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a evolução Biológica ao longo do tempo pode seguir vários padrões diferentes. Factores como o ambiente e as pressões de predação podem ter efeitos diferentes sobre a forma como as espécies a elas expostas evoluem. Biólogos evolucionistas têm rotulado esses padrões diferentes como evolução divergente, convergente e paralela.

evolução divergente

quando as pessoas ouvem a palavra “evolução” elas mais comumente pensam em evolução divergente, o padrão evolutivo em que (por exemplo) duas espécies gradualmente se tornam cada vez mais diferentes. Evolução divergente ocorre quando um grupo de uma população específica se desenvolve em uma nova espécie. A fim de se adaptarem a várias condições ambientais, os dois grupos desenvolvem-se em espécies distintas devido às diferenças nas exigências decorrentes das circunstâncias ambientais. Em grande escala, a evolução divergente poderia dar origem à criação da diversidade actual da vida na terra a partir das primeiras células vivas. Em menor escala, poderia explicar a evolução de humanos e macacos de um ancestral comum de primatas. Em uma escala molecular, poderia explicar a evolução de novas funções catalíticas de enzimas e topologia de proteína de membrana.se diferentes pressões seletivas atuarem sobre um determinado organismo, uma grande variedade de características adaptativas podem resultar. Se apenas uma estrutura no organismo é considerada, estas alterações podem adicionar à função original da estrutura, ou podem alterá-la completamente. A evolução divergente leva à especiação, ou ao desenvolvimento de uma nova espécie. Divergência pode ocorrer em qualquer grupo de organismos relacionados. As diferenças são produzidas a partir das diferentes pressões selectivas. Qualquer gênero de plantas ou animais pode mostrar evolução divergente. Um exemplo pode envolver a diversidade dos tipos florais nas orquídeas. Quanto maior o número de diferenças presentes, maior a divergência. Os cientistas especulam que quanto mais duas espécies semelhantes divergem indica um longo período de tempo durante o qual a divergência ocorreu.

Exemplos de evolução divergente

a Natureza oferece muitos exemplos de evolução divergente.se uma população de cruzamento livre numa ilha se tornar separada por uma barreira, como um novo rio, então com o tempo os organismos podem começar a divergir. Se os extremos opostos da ilha têm diferentes pressões atuando sobre a população, isso pode resultar em evolução divergente.se um determinado grupo de aves, numa população de outras aves da mesma espécie, se afastar da sua rota migratória normal devido a flutuações anormais do vento, podem acabar num novo ambiente. Se a fonte de alimento nos novos arredores for tal que apenas aves da população com um bico variante sejam capazes de se alimentar, então esta característica evoluirá em virtude da sua vantagem seletiva de sobrevivência. As mesmas espécies na localização geográfica original e tendo a fonte de alimento original não exigem Esta característica do bico e, portanto, evoluirão de forma diferente.

evolução convergente

evolução convergente causa dificuldades em campos de estudo como a anatomia comparativa. A evolução convergente ocorre quando espécies de diferentes ancestrais começam a compartilhar traços análogos por causa de um ambiente compartilhado ou de outra pressão de seleção. As circunstâncias ambientais que requerem alterações estruturais ou de desenvolvimento semelhantes para efeitos de adaptação podem levar a uma evolução convergente, mesmo que as espécies sejam diferentes em descendência. Estas semelhanças de adaptação que surgem como resultado das mesmas pressões selectivas podem ser enganadoras para os cientistas que estudam a evolução natural de uma espécie. A evolução convergente também cria problemas para os paleontólogos usando padrões evolutivos na taxonomia, ou a categorização e classificação de vários organismos baseados na relação. Muitas vezes leva a relações incorretas e falsas previsões evolucionárias.

Exemplos de evolução convergente

(1) Pterosaur
(2) Bat
(3) Aves

Um dos melhores exemplos de evolução convergente envolve como aves, morcegos, e o pterossauro (todos os diferentes táxons que evoluiu ao longo de distintas linhagens em diferentes momentos) veio para ser capaz de voar. O importante é que cada espécie desenvolveu asas de forma independente. Estas espécies não evoluíram para se prepararem para circunstâncias futuras, mas sim o desenvolvimento do voo foi induzido por pressões selectivas impostas por condições ambientais semelhantes, apesar de estarem em diferentes pontos no tempo. O potencial de desenvolvimento de qualquer espécie não é ilimitado, principalmente devido a restrições inerentes às capacidades genéticas. Apenas as mudanças que são úteis em termos de adaptação são preservadas. No entanto, mudanças nas condições ambientais podem levar a estruturas funcionais menos úteis, como os apêndices que poderiam ter existido antes das asas. Outra mudança nas condições ambientais pode resultar em alterações do apêndice para torná-lo mais útil, dadas as novas condições.por exemplo, as asas de todos os animais voadores são muito semelhantes porque as mesmas leis da aerodinâmica se aplicam. Estas leis determinam os critérios específicos que regem a forma de uma asa, o tamanho da asa, ou os movimentos necessários para o voo. Todas estas características são independentes do animal envolvido ou da localização física. Compreender a razão pela qual cada espécie diferente desenvolveu a capacidade de voar depende de uma compreensão das possíveis adaptações funcionais, com base no comportamento e nas condições ambientais às quais a espécie foi exposta. Embora apenas teorias possam ser feitas sobre espécies extintas e vôo, uma vez que esses comportamentos podem ser previstos usando registros fósseis, essas teorias podem muitas vezes ser testadas usando informações recolhidas de seus restos mortais. Talvez as asas de aves ou morcegos já foram apêndices usados para outros fins, tais como deslizar, exibição sexual, pulos, proteção ou braços para capturar presas.outro exemplo de evolução convergente são os olhos de cefalópodes (lulas e polvos), que são muito semelhantes aos dos seres humanos ou outros mamíferos. No entanto, os mamíferos e cefalópodes evoluíram os olhos completamente separadamente, uma vez que a evolução dos vertebrados e invertebrados divergiu aproximadamente 500 milhões de anos atrás, quando todas as criaturas estavam sem visão.em várias espécies de plantas, que compartilham os mesmos polinizadores, muitas estruturas e métodos de atrair as espécies polinizadoras para a planta são similares. Estas características particulares permitiram o sucesso reprodutivo de ambas as espécies devido aos aspectos ambientais que regem a polinização, em vez de semelhanças derivadas por serem geneticamente relacionados pela descendência.outro exemplo de evolução convergente é o caso de mantelas e rãs venenosas. Sapos venenosos vivem na América do Sul, mantelas em Madagáscar. Eles são totalmente independentes, mas têm toxinas idênticas em suas peles, que eles obtêm de formigas, que também são exemplos de evolução convergente.

a evolução convergente é apoiada pelo fato de que estas espécies vêm de diferentes ancestrais, o que foi provado pela análise de DNA. No entanto, é mais difícil compreender os mecanismos que geram estas semelhanças nas características de uma espécie, apesar das diferenças na genética.

Yi qi desfrutar de um snack

Yi qi era um dinossauro que viveu há 160 milhões de anos, encontrado em Hebei, China. Outrora percorria as florestas jurássicas húmidas de ginkgo e coníferas, deslizando de uma árvore para outra. A característica única deste dinossauro é que ele voou usando uma fina membrana, muito parecido com morcegos. Yi qi é o único dinossauro conhecido a ter isso, e é um grande exemplo de evolução convergente.

evolução paralela

evolução paralela ocorre quando organismos independentes desenvolvem as mesmas características ou mecanismos adaptativos devido à natureza das suas condições ambientais. Ou dito de forma diferente, a evolução paralela ocorre quando ambientes similares produzem adaptações semelhantes. As morfologias (ou forma estrutural) de duas ou mais linhagens evoluem juntas de forma semelhante em evolução paralela, ao invés de divergir ou convergir em um determinado ponto no tempo.um exemplo é o complexo padrão de plumagem que parece ter evoluído independentemente entre muitas espécies de aves muito diferentes.um exemplo molecular de evolução paralela é a especificidade ligante de repressores e proteínas de ligação ao açúcar periplásmicas.

a evolução paralela é exemplificada no caso dos mouteares timpanais e atinfanais em hawkmoths, ou espécies de Sphingidae. Estes insetos desenvolveram um tímpano, ou tímpano, similar aos humanos como um meio de comunicação através do som. Os sons induzem vibrações de uma membrana que cobre o tímpano, conhecida como membrana timpânica. Estas vibrações são detectadas por pequenas proteínas na superfície da membrana timpânica chamada receptores auditivos. Dentro da espécie Sphingidae, dois subgrupos diferentes adquiriram capacidade auditiva ao desenvolver alterações em suas partes bucais por uma via evolutiva distintamente independente.a investigação da biomecânica do sistema auditivo revela que apenas um destes subgrupos tem um tímpano. O outro subgrupo desenvolveu um diferente mouthear estrutura que não tem um typanum, mas tem um mouthear com características funcionais essencialmente o mesmo que o subgrupo com o tímpano. A significância evolutiva de como as capacidades auditivas se desenvolveram em paralelo em dois subgrupos diferentes de uma espécie revela que mecanismos distintos podem existir levando a capacidades funcionais similares com diferentes meios para adquirir o mesmo atributo funcional. Para ambos os subgrupos, a audição deve ter sido uma característica importante para a espécie sobreviver dadas as condições ambientais.

evolução paralela e especiação

especiação paralela é um tipo de evolução paralela em que a incompatibilidade reprodutiva em populações estreitamente relacionadas é determinada por traços que evoluem independentemente devido à adaptação a ambientes diferentes. Estas populações distintas são reprodutivamente incompatíveis e apenas populações que vivem em condições ambientais semelhantes têm menos probabilidade de se tornarem reprodutivamente isoladas. Desta forma, a especiação paralela sugere que existem boas evidências de pressões seletivas naturais que levam à especiação, especialmente porque a incompatibilidade reprodutiva entre populações relacionadas está correlacionada com diferentes condições ambientais, em vez de distâncias geográficas ou genéticas.

Veja também:

• Teoria da evolução
• Macroevolution
• micro-evolução
• Taxonomia

Bibliografia

Livros

• Merrell, David J. Adaptável Seascape: O Mecanismo de Evolução. Minneapolis: University of Minnesota Press, 1994.Gould, Stephen Jay. A estrutura da teoria evolutiva. Cambridge, MA: Harvard University Press, 2002.Ridley, Mark. Evolucao. Cambridge, MA: Blackwell Scientific Publications, 1993.Good JM, Hayden CA, Wheeler TJ. Adaptive Protein Evolution and Regulatory Divergence in Drosophila. Mol Biol Evol. 2006 Mar 14
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• Zhang, J. and Kumar, S. 1997. Detecção da evolução convergente e paralela ao nível da sequência de aminoácidos. Mol. Biol. Evol. 14, 527-36. Dawkins, r. 1986. O Relojoeiro Cego. Norton & Company. Mayr. 1997. O que é Biologia. Harvard University Press
• Schluter, D., E. A. Clifford, M. Nemethy, and J. S. McKinnon. 2004. Parallel evolution and inheritance of quantitative traits. American Naturalist 163: 809–822.

Periodicals

• Berger, Joel, and Kaster, “Convergent Evolution.” Evolution (1979): 33:511.