HISTÓRIA&

TEORIA DA EVOLUÇÃO

CRONOLOGIA DO PENSAMENTO EVOLUTIVO

CHARLES ROBERT DARWIN 1809 - 1882

• Charles Darwin nasceu na casa da sua família em Shrewsbury, Shropshire, Inglaterra, em 12 de fevereiro de 1809.

• Foi o quinto dos seis filhos do médico Robert Darwin e sua esposa Susannah Darwin.

• Seu avô paterno foi Erasmus Darwin e seu avô materno, o famoso ceramista Josiah Wedgwood - ambos pertencentes à proeminente e abastada família Darwin-Wedgwood e à elite intelectual da época.

Erasmus Darwin Josiah Wedgwood

♦ EM BUSCA DE BESOUROS E RESPEITABILIDADE

→ Darwin cresceu ao longo das margens do rio Severn, Shropshire, coletando pedras e pássaros, inconsciente da fortuna que tornava sua vida agradável.

→ Sua mãe, Susanah, pertencia à rica família Wedgwood, fabricante de porcelanas.

→ Seu pai, Robert, erigiu seus bens trabalhando como médico e, discretamente, emprestando dinheiro aos seus pacientes.

→ Aos 16 anos, Charles fora enviado para Edimburgo com o objetivo de fazer companhia ao seu irmão (Erasmus), que iniciava seus estudos em Medicina.

♦ EM BUSCA DE BESOUROS E RESPEITABILIDADE

→ Charles percebeu rapidamente que odiava a medicina

“... as aulas monótonas, os corpos dissecados, e as operações (freqüentemente amputações sem anestesia), eram aterradoras”.

→ Em 1826, sozinho em Edimburgo, com apenas sua história natural para distraí-lo da vida que passara a detestar, Darwin fez amizade com inúmeros naturalistas – entre eles, Robert Grant (um dos maiores zoólogos do país).

• Na universidade, aprendeu taxidermia com John Edmonstone, um ex-escravo negro, que lhe contava histórias sobre as florestas tropicais na América do Sul.

• Em 1827, seu pai, decepcionado com a falta de interesse de Darwin pela medicina, o matriculou no curso de Bacharelado em Artes na Universidade de Cambridge para que ele se tornasse um clérigo.

• Nesta época, clérigos tinham uma renda que lhes permitia uma vida confortável. Além disso, muitos eram naturalistas uma vez que, para eles, "explorar as maravilhas da criação de Deus" era uma de suas obrigações.

• Como era de se esperar, Darwin não se revelou um estudante apurado – passando mais tempo coletando besouros do que estudando a Bíblia ... não sonhava com o presbitério e sim em deixar a Inglaterra.

# Em 1831, com a ajuda de Henslow e Josiah Wedgwood, o pai (Robert Darwin) aceita que Charles se apresente como candidato ao posto de “naturalista” do navio HMS Beagle, em uma viagem de exploração cartográfica na América do Sul.

Robert Darwin

A irritação de seu pai com o descaso dos propósitos do filho criou uma indisposição que teve uma extrema importância no desenvolvimento da Evolução !

# Em Cambridge, o reverendo John Henslow, professor de botânica e entomologia se tornaria tutor e protetor de Darwin.

John Stevens Henslow Josiah Wedgwood

# Inspirado pela narrativa de Alexander von Humboldt, Darwin planejou se juntar a alguns colegas e visitar a Ilha da Madeira para estudar história natural dos trópicos.

♦ UMA LUZ NO FIM DO TÚNEL

→ Robert FitzRoy, capitão do Beagle, solicitou a Francis Beaufort (organizador da expedição), que encontrasse um amigo para lhe fazer companhia.

“... alguém que deveria atuar como um naturalista não-oficial, mas que também fosse um cavalheiro com quem se pudesse ter conversas refinadas”.

→ Beaufort contatou seu amigo, John Stevens Henslow, em Cambridge.

→ Henslow, não aceitando o convite, ofereceu-lhe o nome de Leonard Jenyns (um estudante recentemente graduado em Cambridge).

♦ UMA LUZ NO FIM DO TÚNEL

→ Jenyns chegou a arrumar as malas, porém, teve que mudar de idéia (acabara de ser nomeado pároco).

Henslow acabou por convidar Charles Darwin – o qual agarrou a oportunidade mostrando um exacerbado entusiasmo.

♦ CONSTRUINDO A TERRA

→ Ao chegar a Plymouth (1831) Darwin trazia consigo (além de livros e equipamentos científicos) idéias de sua época sobre a Terra e a vida que a habita.

• Em Cambridge, ensinaram-lhe que, ao aprender sobre o mundo, uma pessoa poderia aprender a vontade de Deus.

→ No entanto, quanto mais a ciência avançava, mais difícil ficava confiar na Bíblia como um guia infalível.

Geologia → James Ussher; James Hutton; Nicolao Steno; Charles Lyell; ...

Paleontologia → Georges Cuvier; William Smith; ...

H.M.S. BEAGLE

Viagem cartográfica à América do Sul

27 de dezembro de 1831 a 02 de outubro de 1836

Charles Darwin

Cap. Robert FitzRoy

♦ DARWIN E O BEAGLE

→ Outubro de 1831.

→ HMS Beagle encontrava-se no porto de Plymouth, Inglaterra.

→ Viagem de cunho científico que duraria 5 anos.

• Testes de relógios para a marinha britânica.

• Produção de novos mapas cartográficos da América do Sul.

→ Em meio à agitação, um homem de 22 anos sentia-se profundamente deslocado.

→ Não tendo um posto oficial na tripulação, sua presença na embarcação restringia-se unicamente a fazer companhia ao capitão e a trabalhar extra-oficialmente como naturalista.

♦ DARWIN E O BEAGLE

“Minha principal função é ir a bordo do Beagle e tentar parecer um marujo o mais que eu puder. Mas não tenho nenhuma evidência de ter convencido algum homem, mulher ou criança”.

→ Em 1836 Darwin se transformaria num dos mais promissores jovens cientistas da Grã-Bretanha.

→ De suas experiências nessa jornada ele descobriria a idéia individualmente mais importante da história da Biologia – alterando para sempre a percepção humana de seu lugar na ordem natural.

→ Darwin provocaria uma crise na Inglaterra vitoriana com sua teoria.

Viagem do H.M.S. Beagle Viagem do H.M.S. Beagle 1831 - 18361831 - 1836

♦ CONSTRUINDO UMA TEORIA

→ Em cada porto onde o Beagle atracava, Darwin obtinha amostras dos principais elementos da fauna, flora e geologia locais.

• Antes dado como um mero discípulo, a cada dia Darwin tornava-se um pensador maduro e independente.

→ Ao pisar de novo o solo inglês (1836), Darwin percebeu que tinha mudado profundamente ... não podendo mais tolerar a vida como sacerdote no campo.

Tornara-se um naturalista praticante e passaria assim o resto de sua vida.

A expedição fez sua primeira parada na ilha vulcânica de Santiago (Arquipélago de Cabo Verde), onde o Diário de Darwin começa.

Darwin ficou fascinado a visão da vegetação tropical e da geologia do lugar (analisando uma faixa branca bem elevada de conchas do mar, o jovem naturalista deu suporte a teses de Lyell da elevação e queda da crosta da Terra).

A visão da escravidão foi considerada ofensiva por Darwin.

FitzRoy deu a Darwin uma cópia do primeiro volume do livro de Lyell Principles of Geology (Princípios de Geologia) que explicava as características geológicas como o resultado de um processo gradual através de longos períodos de tempo.

Chegaram à Bahia (Salvador), em 29 de fevereiro, onde Darwin ficou maravilhado com a floresta tropical (Mata Atlântica).

Na praia de Punta Alta, em setembro de 1832, Darwin encontrou ossos fossilizados de mamíferos gigantes extintos.

Em novembro, na cidade de Montevidéu, uma correspondência que chegava da Inglaterra incluía uma cópia do segundo volume dos Principles of Geology de Lyell

A expedição chegou à Terra do Fogo em 1 de dezembro de 1832. Lá Darwin ficou perplexo com o estado de selvageria dos nativos.

O HMS Beagle permaneceria na costa argentina até julho de 1834

Em Valparaíso (Chile), em 23 de julho de 1834, Darwin visitou os Andes. Ao retornar adoeceu e passou um mês de cama. É possível que tivesse contraído Chagas, levando a problemas de saúde após seu retorno, mas o diagnóstico de seus sintomas até hoje é controverso.

No Arquipélago de los Chonos toda tripulação observou a erupção do vulcão Osorno (nos Andes).

A expedição chegou ao porto de Valdivia em 20 de fevereiro de 1835. Em terra firme, Darwin presenciou um terremoto. Ao retornar ao porto, viu-o severamente destruído.

De volta a Valparaíso, Darwin participou de outra excursão para os Andes (alcançando a divisão continental a 4000m de altura) - ali ele encontrou fósseis de conchas do mar nas rochas.

Depois de ir a Mendoza, a expedição encontrou uma floresta petrificada de árvores fossilizadas, cristalizadas em uma escarpa de arenito. Darwin percebeu que essas árvores estavam na praia atlântica quando a terra afundou (enterrando-as na areia), sendo então, posteriormente, elevadas junto com o continente a 2100m nas montanhas.

Após outra expedição aos Andes, o HMS Beagle velejou para Lima. Lá, encontrando uma insurreição em progresso, todos tripulantes tiveram que permanecer no navio.

GALÁPAGOS

15 de setembro de 1835.

Amblyrhynchus cristatus

Conolophus subcristatus

Iguanas com adaptações diferenciadas

•Geochelone nigra abingdoni – Pinta Tortoise (Extinta na Natureza)•Geochelone nigra becki - Volcán Wolf Tortoise •Geochelone nigra chathamensis - San Cristóbal Tortoise •Geochelone nigra darwini - Santiago Tortoise •Geochelone nigra ephippium - Pinzón Tortoise •Geochelone nigra phantastica - Fernandina Tortoise (Extinta) •Geochelone nigra elephantopus - Floreana Tortoise (Extinta) •Geochelone nigra guntheri - Sierra Negra Tortoise •Geochelone nigra hoodensis - Española Tortoise •Geochelone nigra microphyes - Volcán Darwin Tortoise •Geochelone nigra nigrita - Santa Cruz Tortoise •Geochelone nigra vandenburghi - Volcán Alcedo Tortoise •Geochelone nigra vicina - Cerro Azul Tortoise

Tartarugas (jabutis)gigantes em ilhas

diferentes do arquipélago

Biguá de Galápagos(Phalacrocorax harrisi)

Falcão de Galápagos(Buteo galapagoensis)

Fragata Menor(Fregata minor)

Fragata Magnífica(Fregata magnificens)

Pinguin de Galápagos(Spheniscus mendiculus)

Booby-de pé-azul(Sula nebouxii)

OUTROS ENDEMISMOS

TENTILHÕES DE DARWIN

Adaptações diferenciadas de um mesmo grupo de aves em ilhas e habitats diferentes em um período longo de anos.

Espécimes coletados porCharles Darwin

CORRENTES MARINHAS QUE AFETAM AS ILHAS GALÁPAGOS

Teorias sobre o Efeito Fundador

9 de novembro de 1835 – Taiti (observações sobre vegetação e nativos)

19 de dezembro de 1835 – Nova Zelândia (observações sobre nativos)

12 de janeiro de 1836 – Austrália e Tasmânia (observações sobre a fauna, flora, relevo e nativos)

1 de abril de 1836 – Ilhas Coco

31 de maio de 1836 – Cabo da Boa Esperança (Parada na Ilha de Santa Helena e Ascenção)

17 de agosto de 1836 – HMS Beagle zarpa da Bahia (Parada no Arquipélago de Açores)

2 de outubro de 1836 – chagada a Falmouth, Inglaterra

SEQÜÊNCIA DA VIAGEM APÓS GALÁPAGOS

Enquanto Darwin estava em viagem, Henslow cultivou a reputação de seu pupilo fornecendo a vários naturalistas os espécimes fósseis e cópias impressas das descrições geológicas que Darwin fazia.

Quando o Beagle retornou Darwin era uma celebridade no meio científico.

Ele visitou sua casa em Shrewsbury e descobriu que seu pai (falece em 1848) havia feito vários investimentos - de forma que Darwin pudesse ter uma vida tranqüila.

Mais que isto, ele poderia ter uma carreira científica autofinanciada.

Charles Lyell, Joseph Hooker e Thomas Huxley foram seus grandes apoiadores e defensores.

Darwin morreu em Down, Kent, Inglaterra, em 19 de abril de 1882.

Down House

Em 29 de janeiro de 1839, Darwin se casa com a prima Emma Wedgwood

Emma Wedgwood

William Erasmus Darwin (1839–1914) Anne Eleanor Darwin (1841–1851) Mary Eleanor Darwin (1842–1842) Henrietta Emma Darwin (1843–1929) George Howard Darwin (1845–1912) Elizabeth Darwin (1847–1926) Francis Darwin (1848–1925) Leonard Darwin (1850–1943) Horace Darwin (1851–1928) Charles Waring Darwin (1856–1858)

Devendo ter sido enterrado no jardim da igreja de St. Mary em Down, Darwin (atendendo ao pedido de seus colegas cientistas), teve um funeral de estado e foi enterrado na Abadia de Westminster, próximo a Charles Lyell, William Herschel e Isaac Newton.

Westminster Abbey

•1849: Geology from A Manual of scientific enquiry; prepared for the use of Her Majesty's Navy: and adapted for travellers in general., John F.W. Herschel ed.

1851: A Monograph of the Sub-class Cirripedia, with Figures of all the Species. The Lepadidae; or, Pedunculated Cirripedes.

•1851: A Monograph on the Fossil Lepadidae; or, Pedunculated Cirripedes of Great Britain.

•1854: A Monograph of the Sub-class Cirripedia, with Figures of all the Species. The Balanidae (or Sessile Cirripedes); the Verrucidae, etc.

•1854: A Monograph on the Fossil Balanidæ and Verrucidæ of Great Britain.

•1836: Carta: “Remarks on the Moral State of Tahiti, New Zealand, &c. by Capt. R. FitzRoy and C. Darwin, esq. of H.M.S. 'Beagle.”

•1839: Journal and Remarks (The Voyage of the Beagle)

•Zoology of the Voyage of H.M.S. Beagle: publicado entre 1839 e 1843 em cinco volumes por vários autores, editado e supervisionado por Charles Darwin.

•1842: The Structure and Distribution of Coral Reefs

•1844: Geological Observations of Volcanic Islands

•1846: Geological Observations on South America

MAIORES CONTRIBUIÇÕES CIENTÍFICAS

1858: On the Tendency of Varieties to Depart from the Original Type (C.R. Darwin & A.R. Wallace)

1858: On the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection.

1859: On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life

1862: On the various contrivances by which British and foreign orchids are fertilised by insects

1868: Variation of Plants and Animals Under Domestication

1871: The Descent of Man and Selection in Relation to Sex

•1872: The Expression of Emotions in Man and Animals

•1875: Movement and Habits of Climbing Plants

•1875: Insectivorous Plants

•1876: The Effects of Cross and Self-Fertilisation in the Vegetable Kingdom

•1877: The Different Forms of Flowers on Plants of the Same Species

•1879: "Preface and 'a preliminary notice'" em Erasmus Darwin de Ernst Krause

•1880: The Power of Movement in Plants

•1881: The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms

•1887: Autobiography of Charles Darwin (editado por seu filho Francis Darwin)

O GRANDE DEBATE DA TEORIA DA EVOLUÇÃO

OXFORD30 de dezembro de 1860

Samuel WilberforceBispo de Oxford

Thomas Henry HuxleyBiólogo e Anatomista

No momento mais conhecido da discussão, Wilberforce teria perguntado a Huxley se foi "através da sua avó ou do seu avô" que ele "alegava a descendência de um macaco".

A resposta de Huxley foi clara e ovacionada pelo público:

"Se a questão é se eu preferiria ter um macaco miserável como avô ou um homem altamente favorecido pela natureza que possui grande capacidade de influência mas mesmo assim emprega essa capacidade e influência para o mero propósito de introduzir o ridículo em uma discussão científica séria, eu não hesitaria em afirmar a preferência pelo macaco".

Premissas da Teoria da Evolução

1) Descendência comum.2) Seleção Natural.

Problemas da Teoria da Evolução

1) O mecanismo não é evidente.2) Não havia como provar a transferência

de caracteres entre gerações.

ALFRED RUSSEL WALLACE(1823 – 1913)

Naturalista, geógrafo, antropólogo e biólogo.

Pai da Biogeografia.

Reconheceu independentemente o princípio da Seleção Natural.

Apesar de ser educado formalmente, trabalhou, na maior parte de sua juventude, com seu irmão na área da construção civil.Em 1844 conhece Henry Walter Bates, um entomólogo, se tornando grandes amigos e parceiros numa aventura nos trópicos.

Henry Walter Bates(1825 – 1892)

Em 1848, Wallace, junto com Henry Bates, partem para o Brasil visando coletar espécimes na Floresta Amazônica (com a expressa intenção de juntar fatos de modo a resolver o quebra-cabeça da origem das espécies).

Passam 4 anos (1848-1852) coletando aves, insetos e mamíferos para o British Museum of Natural History

Infelizmente, grande parte da sua coleção foi destruída quando seu navio pegou fogo e afundou na volta à Grã-Bretanha em 1852.

Entre 1852 e 1854 escreve:

• Palms of Brazil• Narratives of Travels on the Amazon and Rio Negro

Suas coleções ofereceram grandes informações sobre:

a) Variação intra-específica.

b) Barreiras geográficas x espécies.c) Espécies aparentemente próximas tendem a existir em uma área de distribuição também próxima.

De 1854 a 1862, Wallace viajou pelo Arquipélago Malaio (Malásia e Indonésia), para coletar espécimes e estudar a natureza numa expedição oficial.

Rã voadora de Wallace (Rhacophorus nigropalmatus)

Rhacophorus pardalis

Lagarto voador(Draco volans)

Lagarto voador (Ptychozoon kuhli)

Serpente voadora(Chrysopelea paradisi)

Lêmur voador (Galeopterus variegatus)

Esquilo voador(Petaurista petaurista)

O Mistério Malaio

Ao atravessar de Sumatra para Bali, Wallace encontrou espécies semelhantes de aves.

Cruzando de Bali a Lombok (menos de 32 km), Wallace esperava encontrar as mesmas espécies de aves.

Entretanto, durante uma estada de 3 meses, nunca viu essas aves, mas um conjunto de espécies completamente diferente (desconhecidas não somente em Java, mas em Borneo, Sumatra e Malacca).

Suas observações sobre as diferenças zoológicas marcantes através de uma zona estreita do arquipélago geraram uma hipótese sobre a fronteira zoogeográfica hoje conhecida como a Wallace line (Linha de Wallace).

A resposta veio na geologia das ilhas:

a) Bali se situa numa placa continental (junto com Java, Boneo e Sumatra). b) Lombok e as ilhas de Leste se situam em águas profundas.

* fora da placa continental. * nunca ligados à Ásia. * situada na mesma placa tectônica da Austrália e Nova Guiné.

Seus estudos acabaram sendo publicados em 1869 como The Malay Archipelago (O Arquipélago Malaio).

Em 1855, Wallace publicou o artigo On the Law which has Regulated the Introductionof Species, no qual junta e enumera observações gerais sobre a distribuição geográfica e geológica das espécies (Biogeografia) = Lei Sarawak.

"Cada espécie surgiu coincidindo tanto em espaço quanto em tempo com uma espécie proximamente a ela aliada."

Wallace encontrou-se apenas uma vez e brevemente com Darwin. Wallace foi um dos muitos correspondentes de todas as partes do mundo cujas observações Darwin utilizou para dar suporte às suas teorias.

Wallace sabia que Darwin tinha interesse na questão de como as espécies se originavam e confiava na opinião dele sobre o assunto.

Em 18 de junho de 1858 Darwin recebeu o manuscrito de Wallace.

Apesar do fato de que o ensaio de Wallace "não" propunha ainda o famoso conceito Darwiniano de seleção natural, ele enfatizava uma divergência evolucionária entre as espécies e suas similares.

Nesse sentido, era essencialmente o mesmo que a teoria na qual Darwin tinha trabalhado por 20 anos mas ainda não publicado.

Darwin escreveu em uma carta a Lyell:

"ele não poderia ter feito um pequeno resumo melhor, até os seus termos constam agora nos títulos dos meus capítulos!"

Apesar de Wallace não ter pedido que publicassem o seu ensaio, Lyell e Hooker decidiram apresentar o ensaio junto a trechos de um artigo que Darwin havia escrito em 1844 e mantido confidencial à Linnean Society of London em 1 de julho de 1858, dando destaque à prioridade de Darwin.

Em fevereiro de 1858 Wallace escreve a Darwin e lhe envia o ensaio “On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely from the Original Type” solicitando-lhe que criticasse o trabalho.

Wallace aceitou o arranjo após o fato, agradecido por ele ter sido, pelo menos, incluído.

O status social e científico de Darwin naquela época era muito superior ao de Wallace. Era improvável que as observações de Wallace sobre a evolução tivessem sido aceitas com a mesma seriedade.

Apesar de relegado à posição de co-descobridor e nunca igual socialmente a Darwin ou aos outros cientistas britânicos de elite, Wallace foi contemplado com um acesso bem mais fácil aos altamente regulados meios científicos britânicos após a posição favorável que recebeu de Darwin.

Quando retornou à Inglaterra, Wallace encontrou-se com Darwin e os dois permaneceram amigos desde então.

No ano seguinte (1859), Darwin publicaria seu livro:

On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life

DARWIN x WALLACE

1. Wallace já havia iniciado suas viagens com uma questão já em mente:

“Qual a origem das espécies ?”

2. Wallace sempre foi interessado na distribuição geográfica de plantas e animais.

3. Wallace indicou que ilhas mais antigas possuem mais espécies endêmicas que ilhas mais jovens.

ISOLAMENTO + TEMPO = NOVAS ESPÉCIES

Ex: Madagascar (60 milhões de anos)

80% de endemismo de plantas90% de endemismo de répteis100% de endemismo de mamíferos

Também afirmou que as Ilhas Galápagos, como ilhas vulcânicas, nunca fizeram parte do continente sul-americano.

4. Wallace tinha a teoria para a evolução, mas não o mecanismo (seleção natural)

EVOLUÇÃO POR SELEÇÃO NATURAL

1. Indivíduos dentro de uma espécie são variáveis.

2. Alguma dessa variação é passada às gerações posteriores.

3. Em cada geração mais filhotes são produzidos que os que sobrevivem.

4. Sobrevivência e reprodução não são aleatórias.

* indivíduos com as variações mais favoráveis sobrevivem ou produzem mais filhotes

* esse é o principal mecanismo da evolução = Seleção Natural

A ORIGEM DAS ESPÉCIES

A Evolução é a explicação para a diversidade e unidade da vida na terra.

A Seleção Natural é o mecanismo.

Inferências baseadas em 5 observações

1. Muitos indivíduos para recursos limitados

* mais indivíduos nascem que o ambiente pode suportar (k)* somente uma fração sobreviverá à próxima geração

2. Aqueles com melhores características sobrevivem e se reproduzem.

3. Suas características dominam a população e provocam a evolução.

♦ AMPLITUDE DA EVOLUÇÃO

→ Sistemática

→ Ecologia

→ Genética

→ Biogeografia → Zoologia

→ Paleontologia

→ Fisiologia

→ Anatomia

OBSERVAÇÃO 1

Espécies têm grande poder de reprodução potencial

Populações crescerão exponencialmente se todos os indivíduos sobreviverem e se reproduzirem

OBSERVAÇÃO 2

Populações tendem a permanecer estáveis no tempo, exceto por flutuações sazonais.

OBSERVAÇÃO 3

Recursos ambientais são limitados.

OBSERVAÇÃO 4

Indivíduos em uma população possuem enorme variabilidade.

OBSERVAÇÃO 5

Muita dessa variabilidade é herdável.

(Darwin não conhecia o mecanismo)

OUTRAS EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

1. Organismos são adaptados ao seu ambiente.

2. Seleção artificial

3. Seleção natural

4. Estruturas homólogas

5. Homologia molecular

5. Biogeografia

Radiação adaptativa de mamíferos marsupiais e placentados.

6. Paleontologia

7. Fósseis transicionais (vestígios)