Evolução não é cega e nem aleatória: Há uma previsão na evolução

A noção agora é de que mutação e seleção interagem, levando a mutação a se tornar "tendenciosa" em direção a resultados adaptativos. Central para isso é a seleção no nível da linhagem: Linhagens bacterianas (nós conectados) mostraram-se necessárias para evoluir repetidamente entre dois estados fenotípicos. As transições mutacionais eram inicialmente não confiáveis, levando à morte da linhagem e à substituição por concorrentes mais bem-sucedidos. As linhagens sobreviventes finais desenvolveram sequências propensas à mutação em um gene-chave que sustenta os fenótipos, permitindo transições rápidas entre estados.
[Imagem: GCO/MPG (Paul B. Rainey/ Michael Barnett, MPI EvolBio)]

Antevendo a evolução futura

Pesquisadores lançaram uma nova luz sobre um dos conceitos mais debatidos na biologia: Não a evolução propriamente dita, mas a evolucionabilidade, ou seja, a capacidade de um organismo evoluir.

O trabalho forneceu a primeira evidência experimental mostrando como a seleção natural pode moldar sistemas genéticos para aumentar a capacidade futura de evolução, contestando as perspectivas tradicionais sobre os processos evolutivos.

O que está em jogo é se a seleção natural opera apenas como um processo "cego", impulsionado por mutações aleatórias, ou se, em vez disso, a evolução pode favorecer ativamente mecanismos que canalizarão mutações futuras para resultados adaptativos que melhorarão a chance de sobrevivência do organismo.

Esclarecer isso é importante porque alguns estudos recentes mostraram que as mutações no DNA não são aleatórias, o que representa uma reviravolta surpreendente na teoria da evolução por seleção natural.

Os pesquisadores conduziram um experimento de três anos com populações microbianas experimentais. Essas populações foram submetidas a um regime de seleção intenso, que exigia transições repetidas entre dois estados fenotípicos sob condições ambientais flutuantes. As linhagens incapazes de desenvolver o fenótipo necessário acabaram eliminadas e substituídas por outras bem-sucedidas, criando condições para a seleção aprimorar características adaptativas futuras no nível das linhagens.

E foi aí que veio a surpresa.

"Ao demonstrar a evolução de um locus hipermutável, nós demonstramos que a adaptação não é apenas sobre sobreviver no presente, mas também sobre refinar a capacidade de se adaptar no futuro," explicou o pesquisador Michael Barnett, do Instituto Max Planck de Biologia Evolutiva (Alemanha).

Tem havido uma tendência crescente em "dar um passo evolutivo nas teorias", com alguns cientistas defendendo que os "escritos de Darwin são a Bíblia da biologia evolutiva".
[Imagem: MPG]

Evolução com previsão

As mais de 500 mutações observadas no experimento revelaram o surgimento de um mecanismo genético hipermutável em algumas linhagens microbianas. Esse locus hipermutável, que surgiu por meio de um processo evolutivo de várias etapas, apresentou uma taxa de mutação até 10.000 vezes maior do que a da linhagem original. Isso permitiu transições rápidas e reversíveis entre estados fenotípicos por meio de um mecanismo genético semelhante aos loci de contingência das bactérias patogênicas.

"Experimentos frequentemente abrem caminho para uma nova compreensão, dissipando o mistério por meio da elucidação de detalhes mecanicistas," disse o professor Paul Rainey. "Nossas descobertas mostram que a seleção no nível de linhagens pode impulsionar a evolução de características que aumentam o potencial evolutivo, oferecendo um vislumbre fascinante de como a evolução pode ganhar o que parece ser 'previsão'."

Essa descoberta contesta a visão de longa data de que a evolução opera de modo cego em cada etapa, ou seja, sem previsão. Em vez disso, os experimentos mostram como a seleção natural pode incorporar a história evolutiva na arquitetura genética, permitindo que os organismos "antecipem" mudanças ambientais e acelerem sua adaptação.

Isto não apenas fornece insights críticos sobre a evolução de patógenos microbianos, mas também tem implicações para a compreensão dos mecanismos de adaptação em organimos mais complexos - é bom não esquecer que aplicar a teoria da evolução aos humanos é complicado.