Coevolução: Definição, Tipos e Exemplos

O teoria da evolução é a base sobre a qual toda a biologia moderna é construída.

A ideia central é que os organismos, ou seres vivos, mudam com o tempo como resultado da seleção natural, que atua nos genes de uma população. Os indivíduos não evoluem; populações dos organismos, sim.

O material sobre o qual a evolução atua é o ácido desoxirribonucleico (DNA) que serve como portador hereditário de informação genética em todos os seres vivos da Terra, desde bactérias unicelulares até baleias e elefantes de várias toneladas.

Os organismos evoluem em resposta aos desafios ambientais que, de outra forma, ameaçariam a capacidade de sobrevivência de uma espécie, limitando sua capacidade reprodutiva.

Um desses desafios é, obviamente, a presença de outros organismos. As espécies que interagem não só afetam umas às outras em tempo real de maneiras óbvias (por exemplo, quando um predador como como um leão mata e come um animal que ataca), mas diferentes espécies também podem afetar a evolução de outras espécies.

Isso ocorre por meio de uma variedade de mecanismos interessantes e é conhecido na linguagem da biologia como coevolução.

Em meados de 1800, Charles Darwin e Alfred Wallace desenvolveram de forma independente versões muito semelhantes da teoria da evolução, com a seleção natural sendo o mecanismo primário.

Cada cientista propôs que as formas de vida que vagam pela Terra hoje evoluíram de criaturas muito mais simples, voltando a um ancestral comum no início da própria vida. Esse "amanhecer" é agora entendido como tendo ocorrido há cerca de 3,5 bilhões de anos, cerca de um bilhão de anos após o nascimento do próprio planeta.

Wallace e Darwin eventualmente colaboraram e, em 1858, publicaram juntos suas idéias então controversas.

A evolução postula que populações de organismos (não indivíduos) mudam e se adaptam ao longo do tempo como resultado de herdadocaracterísticas físicas e comportamentais que são passados ​​de pai para filho, um sistema conhecido como "descendência com modificação".

Mais formalmente, a evolução é uma mudança na frequência do alelo ao longo do tempo; alelos são versões de genes, portanto, uma mudança na proporção de certos genes na população (digamos, genes para um gene mais escuro a cor do pelo se tornando mais comum e aqueles para pelos mais claros se tornando correspondentemente mais raros) constitui evolução.

O mecanismo que impulsiona a mudança evolutiva é seleção natural como resultado de pressão de seleção ou pressões impostas pelo meio ambiente.

Seleção natural é um dos muitos termos bem conhecidos, mas profundamente incompreendidos no mundo da ciência em geral e no reino da evolução em particular.

É, em um sentido básico, um processo passivo e uma questão de pura sorte; ao mesmo tempo, não é simplesmente "aleatório", como muitas pessoas parecem acreditar, embora o sementes da seleção natural são aleatórias. Ainda está confuso? Não sinta.

Mudanças que ocorrem em um determinado ambiente fazem com que certas características sejam vantajosas em relação a outras.

Por exemplo, se a temperatura ficar gradualmente mais fria, os animais de uma determinada espécie que têm pelagens mais espessas graças genes favoráveis ​​têm maior probabilidade de sobreviver e se reproduzir, aumentando assim a frequência desta característica hereditária no população.

Observe que esta é uma proposição totalmente diferente de animais individuais nesta população sobrevivendo porque são capazes de encontrar abrigo por pura sorte ou engenhosidade; isso não está relacionado a traços hereditários relativos às características da pelagem.

O componente crítico da seleção natural é que os organismos individuais não podem simplesmente desejar que as características necessárias existam.

Eles devem estar presentes na população graças a variações genéticas pré-existentes que, por sua vez, resultam de mutações fortuitas no DNA em gerações anteriores.

Por exemplo, se os ramos mais baixos das árvores frondosas se tornam progressivamente mais altos do solo quando um grupo de girafas habita a área, aquelas girafas que têm pescoços mais longos sobreviverão mais facilmente devido a serem capazes de atender às suas necessidades nutricionais, e elas irão se reproduzem entre si para transmitir os genes responsáveis ​​por seus longos pescoços, que se tornarão mais prevalentes na girafa local população.

O termo coevolução é usado para descrever situações em que duas ou mais espécies afetam a evolução uma da outra de maneira recíproca.

A palavra "recíproco" é fundamental aqui; para que a coevolução seja uma descrição precisa, não é suficiente para uma espécie afetar a evolução de outra ou outros, sem sua própria evolução, também sendo afetados de forma que não ocorreria na ausência da co-ocorrência espécies.

De certa forma, isso é intuitivo. Uma vez que todos os organismos em um particular ecossistema (o conjunto de todos os organismos em uma área geográfica bem definida) estão conectados, faz sentido que a evolução de um deles afetaria a evolução de outros de alguma forma ou maneiras.

Normalmente, no entanto, os alunos não são convidados a considerar a evolução de uma espécie de forma interativa forma, e em vez disso, eles são convidados a olhar para a interação entre uma única espécie e sua meio Ambiente.

Embora as características estritamente físicas dos ambientes (por exemplo, temperatura, topografia) certamente mudam ao longo do tempo, eles são sistemas não vivos e, portanto, não evoluem no sentido biológico do palavra.

Atendendo à definição básica de evolução, então, a coevolução ocorre quando a evolução de uma espécie ou grupo influencia a pressão seletiva, ou o imperativo de evoluir para sobreviver, de outra espécie ou grupo. Isso geralmente acontece com grupos que têm relacionamentos próximos dentro de um ecossistema.

No entanto, pode acontecer com grupos remotamente relacionados como resultado de uma espécie de "efeito dominó", como você aprenderá em breve.

Exemplos de interação de predador e presa podem lançar luz sobre exemplos cotidianos de coevolução que você provavelmente conhece em algum nível, mas talvez não tenha considerado ativamente.

Plantas vs. animais: Se uma espécie de planta desenvolve uma nova defesa contra um herbívoro, como espinhos ou secreções venenosas, isso induz um nova pressão sobre o herbívoro para selecionar diferentes indivíduos, como plantas que permanecem saborosas e prontamente comestível.

Por sua vez, essas novas plantas procuradas, se quiserem sobreviver, devem superar essa nova defesa; além disso, os herbívoros podem evoluir graças a indivíduos que possuem características que os tornam resistentes a tais defesas (por exemplo, imunidade ao veneno em questão).

Animais vs. animais: Se uma presa favorita de uma determinada espécie animal desenvolve uma nova maneira de escapar desse predador, o predador deve, por sua vez, desenvolver uma nova maneira de capturar aquela presa ou correr o risco de morrer se não puder encontrar outra fonte de Comida.

Por exemplo, se uma chita não pode ultrapassar consistentemente as gazelas em seu ecossistema, ela acabará morrendo de fome; ao mesmo tempo, se as gazelas não conseguirem ultrapassar as chitas, elas também morrerão.

Cada um desses cenários (o segundo mais claramente) representa um exemplo clássico de uma corrida armamentista evolucionária: Conforme uma espécie evolui e fica mais rápida ou mais forte de alguma forma, a outra deve fazer o mesmo ou arriscar extinção.

Obviamente, a rapidez com que uma determinada espécie pode se tornar, no final algo tem que ceder e uma ou mais espécies envolvidas ou migram da área, se puderem, ou morrem.

• Importante: A interação geral entre organismos em um ambiente não estabelece por si mesma a presença de um processo coevolucionário; afinal, quase todos os organismos em um determinado lugar interagem de alguma maneira. Em vez disso, para que um exemplo de coevolução seja estabelecido, deve haver evidência definitiva de que a evolução em um desencadeou a evolução no outro e vice-versa.

Predador-presa coevolução de relacionamento: As relações predador-presa são universais em todo o mundo; dois já foram descritos em termos gerais. A coevolução de predadores e presas é, portanto, fácil de localizar e verificar em quase todos os ecossistemas.

Chitas e gazelas são talvez o exemplo mais citado, enquanto lobos e renas representam outro em uma parte diferente e muito mais fria do mundo.

Coevolução de espécies competitivas: Nesse tipo de coevolução, vários organismos estão competindo pelos mesmos recursos. Esse tipo de coevolução pode ser verificado com certas intervenções, como é o caso das salamandras nas Great Smoky Mountains, no leste dos Estados Unidos. Quando um Plethodon espécie é removida, a população da outra aumenta de tamanho e vice-versa.

Coevolução mútua: É importante ressaltar que nem todas as formas de coevolução são necessariamente prejudiciais para uma das espécies envolvidas. Dentro mutualística coevolução, organismos que dependem uns dos outros para algo evoluem "juntos" graças à cooperação inconsciente - uma espécie de negociação ou compromisso não declarado. Isso é evidente na forma das plantas e dos insetos que polinizam essas espécies de plantas.

Coevolução parasita-hospedeiro: Quando um parasita invade um host, ele o faz porque se esquivou das defesas do host naquele momento. Mas se o hospedeiro evolui de uma maneira que não é drasticamente prejudicado sem "expulsar" o parasita de uma vez, a coevolução está em jogo.

Exemplo de predador-presa de três espécies: As sementes da pinha nas Montanhas Rochosas são comidas tanto por certos esquilos quanto por crossbills (um tipo de pássaro).

Algumas áreas onde crescem pinheiros mansos têm esquilos, que podem comer facilmente sementes de pinhas estreitas (que tendem a tem mais sementes), mas os crossbills, que não podem comer facilmente as sementes de pinhas estreitas, não chegam tanto a comer.

Outras áreas têm apenas bicos cruzados, e esses grupos de pássaros tendem a ter um dos dois tipos de bico; os pássaros com bicos mais retos têm mais facilidade em agarrar as sementes de cones estreitos.

Biólogos da vida selvagem que estudam este ecossistema levantaram a hipótese de que, se as árvores coevoluam com base nos predadores locais, as áreas com esquilos deveriam ter rendido mais cones que eram mais abertos com menos sementes encontradas entre as escamas, enquanto as áreas com pássaros deveriam ter apresentado escamas mais espessas (ou seja, resistentes ao bico) cones.

Isso provou ser exatamente o caso.

Espécies competitivas: Certas borboletas evoluíram para ter um gosto ruim para os predadores, para que esses predadores as evitem. Isso aumenta a probabilidade de outro borboletas sendo comidas, adicionando uma forma de pressão seletiva; essa pressão leva à evolução do "mimetismo", em que outras borboletas evoluem para se parecer com aquelas que os predadores aprenderam a evitar.

Outro exemplo de espécie competitiva é a evolução da cobra-rei para se parecer quase exatamente com a cobra coral. Ambos podem ser agressivos com outras cobras, mas a cobra coral é altamente venenosa e os humanos não querem estar por perto.

É como se alguém não conhecesse caratê, mas tivesse a reputação de ser um especialista em artes marciais.

Mutualismo: A coevolução formiga-acácia na América do Sul é um exemplo arquetípico de coevolução mutualística.

As árvores desenvolveram espinhos ocos em sua base, onde o néctar é secretado, provavelmente para evitar que os herbívoros o comam; enquanto isso, as formigas da área evoluíram para colocar seus ninhos nesses espinhos onde o néctar é produzido, mas não danificam a árvore, exceto por alguns roubos relativamente inofensivos.

Coevolução parasita-hospedeiro: Parasitas de cria são pássaros que evoluíram para colocar seus ovos em ninhos de outras aves, após o que o pássaro que realmente "possui" o ninho acaba cuidando dos filhotes. Isso permite que os parasitas criem cuidados infantis gratuitos, deixando-os livres para dedicar mais recursos ao acasalamento e à busca de alimento.

Os pássaros hospedeiros, no entanto, eventualmente evoluem de uma forma que lhes permite aprender a reconhecer quando um filhote de pássaro não é deles, e também a evitar interagir com pássaros parasitas se possível.