Introdução

A sı́ntese evolutiva moderna, que uniu o processo de seleção natural de Darwin aos conhecimentos de genética, propõe, entre outras coisas, que mudanças graduais favoráveis na composição genética de organismos seriam mantidas por seleção natural e teriam levado à diversidade atual.

Alguns argumentam que mutações não aumentam a quantidade de informação genética total (complexidade), mas causam perda de funções. Outros apresentam exemplos que acreditam demonstrar que mutações, de fato, podem aumentar a complexidade de seres vivos.

Outra questão que levanta debates é a dos custos/benefícios do surgimento da reprodução sexuada em oposição aos custos/benefícios da reprodução assexuada.

A seguir, apresento algumas reflexões a respeito destes temas.

Evidências de que Mutações Podem Gerar Aumento de Complexidade

A Dra Georgia Purdom, PhD em genética molecular, considera que mutações podem ser benéficas apenas de forma relativa, pois sempre implicam em perda de funções. Por exemplo, Richard Lenski, a partir de 1988, cultivou 12 linhagens de E. coli e houve um aumento de aptidão nestas bactérias em relação a geração parental. Porém, como ela disse, esse benefício era relativo, as bactérias estavam mais adaptadas à vida em laboratório, mas perderam a habilidade para degradar açúcares, genes de flagelos e alguns tipos de controle regulatório. Isto significa que elas eram mais adaptadas ao ambiente em que viviam, mas menos aptas, em geral, do que outras E. coli normais. (https://www.youtube.com/watch?v=W6WFUCJNu2w&t=334s)

Esta questão é importante e tenho procurado evidências da existência de mutações genuinamente favoráveis. Ou seja, mutações que não sejam benéficas em um sentido, mas maléficas em outro. Que também não substituam uma função importante por outra fazendo que haja um ganho e uma perda, de forma que a mutação, em seu contexto global, não signifique realmente um ganho.

Encontrei um artigo (https://www.newscientist.com/article/dn13673-evolution-myths-mutations-can-only-destroy-information/) que procura demonstrar que a idéia de que mutações apenas destroem informação é um mito. De fato, mutações não apenas destroem informações, em alguns casos, elas podem trocar uma função por outra, como é o caso de alguns exemplos citados por ele.

Ele começa apresentando o caso de uma ascídia em que uma mudança induzida experimentalmente na expressão de um gene provocou o desenvolvimento de uma câmara a mais no coração. O animal normalmente possui apenas uma câmara cardíaca. E desenvolve uma cauda utilizada para nadar durante o estágio larval. As células que formariam a parte muscular desta cauda são convertidas na segunda câmara do coração por alteração na expressão de um gene. (https://www.sciencedaily.com/releases/2006/09/060930094021.htm)

O exemplo acima citado reflete um ganho em uma função (câmara adicional no coração) com a perda de outra função (músculo caudal).

Outro exemplo é o de uma mutação em macacos em uma proteína que serve como fator de restrição contra infecções retrovirais, a proteína TRIM5. Ela está presente não apenas em macacos, mas também em humanos. A proteína mutada protege alguns tipos de macacos contra vírus do tipo HIV-1. Em humanos a proteína normal não é tão eficiente contra este tipo de vírus, mas é bastante eficiente contra um tipo de vírus de leucemia (N-MLV). Por outro lado, a proteína também não protege os macacos contra um outro tipo de vírus de imunodeficiência. (https://journals.lww.com/aidsonline/Fulltext/2015/09100/Impact_of_TRIM5__in_vivo.1.aspx)

No caso desta mutação, o benefício pode ser apenas relativo, ou seja, ela confere uma proteção que poderia comprometer outros benefícios, como o de proteção contra um vírus que causa leucemia. Contudo, mesmo que o benefício seja genuíno e não haja comprometimento de outras funções importantes, seria preciso fazer mais do que simplesmente concluir que é possível e provável devido a exemplos incertos. Até porque se tem descoberto que vários casos de especiação que se atribuía a mutações são devidos a epigenética. Como é o caso dos famosos tentilhões de Darwin considerados uma evidência da seleção natural atuando sobre mutações. (SKINNER, M.K., et al. Epigenetics and the Evolution of Darwin’s Finches. Genome Biol. Evol. 6(8):1972–1989. 24 jul. 2014.)

Reprodução Sexuada X Reprodução Assexuada

Os que acreditam que a reprodução sexuada evoluiu da forma assexuada, que seria mais primitiva, pensam que as vantagens deste tipo de reprodução superam as desvantagens. Que a pressão seletiva para a formação do sexo teria sido do tipo disruptiva, favorecendo os organismos com características extremas às expensas de organismos com traços intermediários. Um exemplo de seleção disruptiva seria o de um tipo de mariposa que apresenta formas claras e formas escuras. As claras seriam menos vistas por predadores em ambientes rurais e as escuras teriam essa vantagem em ambientes industrializados. As de cores intermediárias, no entanto, seriam visíveis a predadores em ambos os ambientes e teriam se extinguido.

Desta forma, seres que produzissem células sexuais pequenas, rápidas e abundantes, como os espermatozóides, e células grandes, mais lentas e menos abundantes, como os óvulos, teriam sido positivamente selecionadas. Que as vantagens em termos de variabilidade genética para enfrentar desafios ambientais, tais como parasitas, bem como outros tipos de mudanças, foram suficientes para superar as desvantagens em termos de desperdício de energia e menor número de descendentes, dentre outras.

Por outro lado, há os que consideram que todo o processo de desenvolver um tipo diferente de divisão celular, como a meiose, gametas diferentes e complementares e organismos especializados como macho e fêmea é muito complexo e longo. Que as desvantagens superariam as futuras possíveis vantagens extinguindo o processo antes que fosse completado.

Porém, existem contra-argumentos que dizem que pequenas vantagens para cada parte do processo poderiam ser encontradas, as quais não estariam mais presentes. Estas condições que seriam vantajosas e não estão mais presentes teriam sido como andaimes que auxiliam na construção de prédios, mas são retirados depois que o prédio está pronto.

Conclusões

O problema com todos estes argumentos é que eles são qualitativos e realmente sempre se pode especular sobre o que existe com base em evidências sujeitas a múltiplas interpretações.

O maior problema com as questões relacionadas à evolução dos organismos na Terra não é a falta de explicações plausíveis a favor ou contra, mas a falta de modelos construídos matematicamente que permitam uma avaliação sistemática dos cenários propostos e comparação com parâmetros observáveis.