EVOLUÇÃO CONVERGENTE: EM QUE CONSISTE E EXEMPLOS - BIOLOGIA - 2024

A evolução convergente é o surgimento de semelhanças fenotípicas em duas ou mais linhagens independentemente. Geralmente, esse padrão é observado quando os grupos envolvidos são submetidos a ambientes, microambientes ou modos de vida semelhantes que se traduzem em pressões seletivas equivalentes.

Assim, os traços fisiológicos ou morfológicos em questão aumentam a aptidão biológica (aptidão) e a capacidade competitiva nessas condições. Quando a convergência ocorre em um determinado ambiente, pode-se intuir que esse traço é do tipo adaptativo. No entanto, mais estudos são necessários para verificar a funcionalidade da característica, usando evidências para apoiar que ela de fato aumenta a aptidão da população.

Exemplos de características compartilhadas por golfinhos e ictiossauros. Embora os dois sejam muito semelhantes, filogeneticamente falando são muito distantes, e as características ali mencionadas foram adquiridas de forma independente.

Fonte: Skeptic view, do Wikimedia Commons

Entre os exemplos mais notáveis ​​de evolução convergente podemos citar o voo em vertebrados, o olho em vertebrados e invertebrados, as formas fusiformes em peixes e mamíferos aquáticos, entre outros.

O que é evolução convergente?

Vamos imaginar que encontramos duas pessoas que são fisicamente muito parecidas. Ambos têm a mesma altura, cor de olhos e cor de cabelo. Suas características também são semelhantes. Provavelmente presumiremos que as duas pessoas são irmãos, primos ou talvez parentes distantes.

Apesar disso, não seria uma surpresa saber que não existe uma relação familiar próxima entre as pessoas em nosso exemplo. O mesmo é verdade, em grande escala, na evolução: às vezes, formas semelhantes não compartilham um ancestral comum mais recente.

Ou seja, ao longo da evolução, características semelhantes em dois ou mais grupos podem ser adquiridas de forma independente.

Definições gerais

Os biólogos usam duas definições gerais para convergência evolutiva ou convergência. Ambas as definições requerem que duas ou mais linhagens desenvolvam caracteres semelhantes entre si. A definição geralmente incorpora o termo "independência evolutiva", embora esteja implícito.

No entanto, as definições diferem no processo evolutivo específico ou mecanismo necessário para obter o padrão.

Algumas definições de convergência que carecem de mecanismo são as seguintes: “evolução independente de características semelhantes a partir de um traço ancestral”, ou “evolução de características semelhantes em linhagens evolutivas independentes”.

Mecanismos Sugeridos

Em contraste, outros autores preferem integrar um mecanismo no conceito de coevolução, a fim de explicar o padrão.

Por exemplo, "a evolução independente de características semelhantes em organismos distantemente relacionados devido ao surgimento de adaptações a ambientes ou formas de vida semelhantes."

Ambas as definições são amplamente utilizadas em artigos científicos e na literatura. A ideia crucial por trás da convergência evolutiva é entender que o ancestral comum das linhagens envolvidas possuía um estado inicial diferente.

Implicações evolutivas

Seguindo a definição de convergência que inclui um mecanismo (mencionado na seção anterior), isso explica a similaridade dos fenótipos graças à similaridade das pressões seletivas que os taxa estão experimentando.

À luz da evolução, isso é interpretado em termos de adaptações. Ou seja, os traços que se obtêm graças à convergência são adaptações para esse ambiente, visto que aumentaria, de alguma forma, sua aptidão.

No entanto, há casos em que ocorre convergência evolutiva e o traço não é adaptativo. Ou seja, as linhagens envolvidas não estão sob as mesmas pressões seletivas.

Convergência evolutiva versus paralelismo

Na literatura é comum encontrar uma distinção entre convergência e paralelismo. Alguns autores utilizam a distância evolutiva entre os grupos a serem comparados para separar os dois conceitos.

A evolução repetida de uma característica em dois ou mais grupos de organismos é considerada um paralelismo se fenótipos semelhantes evoluem em linhagens relacionadas, enquanto a convergência envolve a evolução de características semelhantes em linhagens separadas ou relativamente distantes.

Outra definição de convergência e paralelismo busca separá-los em termos dos caminhos de desenvolvimento envolvidos na estrutura. Nesse contexto, a evolução convergente produz características semelhantes por meio de diferentes rotas de desenvolvimento, enquanto a evolução paralela o faz por meio de rotas semelhantes.

No entanto, a distinção entre evolução paralela e convergente pode ser controversa e se torna ainda mais complicada quando descemos para a identificação da base molecular do traço em questão. Apesar dessas dificuldades, as implicações evolutivas relacionadas a ambos os conceitos são substanciais.

Convergência versus divergência

Embora a seleção favoreça fenótipos semelhantes em ambientes semelhantes, não é um fenômeno que pode ser aplicado em todos os casos.

Semelhanças, do ponto de vista da forma e morfologia, podem levar os organismos a competir entre si. Em conseqüência disso, a seleção favorece a divergência entre espécies que coexistem localmente, criando uma tensão entre os graus de convergência e divergência esperados para um determinado habitat.

Indivíduos próximos e com sobreposição de nicho significativa são os concorrentes mais poderosos - com base em sua semelhança fenotípica, o que os leva a explorar os recursos de forma semelhante.

Nestes casos, a seleção divergente pode levar a um fenômeno conhecido como radiação adaptativa, onde uma linhagem dá origem a diferentes espécies com uma grande diversidade de papéis ecológicos em um curto espaço de tempo. As condições que promovem a radiação adaptativa incluem heterogeneidade ambiental, ausência de predadores, entre outras.

As radiações adaptativas e a evolução convergente são consideradas as duas faces da mesma "moeda evolucionária".

Em que nível ocorre a convergência?

Ao compreender a diferença entre convergência evolutiva e paralelos, surge uma questão muito interessante: quando a seleção natural favorece a evolução de características semelhantes, ela ocorre sob os mesmos genes ou pode envolver genes diferentes e mutações que resultam em fenótipos semelhantes?

Com base nas evidências geradas até agora, a resposta a ambas as perguntas parece ser sim. Existem estudos que sustentam ambos os argumentos.

Embora até agora não haja uma resposta concreta sobre por que alguns genes são "reutilizados" na evolução evolutiva, há evidências empíricas que procuram elucidar o assunto.

Mudanças envolvendo os mesmos genes

Por exemplo, foi demonstrado que a evolução repetida dos tempos de floração nas plantas, a resistência a inseticidas em insetos e a pigmentação em vertebrados e invertebrados ocorrem por meio de mudanças envolvendo os mesmos genes.

No entanto, para certas características, apenas um pequeno número de genes pode alterar a característica. Vejamos o caso da visão: mudanças na visão das cores devem necessariamente ocorrer em mudanças relacionadas aos genes da opsina.

Em contraste, em outras características, os genes que os controlam são mais numerosos. Cerca de 80 genes estão envolvidos na época de floração das plantas, mas mudanças foram evidenciadas ao longo da evolução em apenas alguns.

Exemplos

Em 1997, Moore e Willmer se perguntaram o quão comum é o fenômeno da convergência.

Para esses autores, essa questão permanece sem resposta. Eles argumentam que, com base nos exemplos descritos até agora, existem níveis relativamente altos de convergência. No entanto, eles argumentam que ainda há uma subestimação significativa da convergência evolutiva nos seres orgânicos.

Nos livros de evolução, encontramos uma dúzia de exemplos clássicos de convergência. Se o leitor deseja ampliar seus conhecimentos sobre o assunto, pode consultar o livro de McGhee (2011), onde encontrará inúmeros exemplos em diferentes grupos da árvore da vida.

Voo em vertebrados

Nos seres orgânicos, um dos exemplos mais surpreendentes de convergência evolutiva é o surgimento do vôo em três linhagens de vertebrados: pássaros, morcegos e os agora extintos pterodáctilos.

Na verdade, a convergência nos grupos de vertebrados voadores de hoje vai além de ter membros anteriores modificados em estruturas que permitem o vôo.

Uma série de adaptações fisiológicas e anatômicas são compartilhadas entre os dois grupos, como a característica de intestinos mais curtos que, presume-se, reduzem a massa do indivíduo durante o vôo, tornando-o menos caro e mais afetivo.

Ainda mais surpreendente, diferentes pesquisadores encontraram convergências evolutivas dentro de grupos de morcegos e pássaros no nível familiar.

Por exemplo, os morcegos da família Molossidae são semelhantes aos membros da família Hirundinidae (andorinhas e aliados) nas aves. Ambos os grupos são caracterizados por voos rápidos, em grandes altitudes, exibindo asas semelhantes.

Da mesma forma, os membros da família Nycteridae convergem em vários aspectos com os pássaros passeriformes (Passeriformes). Ambos voam em baixas velocidades e têm a capacidade de manobrar em meio à vegetação.

O aye-aye e roedores

Um exemplo notável de convergência evolutiva é encontrado ao analisar dois grupos de mamíferos: o ai-ontem e os esquilos.

Hoje, o aye-aye (Daubentonia madagascariensis) é classificado como um primata lemuriforme endêmico de Madagascar. Sua dieta incomum é basicamente composta de insetos.

Assim, o aye-aye apresenta adaptações que têm sido relacionadas aos seus hábitos tróficos, como audição aguda, alongamento do dedo médio e dentes com incisivos em crescimento.

Em termos de dentadura, ela se assemelha à de um roedor em vários aspectos. Não apenas na aparência dos incisivos, eles também compartilham uma fórmula dentária extraordinariamente semelhante.

A aparência entre os dois táxons é tão impressionante que os primeiros taxonomistas classificaram o aye-aye, junto com os outros esquilos, no gênero Sciurus.

Referências

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