Quando Charles Darwin desenvolveu seu teoria da evolução em meados do século XIX, ele imaginou que esse processo fundamental ocorria muito lentamente ao longo de escalas de tempo geológicas, levando milhões de anos.
Mas isso está correto, ou a evolução pode acontecer mais rapidamente? Quão rápido a evolução pode funcionar?
Primeiro, vamos definir evolução, que é o processo pelo qual os genes ou a aparência física de uma espécie mudam gradualmente ao longo do tempo. A força motriz é a seleção natural, na qual indivíduos com características mais benéficas sobrevivem e se reproduzem, enviando essas características para a próxima geração. Ao longo de muitas gerações, isso é conhecido como evolução adaptativa.
Combinadas, a seleção natural e a evolução adaptativa permitem que uma “espécie rastreie mudanças em seu ambiente”, disse Timothy Bonnetum biólogo evolucionista do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica e da Universidade de La Rochelle.
No famoso exemplo dos tentilhões de Darwin nas Ilhas Galápagos, diferentes espécies evoluíram diferentes formatos e tamanhos de bico em poucas décadas para se especializar em se alimentar de diferentes tipos de nozes e insetos. Essa descoberta causou impacto após a publicação do livro vencedor do Prêmio Pulitzer, “O Bico do Tentilhões: Uma História da Evolução em Nosso Tempo” (Knopf, 1994).
Relacionado: Quais animais têm mais probabilidade de sobreviver às mudanças climáticas?
Então, há um terceiro componente: especiação. É quando uma espécie se ramifica em duas espécies distintas ao longo do tempo. Bonnet disse que isso acontece muito mais lentamente do que a evolução adaptativa.
No início e meados do século XX, os cientistas perceberam que a evolução pode acontecer muito mais rapidamente do que Darwin jamais imaginou, usando a teoria da seleção natural para fazer colheitas mais palatável em tão pouco quanto sete anos e domesticar cães ao longo de algumas gerações. “Fizemos a evolução acontecer”, Bonnet disse à Live Science. “Podemos ver que a mudança acontecendo nessa escala de algumas gerações (pode) ser bem dramática.”
Essa seleção artificial acelerou a evolução, mas quão rápido o processo pode ocorrer naturalmente?
Para descobrir, Bonnet e uma equipe internacional de pesquisadores analisaram décadas de dados genéticos para 19 espécies de aves e mamíferos. Eles descobriram que a taxa de evolução adaptativa era duas a quatro vezes mais rápido do que estimativas anteriores. Mais especificamente, cada geração aumentou sua sobrevivência e reprodução em 18,5%, em média, sob condições completamente estáveis.
Isto significa que se a sobrevivência e a reprodução diminuíssem em um terço, a evolução adaptativa ajudaria uma população a se recuperar em três a sete gerações. Carneiro selvagem (ovelha canadense) chifres evoluídos que eram 0,7 polegadas (2 centímetros) mais curtos do que antes, ao longo de 20 anos, ou três gerações, porque os caçadores tinham como alvo aqueles com chifres maiores. Ratos-da-neve (Chionomys nivalis) encolheu em até 0,1 onças (3 gramas) ao longo de 10 anos, ou oito gerações, provavelmente devido a mudanças na queda de neve.
Mas na natureza, as condições nunca são estáveis.
“Temos populações se adaptando, mas não sabemos a que elas estão se adaptando”, disse Bonnet. Ele explicou que mudanças ambientais, competição, doenças e humanos podem instigar uma evolução rápida. “A evolução está aí para estabilizar, ou pelo menos amortecer um pouco, as mudanças que estão acontecendo no ambiente”, acrescentou.
Mudanças climáticas é outro grande impulsionador da evolução adaptativa, disse Bonnet, mas os cientistas não têm certeza se as populações acompanharão. À medida que as temperaturas, os padrões climáticos e a elevação do nível do mar mudaram, algumas espécies responderam mudando-se para lugares mais frios ou adaptando-se a condições mais salinas. Dito isso, os ambientes podem estar se deteriorando mais rápido do que a evolução pode funcionar, disse ele.
“A evolução está sempre ocorrendo” James Strouddisse um biólogo evolucionista do Instituto de Tecnologia da Geórgia, à Live Science.
Se a seleção natural é forte, então “por que as coisas não evoluem rapidamente o tempo todo?” Stroud se perguntou, o que o levou a publicar pesquisa sobre o tema. Ele e seus colegas descobriram que a seleção natural em lagartos tropicais em escalas de tempo curtas (gerações ou anos) era muito dinâmica, mas cancelada em escalas de tempo maiores (milhões de anos) — levando a praticamente nenhuma mudança.
Taxa de mudança
Como os cientistas medem as taxas evolutivas? Philip Gingerichum paleontólogo da Universidade de Michigan, desenvolveu um métodousando uma unidade de medida apropriadamente chamada darwin. Ele descobriu que a evolução funciona lentamente em escalas de tempo longas e rapidamente em escalas mais curtas.
“As taxas de evolução podem ser fantasticamente rápidas devido a essa constante mudança ambiental”, Michael Bentonum paleontólogo vertebrado da Universidade de Bristol, disse ao Live Science. Mas “quanto menor a escala de tempo, mais rápida a taxa, e isso depois de você ter corrigido o tempo”, ele acrescentou.
Stroud e seus colegas da Universidade de Miami estão agora usando iguanas verdes não nativas como estudo de caso para evolução rápida. Os lagartos adaptados ao calor são conhecidos por congelar e cair das árvores durante as ondas de frio pouco frequentes de Miami.
“O que vimos é que alguns morrem, mas alguns sobrevivem — e os que sobrevivem podem realmente tolerar temperaturas mais frias do que as que medimos antes”, disse Stroud. “Então isso sugere que a evolução pode estar acontecendo.”
O registro fóssil também contém algumas pistas. No Período Triássico (251,9 milhões a 201,3 milhões de anos atrás), após a Extinção do Permianograndes répteis marinhos chamados ictiossauros evoluíram para serem gigantescos em menos de 3 milhões de anos — mais rapidamente do que as baleias — porque elas se tornaram os principais predadores do oceano.
Fatores como adaptação a novas condições, preenchimento de novos nichos, fuga de predadores e competição com outros animais geralmente aumentam a rapidez com que um animal pode evoluir, disse Benton.
“Talvez a resposta seja que tudo é capaz de uma evolução extremamente rápida, se for preciso”, disse Benton.
