Evolução convergente: a natureza em busca de soluções

Escrito e verificado por a bioquímica Luz Eduviges Thomas-Romero

Última atualização: 22 dezembro, 2022

Um dos fatos subestimados sobre evolução é que, na natureza, existe um número finito de soluções efetivas para alguns desafios. Consequentemente, é plausível que algumas soluções surjam de forma independente uma e outra vez. É disso que se trata a evolução convergente.

É através desse processo que animais não relacionados que ocupam nichos ecológicos semelhantes frequentemente desenvolvem características adaptativas semelhantes. Essas características adaptativas podem se desenvolver em duas espécies com uma diferença de dezenas de milhões de anos.

Lembre-se, por exemplo, das impressionantes semelhanças entre os saurópodes antigos e as girafas modernas. Também pode ocorrer simultaneamente, como no caso de animais com habitats semelhantes em lados opostos do planeta.

Um exemplo da evolução convergente

Nas águas frias do oceano que cercam a Antártica, os peixes têm uma característica especial que lhes permite sobreviver a temperaturas muito baixas. O segredo para a sua sobrevivência foi descoberta pela comunidade científica na década de 1960: a produção de um tipo de anticongelante natural.

Esses peixes evoluíram para produzir proteínas especiais ancoradas aos açúcares – glicoproteínas – que circulam no sangue. Esse componente funciona reduzindo ligeiramente a temperatura na qual seus fluidos corporais congelariam e causariam sua morte. Essas glicoproteínas envolvem cada pequeno cristal de gelo e, assim, impedem que eles cresçam.

A estratégia descrita é uma das muitas soluções engenhosas que encontramos na natureza. Um sucesso do processo evolutivo. Uma maravilha. Agora, considere o seguinte: a natureza não fez isso uma vez, mas pelo menos duas vezes.

Quando os peixes foram estudados no outro extremo da Terra, no Ártico, os cientistas também descobriram que eles produziam proteínas anticongelantes. No entanto, os genes que codificam as proteínas anticongelantes – nos peixes do norte e do sul – são bem diferentes.

Esse fato não é surpreendente, considerando que essas duas populações de peixes se separaram muito antes de cada uma desenvolver genes e proteínas anticongelantes. É evidente que episódios independentes de evolução molecular ocorreram em ambas as populações que causaram o mesmo resultado funcional.

Esse é um exemplo dramático da evolução convergente. Seu conceito é definido como o processo pelo qual espécies não relacionadas evoluem desenvolvendo características semelhantes para se adaptar a condições de habitat parecidas.

Os morcegos e as baleias têm as vantagens de um bom ouvinte

Os morcegos compartilham uma característica adaptativa com um animal extremamente diferente, a baleia. Ambos desenvolveram um sistema sensorial sofisticado chamado ecolocalização ou biosonar.

Nesse processo, eles emitem sons que refletem em objetos próximos e produzem um eco. Ambos os animais desenvolveram a capacidade de ouvir os ecos e interpretá-los para orientar seu voo e navegação.

Os morcegos produzem ultrassom – sons de alta frequência – a partir da laringe e o emitem pela boca ou pelo nariz, enquanto as baleias passam o ar pelas fossas nasais para expelir vibrações através do tecido adiposo.

Curiosamente, essa mesma estratégia evoluiu em dois ambientes muito diferentes: o céu e o mar. Ainda mais surpreendente é que a ecolocalização surgiu independentemente em cada grupo e é realizada por diferentes mecanismos, mas funciona graças às mesmas mutações genéticas.

Estudos científicos demonstraram que os morcegos e as baleias sofreram as mesmas alterações no gene envolvido no processamento do som. Essa adaptação é o que permite a cada um ouvir melhor as frequências ultrassônicas utilizadas para a ecolocalização.

Não é só o homem que deixa a sua marca

Acredita-se que os ancestrais distantes dos humanos precisavam de uma maneira confiável de segurar e manipular ferramentas, e desenvolveram as impressões digitais.

É interessante que, embora as impressões digitais sejam únicas para cada um de nós, elas não são para a espécie humana. Alguns dos nossos parentes primatas, como os chimpanzés e gorilas, também os têm. No entanto, isso não é surpreendente, pois todos nós as obtivemos de nosso ancestral comum.

Há outro animal – um marsupial – que as desenvolveu por conta própria: o coala. Os coalas têm impressões digitais muito semelhantes às nossas. De maneira análoga às impressões digitais humanas, as impressões digitais nos coalas parecem exclusivas de cada indivíduo.

Estudos científicos sugerem que as impressões digitais dos coalas se desenvolveram recentemente em sua história evolutiva. Isso acontece porque a maioria dos seus parentes próximos não as possui. Pensa-se que esse surgimento seja uma adaptação para segurar e manipular a comida favorita do coala, as folhas de eucalipto.

Em resumo, seja atravessando o céu, escalando árvores, cavando a terra ou atravessando a água, os casos de evolução convergente são encontrados por toda a natureza, em muitas escalas diferentes… e não apenas no reino animal. Também podemos observar essa evolução nas plantas!