ANTES E DEPOIS DE CHARLES DARWIN
ANTES E DEPOIS DE CHARLES DARWIN: como a Ciência explica a origem das espécies
NELSON HENRIQUE C.
DE
CASTRO
Médico formado pela Faculdade de Medicina da FUABC. Professor de Biologia em São Paulo, SP. Ex-pesquisador associado do Laboratório de Genética Humana, Instituto Butantan, São Paulo, SP.
Introdução:
ARMÊNIO UZUNIAN Professor de Biologia em São Paulo, SP. Cursou Ciências Biológicas na Universidade de São Paulo e Medicina na Escola Paulista de Medicina, onde obteve grau de Mestre.
Direção Geral: Supervisão Editorial: Assistente Editorial: Revisão de Texto: Revisão de Provas: Ilustrações: Fotografia da Capa: Impressão e Acabamento:
Julio E. Emöd Maria Pia Castiglia Grasiele L. Favatto Cortez Estevam Vieira Lédo Jr. Marina de A. C. Damas Oliveira Patricia Aguiar Gazza Stella Belicanta Ribas Sheila Terry/SPL/SPL DC/Latinstock Cromosete Gráfica e Editora Ltda.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Castro, Nelson Henrique Carvalho de Antes e Depois de Charles Darwin : como a Ciência explica a origem das espécies / Nelson Henrique Carvalho de Castro ; introdução Armênio Uzunian ; [ilustrações Stella Belicanta Ribas] . -São Paulo : HARBRA, 2009. -- (Tópicos de Biologia; v. 1) Bibliografia. ISBN 978-85-294-0373-8 (obra completa) ISBN 978-85-294-0371-1 1. Evolução - História 2. Seleção natural - História I. Uzunian, Armênio. II. Ribas, Stella Belicanta. III. Título. IV. Série. 09-03997
CDD-575.0162 Índices para catálogo sistemático: 1. Darwinismo : Evolução : Ciências biológicas 575.0162 2. Evolução : Teoria de Darwin : Ciências biológicas 575.0162 3. Seleção natural : Teoria de Darwin : Ciências biológicas 575.0162
Antes e Depois de CHARLES DARWIN: como a Ciência explica a origem das espécies Coleção Tópicos de Biologia Copyright © 2009 por editora HARBRA ltda. Joaquim Távora, 629 Rua Joaquim Távora, 779Rua – Vila Mariana – 04015-001 – São Paulo – SP 04015-001eSão Paulo – SPFax: (0.xx.11) 5575-6876 Promoção: (0.xx.11) 5084-2482 5571-1122. (0.xx.11) 5084-2482. Fax: (0.xx.11) 5575-6876 Vendas: (0.xx.11) Tel.: 5549-2244, 5084-2403 e 5571-0276. Fax: (0.xx.11) 5571-9777 www.harbra.com.br
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CONTEÚDO
Introdução Capítulo 1
A Polêmica Continua
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As Primeiras Ideias sobre o Surgimento e a Evolução dos Seres Vivos 9 Introdução 9 Os pensadores da Grécia Antiga 10 De Aristóteles a Newton 12 As primeiras teorias científicas sobre evolução das espécies
Capítulo 2
Charles Darwin e a Viagem do Beagle 17 Introdução 17 Uma viagem de descobertas 19 Tempo de observações e coletas 21 A passagem por Galápagos 25 Do Taiti à Nova Zelândia e Austrália 28
Capítulo 3
A Origem das Espécies 30 De volta da grande viagem 30 A importância de Malthus 32 A publicação de A Origem das Espécies Os trabalhos finais de Darwin 42
Capítulo 4
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O Desenvolvimento das Ideias Evolutivas depois de Darwin 45 De Darwin a Mendel 45
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O surgimento da Teoria Sintética 48 Principais provas da Teoria Sintética da Evolução Registro fóssil 52 Bioquímica comparada 53 Homologia e analogia 54 Características embrionárias 54 Estruturas vestigiais 55 A evolução e a árvore da vida 55 Capítulo 5
Bibliografia
Especiação, Evolução Humana e o Futuro Especiação 56 Evolução humana 60 O futuro 63 64
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INTRODUÇÃO
A POLÊMICA CONTINUA
É evidente que existe uma disputa entre criacionistas e evolucionistas. A polêmica criada com a teoria, ou, melhor dizendo, com as teorias propostas por Charles Darwin está longe de terminar, e talvez nunca acabe. A ideia de que as espécies são fixas e imutáveis é antiga, tendo sido defendida pelos filósofos gregos. Os chamados fixistas propunham que as espécies encontradas já existiam desde a origem do planeta e a extinção de muitas delas deveu-se a eventos especiais como, por exemplo, catástrofes. Por outro lado, temos a visão baseada na Bíblia, defendida há milênios, que propõe que a harmonia entre os seres vivos e o meio é o resultado de uma criação especial, fruto de um criador consciente que planejou todas as espécies, dando-lhes características adaptativas para que vivam nos diferentes ambientes. Essa corrente de pensamento, que passou a ser denominada criacionista, baseia-se na fé e nos textos bíblicos – principalmente no livro do Gênesis – que apresentam a origem da vida do ponto de vista religioso. A ideia de que os seres vivos evoluem, como veremos neste livro, já era gestada bem antes da proposta de Charles Darwin, brilhante cientista e naturalista do século XIX. As propostas de Darwin, da origem comum e da seleção natural, impulsionaram o pensamento de que as espécies se modificam ao longo do tempo, ou seja, evoluem, contrapondo-se a todos os preceitos bíblicos e religiosos que eram, então, aceitos e vigentes de maneira quase unânime e inquestionável. A visão evolucionista constituía outro modo de ver e sentir a natureza, consequência de décadas de observação e análise criteriosa dos fenômenos naturais, complementada por observações e resultados obtidos pelo homem, por exemplo, na seleção de espécimes de seu interesse (seleção artificial). Com os novos conhecimentos advindos da Genética
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Molecular as ideias relativas à evolução biológica ganharam força e constituem hoje, não há como negar, uma realidade também praticamente inquestionável. Recentemente, porém, para avivar ainda mais a polêmica, surgiu a proposta do design inteligente, que pode ser traduzida mais apropriadamente como desígnio ou projeto inteligente. Os defensores dessa proposta, que insistem em dizer que não são criacionistas, argumentam que alguns sistemas biológicos são tão complexos que é praticamente impossível explicá-los apenas como resultado da seleção natural. O exemplo mais utilizado para ilustrar essa proposta é o do olho humano, complexo demais, segundo esses defensores, para resultar de um processo lento e gradual de seleção. Daí resulta a concepção da existência de um projetista, um criador, que teria feito surgir não apenas essa estrutura, mas inúmeras outras, que ilustrariam um processo de criação consciente no sentido de favorecer a adaptação dos seres vivos aos meios de vida. Por sua vez, os críticos dessa proposta afirmam categoricamente que tais concepções apenas contribuem para confundir os estudantes, dificultando o ensino da evolução biológica nas escolas. Além disso, para esses críticos, a suposta perfeição dos órgãos ou das estruturas citados como exemplos não corresponde à realidade, o que pode ser comprovado por meio de uma análise acurada da anatomia imperfeita de muitos deles. Disso resulta que estamos, sem dúvida, diante de um choque de opiniões entre a Ciência e a Religião. A acusação mais grave que os criacionistas fazem à Teoria da Evolução atualmente aceita é a de que ela estimularia a negação da fé em um criador e que os defensores da evolução biológica seriam ateístas. Não é o que dizem os cientistas adeptos da teoria de que as espécies se transformam. Não se trata de negar a religião, questão de foro íntimo de cada pessoa. A evolução é uma visão científica, baseada em métodos consagrados pela Ciência. Tal não ocorre com os preceitos religiosos, que têm na fé uma de suas principais características. De todo modo, é necessário haver uma via conciliadora. A Ciência se utiliza de seus métodos. A Religião lança mão de outros. Não é possível misturá-los. Como diz o cientista finlandês Per-Edvin Persson: “Religião é Religião. Ciência é Ciência. Deixemos as duas viverem em paz”. Armênio Uzunian
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CAPÍTULO 1
AS PRIMEIRAS IDEIAS SOBRE O SURGIMENTO EVOLUÇÃO DOS SERES VIVOS
E A
INTRODUÇÃO
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A característica principal do planeta Terra é a existência da vida. A imensa diversidade de seres vivos sempre estimulou a curiosidade humana, desde o surgimento da nossa espécie, há mais de 200 mil anos.
A incrível diversidade dos seres vivos. Como teriam se originado no planeta Terra é uma questão que sempre intrigou os seres humanos.
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Explicações sobre a origem dos seres vivos e ideias sobre a transformação das espécies ao longo do tempo são conceitos muito antigos e se associam ao desenvolvimento do conhecimento humano. Provavelmente, os primeiros grupamentos humanos – que viviam da caça e da coleta de vegetais – já tinham seus mitos sobre a origem do homem e dos demais seres vivos. O desenvolvimento da agricultura e da criação de animais, por volta de 8000 a.C., permitiu o assentamento de civilizações nos vales dos grandes rios, no Egito, na Mesopotâmia, Índia e China. Todas essas civilizações produziram relatos sobre a criação do mundo e dos seres vivos, normalmente associados a intervenções divinas. A EXPANSÃO DA AGRICULTURA E DA PECUÁRIA A PARTIR DO CRESCENTE FÉRTIL
Crescente fértil é o nome que se dá a uma grande área que se estende do sudeste do Mediterrâneo até o Golfo Pérsico. Nesse mapa vemos também a expansão da agricultura pela região e parte da Europa. Fonte: FREITAS NETO, José Alves; TASINAFO, Célio Ricardo. História Geral e do Brasil. São Paulo: HARBRA, 2007. p. 8.
OS PENSADORES DA GRÉCIA ANTIGA Os filósofos gregos foram os primeiros de que se tem notícias a sugerir explicações para a origem dos seres vivos não associadas com fatores sobrenaturais. Um deles, Anaximandro (século VI a.C.), afirmava que os homens surgiram a partir de peixes que perderam as escamas e passaram da água para a terra. Outro filósofo grego, Empédocles (século V a.C.), dizia que primeiro surgiram as plantas e depois os animais. Estes teriam se formado pela união casual de órgãos, a qual geralmente produzia monstros; às vezes, por acaso, o processo formava um animal viável.
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O mais importante desses filósofos foi Aristóteles (século IV a.C.). Para ele, a vida surgiria do material inorgânico por geração espontânea.
Conhecendo um pouco mais sobre... GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE A formação de seres vivos a partir da matéria bruta (inorgânica) pela ação de um princípio ativo (ou vital) existente na natureza e que permitiria o aparecimento das formas mais simples de vida ficou conhecida como geração espontânea.
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Proposta por Aristóteles, essa hipótese só foi desacreditada no século XIX graças ao francês Louis Pasteur.
Busto de Aristóteles (384-322 a.C.), um dos maiores filósofos gregos.
Aristóteles criou uma classificação para os seres vivos em três grupos: vegetais, vegetais-animais (um grupo intermediário formado pelas esponjas e anêmonas-do-mar) e animais (seres dotados de sensibilidade). Ele também organizou uma sequência dos grupos animais conhecidos em sua época, partindo das formas mais simples até chegar ao homem, que seria a espécie mais complexa.
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DE ARISTÓTELES
A
NEWTON
As ideias aristotélicas de geração espontânea foram mantidas pelos romanos, sucessores do pensamento grego, continuaram mesmo com o fim do Império Romano no século VI e só foram alteradas após a Idade Média (séculos V a XV), quando começaram a surgir os fundamentos da Ciência moderna. As hipóteses para explicar o aparecimento de vida na Terra também foram influenciadas pela forma como os antigos entendiam a relação dos diferentes corpos celestes. Até o século XVI, acreditava-se que a Terra era o centro do Universo, com o Sol, os planetas e as estrelas girando ao seu redor. Na Terra, o Homem era o centro da Criação. Esse modelo, conhecido como geocentrismo, foi proposto pelo astrônomo grego Ptolomeu (século II).
Modelo do geocentrismo, em que a Terra era considerada o centro do Universo, com os planetas girando em sua órbita.
Em 1514, Nicolau Copérnico (1473-1573), matemático e astrônomo polonês, apresentou o modelo do heliocentrismo: nele, o Sol era o centro do Universo e a Terra e os outros planetas giravam em torno dele.
Modelo do heliocentrismo. A ideia da Terra girando ao redor do Sol é antiga, muito anterior a Copérnico: foi sugerida pelo astrônomo grego Aristarco de Samos, já no século III a.C.
O modelo heliocêntrico foi confirmado pelas observações do físico e matemático italiano Galileu Galilei (1564-1642), o primeiro a construir uma luneta astronômica. Com ela pôde observar detalhes da Via Láctea e acreditar que Copérnico tinha base para sua teoria do heliocentrismo. A importância dos trabalhos de Galileu é que eles representam o início da Ciência moderna, baseada no método científico de observação e experimentação. Além disso, o modelo heliocêntrico, ao retirar a Terra do centro do Universo, também mexia com a posição central do Homem na Natureza. Isaac Newton (1642-1727) foi uma figura fundamental para o desenvolvimento do método científico. Seus trabalhos sobre a mecânica (movimento) dos corpos, óptica e gravitação universal abriram um novo campo de conhecimento sobre a Natureza e o Universo e para o desenvolvimento da ciência. Isaac Newton, cientista inglês, desenvolveu importantes trabalhos em Física, Química e Matemática.
Conhecendo um pouco mais sobre... O MÉTODO CIENTÍFICO Conjunto de procedimentos utilizados para produzir novos conhecimentos, envolvendo: observação de fenômenos
formulação de hipóteses para explicá-los
coleta de dados para confirmar ou negar essas hipóteses
realização de experimentos controlados para determinar ou não a validade das hipóteses Uma hipótese apoiada por dados e experimentos pode originar uma teoria, que é um conjunto de conhecimentos utilizados para a explicação de fenômenos naturais. A teoria não é um fato, nem uma verdade absoluta: é simplesmente uma explicação lógica para um fenômeno, baseada em evidências e verificações experimentais.
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AS PRIMEIRAS TEORIAS CIENTÍFICAS SOBRE EVOLUÇÃO
DAS
ESPÉCIES
No século XVIII, o estudo da História Natural apresentou um grande desenvolvimento. O botânico e naturalista sueco Karl von Linné (1707-1778), conhecido como Carlos Lineu, organizou um sistema de classificação dos seres vivos, agrupando-os (segundo determinadas características) em: espécie – gênero – família – ordem – classe – filo – reino
Créditos (esq. → dir.): JUPITERIMAGES (1, 3, 4, 5, 6, 7); USFish&Wldlf (2)
Para identificar os organismos, Lineu também criou uma nomenclatura binominal, em que cada espécie possui um nome determinado por dois termos, o primeiro indicando o gênero e o segundo, a espécie. Para que todos pudessem identificar o organismo, independentemente da língua falada em seu país, ele propôs que essa nomenclatura fosse em latim, uma “língua morta”, ou seja, uma língua que não era mais falada pelas pessoas e, por isso, não mais sofreria modificações. Assim, por exemplo, o lobo, pela nomenclatura binomial, recebe o nome de Canis lupus, em que Canis é o gênero e lupus identifica a espécie.
A proposta atual de classificação dos seres vivos inclui um nível acima de reinos, os chamados “domínios”.
Lineu acreditava no fixismo, isto é, que o número de espécies é fixo e imutável; porém, o seu sistema de classificação, baseado nas semelhanças entre os organismos, possibilitou a naturalistas posteriores critérios de comparação que apoiavam as ideias de modificações evolutivas. Naquela mesma época, no entanto, Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788), em sua obra de 44 volumes sobre História Natural, apoiou a ideia do transformismo das espécies: elas se modificariam, sofreriam mudanças, ao longo do tempo. Observando as semelhanças entre as espécies, ele acreditava em uma origem comum para os seres vivos. Espécies como o cão e o lobo poderiam ter um ancestral comum. Mas Buffon não sugeriu uma teoria para explicar como teriam ocorrido as modificações. Outro defensor do transformismo foi Erasmus Darwin (1731-1802), médico inglês, poeta, filósofo e naturalista amador, avô daquele que seria um marco na teoria da evolução: Charles Darwin. Em seu livro Zoonomia, de 1795, Erasmus discute ideias de como a vida poderia ter surgido a partir de um ancestral comum e como uma espécie poderia se transformar em outra.
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A primeira teoria científica sobre o processo de evolução dos seres vivos surgiu com o naturalista francês Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, o cavaleiro de Lamarck (1744-1829). Em suas pesquisas, Lamarck notou que os organismos estão adaptados ao meio onde vivem e que espécies semelhantes, vivendo em ambientes diferentes, apresentam diferenças. Em 1809, em seu livro Philosophie Zoologique, Lamarck apresentou sua teoria sobre a transformação dos seres vivos, que ele chamou de “Teoria sobre a Progressão dos Animais”.
Botânico e naturalista, Lamarck foi o criador do termo Biologia e um dedicado estudante da Natureza; propôs novos sistemas de classificação e organização dos seres vivos.
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George-Louis Leclerc, naturalista inglês.
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Lamarck afirmava que mudanças no ambiente provocariam a necessidade de adaptação dos organismos. Para se adaptarem às condições ambientais, os seres vivos precisariam desenvolver mudanças adaptativas, que levariam à progressiva e contínua transformação da espécie. Para explicar as mudanças, Lamarck estabeleceu duas leis:
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Lei do Uso e Desuso – um órgão muito usado acabaria por se desenvolver; já um órgão pouco usado se atrofiaria; Lei da Herança dos Caracteres Adquiridos – um caráter adaptativo adquirido em vida poderia ser transmitido aos descendentes. Segundo a visão de Lamarck, por exemplo, a localização dos olhos das cobras e a língua bífida (partida em dois na ponta) seriam devidos à necessidade de se adaptarem ao meio (Lei do Uso e Desuso). Essas características teriam sido transmitidas aos seus descendentes (Lei da Herança dos Caracteres Adquiridos).
Para Lamarck, a necessidade de se adaptar ao meio levaria o organismo a desenvolver uma dada característica. Por exemplo, como a cobra rasteja, isso teria influenciado a posição de seus olhos, e a necessidade de sentir vários objetos ao mesmo tempo teria sido a causa de elas terem desenvolvido língua bífida.
A explicação de Lamarck estava errada. O mecanismo proposto por ele para explicar a evolução estava incorreto. Posteriormente, a genética esclareceu a transmissão das características hereditárias. Mas há pontos positivos no trabalho do cientista francês: a teoria lamarckista mostrou, corretamente, que o processo evolutivo está associado com a adaptação ao meio ambiente. A teoria de Lamarck não teve muita aceitação na França, onde o naturalista mais influente, Georges Cuvier (1789-1832), era defensor do fixismo. Na Inglaterra, onde existiam mais pessoas que acreditavam no transformismo, houve maior interesse pela teoria, causando debates entre alguns professores universitários. Mas ela não substituiu os conceitos existentes, que aceitavam as ideias fixistas. Segundo Lamarck, o meio provoca mudanças adaptativas nos organismos. Assim, o animal muda para se adaptar ao meio: o gafanhoto é verde porque vive na grama; o urso-polar é branco porque vive na neve. Embora incorreta, a teoria lamarckista serviu de base para Charles Darwin desenvolver a sua teoria sobre a evolução. AS PÁGINAS 17 A 64 FORAM SUPRIMIDAS NESTA VISUALIZAÇÃO. Para maiores informações entre em contato conosco: promocao@harbra.com.br
A influência e a importância de Charles Darwin para a Ciência é indiscutível. Apesar do pensamento conservador ter reagido de maneira contundente à sua teoria sobre a origem das espécies, que foi publicada no século XIX, ela se impôs e, hoje, é um dos pilares fundamentais do pensamento científico. Neste livro, são apresentadas as mais importantes teorias sobre a origem das espécies e, em especial, a proposta por Charles Darwin. De forma descomplicada e em linguagem objetiva, esta obra apresenta ao leitor o que fez desse cientista e naturalista um dos mais brilhantes de todos os tempos e por que sua proposta é tão importante. Boa leitura!