sábado, 31 de maio de 2008

A Evolução e o Relojoeiro Cego

POR EDUARDO REAL , COLABORAÇÃO DE ROBERTO TAKATA E PANTANEIRO ANDRADE


“A seleção natural é o relojoeiro cego, cego porque não antevê,
não planeia as conseqüências, não tem um objetivo em vista. No
entanto, os resultados da seleção natural impressionam-nos irresistivelmente
pela sua aparência de concepção, como se houvesse
um relojoeiro cego, dão-nos a ilusão de concepção e planejamento.”

Richard Dawkins, O Relojoeiro Cego pg.39.


Essa famosa frase escrita pelo zoólogo inglês Richard Dawkins presente em seu livro “O Relojoeiro Cego” – e tão desonestamente adulterada por criacionistas – dá uma dimensão exata de como ocorre a evolução biológica e o processo de seleção natural. Não é um processo de resultados previsíveis. As variações em determinado ambiente onde uma espécie habita podem ser imprevisíveis, assim como o surgimento de mutações. As modificações no material genético são totalmente aleatórias e para representar vantagem para o ser vivo devem se encaixar em determinada característica ambiental. Apesar de podermos fazer previsões de como a seleção atuaria em determinadas pressões ambientais – Como a Regra de Bergmann que diz que animais que vivem em ambientes frios tendem a ter dimensões maiores para melhor regulação térmica – o futuro de uma determinada população e as alterações de suas características são impossíveis de determinar. Exemplos de como características sofrem drásticas alterações ao longo de milhões de anos, podem ser vistas abaixo:


Evolução da cauda

A cauda pós-anal está presente em todos os vertebrados, mesmo em estágio larval ou embrionário, sendo uma extensão da coluna vertebral em posição dorsal em relação ao ânus. Tendo como função primordial a locomoção no meio aquático onde os primeiros cordados surgiram.

Esse papel ocorre nos primeiros cordados até os peixes. A locomoção pelo substrato, a fuga de um predador ou captura de uma presa tem a cauda como principal órgão locomotor. O habitat e os hábitos alimentares de um peixe podem ser previstos através da análise dos lobos da cauda. Nos tubarões o padrão de cauda que predomina é a heterocerca – com lobos de tamanho desigual – e que confere diferentes características ao animal. O tubarão-tigre tem um grande lobo superior que lhe confere máxima velocidade de cruzeiro ou repentinas rajadas de velocidade, garantindo uma alimentação variada. O tubarão sardo (Lamna Nasus) que caça peixes como a cavala e o arenque tem um grande lobo inferior que lhe dá maior velocidade e mantem o ritmo. O tubarão-lixa (Ginglymostoma cirratum) não possui lobo inferior facilitando a perseguição em estreitas fendas entre as rochas.

Os lobos podem ter o tamanho alterado para outras características, como o tubarão-raposa que possui uma grande cauda que ele usa para cercar cardumes de peixes e lulas.


Uma exceção está em espécies como o tubarão-branco e o tubarão-mako que possuem caudas homocercas, com os dois lobos de tamanhos iguais o que conferem um nado veloz e constante, ideal para seres que vivem na zona pelágica, em suas perseguições em alto-mar.

Entre os condrictes, também existem peculiaridades. Como as raias em que a cauda se tornou fina e o lobo superior se transformou em um espinho venenoso. O rabo tem função de defesa a locomoção é feita pelas nadadeiras bem desenvolvidas do animal. Outro que não usa a cauda apenas para dar impulso é o tubarão-charuto (Isistius brasiliensis) que possui uma cauda bioluminescente, exceto em uma pequena parte que contrasta com a parte luminosa, aparentando ser um pequeno peixe. Ao avistá-la, peixes maiores – como o atum –a tomam por uma presa e atacam a cauda do tubarão que aproveita e arranca pedaços de carne com uma forte mordida.

Os peixes ósseos possuem em sua grande maioria cauda homocerca, conseguindo nadar em um ritmo uniforme. Existindo, no entanto, peixes como o cavalo-marinho cuja cauda não lhe serve para o nado e sim para que ele se prenda aos corais para que possa esperar que suas pequenas presas passem. E o peixe-lua (Mola mola) que não possui cauda.


Com a conquista do ambiente terrestre a cauda que em seres aquáticos tinha como principal função o impulso, agora tem como função manter o equilíbrio durante o deslocamento. A impulsão no nado é mantida em anfíbios urodelos (salamandras e tritões) e em anuros antes da idade adulta.


A diversificação de funções e formas surpreende. O auxílio do movimento continua a principal função. Dando equilíbrio no movimento em terra como na maioria dos vertebrados quadrúpedes, contrabalançando o peso corporal e facilitando os passos. Os animais bípedes também a usam para se equilibrar sobre as duas patas como em dinossauros terópodes e no lagarto-Jesus-Cristo que realiza rápidas corridas sob está posição, conseguindo andar por cima da linha d’água.
Macacos também a usam para se penderem aos galhos das árvores. Mamíferos como o guepardo, usam o rabo como contrapeso, fazendo curvas e mudando de direção a mais de 100 km/h.

Nas aves voadoras, a cauda possui penas grandes e rígidas que servem como leme, estabilizando o vôo e mudando a direção. Também serve como atrativo sexual, como na ave-do-paraíso que possui longas penas coloridas.

Há os animais sem rabo, como o gibão e o homem que possui o cócxis, Órgãos vestigiais são aqueles que perderam a função nicial se atrofiando totalmente.


Servindo também como reserva de gordura (crocodilos e lagartos). Na comunicação (como em cães, cervos e cascavéis com seu guiso anunciando perigo a possíveis agressores), na defesa (como em estegossauros, anquilossauros e gliptodontes), na locomoção em meio aquático (baleias, que possuem caudas semelhantes aos dos peixes). E adotando multiplas funções, como nos crocodilos que a usam para reserva energética, defesa e locomoção aquática.

A cauda também pode ser usada para confundir predadores. Certos lagartos a desprende do corpo ao sofrer pressão, servindo como distração para o predador enquanto o réptil foge.



Evolução dos dentes

Os agnatos já possuíam dentes. Que usavam para cravarem em peixes para sugar seu sangue ou para se arrancarem nacos de animais mortos. Assim como seus parentes atuais como a lampreia e o peixe-bruxa. Tendo eles dentes de natureza queratinoza, mas os genes responsáveis pela formação dentária estão presentes em todos os vertebrados, desde essa época.

Com o surgimento da mandíbula, o ato predatório foi muito favorecido. Sendo os dentes as armas que prendiam e arrancavam pedaços do alimento. Nessa aquisição podem ter surgido os dentes dos vertebrados acima na escala evolutiva. Já que são estruturas homólogas as escamas dérmicas dos peixes condrictes. Escamas próximas a mandíbula podem ter se modificado e dado origem a eles. Porém, existindo a possibilidade deles terem surgido dos dentículos faringianos.

A dentição está diretamente relacionada com os hábitos alimentares de cada espécie. Para cada alimentação existem dentes especiais. Existindo essa diferenciação nos peixes com dieta diferentes. Como os peixes-papagaios que com dentes robustos aliados a fortes maxilares arrancam algas e corais das rochas. Análogo ao peixe-ostra que, porém, os usa para quebrar conchas de moluscos. Com tubarões não é diferente.

Nos anfíbios os dentes são poucos desenvolvidos, (alguns sapos e rãs não os possuem mais) já que o principal órgão de captura é a língua e estruturas complementares como os dentes vomerianos, encontrados no céu da boca e que prendem as presas capturadas, porém não são dentes verdadeiros.

Tudo muda nos répteis que apresenta dentes mais desenvolvidos, estando implantados nos alvéolos. Tendo forma cônica, sem diferenciações entre eles. Os únicos que possuem u certo grau de heterodontia é o das cobras peçonhentas. Com duas presas injetoras de veneno, com tamanho superior aos demais.

Nas aves vemos uma total ausência de dentição, quando alamos em aves devemos pensar em animais que modificaram completamente sua morfologia para conseguir voar. O crânio sem dentes da maior leveza e assim facilita o vôo e no local destes surge um bico ósseo, que se especializou nas mais diversas funções.

Já nos mamíferos, o trajeto evolutivo foi diferente, tendo o surgimento da heterodontia, a diferenciação dos dentes de um animal em varias funções como segurar, rasgar e mastigar o alimento. Incisivos, caninos e molares, respectivamente. Sendo a heterodontia sofisticada e especializada é uma característica clássica dessa ordem de vertebrados. Existem alguns dinossauros e alguns répteis que possuem alguma variação dentária, porém são exceções.

Também possuem inovações como mandíbula rígida, musculatura mastigatória bem desenvolvida e encaixe oclusal preciso, tornando-os mais eficientes em aproveitar os nutrientes (especialmente os herbívoros) saciando a alta demanda energética da endotermia. E para suportar o desgaste o esmalte é mais resistente do que nos outros vertebrados, grupos como os roedores possuem dentes de crescimento constante, devido ao uso intenso.

Cada ordem de mamífero possui peculiaridades, tendo partes de sua dentição mais desenvolvida e outras diminuídas ou inexistentes, segundo seu regime alimentar. Como nos mamíferos artiodátilos (com patas de casco fendido) como os bois, veados, antílopes e girafas. Em que os molares são muito desenvolvidos para mastigar os vegetais e arrancar-lhes os nutrientes, não possuindo dentes caninos. Estes últimos são clássicos em carnívoros que os usam para segurar e matar as presas. Felinos os apertam contra a garganta de suas vítimas, matando por asfixia, seus parentes extintos – os tigres dentes de sabre – não conseguiam usar tal método devido ao tamanho desproporcional de seus caninos, eram usados como uma foice. Com eles fazia um grande ferimento e a caça morria pela perda de sangue.

Os primatas têm em sua mandíbula todos os tipos de dentes típicos, usados na dieta onívora. Porém, o tamanho do dente e da mandíbula vai regredindo na escala evolutiva dos primatas, desde os macacos do Novo Mundo aos antropóides e destes aos seres humanos que possuem caninos pouco acentuados e mandíbula fraca, tal mudança é vista de forma gradativa através de fósseis de hominídeos. Pesquisadores especulam que a descoberta do fogo seja a responsável pela diminuição.

Nos cetáceos a volta a água acarretou não apenas na regressão dos membros inferiores, mas também nos dentes. Golfinhos, orcas e cachalotes mantiveram os dentes, mas perderam a heterodontia, tendo dentes de formato cônico, mais eficiente na captura de presas no meio aquático. Já nos Misticetos (como a baleia-azul e a jubarte) eles são inexistentes, em seu lugar existem barbatanas, longas laminas flexíveis de queratina que filtram o plâncton, base de sua alimentação.

Os fósseis mais antigos de barbatanas datam de 15 milhões de anos, acredita-se que sua origem seja mais antiga, com fósseis de baleias de crânio modificado associado a barbatanas de até 30 milhões de anos. Uma das pistas de sua origem evolutiva é a marsopa de Dall (Phocoenoides dalli) com um epitélio modificado na gengiva, conhecida como gengiva dentada, que ajuda na captura de presas escorregadias como as lulas e é molecularmente idêntica as barbatanas dos misticetos.

Também dos cetáceos vem o que é de longe a mais variada e “criativa” adaptação dentária. O narval (Monodon monoceros) com o dente incisivo esquerdo dos machos de formato espiralado, semelhante a um chifre e que mede até 3 metros, metade do comprimento do animal. Não sendo apenas um sinal claro de dimorfismo sexual usado para disputas entre os machos. Uma equipe da Universidade de Harvard ao passar o material no microscópio eletrônico fez a seguinte descoberta descrita no Jornal da Escola Médica de Harvard:

"Nweeia tinha descoberto que o dente do narval tem capacidades sensoriais hidrodinâmicas. Dez milhões de túneis formam conexões nervosas a partir do nervo central do marfim do narval a sua superfície exterior. Embora aparentemente rígido e duro, o marfim é como uma membrana com uma superfície extrema sensivel, capaz de detectar mudanças na temperatura da água, pressão e gradientes de partículas. Como essas baleias podem detectar o gradiente de partículas na água, eles são capazes de discernir a salinidade, o que poderia ajudá-las a sobreviver em seu ambiente gelado do Ártico. Também permite que as baleias detectem partículas características de peixes que constituem a sua dieta. Certamente, não há comparação na natureza com nenhum dente na forma única de expressão funcional e de adaptação."

Caracteristicas como essas mostram como o relojoeiro cego pode criar trabalhos incríveis.









REFERENCIAS

http://pt.wikipedia.org/wiki/

http://en.wikipedia.org.wiki/

http://www.scafo.com.br/

http://www.marinebio.com/

http://cienciahoje.uol.com.br/

http://www.portalopen.com.br/

sábado, 17 de maio de 2008

Antílope Azul


O antílope azul ou palanca azul (Hippotragus leucophaeus) viveu no Sul da África, na região do Cabo. Pertencia ao grupo de antílopes ROAN, mas sendo ligeiramente menor que eles, com 1,10 m de altura e 160 kg. Segundo relatos possuía uma pelagem azulada, que dava uma aparência exótica. Apesar de nenhum dos exemplares conservados em museus europeus terem essa tonalidade, tendo uma cloração marrom uniforme, sem nenhuma mancha azul. O tom pode ser dado pela mistura de pelos pretos e amarelos ou só ser encontrada em animais mais velhos, ou ainda, a cor azul pode ser uma variante da pelagem cinza que é encontrada também ao cefalófolo-azul.

Travou os primeiros contatos com os europeus por volta do século XVIII, quando estes colonizaram a África do Sul. Logo surgiram várias descrições contraditórias de viajantes, que mandavam peles e crânios para a Europa. Relatos mostram que não eram muito numerosos, sendo endêmicos em um território muito pequeno. Indícios mostram que habitou uma região mais vasta. Mas após a última era glacial – a 10 mil anos atrás – a sua distribuição geográfica se reduziu devido a desertificação de vários pontos, ou tornando-os muito secos para o crescimento de gramíneas que consomem. Possuíam hábitos alimentares exigentes. Comia apenas gramíneas de alta qualidade, sendo estas em locais bem úmidos, consumindo muita água. Ao contrário de seus parentes mais próximos que vivem em áreas desérticas e podem ficar meses sem beber, se sustentando apenas com a água das plantas que ingerem. Esse foi fator de sua redução geográfica.
Assim como as outras espécies do mesmo gênero vivia em pequenos grupos e possuía características semelhantes como os chifres, orem não possuindo crina.

Sua extinção se deu pela caça excessiva pela sua carne e sua pele, que era considerada um belo troféu de caça, e por competir com as ovelhas pelas melhores áreas de pastagem e por volta de 1800 a espécie desaparecera. O antílope azul foi o primeiro mamífero de grande porte a ser extinto na África nos tempos históricos.

domingo, 11 de maio de 2008

Descoberto dinossauro mumificado nos EUA


No dia 3 de dezembro de 2007, cientistas anunciaram a descoberta de um dinossauro mumificado, com ossos, pele e músculos parcialmente conservados. Trata-se do dinossauro mais bem conservado já encontrado e uma das mais importantes descobertas da paleontologia. Era um hadrossauro de oito metros de comprimento e quatro toneladas e que viveu a 67 milhões de anos, durante o período Cretáceo, onde hoje é o estado de Dakota do Norte, EUA. Sendo contemporâneo do Tiranossauro-rex.

O herbívoro foi descoberto em 1999, por um jovem de 17 anos chamado Tyler Lyson, e chamado de Dakota. A partir de então foi cuidadosamente escavado por uma equipe de paleontólogos da Universidade de Manchester, liderados por Phil Manning, e então meticulosamente estudado. Apesar de ter sido chamado de múmia, o dinossauro foi fossilizado. Teve o corpo rapidamente coberto pela lama após a morte, evitando que decompositores e animais carnívoros o tivessem consumido. Além da pele, ligamentos, tendões e órgãos internos podem ter sido preservados. Tecidos moles tendem a ser rapidamente decompostos, restando apenas tecidos mais resistentes como os ossos, raramente se fossilizam e quando isso acontece, tais fósseis tornam o achado especial.

Dakota pode dar pistas de que velocidade ele poderia chegar e de como era a sua pele. Analises mostram que a parte posterior do hadrossauro era 25 % maior do que se imaginava garantindo uma velocidade de 45 km/h. Sendo mais rápido que o tiranossauro e garantindo uma boa fuga ao animal. Sua pele petrificada mostra as marcas das escamas e raias multicoloridas que podem ter ajudado na camuflagem.
Tais surpresas só foram reveladas pelo uso do maior aparelho de tomografia computadorizada do mundo, cedido pela Boeing e que é usado pela Nasa para inspecionar peças de ônibus espaciais. Com ele foi possível estudar o dinossauro envolto nas camadas de rocha.

Todos os passos da analise aparecem em um documentário feito pela National Geografic e que pode ser visto abaixo:



video

quinta-feira, 8 de maio de 2008

Hábitat inusitado


Cientistas “redescobrem” espécie de mosca caribenha que habita o corpo de caranguejo


O interior da boca e o corpo de caranguejos são a curiosa morada de uma espécie de drosófila endêmica das ilhas Cayman, no Caribe. Essas moscas se alimentam de micróbios disponíveis no corpo do crustáceo e não eram observadas desde 1966. Elas acabam de ser “redescobertas” por cientistas alemães, que puderam estabelecer seus laços de parentesco com outras espécies da mesma família.


A mosca em questão – a Drosophila endobranchia – vive no corpo do caranguejo da espécie Gecarcinus ruricola. “Os ovos da mosca são depositados ao redor dos olhos do caranguejo”, explica à CH On-line o biólogo Bill S. Hansson, do Instituto Max Planck de Ecologia Química, na Alemanha, membro da equipe que estudou a espécie. “Após eclodir, as larvas migram para as patas, onde se alimentam de micróbios presentes na urina do animal. Em um segundo estágio, as larvas de deslocam para as guelras, onde permanecem por meses.”


Em seguida, as larvas da mosca se instalam ao redor da abertura da boca do caranguejo, até se tornarem indivíduos adultos. “Elas continuam então no organismo do crustáceo, tanto na carapaça como em partes da boca”, completa Hansson. O pesquisador destaca que essa relação não traz vantagens ou desvantagens ao caranguejo – apenas a mosca é beneficiada.


A espécie é pertence ao mesmo gênero da Drosophila melanogaster, um dos organismos modelo de estudos genéticos mais populares em laboratórios do mundo inteiro. Hansson lembra que, embora as drosófilas sejam comumente conhecidas como moscas-das-frutas, a maioria das espécies desse gênero se alimenta de microrganismos. Além da D. endobranchia, outras espécies também utilizam caranguejos como substratos, pelos mesmos motivos.


É o caso da D. carcinophila, também encontrada no Caribe, e da Lissocephala powelli, restrita à ilha Christmas, no oceano Índico. Para Hansson, trata-se de um caso de evolução paralela – em que espécies distintas com um ancestral comum desenvolveram características semelhantes devido a pressões evolutivas similares.


Mosca sumida

A D. endobranchia foi descrita pela primeira vez em 1966 e depois nunca mais foi estudada. A equipe de Hansson decidiu reencontrar a espécie para entender melhor sua relação com outras drosofilídeas. Em expedição às ilhas Cayman no início do ano passado, o grupo conseguiu coletar 66 espécimes.


A análise morfológica e molecular da espécie redescoberta, publicada este mês na revista Plos One, permitiu redefinir sua filogenia. “Os próximos passos são compreender com mais detalhes os hábitos dessa mosca e realizar exames genéticos aprofundados, para que possamos estabelecer sua posição na árvore genealógica das drosófilas”, prevê o biólogo.



Andressa Spata

Ciência Hoje On-line

22/04/2008