Evolução em carne e osso, por Felipe A. P. L. Costa

Datam ainda do século 19 as primeiras iniciativas visando investigar a seleção em carne e osso. Muitos estudos de campo, no entanto, tiveram início em décadas recentes.

Evolução em carne e osso

Por Felipe A. P. L. Costa

Diferentemente do que se passa em outras áreas da ciência, experimentos conduzidos tão somente em laboratório não esgotam a investigação da dinâmica evolutiva. Veja o que ocorre em áreas como paleontologia, ecologia e genética de populações, três dos pilares da biologia evolutiva, onde o trabalho de campo é insubstituível – afinal, é lá que a evolução ocorre.

Datam ainda do século 19 as primeiras iniciativas visando investigar a seleção em carne e osso. Muitos estudos de campo, no entanto, tiveram início em décadas recentes. No que segue, veremos dois exemplos [1].

A tempestade e os pardais

Um esforço pioneiro visando flagrar e medir a seleção natural em ação foi o caso de um incidente envolvendo pardais (Passer domesticus).

Em 1/2/1898, após uma forte tempestade de neve, chuva e granizo, o biólogo estadunidense Hermon Carey Bumpus (1862-1943) encontrou muitos pardais caídos no chão. Ele recolheu o que pôde, levando as aves para o seu laboratório, na Universidade Brown, em Providence (Rhode Island, EUA).

Das 136 aves recolhidas (49 fêmeas adultas e 87 machos, dos quais 59 eram adultos e 28, jovens), 64 morreram (28 fêmeas e 36 machos, sendo 24 adultos e 12 jovens) e 72 se recuperaram. Ele se viu então diante de dois grupos, os sobreviventes e os mortos.

Supondo que poderia extrair do episódio alguma lição valiosa, Bumpus fez o que Galton fazia: efetuou medições. Mediu cuidadosamente nove itens de cada uma das 136 aves – peso, comprimento total, extensão da asa, comprimento do bico, da cabeça, do fêmur, da tíbia, da quilha e largura do crânio.

Comparou as médias dos dois grupos, concluindo que os sobreviventes tendiam a ser ligeiramente menores e mais leves. Concluiu também que havia um número excessivo de extremos entre os mortos – aves muito grandes ou muito pequenas. Ao fim do trabalho, Bumpus (1899, p. 219; tradução livre) sentenciou [2]:

O processo de eliminação seletiva é mais severo com os indivíduos extremamente variáveis, não importando em que direção as variações venham a ocorrer.

Os tentilhões das Galápagos

Situado nas proximidades da linha do equador, a uns 960 km a oeste da costa do continente sul-americano, Galápagos é um arquipélago de ilhas vulcânicas relativamente jovens. Nos 37 dias (19 em terra) em que esteve lá, Darwin visitou quatro das 16 ilhas principais. Colecionou amostras e fez registros sobre plantas e animais que encontrou [3].

Embora tenha reunido ao longo da viagem uma respeitável coleção (fósseis, plantas, aves, insetos etc.), o jovem Darwin cometeu os seus deslizes. Em Galápagos, especificamente, ele deixou de coletar boas amostras de espécies afins (e.g., tartarugas e tentilhões) vivendo em ilhas distintas. Tais amostras, como ele se daria conta depois, poderiam atestar dois fenômenos:

+ Segregação espacial – embora o arquipélago como um todo abrigue várias espécies de determinados grupos zoológicos (e.g., aves, lagartos, tartarugas), cada ilha tende a abrigar representantes exclusivos de cada grupo; e

+ Segregação de hábitos – espécies afins (e.g., tentilhões) que vivem na mesma ilha tendem a explorar recursos diferentes.

De volta à Inglaterra, Darwin encaminhou partes de sua coleção a vários especialistas. As peles de aves foram examinadas por John Gould (1804-1881). O ornitólogo inglês identificou nove espécies de tentilhões (em quatro gêneros, Geospiza, Cactospiza, Camarhynchus e Certhidea). Outras cinco (e mais dois gêneros, Platyspiza e Pinaroloxias) seriam identificadas posteriormente.

Essas 14 espécies de tentilhões (13 encontradas em Galápagos e uma, na Ilha do Coco, território da Costa Rica, ao norte do arquipélago) formam uma linhagem monofilética (leia-se todas elas descendem de um mesmo ancestral comum), talvez de uma única população colonizadora. Os colonizadores vieram da América do Sul ou Central, alcançando o arquipélago há pouco mais de 1,5 milhão de anos.

Os tentilhões já foram estudados por diversos cientistas, incluindo o biólogo inglês David [Lambert] Lack (1910-1973), autor do clássico Darwin’s finches (Cambridge University Press, 1947).

Lack foi o primeiro a mostrar que os tentilhões que vivem em Galápagos, ao contrário do que até então se imaginava, não hibridizam livremente entre si. E o mais importante: ele obteve evidências de segregação e deslocamento de caracteres: (1) tentilhões cujos bicos são parecidos (forma e tamanho) não são encontradas vivendo em uma mesma ilha; e (2) duas ou mais espécies de tentilhões cujos bicos são similares em alopatria, exibem diferenças notáveis quando são encontradas em uma mesma ilha.

*

FIGURA. A figura que acompanha este artigo ilustra um exemplo de deslocamento de caracteres em tentilhões. (a, b) Em alopatria, a altura média dos bicos de Geospiza fuliginosa (a; ilha Los Hermanos [Crossman]) e G. fortis (b; Daphne Maior) são bem parecidas. (c) Em simpatria (c; Santiago [James]), no entanto, as médias são bem diferentes e os histogramas sequer se tocam: G. fuliginosa tem bicos menores (barras brancas) e G. fortis, bicos maiores (barras cinza). Gráficos: eixo horizontal, altura do bico (mm) (em a e b, o intervalo é 8,5-11,5 mm); e eixo vertical, percentual.

*

A partir da década de 1970, os tentilhões foram adotados como objeto de pesquisa pelos biólogos ingleses Peter e Rosemary Grant (ambos nascidos em 1936) [4]. Ainda em andamento, o trabalho de campo deles é uma empreitada impressionante: um minucioso estudo de longa duração sobre a dinâmica evolutiva.

O grau de detalhamento que o casal Grant conseguiu estabelecer não tem precedente. Faz pensar no programa de pesquisa personalizada iniciado pela zoóloga inglesa Jane Goodall (nascida em 1934), em 1962, com a ressalva de que as aves em Galápagos são bem mais numerosas do que os chimpanzés de Gombe.

Todos ou quase todos os adultos das populações monitoradas (em especial na ilha de Dafne Maior [33 ha]) já foram capturados e receberam anéis de identificação nas pernas. Os pesquisadores têm registros detalhados a respeito da vida de cada indivíduo, de sorte que é possível saber quem é filho de quem ou quem é pai ou mãe de quem; o peso do corpo de cada um, em diferentes estações do ano; quem se alimenta disso ou daquilo; e assim por diante.

Uma parte significativa dos registros já foi processada, tendo sido apresentada e discutida em livros e artigos científicos. Algumas dessas publicações são exemplos notáveis do estudo da evolução em carne e osso: como as interações ecológicas – notadamente a competição (intra e interespecífica) por itens alimentares (sementes) – estão a guiar a dinâmica evolutiva dessas aves. E o mais impressionante: resultados significativos foram obtidos em um intervalo de tempo de apenas alguns anos. Perfeitamente acessível, portanto, aos observadores humanos.

A obra dos Grant é um marco. E eu penso que ela pode (e deve) servir de exemplo e inspiração aos nossos jovens estudantes.

*

Notas

[*] Artigo extraído e adaptado do livro O que é darwinismo (2019), assim como 13 artigos anteriores – ver aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui e aqui. (A versão impressa contém referências bibliográficas.) Para detalhes e informações adicionais sobre o livro, inclusive sobre o modo de aquisição por via postal, faça contato com o autor pelo endereço meiterer@hotmail.com. Para conhecer outros artigos e livros, ver aqui.

[1] No livro, são apresentados e discutidos mais outros dois exemplos.

[2] Bumpus – 1899. In: Biological lectures delivered at the Marine Biological Laboratory of Wood’s Holl 6: 209-26 – alude aos pardais de porte extremo (os menores e os maiores). Os dados e as conclusões dele já foram analisados e discutidos por outros autores.

[3] Darwin esteve em San Cristóbal, Floreana, Isabela e Santiago (em inglês, Chatham, Charles, Albemarle e James). Entre ilhas, ilhotas e rochedos, são ao menos 121 unidades (13 com mais de 1.000 ha). A idade varia; as ilhas mais antigas podem ter emergido há 3-4 milhões de anos. Em 1964, parte do arquipélago, que é território equatoriano, passou a abrigar uma estação de pesquisa.

[4] O casal fez carreira na Universidade de Princeton (EUA), razão pela qual eles às vezes são erradamente identificados como estadunidenses.

* * *