Sala Darwin UFG

 

“Nada em Biologia faz sentido exceto à luz da Evolução“

(Theodosius Dobzhansky)

 

 

O “Espaço das Profissões” é um evento realizado anualmente na Universidade Federal de Goiás, com o objetivo de mostrar aos estudantes do ensino médio os diferentes cursos de graduação e a atuação profissional associada a eles.

Em 2018, os docentes e estudantes dos cursos de licenciatura e bacharelado em Ciências Biológicas e dos programas de Pós-Graduação do ICB e afins (Ecologia & Evolução, Genética & Biologia Molecular, Genética & Melhoramento de Plantas) resolvem montar diversas salas de exposição, incluindo uma sala com destaque para “Darwin e a Biologia Evolutiva”. A seguir apresentamos de forma sucinta as 4 estações que foram montadas para a exposição, apresentando aspectos importantes da história do pensamento evolutivo em Biologia e seu contexto atual, incluindo “Darwin e a viagem no Beagle”, “Richard Owen e as “Bestas” de Darwin”, “A Evolução do Homem” e a “Arvore da Vida”.

 

Darwin e a viagem no HMS Beagle

A vida de Charles Darwin (1809 - 1882)

 

Com apenas 22 anos de idade, enquanto cursava teologia na Universidade de Cambridge, o jovem Charles Darwin foi indicado pelo Prof. Heslow para compor a equipe da expedição do His Majesty’s Ship (HMS) Beagle, comandado pelo capitão Robert FitzRoy. O objetivo principal da expedição da marinha inglesa era mapear e analisar a geomorfologia da América do Sul. A viagem foi marcada por grandes descobertas e observações, como o caso dos fósseis de animais extintos no Uruguai, o comportamento dos nativos na Terra do Fogo, o arquipélago de Galápagos e a estrutura dos recifes de corais nas ilhas Keeling. O Beagle retornou a Inglaterra depois de quatro anos, nove meses e cinco dias.  Com o fim da expedição, Charles Darwin se estabeleceu como um naturalista experiente, e a partir das suas experiências recém adquiridas iniciou uma longa jornada intelectual que culminaria no lançamento do livro A Origem das Espécies (1859) cujas ideias mudariam para sempre a maneira como a humanidade vê seu lugar no mundo.

Na exposição são apresentados os principais livros de Darwin nesse contexto histórico e de sua formação como cientista, incluindo a “Origem das Especies” e “Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo”. Em primeiro lugar, a  “Origem das Espécies” é o livro mais conhecido de Darwin, publicado em 24 de novembro de 1859, e que possui de fato o titulo bem mais longo de “The Origin of Species by means of natural Selection or the preservation of favoured races in the struggle for life” (algo comum no século XIX). Nesse livro, ele propôs pela primeira vez sua teoria sobre seleção natural e consolidou o pensamento evolutivo. O livro continuou sendo revisado até sua 6ª. edição, publicada em 1882, ano da morte de Darwin.

A “Viagem do Beagle”, ou “Viagem de um Naturalista ao Redor do Mundo”, foi publicado originalmente como Voyage of the Beagle e faz parte de uma coleção de 4 volumes descrevendo a viagem do navio de guerra inglês HMS Beagle ao redor do mundo, entre 1831 e 1836. Darwin escreveu o terceiro volume, publicado em 1839 e narrando as suas impressões como naturalista dos diversos locais visitados por ele. O livro se tornou o que poderíamos chamar hoje de “Best Seller” e deu fama a Darwin como um jovem naturalista com um futuro promissor.

Um mapa do mundo contendo a rota da viagem de quase 5 anos, com alguns objetos representativos da expedição.

 

 

 

Richard Owen e as “Bestas” de Darwin

Sir Richard Owen (Fig. 1) nasceu na cidade inglesa de Lancaster em 20 de julho de 1804 e morreu em Londres em 18 de dezembro de 1892. Owen foi um biólogo especializado em anatomia comparada e paleontólogo. Apesar de ser uma figura controversa, ele é considerado ate hoje como um dos naturalistas mais notáveis devido a sua capacidade de descrições de novas espécies, principalmente de fósseis. Owen fez uma crítica aberta da teoria da evolução por seleção natural proposta por Darwin e, por causa da grande influência de Owen, muitos paleontólogos continuaram relutantes em aderir à ideia de evolução.

 

 

 

Owen cunhou o termo Dinosauria (que significa "réptil terrível"). O naturalista Benjamen Hawkins, trabalhando em parceria com Owen, criou as primeiras réplicas em tamanho real de como os dinossauros poderiam ter sido no passado geológico. Alguns modelos construídos para a exibição de 1851, mas inúmeras reconstruções foram concebidas para os jardins do Crystal Palace em Londres, mas que foram realocadas parte delas para o sul de Londres, onde Owen promoveu um jantar para os "21 homens proeminentes da ciência" onde estava à réplica do dinossauro Iguanodon em 1853.

Uma grande contribuição de Owen foi uma ampla campanha realizada para que os espécimes depositados no Museu Britânico recebessem um novo local para abrigar as amplas coleções zoológicas. Isso resultou no estabelecimento, em 1881, do agora mundialmente famoso Museu de História Natural de Londres.

Richard Owen, além das descrições de espécimes, preocupava-se com a divulgação científica para o grande público interessado em Ciências Naturais, mas o seu ponto de vista era irascível, já que este considerava somente as suas afirmações como verdadeiras para a ciência. Isto levou devido ao seu temperamento vicioso e determinação para ter sucesso a inúmeros conflitos. Uma das mais notáveis e conhecidas inimizades foi a cultivada entre ele e o naturalista Thomas Henry Huxley (Fig. 3), que era chamado de “buldogue de Darwin”, por defender fielmente as suas ideias de Charles Darwin. A carreira de Owen foi manchada por controvérsias, muitas das quais envolviam acusações de que ele levava crédito pelo trabalho de outras naturalistas.

 

 

 

A Evolução do Homem

O reconhecimento do ser humano como um primata e, consequentemente mais um ramo na árvore da vida, foi por muito tempo um tabu e até hoje rende debates acalorados entre grupos da sociedade que desconsideram as evidências científicas sobre o que nós somos enquanto seres humanos. As primeiras evidências anatômicas relacionando o Homem com os outros grandes símios (chimpanzés, gorilas e orangotangos) foram apresentadas primeiramente por Thomas Huxley em seu livro “Evidência do Lugar do Homem na natureza” publicado em 1863. Esse é com certeza o livro mais famoso de Thomas Huxley, um dos grandes defensores e divulgadores da teoria da evolução no século XIX. Nele Huxley discute pela primeira vez, a partir de evidências anatômicas, as semelhanças da espécie humana com os outros grandes macacos antropoides, reforçando nosso maior parentesco com as formas africanas (o Chimpanzé e o Gorila).

 

Oito anos depois, em 1871, Charles Darwin também publicaria um livro discutindo a evolução humana intitulado “A Descendência do Homem e a Seleção Sexual”. Nele Darwin discute como sua teoria poderia explicar uma série de características anatômicas e comportamentais da espécie humana e, mais importante, propõe um novo mecanismo evolutivo, a seleção sexual (como uma outra força complementar à seleção natural, na qual a escolha de parceiros poderia influenciar a evolução de certas características). É importante notar que, em 1891, pouco se sabia sobre fósseis humanos e apenas o primeiro esqueleto do Homem de Neanderthal havia sido descrito.

No século 20, dados moleculares passaram a ser utilizados nos estudos sobre as relações de parentesco humana e mostraram a maior proximidade do Homem com os chimpazés, gorilas e orangotangos, respectivamente. Além de entendermos a relação do Homem com os outros símios, é também de grande interesse aprendermos como as “linhagens” dos hominíneos evoluiram. Atualmente existem vários s fósseis que nos ajudam a reconstruir de forma mais clara a evolução dos hominíneos, sendo eles divididos em cinco grandes grupos: possíveis hominíneos, hominíneos arcaicos, hominíneos transicionais, Homo pré-moderno, humanos modernos. Este agrupamento representa os graus de semelhança das estruturas anatômicas desses primatas, como por exemplo crânio e estruturas ligadas ao bipedalismo, com o humano moderno.

 

 

A “Arvore da Vida”

As observações realizadas por Darwin deram origem a vários desdobramentos posteriormente sobre a relação entre as espécies e o papel da seleção natural. Os tentilhões, por exemplo, que são pequenas aves que são encontradas em vários lugares do mundo, apresentavam algumas diferenças corporais dependendo da ilha em que viviam nas ilhas Galápagos. Tentilhões que habitavam ilhas que possuíam muitos insetos tinham bicos mais finos enquanto que os que habitavam ilhas com muitas frutas com casca rígida tinham seus bicos mais grossos e fortes. Ao se confrontar com essas observações, Darwin se questionou: será que as espécies surgem adaptadas especificamente para cada tipo de ambiente ou será que todas elas têm um ancestral comum e que, com o passar do tempo, foram se adaptando e se diferenciando em cada ambiente?

Darwin auxiliaram a desenvolver uma teoria que considera uma relação entre todos os organismos vivos, ou seja, todos os seres viventes têm um ancestral comum e se diferenciaram a partir dele originando as espécies que conhecemos hoje. Durante o desenvolvimento dessa ideia, Darwin desenhou uma árvore em que as extremidades dos ramos resultavam em alguns grupos de organismos que ele havia observado. Esse desenho de Darwin é chamado de “I think” (do inglês “eu acho”), e se tornou um símbolo da teoria da evolução desenvolvida por ele.

Hoje, cientistas têm trabalhado na ampliação e organização da árvore da vida, com a finalidade de identificar as relações evolutivas de parentesco entre as espécies que conhecemos. Essa tentativa de organizar as espécies em representações gráficas em forma de árvores deu origem à filogenia, que é o estudo das relações evolutivas entre grupos de organismos. A construção de árvores filogenéticas atualmente é realizada utilizando dados moleculares, informações de sequências de bases nitrogenadas do DNA dos organismos em estudo, e de dados morfológicos. Esses dados, juntamente com informações de fósseis, fornecem informações das relações entre os organismos e há quanto tempo eles se diferenciaram um do outro a partir de seus ancestrais.

Entender uma filogenia é bem parecido com ler uma árvore genealógica. A raiz da árvore representa a linhagem ancestral, e as pontas das ramificações representam os descendentes desse ancestral. Conforme você avança da raiz para as pontas, você está avançando no tempo (do passado para o presente). Quando uma linhagem se divide (especiação), é representada como uma ramificação na filogenia em que uma única linhagem ancestral dá origem a duas ou mais linhagens filhas. Cada linhagem tem uma parte de sua história que é única (o ramo da filogenia em que essa espécie está na extremidade) e outra parte que é compartilhada com outras linhagens e representa as relações evolutivas entre as linhagens.

 

Diversas tecnologias podem ser utilizadas para a obtenção de uma filegenia. Dentre elas, o termociclador, um aparelho utilizado para realizar uma técnica chamada PCR ou Reação em Cadeia da Polimerase. A PCR é um processo utilizado na biologia molecular para amplificar um fragmento de DNA em milhares de cópias. Durante esse processo, sequências iniciadoras, nucleotídeos livres, enzimas e o fragmento a ser clonado são submetidos a ciclos de aumento e diminuição da temperatura. Essa técnica é utilizada para se multiplicar fragmentos de DNA de interesse em estudos de filogenia molecular. As sequências iniciadoras podem ter afinidade por regiões específicas fazendo com que o mesmo gene seja amostrado em todas as espécies com que se trabalha e permita então a comparação entre elas a nível molecular.

 

 

Equipe "Sala Darwin" 2018

Jose Alexandre Felizola Diniz Filho (Depto Ecologia)

Carlos A. Candeiro (Laboratório de Paleontologia e Evolução)

Kelly da Silva e Souza (PPG Genética e Biologia Molecular)

Rhewter Nunes (PPG Genética e Melhoramento de Plantas)

Nayara P. R. de Sousa (PPG Ecologia e Evolução)

Hauanny R. Oliveira (PPG Ecologia e Evolução)

Breno Laio M. Rezende (PPG Ecologia e Evolução)

Lucas Lacerda Caldas Zanini Jardim (INCT - EECBio)

Igor Lucien Bione (PPG Ecologia e Evolução)

Lívia Motta Gil (PPG Biodiversidade Animal)

Laura Barreto de Paula Souza (PPG Ecologia e Evolução)

André L. de Souza Junior (Graduação Ciências Biológicas)

Priscila de Araújo Dias (PPG Ecologia e Evolução)

Lucas Donizetti Vieira (PPG Genética e Biologia Molecular)

Danilo de Siqueira Fortunato (PPG Ecologia e Evolução)

Wanderson A. dos Santos (PPG Genética e Biologia Molecular)

Lucas Salvino Gontijo (PPG Educação em Ciências e Matemática)

Iury Kesley M. de Oliveira Martins (Graduação Ciências Biológicas)