Este documento fornece um resumo da história do pensamento evolutivo ao longo dos últimos 2000 anos, desde os gregos antigos até o século XX. Começa com as ideias pré-darwinianas de Aristóteles, Lamarck e outros, passando pela era Darwiniana com a publicação de A Origem das Espécies em 1859, até chegar à era pós-darwiniana do século XX.
1. Uma breve história do
pensamento evolutivo
2000 anos de evolução
da evolução
Prof. Dr. Francisco Prosdócimi
2. A teoria da evolução
• A era pré-darwiniana
(~300AC até Século XIX)
• A era Darwiniana
(1840-1900)
• A era pós-darwiniana
(Século XX)
• História da ciência e das idéias científicas
3. A estrutura das revoluções científicas
• Thomas Kuhn, 1922–1996
• Historiador e filósofo da ciência
• Desenvolvimentos graduais
temperados por revoluções
• Paradigmas e a ciência normal
Paradigma → Ciência normal (resolução de quebra-cabeças) → anomalia → crise → Revolução → Paradigma
5. Tudo sempre começa com os gregos...
• Sócrates → Platão → Aristóteles
• Primeiro biólogo cujo trabalho
sobreviveu até hoje
• Pensamento finalista, órgãos
surgiam PARA ter alguma função específica
• Obras: “História dos animais”,
“Geração dos animais” e
Aristóteles, 384-322 AC
“Partes dos Animais”
• Classificava os animais de acordo com a chamada Scala
Naturae, dividindo-os ainda de acordo com caracteres
simples (presença de sangue, ovo)
6. O pensamento cristão
• Genesis
1.11 E disse Deus: Produza a terra erva verde, erva que dê semente, árvore frutífera que dê fruto
segundo a sua espécie, cuja semente está nela sobre a terra; e assim foi.
1.13 E foi a tarde e a manhã, o dia terceiro.
1.16 E fez Deus os dois grandes luminares: o luminar maior para governar o dia, e o luminar menor
para governar a noite; e fez as estrelas.
1.19 E foi a tarde e a manhã, o dia quarto
1.24 E disse Deus: Produza a terra alma vivente conforme a sua espécie; gado, e répteis e feras da terra conforme a sua espécie; e assim foi.
1.27. E criou Deus o homem à sua imagem: à imagem de Deus o criou; homem e mulher os criou.
1.28. E Deus os abençoou, e Deus lhes disse: Frutificai e multiplicai-vos, e enchei a terra, e sujeitai-a; e dominai sobre os peixes do mar e sobre as
aves dos céus, e sobre todo o animal que se move sobre a terra.
1.31. E viu Deus tudo quanto tinha feito, e eis que era muito bom; e foi a tarde e a manhã, o dia sexto.
– As plantas foram criadas antes do Sol; e os animais, depois das plantas
•
A idade das trevas: inquisição, caça às bruxas, catequização
•
Joseph Campbell: o problemas das religiões institucionalizadas é que elas
confundem o símbolo com a mensagem (idéia)
•
A interpretação literal da bíblia atrasou o desenvolvimento
do pensamento biológico por quase 2.000 anos?!
(Fundamentalismo religioso)
8. Século XVI
• O anatomista Andreas Vesalius (1514-1564) retoma os
trabalhos do médico romano Galeno (129-200 DC) sobre
anatomia humana e estuda também animais (anatomia
comparada)
• Harvey e Descartes: coração como
bomba para o sangue circular em
veias e artérias
• Robert Hooke: microscópio e célula
• Visão materialista Teologia natural
René Descartes, filósofo francês.
(31 Março 1596 – 11 Fevereiro 1650)
O discurso do método. Cogito, ergo sum.
9. Teologia Natural
• Precocemente descrita por Santo
Agostinho e posteriormente melhor elaborada por
John Ray e William Paley (1743-1805)
• Diz-se que “ajudou” o desenvolvimento da biologia
porque permitia aos clérigos que a estudassem sem
entrar em conflito com suas crenças
• O argumento do relojoeiro...
... como explicar a complexidade?
11. Nicolas Steno e a paleontologia
• Conta-se que dois pescadores encontraram um
tubarão e levaram-no para o anatomista Steno
• Steno (1638-1686) viu que os dentes eram idênticos à
determinadas pedras - tongue stones
• Ele sugeriu que as pedras eram, de fato,
dentes de tubarões vivendo no passado
• Lei da superposição: fósseis eram oriundos
de organismos vivendo no passado
12. Georges Cuvier
• Zoólogo e naturalista Francês
• Começou de fato os trabalhos de
1769–1832
anatomia comparada em fósseis
• Estabeleceu pela primeira vez a extinção
como fato
• Catastrofismo na evolução geológica
• Oposição ao gradualismo de Charles Lyell
(1797–1875)
13. Enquanto isso...
1º sistema de classificação
• Carolus Linnaeus (1707-1778)
• Botânico, criou (inicialmente) um sistema de
classificação para plantas
• Dividia o mundo natural em 3 reinos: animal,
vegetal e mineral
• Elementos teriam sido colocados na terra por
criação divina
•
Jamais percebeu as implicações
evolutivas de seu trabalho!
14. Histoire Naturelle
• Buffon (1707-1788)
• Foi o grande naturalista francês do século XVIII
• Publicou uma obra de 36 volumes, onde pretendia
incluir todo o conhecimento sobre o mundo natural
• Foi o primeiro a dizer que o homem era um animal, porém
um animal diferenciado
• 4 Níveis: Homens, animais brutos, vegetais e minerais
“O lobo, tanto externamente quanto internamente,
tem uma semelhança tão grande com o cachorro
que parece ter sido formado a partir do mesmo
modelo. Mas ele exibe as mesmas características
sob uma máscara. A figura é parecida, mas o
resultado é diretamente revertido.”
15. Philosophie Zoologique (1809)
•
Lamarck foi o primeiro a considerar a
evolução dos organismos e a criar uma teoria
abrangente e concisa para explicá-la
• 1778 – Flore française (apoiado por Buffon)
• Uso e desuso como fonte da variação
– Interação direta com o ambiente modificaria a
organização de fluídos no organismo, dando-lhes
um poder de transformação
16. Lamarck: Primeiro modelo de evolução
Ambiente em mudança
Altera as necessidades dos organismos
Organismos mudam de comportamento
Usam uns órgãos mais do que outro
Alteração das características dos organismos
Mudança passa para a descendência
19. Transformismo
•
Tempo
•
Transformismo: as espécies mudam ao longo do tempo e transformam-se
em outras espécies
Linhagens (de espécies) persistem indefinidamente, mudando de uma
forma para outra.
No seu sistema, as linhagem não se ramificam nem se extinguem.
Tempo
•
Forma da espécie
Forma da espécie
Transformismo
Darwin
20. •
A grande
cadeia dos
seres
Scala naturae
• Ordens crescentes
de complexidade:
imperfeitos até
perfeitos
• Microorganismos, plantas,
animais, homem, santos,
deus
21. Impacto do Lamarckismo
• À época: quase nenhum
• Acreditava que havia uma conspiração contra
seus estudos ou contra si mesmo
• Gênio difícil?
• Epistemologia
Contexto da descoberta X contexto da justificação
• A sociedade não estava preparada?
22. Lamarckismo foi ultrapassado?
• A grande cadeia dos seres ainda é pensada por
“leigos”?
• Tribalistas:
“Um dia já fui chimpanzé
agora eu ando com o pé
Dois homens e uma mulher
Arnaldo, Carlinhos e Zé”
http://cienciaonline.blogspot.com/2006/04/ancestralidade-comum-e-o-tribalismo.html
23. A era Darwiniana
da Origem das espécies
até o fim do século XIX
(1859-1900)
Prof. Dr. Francisco Prosdócimi
24. Charles Robert Darwin
Profa. Aline Braga
Em 1825, aos 16 anos, foi estudar medicina
da Escócia onde entrou num grupo de história
natural um prof. Lamarckista
Escócia: estudantes e professores não eram
atrelados a nenhuma religião oficial.
Não chegou a concluir o curo de medicina
Universidade de Edimburgo - Escócia
Sabia que herdaria uma quantidade considerável de seu pai.
Seu pai resolveu então que ele deveria ser Clérigo
para ter alguma função na sociedade, muda-se para
Cambridge.
Nessa época, Darwin ainda acreditava na “verdade
estrita da Bíblia.”
Esporte preferido: “Besourar” – Premiado em uma
revista científica:
“O momento de maior orgulho em minha vida”
25. Na época de Darwin...
Profa. Aline Braga
Muitas pessoas observadoras e inteligentes haviam questionado a versão
bíblica da Criação.
Primeira refutação: Geologia
No passado: Eram simplesmente rochas que, por
coincidência, tinham formas de plantas ou animas.
Mas como poderiam ter se transformado em pedra em apenas alguns
milhares de anos?
26. A trajetória do pensamento evolutivo
James Hutton (1726 – 1797)
Gradualismo: A Terra teria sido formada por
processos geológicos lentos que causam
mudanças profundas e não devido a uma série de
episódios catastróficos.
A Terra era muito mais antiga do que se
imaginava
“Portanto, o resultado desta nova investigação é que não encontramos
vestígio de um começo nem perspectiva de um fim”
Pensamento coerente com o paradigma newtoniano
Profa. Aline Braga
28. À época de Darwin...
Profa. Aline Braga
(1822)
Gideon e Mary Ann Mantel, Iguanodon
Mas Deus não criara cada espécie na sua forma definitiva para toda a
eternidade?
Antediluvianos (anteriores ao Dilúvio)
29. Profa. Aline Braga
A viagem do Beagle
Saída: 27 de dezembro de 1831
27 metros de comprimento
74 homens a bordo
Darwin levou o livro
principles of geology
(Charles Lyel)
30. A viagem do Beagle- Ilhas Galápagos
“Nada poderia ser menos convidativo do que esse primeiro relance”
Profa. Aline Braga
31. Profa. Aline Braga
A viagem do Beagle- Ilhas Galápagos
Questões que formaram a base da obra de Darwin:
Por que tantas espécies viviam só em Galápagos e em nenhum outro
lugar?
Por que as espécies de plantas e animais variam de ilha para ilha?
“É o destino da maioria dos viajantes: nem bem descobrem o que há de mais
interessante em um lugar, têm de partir às pressas”
“Galápagos: A origem de todas as minhas idéias”
32. Profa. Aline Braga
A volta para casa – outubro de 1836
Árduo trabalho: por em ordem os produtos de sua viagem:
Diário de 770 páginas
Volumosos cadernos de anotações sobre geologia e
zoologia
Milhares de espécimes...
Entrou para Sociedade Geológica de Londres
33. Nasce uma teoria...
Profa. Aline Braga
Depois de organizar e analisar todo o material obtido durante a viagem
a Bordo do Beagle, Darwin começa a postular a TEORIA DA EVOLUÇÃO.
Os tentilhões das ilhas Galápagos
2
1
1- Bico forte: emborcar pedras sob as
quais a ave procurava alimento
2- Bico estreito e curvo: arrancar insetos e
cactos.
3
4
3-Bico curto e grosso: quebrar sementes.
4- Bico longo e afilado: picar aves
marinhas e beber-lhes o sangue
Diferentes espécies provinham de ilhas distintas.
35. A elaboração da teoria
•
“Sabia” do impacto que teria sua teoria
•
•
1842: 35 páginas; 1844: 230 páginas
Precisava acumular evidências fortes e se tornar
alguém respeitado na área para que acreditassem
nele
•
1858 – recebe uma carta de um jovem naturalista
relatando sobre a seleção natural
•
Vê-se obrigado a publicar um resumo da sua obra com certa pressa
•
Existiram 6 versões da obra, cada uma com pequenas diferenças
NÚMERO DA
EDIÇÃO
Primeira edição
LANÇAMENTO
24/11/1859
Segunda edição
07/01/1960
Terceira edição
Quarta edição
1861
1866
Quinta edição
10/02/1869
Sexta edição
19/02/1872
OBS.
(1250 exemplares, vendidos no mesmo dia)
Adição de “pelo criador” na frase de fechamento do
livro
Adição de conteúdo e correções
Adição de conteúdo e correções
Adição de conteúdo e correções. Primeira vez onde foi
utilizada a expressão “a sobrevivência do mais apto”
Pequenas correções e acréscimos à quinta edição
36. As cinco teorias de Darwin
1. Evolução propriamente dita
2. Ancestralidade comum
3. Gradualismo
4. Seleção natural
5. Pensamento populacional
•
•
Darwin: a minha teoria
Diferentes graus de aceitação (e dúvida) por parte de
seus contemporâneos
37. A evolução propriamente dita
• A primeira revolução darwiniana:
... Confrontação com os criacionistas!
• Darwinismo = ateísmo
• Thomas Huxley
O buldogue de Darwin
Bispo Wilberforce: “O senhor é
descendente de macaco por parte
de avô ou de avó?”
Huxley: “Prefiro descender de macacos do que
de pessoas que usam sua autoridade
para mascarar e
esconder a verdade”
Hoje: evolução não é apenas uma “teoria”, é um
fato tanto como “a Terra circula em torno do sol”
39. Ancestralidade comum
• “Nenhuma das teorias de Darwin
foi aceita com tanto entusiasmo
quanto a descendência comum”
• “Ela tinha poderes explicativos
imediatos e extraordinários”
• “Toda a hierarquia de Lineu se
tornava lógica”
• “Padrões de distribuição que antes haviam parecido caprichosos
podiam agora ser explicados em termos de dispersão de
descendentes”
• “Tais similaridades, como a corda em tunicados e vertebrados, ou os
arcos branquiais em peixes e tetrápodos terrestres, foram totalmente
desconcertantes até serem interpretadas como vestígios de um
passado comum”
(Mayr, 2004)
Contexto da Justificativa
40. Gradualismo
•
•
•
•
•
•
•
Forte oposição: espécies eram vistas como entidades criadas por deus
que podiam, no máximo, extinguir-se
Incompletude do registro fóssil evidenciava o saltacionismo
Geólogos catastrofistas: Cuvier (múltiplos eventos de extinção)
Intermediários mal-adaptados
De Huxley a Darwin: “Você onerou com uma dificuldade desnecessária ao
adotar Natura non facit saltum tão sem reservas”
Suporte dos naturalistas que conheciam casos como o dos tentilhões de
Galápagos
Evidência de exceções (alotetraplóides)
42. Pensamento populacional
População X Espécie
Tempo e espaço
Novos conceitos:
migração
isolamento reprodutivo
Explicação clara sobre a origem
das espécies e a biodiversidade
43. O período pós-Darwin
• Uma grande parcela dos naturalistas aceitava
uma combinação de seleção natural com
herança das características adquiridas
• Darwin não sabia como surgia a variação
(assim, explicava por uso e desuso!)
“Habitats modificados produzem um efeito herdável no período de
floração de plantas quanto transportadas de um clima a outro. Com
animais o uso e desuso tem uma influência ainda mais marcante; (...)”
Charles Darwin, Origem das espécies (6ª edição)
44.
45. Alfred Russel Wallace
• Continuou sua carreira de evolucionista,
publicando diversas obras
• Enquanto Darwin ressalta a luta pela
sobrevivência, Wallace prezava a pressão
ambiental em moldar os organismos
• Em 1889 publicou um livro chamado
“Darwinismo”
46. August Weissmann
• Refutação da herança do
caracteres adquiridos
• Teoria do germoplasma
- divide germe e soma
• Experimento clássico:
Weissmann cortou os rabos de 1500 ratos
repetidamente por 20 gerações e verificou
que nenhum rato nasceu sem rabo.
“901 ratos foram produzidos em 5 gerações de pais
mutilados e ainda não houve um só exemplo de rabo
rudimentar ou qualquer outra anormalidade no órgão ”
47. Gregor Mendel
• Contemporâneo de Darwin, jamais
se encontraram...
• Monge austríaco
• Publicou “Experimentos sobre a hibridização de plantas” em 1865 e foi citado
Gregor Mendel (1822-1884)
apenas 3 vezes nos 35 anos que
se seguiram!
• Morreu sem ser reconhecido
49. As descobertas de Mendel
1.
2.
3.
As características hereditárias são condicionadas por pares de “fatores”
hereditários.
Plantas puras são portadoras de apenas um tipo de fator (homozigoto),
enquanto plantas híbridas são portadoras de dois tipos (heterozigoto).
Cada gameta é portador de apenas um fator para cada característica.
Leis de Mendel:
Os dois alelos de cada gene presente em um indivíduo
segregam-se (separam-se) na formação dos gametas.
Os alelos de dois ou mais genes de um indivíduo
segregam-se independentemente, combinando-se ao
acaso nos gametas
50. A era pós-Darwiniana: da
redescoberta de Mendel, passando
pela Nova Síntese e a revolução da
biologia molecular (1901-)
Prof. Dr. Francisco Prosdócimi
51. Os neomendelianos
• Bateson, o criador do termo genética
• Reinterpretação do mendelismo: sem
observação de mudanças graduais
• Não havia intermediários: ervilha verde ou
amarela, semente lisa ou rugosa
• Refutação do gradualismo?
• Saltacionismo
52. Thomas Morgan
• Teoria cromossômica da
herança
• Genética de drosófila
• Mostrou que pequenas
mutações poderiam
gerar modificações
perenes em populações
• Retorno a Darwin
53. Genética de populações
• Fisher, Wright e Haldane
• Haldane: uma teoria matemática para a seleção natural
e artificial
• Wright: endocruzamentos,
sistemas reprodutivos e
deriva genética
• Fisher: ligação gênica, frequências gênicas
Ronald
Fisher
1890 –1962
Sewall
Wright
1889 –1988
JBS Haldane
1892 –1964
54. A nova síntese
• Reuniu os conhecimentos dos geneticistas de
populações com os conhecimentos dos
naturalistas
• Populações e Espécies naturais
• Anagênese X Cladogênese
• Theodor Dobzhansky:
“Nothing in biology makes
sense except in the light of
evolution”
55. Ernst Mayr
• Junto com Dobzhansky, Julian Huxley,
Simpson e Stebbins foi um dos
arquitetos da nova síntese
• O maior biólogo evolucionista do século XX
(1904-2005)
• Sistemática e a origem das espécies (1942)
Conceito biológico de espécie
56. Wili Hennig
• Pai da sistemática filogenética
• Phylogenetischen Systematik (1950/66)
• Formalizou os métodos matemáticos e
estatísticos de análise filogenética
57. Watson e Crick
• A revolução da biologia
molecular (1953-~1970)
• A universalidade do
código genético
• Estudos de genômica
comparativa
O dogma central refuta,
finalmente, a herança das
características adquiridas
58. Motoo Kimura
• Primeira grande teoria derivada do
1924--1994
estudo evolutivo em escala molecular
• Neutralismo: A maioria das substituições de
nucleotídeos no DNA não tem impacto no
fenótipo
• Refutação do darwinismo? (enquanto seleção
natural)
• Controvérsia neutralismo X selecionismo
59. Stephen Jay Gould
•
Crítica ao programa adaptacionista
•
•
•
Equilíbrio pontuado
•
•
•
refutação do gradualismo?
nota de roda-pé?
Vida maravilhosa
•
•
•
Exaptação: órgão surge para uma função mas é utilizado
depois em outra função.
Pinturas na Igreja San Marco
A contingência da história da vida
Play it again!
O bêbado na sargeta, a bactéria modal,
o polegar do panda, o sorriso do flamingo,
os dentes da galinha, etc...
http://stephenjaygould.org/
Stephen Jay Gould
(1941 – May 20, 2002)
60. Richard Dawkins
•
O ultra-darwinista
•
Reducionismo/Genecentrismo
•
O gene egoísta (1976)
• Egoísta mesmo?
•
Exaltação da ciência
• Deus: um delírio
•
Seleção de parentesco
• Altruísmo X Egoísmo
•
Teoria do investimento parental
• Abriu as portas para a psicologia evolucionista
•
Memética: evolução das idéias
http://www.macroevolution.narod.ru/gene/gene30.htm
61. Resumo
• Evolução das idéias sobre evolução
• Entender como e porquê ocorreram
mudanças
• Lamarck e Mendel, derrotados pelo contexto
da descoberta
Lamarck: escondido sob a autoridade de Buffon
Mendel: escondido nos confins da república tcheca
• Darwin, ancestralidade comum tem um poder
explicativo fora do comum
62. Resumo
• Antes de Lamarck: formas platônicas na mente de
deus
• Lamarck: evolução acontece
• Darwin atinge um consenso em alguns pontos
• O Darwinismo é criticados em outros pontos, posto
que é uma multi-teoria
• Cientistas passam o século XX inteiro tentando
acertar e acomodar o darwinismo às novas
evidências
• Hoje temos um darwinismo forte e bem embasado
63. Onde estamos hoje?
• Evolução é amplamente suportada por dados
moleculares, morfológicos, paleontológicos
• O darwinismo universal de Blackmore
Darwinismo como modelo genérico de entidades que se
auto-replicam e se modificam com o tempo
• Genômica comparativa
(projeto de pós-doutorado do professor)
• Ferramentas computacionais para a análise da
evolução dos organismos com dados genômicos
64. Viva a evolução!
• O estudo da evolução como patrimônio
intelectual da humanidade
• Envolveu centenas das mais brilhantes mentes
dos últimos 150 anos e continua a se desenvolver
• O arcabouço teórico onde todos os ramos da
biologia convergem
Microbiologia, botânica, zoologia, ecologia, genética,
anatomia, bioquímica, imunologia, farmacologia, ...