EVOLUÇÃO EM 5 MINUTOS

A HISTÓRIA DE "A ORIGEM DAS ESPÉCIES"

Durante minha viagem no Beagle, impressionaram-me profundamente os grandes animais fósseis cobertos por armaduras semelhantes às dos tatus atuais que descobri na formação Pampeana [na Argentina]; em segundo lugar, o modo como espécies animais semelhantes se substituem umas às outras à medida que se procede para o sul ao longo do continente; e, em terceiro lugar, o aspecto sul-americano da maior parte das espécies do arquipélago de Galápagos, e especialmente o modo como diferem elas ligeiramente em cada ilha do arquipélago, apesar de nenhuma das ilhas parecer muito antiga no sentido geológico.

Era evidente que fatos como esses, bem como muitos outros, só podiam ser explicados supondo-se que as espécies se modificam gradualmente; e este assunto me obcecou. Era, porém, igualmente evidente que nem a ação das condições ambientais nem a vontade dos organismos (especialmente no caso das plantas) podiam explicar os inúmeros casos em que organismos de todos os tipos se encontram perfeitamente adaptados aos seus hábitos de vida - por exemplo, as adaptações de um pica-pau ou de uma perereca para treparem nas árvores, ou as de uma semente que se propaga por meio de ganchos ou plumas. Tais adaptações sempre me impressionaram muito e parecia-me quase inútil tentar demonstrar, por provas indiretas, que as espécies se modificaram, antes que essas adaptações pudessem ser explicadas.

Depois da minha volta à Inglaterra, pareceu-me que, talvez, fosse possível lançar-se alguma luz sobre o assunto seguindo o exemplo de Lyell, quanto à geologia, isto é, colhendo todos os fatos de qualquer modo relacionados com a variação dos animais e das plantas, tanto no estado doméstico como na natureza. Abri meu primeiro caderno de notas em julho de 1837. (...) Logo percebi que a seleção era a pedra fundamental do sucesso que o homem tem obtido na obtenção de raças úteis de animais e plantas. Mas o modo pelo qual a seleção podia aplicar-se a organismos que vivem no estado natural permaneceu, por certo tempo, um mistério para mim.

Em outubro de 1838, isto é, quinze meses depois de iniciada minha pesquisa sistemática, aconteceu-me de ler, por diversão, o livro de Malthus sobre População, e, estando bem preparado, por continuadas observações, para apreciar a importância da luta pela existência, que ocorre por toda parte, imediatamente ocorreu-me que, sob tais circunstâncias, as variações favoráveis tenderiam a ser preservadas e as desfavoráveis destruídas. Disto resultaria a formação de novas espécies. Assim, portanto, tinha eu, finalmente obtido uma teoria em que trabalhar; mas, ansioso por evitar idéias preconcebidas, resolvi não escrever por algum tempo nem mesmo o mais breve resumo dela. Em junho de 1842 permiti-me, pela primeira vez, a satisfação de escrever a lápis, em 35 páginas, um sumário muito breve da minha teoria; e durante o verão de 1844 ampliei-o num trabalho de 230 páginas, que passei a limpo e ainda possuo.

(...) No começo de 1856, Lyell aconselhou-me a escrever meus pontos de vista por inteiro e comecei imediatamente a fazê-lo, numa escala três ou quatro vezes maior do que a que adotei depois, no meu livro sobre A origem das espécies; e, assim mesmo, tratava-se apenas de um resumo do material que eu havia coletado; chegei, assim, à metade do trabalho. Mas meus planos ruíram quando, no começo do verão de 1858, o Sr. Wallace, então no arquipélago malaio, remeteu-me um ensaio sobre a tendência das variedades de se afastarem indefinidamente do tipo original; esse ensaio continha uma teoria exatamente igual à minha. O Sr. Wallace, exprimia o desejo de que eu mandasse seu trabalho para Lyell ler, caso o achasse bom. Lyell e Hooker me solicitaram que publicasse um resumo do meu manuscrito e um carta a Asa Gray datada de 5 de setembro de 1857, juntamente com o ensaio de Wallace. As circunstâncias que me fizeram concordar com essa proposta estão explicadas no Journal of the Proceedings of tha Linnean Society, 1858, página 45. De início eu não estava querendo concordar, pensando que o Sr. Wallace poderia achar tal atitude injustificável, pois, na ocasião, eu não sabia quanto era ele nobre e generoso. O extrato do meu manuscrito e a carta a Asa Gray não tinham sido feitos com intenção de publicar e estavam mal escritos. Mas o ensaio do Sr. Wallace estava admiravelmente redigido e muito claro. Não obstante, nossa produção conjunta despertou muito pouca atenção. A única notícia publicada a respeito, que me lembre, foi a do Prof. Haughton, de Dublin, cujo veredicto era que todas as novidades do trabalho estavam erradas e o que estava certo era velho. Isso mostra a necessidade de que qualquer idéia nova seja explicada detalhadamente para que chame a atenção do público.

Em setembro de 1858 comecei a trabalhar, seguindo o conselho de Lyell e Hooker, num volume sobre a transmutação das espécies, mas fui freqüentemente interompido por minha saúde precária. [...] Resumi o manuscrito, que começara em muito maior escala em 1856, e completei o volume na mesma escala reduzida. Isso me custou treze meses e dez dias de trabalho árduo. Foi publicado com o título de A origem das espécies, em novembro de 1859. Embora considravelmente aumentado e corrigido nas edições posteriores, manteve-se substancialmente o mesmo livro. Ele é, sem dúvida, o principal trabalho de minha vida.

DARWIN, C. Autobiography of Charles Darwin. Londres: Watt & Co., 1929. Frota-Pessoa, O. Biologia, Ensino Médio - Vol. 3, Scipione, 2006.

A SÍNTESE DE PROTEÍNAS

A síntese de proteínas é esquematizada de uma maneira bastante simplificada na figura abaixo:

Note que, no esquema A, o ribossomo está deslizando da esquerda para a direita sobre a fita de RNAm. Ele sempre abrange dois códons. O RNAt com o anticódon UGG está ligado à cadeia de aminoácidos. Um segundo RNAt com o anticódon UUU, encaixa-se no códon AAA do RNAm, e está trazendo o aminoácido fenilalanina (quadradinho). Entre o aminoácido "bolinha" e o "quadradinho", forma-se uma ligação peptídica.

Observe agora o esquema B, que mostra o que ocorre na seqüência. A ligação peptídica entre os aminoácidos completou-se, e a cadeia polipeptídica foi acrescida de um aminoácido. O transportador "UGG" desliga-se da cadeia de aminoácidos e volta para o citoplasma, podendo buscar novo aminoácido "bolinha". A proteína em formação está, agora, ligada ao transportador com o anticódon UUU. O ribossomo deslizou para a direita, abrangendo um novo códon do RNAm: GUA. O transportador com anticódon CAU, o único que pode se encaixar, está trazendo um aminoácido "losango", e o penúltimo transportador (UUU) se desligará. o ribossomo deslizará para a direita, abrangerá mais um códon, e assim por diante.

A cada códon que o ribossomo abrange, é acrescentado um aminoácido específico à proteína em crescimento. Quando o ribossomo tiver percorrido todo o mensageiro, toda a mensagem terá sido lida, e a proteína estará pronta. O ribossomo desliga-se, então, do RNAm. A mesma fita de RNA pode, evidentemente, ser lida por vários ribossomos, cada um dos quais percorrendo exatamente o mesmo caminho do anterior; assim, cada um deles fará uma molécula de proteína exatamente igual.

Fonte: Biologia, César e Sezar, Volume 1,pág. 258, 8a edição, Editora Saraiva, 2005.

O CÓDIGO GENÉTICO

O DNA no núcleo celular controla toda a síntese protéica. Esse controle é realizado por intermédio de moléculas de RNA que foi produzido pelo DNA e posteriormente migrou para o citoplasma.

Uma sequência de bases de DNA condiciona a síntese de uma sequência de bases de RNA que, por sua vez, condiciona a síntese de uma sequência de aminoácidos, que são as unidades fundamentais das proteínas.

A correspondência entre DNA e RNA se dá base por base: quando no DNA há adenina, no RNA entra uracila; timina no DNA corresponde-se com a adenina no RNA; citosina no DNA liga-se à guanina no RNA e quando há citosina no DNA, no RNA a base correspondente é a guanina.

Agora, cada trinca de nucleotídeos do RNA corresponde a um aminoácido específico de proteína. A sequência UCC de um RNA, por exemplo corresponde ao aminoácido serina de uma proteína e a sequência de nucleotídeos ACA à treonina.

À cada trinca de bases de DNA ou de RNA chamamos códon e à essa correspondência que existe entre um códon de DNA, um códon de RNA e um aminoácido, é que chamamos código genético.

TIPOS DE RNA

Três tipos de RNAs participam ativamente da síntese de proteína nos seres vivos:

• RNA mensageiro (RNAm);
• RNA transportador (RNAt);
• RNA ribossômico (RNAr).

RNA mensageiro (RNAm) - É sintetizado pelo DNA, durante a transcrição. Uma vez formado, migra para o citoplasma, onde associa-se aos ribossomos para atuar como molde na orientação da síntese de proteínas.

RNA transportador (RNAt) - Produzido também no núcleo celular, é formado por uma pequena cadeia de nuclotídeos dobrada sobre si mesma. É dotado de uma região específica para cada aminoácido e outra para se ligar à molécula de RNAm. Após formado, migra para o citoplasma, onde atua capturando moléculas de aminoácidos e transportando-os para o RNAm para a síntese de proteínas. Existe pelo menos um RNAt para cada aminoácido.

RNA ribossômico (RNAr) - Dotado de cadeia mais longa, origina-se em regiões do cromossomos relacionadas com o nucléolo. Ao migrar para o citoplasma, associa-se a proteínas, formando os ribossomos. Tem função, juntamente com o RNAm, na orientação da síntese protéica.

AS PRIMEIRAS FORMAS DE VIDA NA TERRA - HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Como os primeiros seres vivos surgiram na Terra? Na tentativa de responder a esta pergunta, surgiram várias hipóteses. A hipótese mais aceita atualmente que tenta explicar como os primeiros seres vivos surgiram na Terra é a hipótese heterotrófica, que supõe que os primeiros seres teriam sido heterótrofos, seriam relativamente simples e teriam surgido através de uma lenta evolução da matéria inanimada, sob as condições especiais da Terra primitiva.

Em 1953, Stanley Miller, na época um estudante ainda, construiu um aparelho em que juntou metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, tentando reconstituir as condições da atmosfera primitiva da Terra. Submeteu todos esses gases a descargas elétricas de alta intensidade, simulando os raios das tempestades que deveriam ser extremamente frequentes na época da formação do planeta. Após alguns dias, observou a formação de uma borra no fundo do aparelho, indicando o acúmulo de substâncias orgânicas e após análise verificou a presença de vários aminoácidos, as unidades que formam as proteínas.

Em 1957, Fox, baseando-se nos experimentos de Miller, conseguiu sintetizar proteínas. E, posteriormente, Calvin, bombardeando os gases primitivos com radiações altamente energéticas, obteve, entre outros compostos, carboidratos.

Todos esses experimentos demonstraram a possibilidade de formação de compostos orgânicos antes do surgimento da vida na Terra.

Após formados na atmosfera, esses compostos orgânicos devem ter se precipitado para os mares primitivos. Dessa maneira, lenta e gradual, os mares primitivos foram ficando cada vez mais concentrados de substâncias orgânicas e inorgânicas, transformando-se numa espécie de "sopa química". Como a maioria das moléculas orgânicas são insolúveis em água, formam nesse solvente pequenos aglomerados que podem flutuar ou sedimentar-se no fundo. Esses aglomerados coloidais foram observados por Oparin, que os denominou coacervados. Quando proteínas são colocadas em água, a ionização dos grupos ácido e amina dos aminoácidos atraem outras moléculas, inclusive moléculas de água, que se organizam ao redor da proteína, envolvendo-a, constituindo uma película isolante que separa o aglomerado proteico do solvente, formando um sistema químico, bem diferente do meio externo.

Os coacervados poderiam ter se difundido nos mares primitivos, e ao longo dos milênios, englobado substâncias orgânicas e inorgânicas, dando condições para o surgimento de sistemas cada vez mais complexos em seu interior.

Para continuar realizando as inúmeras reações químicas que deveriam ocorrer no seu interior, os coacervados precisariam de uma fonte de energia, que deveria vir da fermentação de carboidratos, obtidos na "sopa orgânica" dos mares primitivos. Certas proteínas do interior dos coacervados poderiam atuar como enzimas no processo fermentativo.

De alguma forma, ainda desconhecida pela ciência, surgiram os primeiros nucleotídeos, que se organizaram formando os primeiros ácidos nucleicos. Aí, então, os coacervados passaram a ter um "centro de comando". Tornaram-se sistemas auto-suficientes, capazes de auto-regulação e autoduplicação, constituindo as primeiras formas de vida, ainda que muito rudimentares, a viver na Terra.

A MOLÉCULA DE RNA

O RNA, assim como o DNA, também é um polímero de nucleotídeos, ou seja uma longa fita de nucleotídeos ligados entre si, mas enquanto o DNA é formado por duas fitas ligadas entre si por pontes de hidrogênio, o RNA é sempre formado por apenas um filamento.

Os nucleotídeos do RNA, também possuem diferenças em relação aos do DNA. A pentose do RNA é sempre a ribose e as bases nitrogenadas podem ser a adenina, a citosina, a guanina ou a uracila.

Uma das características do DNA é, além da capacidade de autoduplicação, o poder de sintetizar moléculas de RNA.

O DNA, ao produzir uma molécula de RNA, transmite a ela uma mensagem química que comandará a síntese de uma determinada proteína no citoplasma celular.

Resumindo: o DNA produz RNA e o RNA comanda a fabricação de proteínas e enzimas.