMO e DARWINISMO DEPOIS DE DARWIN). O que Darwin ofereceu foi uma lei natural, um padrão, a luta pela vida que foi visualizada em todas as espécies que teve contato ao redor do mundo.

Com o advento da genética a evolução passou a ser melhor compreendida, embora atualmente passe por um período de turbulência conceitual visando a concepção de um novo paradigma reformulado, renovado e melhor.

O que ofereço inicialmente é um vídeo de um representante religioso cético e por vezes inconsolado com o fato da seleção natural ser um mecanismo evolutivo. É fundamental que os ouvintes deste vídeo, os evolucionistas e os leigos que se interessam pelo assunto vejam as duas propostas antes de se posicionar.

O que apresento aqui são dois exemplos de seleção natural. A primeira refere-se especificamente a grande discussão que teve o caso da mariposa Biston betularia, e o segundo trata-se de um mecanismo molecular que promoveu adaptações metabólicas.

Foi levantado um questionamento interessante a respeito da veracidade do melanismo industrial promovido por essa espécie de mariposa, especialmente no que diz respeito a metodologia adotada pelo autor do primeiro estudo (saiba mais aqui)

Em um artigo publicado na Biology Letters quatro pesquisadores publicaram os resultados de uma pesquisa feita por Michael Majerus que realizou de maneira rigorosa os experimentos de Bernard Kettlewell sobre a mariposa Biston betularia.

De acordo com a teoria, as mariposas mais claras morreriam já que eram visíveis a predadores e as mariposas mais escuras conseguiriam se camuflar. Com o tempo a tendência era encontrar mais mariposas pretas nas cidades e uma proporção menor de mariposas claras, e em florestas limpas ao redor da cidade o contrário ocorreria.

Jerry Coyne, que é evolucionista foi um dos pesquisadores que mais criticou a metodologia experimental de Kettlewell. Criticou justamente a metodologia e não a hipótese que se mostra coerente e lógica. Em seu livro Why evolution is true? Coyne discute sobre os novos resultados obtidos em 6 anos de pesquisa de Majerus que não só compilou dados de experimentos, mas também observou as mariposas em repouso sobre os troncos das árvores durante o dia dando por encerrado a questão do melanismo industrial como um fato constatado cientificamente e não uma mera hipótese construída a partir de um experimento meia boca como vinha sendo alegado por criacionistas. Majerus testemunhou as mariposas sendo predadas por pássaros e viu a seleção natural em ação através do melanismo industrial em seus dados matemáticos.

Mariposas Biston betularia apresentam um polimorfismo interessante, uma versãotypica que é branca com manchas pretas e marfim, e outra versão denominadacarbonaria que é toda preta. Estas formas diferem por mutações em um único gene, sendo o alelo da carbonaria dominante (AA ou Aa) sobre a forma typica (aa).

No século XIX a Inglaterra iniciou o processo de industrialização e a formacarbonaria da mariposa aumentou sua frequência na população. De fato, a frequência da forma typica quase desapareceu em algumas localidades. Em florestas não poluídas as mariposas typicaque repousavam sobre troncos de cor clara e se tornavam camufladas para aves predadores.

Com a deposição de fuligem e chuva ácida as mariposas typica anteriormente camufladas passaram a ser visíveis enquanto as carbonaria tornaram-se mais camufladas. Assim, a predação por aves com base na camuflagem foi sugerida para explicar por que o alelo preto atingiu altas frequências em áreas industriais. E isso é claramente a seleção natural em ação já que é definida como alteração genética com base em reprodução diferencial por sobrevivência de alelos.

Após a década de 50 as leis de controle da poluição estabeleceram limites a atividades industriais potencialmente poluidoras a forma typica começou novamente a aumentar sua frequência. Em muitos lugares esta forma é a predominante, chegando a 95% das capturas. Experimentos feitos usando mariposas e aves presas em uma gaiola mostraram os mesmos resultados. De fato, houve também reduções na frequência de formas melânica da subespécieBiston betularia cognataria no nordeste dos Estados Unidos com o declínio da poluição na segunda metade do século 20.

O que Marjerus fez antes de morrer foi redefinir a metodologia do experimento de Kettlewell. O primeiro experimento feito por Kettlewell consistia em fazer a soltura e posteriormente recaptura das mariposas. Ele liberava mariposas escuras e claras em florestas tanto poluídas como não poluídas na Inglaterra. Ele sempre recapturava mais das typica em florestas não poluídas ecarbonaria em florestas poluídas. Isto sugeria que as aves estavam comendo as mariposas com as cores mais visíveis em ambos os tipos de florestas. O viés a respeito do experimento de Kettlewell esta no fato de terem sido mal planejado já que não fornecia informações sobre onde ás mariposas realmente descansavam durante o dia, que é o momento onde elas estão sujeitas a predação. Sem isso a contagem poderia ser feita usando outros indivíduos e a amostragem seria viciada.

Quando Coyne expos essas falhas do experimento os geneticistas e pesquisadores criticaram-no em peso, os criacionistas adoraram a novidade e uma jornalista científica chegou a alegar que Kettlewell havia fraudado resultados para apoiar o darwinismo.

Entre 2001 e 2007 Majerus coletou tanto mariposas Biston betularia carbonaria quanto typica, colocou cada mariposa em uma luva de malha em uma árvore, permitindo a elas repousassem em seus locais preferidos durante a noite. Posteriormente removeu as malhas antes do amanhecer. Como essas mariposas não voam durante o dia, qualquer uma que desaparecesse por quatro horas depois do amanhecer teria sido predada por aves. Ele também ficou de observação vendo quem tinha sido comida. O resultado mostrou que 26% das mariposas foram vistas sendo predadas por aves. Marjerus subia nas árvores para constatar se as não capturadas estavam lá e realmente estavam.

Nesse experimento, Majerus soltou os dois tipos de mariposas nas frequências em que ocorriam naturalmente em apenas florestas não poluídas, pois florestas poluídas não são mais encontradas na Inglaterra. Nas condições previstas por Majerus era de esperar que mais mariposas escuras seriam comidas do que mariposas claras.

Juntamente com a observação ele constatou que uma fração significativa das mariposas encontradas em sua posição natural de descanso durante o dia (35%) estavam repousando nos troncos das árvores como a hipótese de predação exigia, afinal, as aves tem de ver as mariposas para que possam se alimentar.

Isso mostra como em poucos anos é possível que determinados alelos que conferem sobrevivência aumentem sua frequência. Somente aqueles com alguma vantagem sobrevivem, por exemplo, alelos que conferem um determinado padrão de coloração relativo ao ambiente em que o animal vive.

Na verdade isso fica bastante evidente especialmente no grupo dos artrópodes, especificamente no caso dos lepidópteros em relação ao padrão de coloração de aviso em membros do grupoHeliconius e outras subfamílias que eventualmente tem uma padrão de coloração próximo.

 Eventualmente, céticos da seleção natural afirmam que não há evidências moleculares que sustentem a ideia de que os membros com alguma vantagem sobrevivam. Ainda pensando em insetos e especialmente no grupo dos lepidópteros é que um exemplo de adaptação ao nível molecular ocorreu na relação planta hospedeiro.

Os insetos desenvolveram vários tipos de relações ecológicas com plantas, especialmente as borboletas com as angiospermas a cerca de 130 milhões de anos. Esse complexo co-evolutivo estabeleceu relações mútuas entre insetos polinizadores e plantas a serem polinizadas e eventualmente um combate entre predadores e presas. Plantas muito predadas acabaram desenvolvendo estratégias evolutivas a partir de substâncias químicas que co-evolutivamente forçaram muitas ordens de insetos a se ajustar as novas exigências ecológicas, ou seja, contra-estratégias de sobrevivência.

Um estudo publicado na revistaProceedings of the National Academy of Sciences mostrou umacomparação envolvendo 18 espécies de insetos de 15 distintos gêneros e a quatro ordens diferentes; borboletas e mariposas, moscas, percevejos e besouros. Esses insetos alimentam-se de plantas que produzem um grupo de compostos tóxicos conhecidos como cardenolídeos.

Esse composto atua sobre a membrana células, especificamente na bomba de sódio no mecanismo Na+/K+ ATPase e acaba promovendo a interrupção do transporte desses dois íon fundamentais para a manutenção do potenciais de repouso celular. Entretanto, a borboleta monarca Danaus plexippus tem uma mutação no códon que codifica o aminoácido 122 da subunidade α da enzima ATPase. Essa troca diminui a toxicidade dos cardenolídeos sobre a bomba proteica, conferindo resistência.

Ao examinarem a sequência referente a subunidade α do gene da ATPase nas 18 espécies de insetos os pesquisadores puderam constatar que a mesma mutação estava presente nas quatro ordens. Em 11 dessas espécies, os cientistas identificaram uma segunda mutação no aminoácido 111 da subunidade α que também conferia resistência às toxinas.

Pensando nisto, os cientistas inseriram as mesmas mutações em células de cultura cujos genes da ATPase não as possuíam originalmente e ao acrescentar cardenolideos às culturas puderam observar que quando introduzidas as duas mutações ao mesmo tempo dobravam a resistência individualmente e a aumentavam em cerca de 12 vezes em relação a sequência selvagem que não possuía quaisquer mutações.

Esse gene é altamente conservado entre os insetos e existindo em formas muito similares em grupos de animais como os mamíferos, tendo uma papel fundamental na sobrevivência. Sua forma particular entre os animais deve ter se estabelecido no  ancestral comum desses insetos a cerca de 600 milhões de anos. Com a origem das quatro ordens de insetos estudadas há cerca de 300 milhões de anos várias espécies evoluíram repetidamente e de maneira independente adquiriram as mesmas mutações em um processo denominado convergência evolutiva.

Uma explicação para este padrão repetido de evolução é sugerida pela própria estabilidade evolutiva da ATPase na função fisiológica. Isso indica que tal sequência está sob forte controle da seleção purificadora já que a maioria das mutações neste gene poderiam causar riscos diretos a sobrevivência de seus carreadores, ou seja, qualquer variação eliminaria os mutantes. Isso explica como a convergência pode ter sido estabelecida nesses grupos de insetos.

Referências.

* EVOLUÇÃO CONVERGENTE DA RESISTÊNCIA A TOXINAS VEGETAIS EM INSETOS. PERGUNTE AO EVOLUCIONISMO.

* RODRIGO VERAS. O TRIUNFO DO MELANISMO INDUSTRIAL.