Scala Naturae

Até ao final do século XVIII considerava-se que as “espécies naturais” eram imutáveis desde a criação, e que se podiam ordenar numa escala de perfeição crescente desde os minerais até ao Homem ( e acima deles, os anjos), numa Grande Cadeia de Seres (ou Scala Naturae).

Cão

Galeria da Biodiversidade (Porto) – Um espaço onde a arte se cruza com a biologia e a história natural, estimulando uma panóplia de experiências sensoriais, propositada e cuidadosamente concebidas para celebrar a diversidade da vida, a Galeria da Biodiversidade é o primeiro espaço museológico do mundo criado de raiz segundo a filosofia da museologia total. (https://mhnc.up.pt/galeria-da-biodiversidade/)

Carl Von Linne ou Lineu (1707-1778), ao criar o sistema binominal de nomenclatura científica que ainda é utilizado,  mostrou que a ideia de uma cadeia única não estava de acordo com os factos. Dá-se o nome de nomenclatura ao conjunto de regras utilizadas na designação dos taxa (níveis taxonómicos). Algumas das regras de nomenclatura atualmente utilizadas foram inicialmente propostas por Lineu. Uma das mais importantes é a nomenclatura binominal, que acabou por substituir complicadas designações polinominais na designação da espécie. Cada espécie passou a ser designada por dois termos, por exemplo, Canis lupus (lobo), assumindo cada um deles um significado definido. O primeiro indica o nome do género (Canis) a que a espécie pertence, devendo ser iniciado por maiúscula. Este nome pode ser usado isoladamente para designar o género. O segundo- restritivo ou epíteto específico – complementará sempre o primeiro, de forma a identificar determinada espécie dentro desse género, devendo ser integralmente escrito em minúsculas. O nome da espécie, habitualmente impresso em itálico, deverá ser sublinhado quando manuscrito. A designação do género e da espécie, bem como de outras categorias taxonómicas, é, por convenção, expressa em latim, o que garante a estabilidade e a universalidade desta nomenclatura.

O nome do autor e a data da classificação poderão estar associados ao nome da espécie, daí resultando uma classificação mais completa. Neste caso, o nome do classificador pode ser escrito por extenso ou, se abreviado (Gadus morhua Linn.), imediatamente a seguir à designação da espécie sem interposição de qualquer sinal ortográfico, escrevendo-se a data após uma vírgula.

 

É a Lineu que se deve um dos primeiros sistemas de classificação com um grau de estruturação assinalável. Estes sistemas apesar de terem evoluído e de se terem diversificado mantêm parte da hierarquização proposta por Lineu. Nestes, os grupos hieraquicamente relacionados, categorias taxonómicas, níveis taxonómicos ou taxa (plural de taxon), tornam evidente o grau de semelhança entre eles.

A categoria mais restrita, entendida como unidade biológica de classificação e agrupamento natural, com menor capacidade de inclusão, mas mais uniforme, é a espécie. O reino é a categoria mais abrangente ou com maior amplitude, sendo por isso mais heterogénea. Entre estes dois extremos consideram-se o género, a família, a ordem, a classe e o filo (divisão nas plantas), sendo que um género agrupa espécies semelhantes, uma família géneros semelhantes, etc. Assim, ao longo desta hierarquia (da espécie para o reino) vai aumentando o grau de parentesco entre eles.

A possibilidade desta classificação hierárquica, em que conjuntos de organismos são obviamente mais semelhantes entre si do que outros conjuntos, não suporta a ideia da Scala Naturae.

No tempo de Darwin, a classificação lineana era aceite, mas não tinha explicação.

Evolucionismo

Nós, humanos, somos como um recém-nascido deixado na soleira da porta, sem um bilhete a explicar quem é, de onde veio, que carga hereditária de qualidades e defeitos traz consigo ou que seriam os seus antepassados. Estamos ansiosos por ver a ficha do órfão. 

Carl Sagan

Para explicar cientificamente quaisquer fenómenos, não basta observar e experimentar. É necessário descobrir os processos que o motivam. A análise da relação entre o ambiente e os organismos constitui parte preponderante das teorias evolutivas.

As teorias sobre evolução biológica começaram a tomar corpo como doutrinas científicas a partir do momento em que se inicia o estudo da morfologia dos seres vivos, tentativa para a sua classificação e o estudo de evolução geológica da Terra.  Ao longo dos últimos dois séculos novos dados foram acrescentados aos argumentos inicialmente utilizados a favor do Evolucionismo.

Que mecanismos determinaram essa Evolução?

Se recuarmos aos princípios do século XIX, época em que o evolucionismo deu os seus primeiros passos, pode colocar-se a seguinte questão: de que elementos dispunham os naturalistas para elaborarem as teorias da evolução?

As leis de Mendel (sobre a transmissão dos caracteres hereditários) ainda não eram conhecidas. Um facto preponderante das teorias evolucionistas foi a influência do ambiente sobre os seres vivos.

Darwin

Museu de História Natural de Londres. Segundo Lamarck, existe uma força que tende a aperfeiçoar progressivamente os seres vivos, transformando as espécies mais simples em espécies cada vez mais complexas, numa cadeia basicamente linear, semelhante à Scala Naturae. Uma das implicações dessa ideia era que não há extinção porque os seres vivos não se extinguem, transformam-se.  A Origem das Espécies de Darwin tornou-se célebre como nenhum outro livro científico. Neste livro Darwin tentou demonstrar que ocorrera evolução devido a um processo de descendência com ramificações sucessivas (“Árvore da Vida”), e  a demonstração que a seleção natural era o mecanismo evolutivo.

Lamarckismo

Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829), um dos pioneiros das ideias sobre a evolução, propôs na sua obra Philosophie Zoologique, em 1801, uma teoria para explicar a evolução, baseada nos seguintes princípios:

  • lei do uso e desuso;
  • lei da herança dos caracteres adquiridos;

Segundo o Lamarquismo, a evolução das espécies seria explicada do seguinte modo: perante um novo ambiente, a espécie sente uma “necessidade” de se adaptar, tendo que adquirir (desenvolver) ou atrofiar determinada característica – lei do uso e desuso. Esta característica adquirida pelo uso/perdida pelo desuso é transmitida à descendência ao longo das gerações – lei da herança dos caracteres adquiridos.

Darwinismo

Charles Darwin (1809-1882) propôs na sua obra “A Origem das Espécies”, em 1859, uma teoria para explicar a evolução, conhecida por teoria da seleção natural, baseada em muitos dados recolhidos ao longo da sua vida:

  • Viagem de circum-navegação (no Beagle) em que observou, nas diferentes ilhas do arquipélago das Galápagos, uma grande diversidade de formas (diferentes formas de bicos de tentilhões, diferentes tamanhos do pescoço das tartarugas);
  • Leitura do livro Ensaio sobre a População do economista inglês Thomas Malthus, defensor da teoria segundo a qual as populações crescem em progressão geométrica, ao passo que o alimento cresce em progressão aritmética.

Segundo o Darwinismo, numa população há variações. Perante a alteração do ambiente, a população pode ficar sujeita a nichos ecológicos semelhantes ou diferentes. As populações portadoras de variações favoráveis são naturalmente selecionadas (seleção natural), por estarem melhor adaptadas, e assim preservadas (sobrevivem). As portadoras de variações desfavoráveis são também selecionadas, mas negativamente, sendo eliminadas por estarem em desvantagem competitiva . Pela reprodução (reprodução diferencial), estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo de gerações, passando a existir em maior número na nova população modificada por seleção natural.

Quando Darwin morreu, a “Revolução Darwiniana” apenas mudara as ideias relativamente à evolução por descendência comum. A seleção natural, a contribuição mais revolucionária de Darwin, tinha pouca aceitação, em parte devido a problemas não resolvidos como o da hereditariedade, mas sobretudo devido ao carácter automático, imediatista e contingente da seleção. Assim, muitos cientistas preferiram invocar tendências intrínsecas que levariam os seres vivos em direções determinadas, relegando a seleção natural para um papel eliminador.

As descobertas científicas do século XX permitiram  ampliar e consolidar o conceito de evolução proposto por Darwin. 

Continua…

Genética e Neodarwinismo

Os mecanismos que operam nos organismos vivos refletem uma eficaz adaptação ao ambiente, que se vai traduzindo numa complexidade estrutural e funcional cada vez maior ao longo dos diferentes reinos dos seres vivos.

Um gene é um segmento de DNA que contém a informação necessária para levar à síntese de uma proteína (cadeia polipeptídica) ou de um RNA funcional. A informação contida no genoma de um organismo só se torna evidente após uma série de reações bioquímicas que leva à expressão dos genes. O primeiro passo deste processo complexo é a síntese de uma copia RNA, utilizando como modelo uma das cadeias de DNA dos genes. Esta etapa da expressão génica denomina-se transcrição e o seu produto (mRNA).

Ovo

Galeria da Biodiversidade (Porto) – Biodiversidade do ovo. Tudo se inicia com o ovo, célula que contém toda a informação genética do novo indivíduo. Desde a primeira divisão do ovo, ocorre um conjunto de processos que culminam com a maturidade do organismo, cujos sistemas de órgãos estão totalmente formados e funcionais.

A maioria dos genes codifica moléculas proteicas e os RNAs intermédios que lhes dão origem chamam-se RNAs mensageiros (mRNAs), que no seu conjunto constituem o transcritoma de um organismo. Além dos mRNAs existem outros RNAs que nunca são traduzidos em cadeias polipeptídicas. Por exemplo, os RNAs de transferência (tRNAs), que constituem cerca de 80% do RNA total celular e um vasto conjunto de pequenos RNAs.Durante a formação do RNA, a linguagem do DNA, constituída pelas quatro bases Adenina (A). Guanina (G), Citosina (C) e Timina (T) é copiada ou transcrita para a linguagem do RNA, idêntica à do DNA, mas com o uracilo em vez de timina. Posteriormente esta linguagem do RNA é traduzida (a tradução é a segunda etapa da expressão génica) nos ribossomas, na linguagem das proteínas, constituída por 20 aminoácidos.

Ao contrário do DNA que é, geralmente, em hélice dupla, a maioria dos RNAs é uma cadeia simples, tem grande flexibilidade e pode exibir uma grande variedade de conformações formando estruturas com forma definida adequadas às suas funções específicas nas células.

Gregor Mendel não tinha conhecimento da mitose, meiose, cromossomas, DNA, genes…

Porém, sabia que cada progenitor era portador de gâmetas que possuíam informações hereditárias para os diferentes caracteres. Designou como fator a informação hereditária responsável pelo aparecimento de cada caráter. Deste modo os indivíduos resultantes do cruzamento parental seriam portadores um fator de origem materna e outro de origem paterna.

Gene, cromossoma, mitose, gametogénese são alguns conceitos que permitiram ao longo do século XX reinterpretar, com nova linguagem, as ideias e os princípios de Mendel. Os fatores considerados por Mendel responsáveis pela transmissão das características hereditárias correspondem aos genes. Estes podem apresentar formas alternativas responsáveis pelos caracteres contrastantes. Tais formas alternativas de um mesmo gene, como, por exemplo, as que determinam a cor da ervilha, são chamadas alelos. A zona de um cromossoma onde se situa um gene designa-se por locus. Este corresponde, portanto, à localização física do gene. Os dois alelos que controlam um determinado carácter estão localizados em locus correspondentes dos dois cromossomas homólogos. Por essa razão, os genes estão presentes aos pares no genótipo dos indivíduos. O termo genótipo é assim utilizado para designar a constituição genética de um indivíduo em relação a determinada característica.

Aos caracteres que um indivíduo manifesta resultantes do seu genótipo, foi atribuído o termo fenótipo. Este corresponde, pois, ao modo como o genótipo de expressa.
Tudo se passa como se cada indivíduo tivesse um “livro de instruções” que asseguram um determinado padrão, embora permitam variações à volta desse padrão (genótipo). Esse “livro de instruções” é o património genético do indivíduo e corresponde ao seu genoma. De geração em geração e através dos gâmetas, esse património genético passa de progenitores para descendentes. O desenvolvimento da genética permitiu ampliar o conceito de evolução de Darwin. O neodarwinismo explica a causa da diversidade dos seres vivos, surgindo esta nas frequências genéticas, isto é, no fundo genético das populações (o fundo genético corresponde ao conjunto de todos os alelos/genes que fazem parte dessa população). A evolução é, assim, devida a alterações das suas características genéticas, sendo a população a unidade evolutiva, pois é sobre os indivíduos das populações (fenótipo) que se fazem sentir os agentes evolutivos. O neodarwinismo, sendo uma teoria contemporânea da Genética, explica a evolução baseando-se na genética. Deste modo, fenótipo, genótipo, fundo genético, genes são termos utilizados por estes evolucionistas para explicarem a biodiversidade.

 

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