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terça-feira, 29 de abril de 2008

Rápidas mudanças morfológicas em lagartos

De acordo com a National Geographic News, ocorreu uma notável mudança evolutiva numa população de lagartos:

"Lagartos dos muros italianos introduzidos numa pequena ilha ao largo da costa da Croácia estão a evoluir de uma forma que normalmente deveria levar milhões de anos, mostram pesquisas recentes. Em poucas décadas, os lagartos de 5 polegadas de comprimento (13 centímetros de comprimento) terão desenvolvido uma estrutura completamente nova de intestinos, cabeças grandes, e uma mordedura mais forte, dizem os pesquisadores. "


Podarcis sicula lagartos lagartixasA experiência começou em 1971, quando 5 casais de Podarcis sicula adultos foram introduzidos na pequena ilha de Pod Mrcaru. Depois, veio a Guerra da Independência Croata, que durou até meados da década de 1990. Mas o turismo não começou novamente até cerca de 2004, e foi nesta altura que os pesquisadores voltaram à ilha para ver o que entretanto havia acontecido com os lagartos.

"Lagartos Evoluem do Dia para a Noite numa Ilha" diz National Geographic News (Créditos: Anthony Herrel)

O que tinha acontecido às espécies introduzidas? Que impacto teriam tido sobre os lagartos nativos? "O que eles encontraram, no entanto, foi chocante". Não foram encontrados vestígios da espécie de lagarto, Podarcis milisellensis, que tinha anteriormente habitado a ilha. A espécie introduzida estava por toda a parte, em densidades mais elevadas do que no seu local de origem (no continente). Além disso, os lagartos introduzidos tinham desenvolvido um apetite por alimentos vegetais (34% na Primavera e no Verão 61%), enquanto que o consumo de plantas na população original era baixa (4% -7%). A sua estrutura social era diferente e os lagartos já não defendiam territórios.

A análise pormenorizada revelou três alterações morfológicas aparentemente relacionadas: "morfologia da cabeça, força da mordedura, e a estrutura do aparelho digestivo". As alterações parecem ser adaptativas, pois todas estão relacionadas com o aumento na dieta de vegetais.

"Fisicamente, no entanto, os lagartos não foram feitos para digerir uma dieta vegetariana. Pesquisadores descobriram que os lagartos desenvolveram válvulas cecais - músculos entre intestino grosso e delgado - que abrandavam a digestão dos alimentos em câmaras de fermentação, o que permitiu que o seu corpo transformasse a celulose da vegetação em ácidos gordos voláteis. "Eles desenvolveram um tubo digestivo expandido para lhes permitir digerir estas folhas," disse Irschick, acrescentando que era algo que não tinha sido documentado antes. "Esta era uma estrutura completamente nova".


No estudo, os autores observam que menos de 1% de todas as espécies actualmente conhecidas de squamata têm válvulas cecais, e que: "Estas válvulas são semelhantes na sua aparência e estrutura global às encontradas nos lagartos herbívoros lacertidae, agamidae, e iguanidae, e não são encontrados em outras populações de P. sicula ou em P. melisellensis". A dieta herbívora explica porque as válvulas cecais são úteis para esses lagartos. Além disso, "juntamente com a capacidade de digerir plantas veio a possibilidade de morder com mais força, aumentada por uma cabeça que cresceu em comprimento e largura". Todas estas mudanças surgem numa janela temporal de 36 anos.

Portanto, tem que se fazer a pergunta: como é que vamos entender as observações? A mordedura mais forte e a cabeça maior são dois aspectos do mesmo fenómeno. Observações como esta podem estar relacionadas com as tendências observadas na selecção artificial e elas não são surpreendentes. Não temos motivos para pensar que a selecção natural agindo em variações naturais ao longo de 30 gerações não possa produzir estes resultados.

No entanto, a descoberta da válvula cecal é dramática. Esta é a conclusão que levou ao comentário de que os animais "estão a evoluir de uma forma que normalmente deveria levar milhões de anos". Não pode haver nenhuma explicação para um mecanismo Darwiniano aqui - envolvendo a montagem incremental da válvula cecal. Não há tempo para isso, mesmo se um percurso gradual pudesse ser encontrado. Não, a informação genética revelante deve estar presente nos antepassados e pode-se inferir que factores epigenéticos activaram os mecanismos relevantes para produzir a estrutura. Esta investigação é reveladora de que os organismos têm uma capacidade de variabilidade que vai significativamente além dos seus fenótipos actuais. Estas implicações não escaparam à atenção de biólogos criationistas, que encontram nesta pesquisa uma confirmação do seu ponto de vista de que as radiações animais são rápidas e que a expressão da variabilidade inata está embutida no genoma. Seria uma actividade interessante e educativa para estudantes avaliarem este modelo teórico juntamente com outros - embora já possamos estar confiantes de que o Darwinismo não se portaria muito bem neste exercício.


Divergência evolucionária rápida em grande escala na morfologia e desempenho associado à exploração de diferentes recursos alimentares
Anthony Herrel, Katleen Huyghe, Bieke Vanhooydonck, Thierry Backeljau, Karin Breugelmans, Irena Grbac, Raoul Van Damme, e Duncan J. Irschick
Proceedings of the National Academy of Sciences, 25 de Março de 2008 105: 4792-4795 | DOI 10.1073/pnas.0711998105

Resumo: Embora rápidas mudanças adaptativas na morfologia em escalas temporais ecológicas estejam agora bem documentadas em populações naturais, os efeitos dessas mudanças na capacidade de desempenho global do organismo e as consequências na dinâmica ecológica ao nível da população são frequentemente pouco claras. Aqui nós mostramos como a morfologia da cabeça dos lagartos, força da mordedura, e a estrutura do aparelho digestivo têm evoluído rapidamente após a introdução experimental num novo ambiente. Apesar do curto período de tempo (~ 36 anos) desde essa introdução, estas alterações na morfologia e desempenho assemelham-se aquelas tipicamente documentados entre espécies e mesmo entre famílias de lagartos, tanto no tipo como na extensão da sua especialização. Além disso, essas mudanças ocorreram lado a lado com dramáticas mudanças na densidade populacional e estrutura social, proporcionando um atraente exemplo de como a invasão de um novo habitat pode produzir evolutivamente múltiplos aspectos do fenótipo.


Veja também:

Johnson, K., Lagartos Evoluem Rapidamente Evolve Depois de Introduzidos Numa Ilha National Geographic Notícias (21 de abril de 2008)

Lagartos Sofrem Evolução Rápida Após Introduzidos Num Novo Lar, ScienceDaily (abril 18, 2008)

(por O'Leary)

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A origem da vida não é consensual. A evolução dos seres vivos não é consensual. A teoria de Lamarck, a teoria de Darwin, e outras, propuseram a transformação dos seres vivos ao longo do tempo.

Mas o evolucionismo e o darwinismo não explicam de forma satisfatória a complexidade dos seres vivos. A biologia molecular e a biologia celular revelam mecanismos cuja origem os darwinistas nem se atrevem a tentar explicar.


Este blog trata de Design Inteligente, Darwinismo e Teoria da Evolução