Rainha Vermelha ou Bobo da Corte?, por Felipe A. P. L. Costa

Até que ponto as mudanças evolutivas são determinadas por fatores bióticos (como prevê o modelo Rainha Vermelha) ou abióticos (m. Bobo da Corte)?

Rainha Vermelha ou Bobo da Corte?

Por Felipe A. P. L. Costa [*]

Entender como a evolução mutuamente dependente (i.e., coevolução) tem moldado as interações entre as espécies de uma dada comunidade é um dos maiores desafios da pesquisa ecológica contemporânea. Não é tarefa fácil.

Primeiro, em razão da complexidade inerente às comunidades – o quadro geral esboçado nos parágrafos anteriores é uma simplificação. Em sistemas ecológicos reais, as interações significativas costumam envolver mais de duas espécies ao mesmo tempo [1].

Outro complicador é a própria estrutura heterogênea e dinâmica dos sistemas ecológicos. Afinal, as comunidades estão permanentemente sujeitas a mudanças, tanto em escala espacial (“O que tem ali, não tem aqui”) como temporal (“O que ontem era comum, hoje é raro”). A heterogeneidade é traduzida em regimes seletivos flutuantes, conforme tem sido observado em estudos teóricos e de campo – e.g., a identidade e a importância relativa dos agentes seletivos variam de acordo com o hábitat ou a época do ano.

As flutuações no regime seletivo – impostas pela heterogeneidade ambiental – resultam na manutenção dos elevados níveis de variabilidade encontrados em populações naturais. Além disso, elas ajudam a ampliar e a intensificar a dinâmica da evolução orgânica, fazendo dela a incessante roda-viva a que nos referimos antes [2].

O que molda a diversidade biológica?

Generalizando, e pensando agora não apenas em uma única comunidade local, mas em comunidades ecológicas de um modo geral, caberia aqui uma derradeira questão: até que ponto as mudanças evolutivas são determinadas por fatores bióticos (como prevê o modelo Rainha Vermelha) ou abióticos (m. Bobo da Corte)?

O primeiro modelo – alusão à Rainha Vermelha, personagem do livro Alice através do espelho, de Lewis Carroll [3] – foi proposto pelo biólogo estadunidense Leigh Van Valen (1935-2010). Segundo Van Valen, as interações ecológicas seriam os principais condutores da evolução. É o que vemos quando um novo tipo de defesa surge em uma população de presas, por exemplo. A partir daí, o desenvolvimento de algum tipo de contra-ataque por parte do predador adquire elevado potencial seletivo e passa a ser favorecido.

Essas corridas armamentistas (do ing. arm races ou evolutionary arm races) não têm uma solução definitiva, pois a evolução de novos tipos de defesa (e ataque) gera repercussões que vão e voltam… Como no livro de Carroll, as linhagens estariam sempre “correndo para permanecer no mesmo lugar” – se conseguem mudar e reagir, o prêmio é a persistência; caso contrário, elas desaparecem.

O modelo Bobo da Corte (Court Jester, no original em inglês), proposto pelo paleontólogo estadunidense Anthony D. Barnosky (nascido em 1952), foi anunciado em um encontro científico em 1999 e publicado em artigo dois anos depois. O modelo ressalta a importância evolutiva das perturbações ambientais promovidas por fatores abióticos, como mudanças climáticas e soerguimento de montanhas. Para Barnosky, a história das linhagens dependeria em boa medida de suas respostas às mudanças imprevisíveis que ocorrem no ambiente físico, lembrando o comportamento caprichoso dos bobos da corte dos tempos medievais.

Devemos ressaltar, no entanto, que não há corridas armamentistas entre linhagens de seres vivos e elementos não vivos do ambiente, pois estes últimos são evolutivamente inertes – como vimos antes, os elementos abióticos (e.g., moléculas de água ou fótons de luz) não alteram as suas propriedades físicas ou físico-químicas em função de serem consumidos pelos seres vivos. Distúrbios no ambiente físico podem exigir a evolução de novos limites de tolerância, mas isso não desencadeia uma sucessão de ajustes mútuos entre seres vivos e elementos não vivos [4].

Quem seria, então, o grande responsável por moldar a diversidade biológica, a Rainha Vermelha ou o Bobo da Corte?

Há quem argumente que os dois modelos não são mutuamente excludentes, eles apenas estariam a operar em escalas (espaciais e temporais) distintas. Assim, enquanto competição, predação e outros fatores bióticos moldariam a evolução no interior de comunidades locais, em períodos de tempo relativamente curtos; fatores abióticos, como mudanças climáticas e eventos tectônicos ou oceânicos, moldariam os padrões de evolução em larga escala e por milhares ou milhões de anos.

Resta ver se uma visão assim mais pluralista facilitará o diálogo entre as diferentes linhas de pesquisa envolvidas com o estudo da biodiversidade.

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Notas

[*] Artigo extraído e adaptado do livro O que é darwinismo (2019), assim como 19 artigos anteriores – ver aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui, aqui e aqui. (A versão impressa contém ilustrações e 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] A adição de espécies torna o sistema bem mais complexo. Considere um predador, P, e duas espécies de presas, A e B. Mesmo sem competir diretamente, A e B podem experimentar competição aparente: a presença de A afeta positivamente P, intensificando a ação e o impacto negativo de P sobre B – e vice-versa. Seria melhor para B (e para A) conviver apenas com P.

[2] Quando os fatores ambientais variam no espaço e/ou no tempo, a seleção pode promover (1) especialização – os fenótipos se tornam adaptados às circunstâncias predominantes; (2) generalização – os fenótipos se tornam adaptados às circunstâncias intermediárias; ou (3) plasticidade fenotípica – a população abriga fenótipos que se ajustam a circunstâncias distintas. Para descobrirmos qual alternativa seria a melhor solução em um caso particular, nós precisamos saber como a aptidão individual é afetada pelas mudanças ambientais. Se a flutuação ambiental extrapola os limites de tolerância, a melhor solução seria maximizar a aptidão em certas circunstâncias (1 e 3); se não extrapola, o melhor é maximizar em circunstâncias intermediárias (2).

[3] Pseudônimo do escritor inglês Charles Lutwidge Dodgson (1832-1898).

[4] Ao contrário do ziguezague das corridas armamentistas, a evolução de adaptações a fatores abióticos segue uma trajetória assintótica, chegando a um ponto estável (máximo ou ótimo), em torno do qual os ajustes tendem a oscilar de modo mais ou menos suave.

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