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Trocado por miúdos Alexandra Sá Pinto, Alexandre Quintanilha, Alice Vieira, A. M. Galopim de Carvalho, António Mega Ferreira, António Piedade, Carlos Fiolhais, Carmen Dolores, Constança Providência, Desi‑ dério Murcho, Edite Estrela, Fernando Catarino, Francisco Pinto Balsemão, George Stilwell, Irene Flunser Pimentel, J. Pinto da Costa, João Canijo, João César das Neves, João Dória Nóbrega, João Fernandes, João Ferreira do Amaral, Jorge Buescu, Jorge de Oliveira e Sousa, José Afonso Furtado, José Barata‑Moura, Laura Ferreira dos Santos, Luciano Amaral, Luciano Carvalho Marmelada, Luís Azevedo Rodrigues, Luís Portela, Manuel Paiva, Maria da Assunção A. Esteves, Mário Cordeiro, Miguel Godinho Ferreira, Miguel Peres Correia, Nuno Lobo Antu‑ nes, Paulo Maurício, Pedro Veiga, Pedro Viterbo, P.e Peter Stilwell, Rita Campos de Carvalho, Teresa Costa Santos, Teresa Lago, Teresinha Simões Publicado em Portugal por Porto Editora, Lda. Divisão Editorial Literária – Lisboa E‑mail:
[email protected] © 2013, Os Autores e Porto Editora, Lda. Edição: Isabel Castro Silva Capa e ilustrações: João Pedro Lam Fotografias dos autores em crianças: © Os Autores 1.a edição: outubro de 2013 Reservados todos os direitos. Esta publicação não pode ser reproduzida, nem transmitida, no todo ou em parte, por qualquer processo eletrónico, mecânico, fotocópia, gravação ou outros, sem prévia autorização escrita da Editora.
Este livro respeita as regras do Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa.
Distribuição Porto Editora, Lda. Rua da Restauração, 365 4099‑023 Porto | Portugal www.portoeditora.pt
Execução gráfica Bloco Gráfico, Lda. Unidade Industrial da Maia. Dep. Legal 000000/00 ISBN 978-972-0-04479-2
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Dizem que evoluímos dos macacos. É verdade? A resposta mais curta e direta é esta: os atuais macacos e nós, os seres humanos, temos um antepassado comum. Dizer que descendemos dos macacos atuais seria o mesmo que afirmar que eu descendo do meu primo ou que o meu primo descende de mim. O que obviamente não é verdade, mas é verdade que eu e o meu primo temos avós em comum. Se conseguíssemos traçar a nossa árvore genealógica até muito tempo atrás, verificaríamos que os nossos antepas‑ sados nem sempre tiveram a mesma aparência que os seres humanos atuais. Se recuássemos até há aproximadamente 5,5 milhões de anos, encontraríamos o «avô» que partilha‑ mos com os chimpanzés, um símio que seria diferente quer de nós, quer dos chimpanzés atuais. Recuando ainda mais na nossa árvore genealógica, até há cerca de 55 milhões de anos, encontraríamos o «avô» de todos os primatas. E ainda mais para o passado, há 3,5 mil milhões de anos, encontraríamos o «avô» que partilhamos com todos os seres vivos, uma bacté‑ ria. Mas porque é que tivemos ancestrais tão diferentes do que somos atualmente? A resposta a esta pergunta é-nos for‑ necida pela Teoria Evolutiva. A Teoria Evolutiva é uma teoria científica que explica que todas as espécies de seres vivos se alteram ao longo do tempo. As várias gerações têm semelhanças entre si, mas não são cópias exatas dos seus pais – chama-se a isto descendência
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com modificação. De facto, ao longo do tempo vão surgindo alguns indivíduos que têm características, ou combinações de características, diferentes das dos restantes membros da sua espécie. Os indivíduos cujas características lhes permitem sobreviver melhor num dado meio ambiente dizem-se mais bem adaptados a esse meio e tendem assim a deixar mais filhos que serão portadores das características dos pais. Os indiví‑ duos mais mal adaptados terão menos hipóteses na luta pela sobrevivência e, portanto, menos hipóteses de deixar descen‑ dentes. Desta forma, as características que conferem maior capacidade de sobrevivência num dado meio vão-se tornando cada vez mais frequentes ao longo das gerações, um processo que Charles Darwin e Alfred Russel Wallace descreveram e designaram seleção natural. Ao longo de milhares de anos, este processo, associado a variações devidas apenas ao acaso, resultou na formação de novas espécies. Mas voltando à questão.
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Se perguntarmos se descendemos dos atuais macacos ou mesmo dos chimpanzés, a resposta é não. Os chimpanzés, tal como os macacos ou o lobo, a foca ou o pinheiro, têm uma história evolutiva própria, uma parte da qual é totalmente independente da do Homem. Mas podemos dizer que somos mais aparentados com os chimpanzés atuais do que com o lobo, a foca ou o pinheiro. Isto porque o último ancestral comum que partilhamos com os chimpanzés é bastante mais recente do que os ancestrais que partilhamos com as restan‑ tes espécies. Pensa na tua família: se te perguntarem se estás mais próximo, em termos familiares, do teu primo ou do teu irmão, a resposta só pode ser uma: estás mais próximo do teu irmão. Porquê? Porque tu e o teu irmão partilham um pai e uma mãe, enquanto os antepassados que partilhas com os teus primos – os teus avós maternos ou paternos – se encon‑ tram mais distantes na vossa árvore genealógica. Porque é que se diz que os humanos há bastantes anos eram parecidos com macacos? Na realidade, os humanos continuam a ser parecidos com os macacos. Ora pensa lá, com quem achas que somos mais parecidos, com um chimpanzé ou com um gato? E será que somos mais parecidos com um peixe ou com uma salaman‑ dra? Claro que somos mais parecidos com um chimpanzé do que com um gato. Mas somos mais parecidos com um gato do que com uma salamandra, com a qual, no entanto, nos parecemos mais do que com um peixe. Mas porquê? A resposta está outra vez na árvore da nossa família. Se recuássemos no tempo na árvore da nossa família, encontra‑ ríamos primeiro o «avô» que partilhamos com os chimpanzés. Continuando a recuar, encontraríamos o «avô» que partilha‑ mos com o gato. Ainda há mais tempo, encontraríamos o «avô» que partilhamos com a salamandra. E só recuando
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muito mais tempo ainda, encontraríamos o «avô» que parti‑ lhamos com o peixe. Agora pensa nas famílias que tu conhe‑ ces: quem tem geralmente mais parecenças, dois irmãos ou dois primos afastados? Quando observamos todas as caracte‑ rísticas (mesmo as que não se veem, como o tipo de sangue ou a informação do ADN), dois irmãos são mais parecidos do que dois primos afastados. Isto porque, como já vimos, dois irmãos partilham ancestrais comuns mais próximos de si (os pais) do que os que partilham com os seus primos. Da mesma forma, as espécies com um ancestral comum mais recente partilham mais características. De facto, é com base na análise de todas as característi‑ cas das espécies (incluindo o seu ADN, que é uma espécie de livro de receitas que todos temos e que, juntamente com o meio em que vivemos, determina as nossas características) que os biólogos conseguem determinar a árvore da vida, uma árvore genealógica que liga todos os seres vivos. Depois de se determinar qual é a árvore da vida mais provável para um determinado grupo de espécies, é possível avançar hipóteses sobre quando (e por vezes onde) terá vivido o seu ancestral comum e quais as características que julgamos que este pos‑ suía. Para testar estas hipóteses e perceber melhor a história da vida na Terra, os paleontólogos estudam os fósseis, que são vestígios deixados pelos seres vivos do passado. Estes vestígios são como os fotogramas tirados mais ou menos ao acaso ao longo de um filme – neste caso, o filme da evolução das espécies. Quando analisados em conjunto, os fotogramas permitem-nos reconstituir toda a história do filme. Um dos exemplos mais conhecidos é o aparecimento dos primeiros tetrápodes, um grupo de animais que têm quatro membros, como nós, as aves ou os lagartos, entre muitos outros. A diferença na forma do esqueleto, como ter mãos e pés, carrega uma importante história evolutiva, desde os peixes até aos animais como nós. Em 2007, os biólogos demonstra‑ ram que os genes necessários à formação dos dedos das mãos
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e dos pés dos tetrápodes têm uma história que remonta há 360 milhões de anos, ou seja, antes de os animais terem começado a invadir os ambientes terrestres. Este estudo mostrou que o património genético necessário está presente em peixes atuais, como o Polyodon spathula. As investigações paleontológicas em exemplares de transição morfológica entre peixes e animais com verdadeiros membros locomoto‑ res deixavam em aberto a possibilidade de esta revolução evo‑ lutiva se ter dado de uma forma rápida em termos de tempo geológico. No entanto, o Polyodon revelou que o património genético que permitiu o aparecimento de verdadeiras patas é mais antigo do que se supunha, estando já presente nos ante‑ passados que partilhamos com este peixe. Atualmente, conhecemos vários fotogramas do filme evo‑ lutivo que conta a história das alterações morfológicas que ocorreram desde os animais com barbatanas até aos animais com verdadeiros membros locomotores. Conheciam-se já alguns fotogramas da parte mais inicial do filme – os peixes fósseis Eusthenopteron e Panderichthys – e outros retirados de uma parte mais recente da ação – os anfíbios fósseis como Acanthostega e Ichthyostega. Recentemente foi descoberto mais um fotograma: o peixe fóssil Tiktaalik, que apresenta uma mistura de características morfológicas antigas e moder‑ nas, no trajeto evolutivo para o aparecimento de verdadeiras mãos e pés. Tal como neste exemplo, a Ciência combina a análise das características das espécies atuais com as encontradas no registo fóssil para determinar com maior confiança qual a árvore da vida mais provável e quais as características dos nossos antepassados. Foi assim que descobrimos que o mais antigo antepassado de todos os primatas (grupo que nos inclui, bem como aos chimpanzés, gorilas, orangotangos ou mesmo aos társios) foi um animal que viveu há cerca de 55 milhões de anos no que é hoje a China. O Archicebus achilles, nosso parente há muito, muito tempo, não pesava mais de 30
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gramas, e sabemos, pelas características do seu esqueleto e dentição, que era um animal insetívoro que vivia nas árvores. Apesar de ser bastante diferente dos seres humanos ou mesmo de outros primatas atuais, os paleontólogos conse‑ guiram identificar no fóssil do Archicebus características que ele partilha connosco e com outras espécies de primatas atuais. Ainda que estas características comuns garantam que ele era um antepassado comum a nós e aos társios, o Archice‑ bus era também bastante diferente. Tudo isto por causa da evolução que Darwin definiu como descendência com modificação. Na História dizem que viemos dos macacos, ou seja, evo‑ luímos. Porque é que os macacos já não evoluem? Para percebermos a evolução das espécies, temos de pensar que todos os ecossistemas da Terra estão em constante mudança. Não só agora, mas também no passado. Ao longo da história geológica do planeta, o clima e as temperaturas do ar e dos oceanos mudaram por diversas vezes de forma drástica. Também os continentes mudaram de posição, afe‑ tando e fazendo variar ao longo dos tempos a localização, a intensidade, a temperatura e a direção das correntes maríti‑ mas. Por vezes, estas alterações ocorreram de forma lenta e progressiva. Noutros casos são bruscas, como a que se verifi‑ cou no mar Mediterrâneo. Há 5,96 milhões de anos, devido ao encerramento do atual estreito de Gibraltar, o mar Medi‑ terrâneo secou totalmente e transformou-se num deserto; mas, há cerca de 5,3 milhões de anos, e em apenas dois anos (menos do que um piscar de olhos em tempo geológico), vol‑ tou a encher, atingindo níveis de água próximos do atual. As espécies estão assim constantemente expostas a mudanças do meio ambiente, causadas quer por alterações geológicas, quer pelo aparecimento ou evolução de novas
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espécies. Estas mudanças constantes podem pôr em causa a sua sobrevivência: aquelas que não evoluem acabam por se extinguir. De facto, a árvore da vida está repleta de espécies extintas, e as espécies atuais constituem uma pequeníssima parte das que evoluíram e se adaptaram, sobrevivendo às constantes alterações do meio. Podemos pensar, por exem‑ plo, nos dinossauros, cujas espécies se extinguiram na sua grande maioria há 65 milhões de anos. No entanto, um pequeno grupo de dinossauros divergiu dos restantes muito antes desta extinção e conseguiu adaptar-se a novas condi‑ ções, diversificando imenso e dando origem ao grupo que hoje chamamos Aves. Portanto, todas as espécies atuais têm evoluído conti‑ nuamente. Os primatas não constituem exceção a esta regra. Se recuarmos cerca de 5,5 milhões de anos, encontramos o ancestral comum entre o ser humano e os chimpanzés, obvia‑ mente diferente destas duas espécies. Alguns descendentes deste ancestral comum foram evoluindo e originaram a nossa espécie, bem como outras espécies de hominídeos, entre‑ tanto extintas por não se terem conseguido adaptar. Uma delas, o Homem de Neanderthal (Homo neanderthalensis) coexistiu com o Homo sapiens, tendo-se extinguido há apro‑ ximadamente 28 mil anos. Alguns estudos sugerem que, antes disso, terão hibridado com a nossa espécie, um evento que ficou registado nos genes que nos deixaram. Mas essa é outra história… Noutro ramo desta árvore genealógica, encontramos os descendentes que originaram os atuais chimpanzés: o género Pan. Neste grupo, várias espécies foram surgindo ao longo do tempo, cada uma adaptada a determinadas condições de vida. Ao contrário do ramo dos hominídeos, porém, mais do que uma espécie conseguiu evoluir e sobreviver até aos dias de hoje. De facto, existem duas espécies de chimpanzés atual‑ mente: o chimpanzé comum (Pan troglodytes) e o bonobo ou chimpanzé-pigmeu (Pan paniscus). Estima-se que o ancestral
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comum destas duas espécies tenha vivido há cerca de 1 milhão de anos. Ao longo de diversas gerações, os seus descendentes foram-se diferenciando, ou seja, tornaram-se diferentes da espécie que lhes deu origem e diferentes entre si. Esta evolu‑ ção – por vezes causada pela sobrevivência dos indivíduos mais bem adaptados ao meio em constante mudança em que viviam e outras vezes apenas devida ao acaso – originou as duas espécies de chimpanzés atuais, que, embora se distin‑ gam em apenas 0,4% do seu ADN, são bastante diferentes em termos de fisionomia e de comportamento. Assim, é como se os nossos ancestrais se tivessem despe‑ dido dos ancestrais do chimpanzé há milhões de anos e tivessem seguido caminhos diferentes numa viagem pela sobrevivência no planeta. Nenhum destes grupos parou de caminhar, apenas seguiu caminhos diferentes. E, apesar de diferentes, nenhum dos caminhos evolutivos trilhados pelas espécies atuais (desde as bactérias à baleia-azul) é melhor do que o outro, uma vez que todos foram eficazes, assegurando a sobrevivência dessas espé‑ cies até aos nossos dias. Luís Azevedo Rodrigues e Alexandra Sá Pinto
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Alexandra Sá Pinto Alexandra Sá Pinto cresceu nas belíssimas encostas da serra do Montemuro, nascendo aí a sua pai‑ xão pela Biologia. Foi nessa área que se licenciou pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, onde também se doutorou com uma tese sobre a evolução e a formação de novas espécies. Foi formadora de professores, sócia fundadora da Associação Portu‑ guesa de Biologia Evolutiva, inte‑ grando o Núcleo de Educação e Ensino da Evolução, que visa ensi‑ nar os princípios da evolução à sociedade e dar a conhecer as suas aplicações e implicações no nosso dia a dia. É investigadora no Cen‑ tro de Investigação em Biodiversi‑ dade e Recursos Genéticos, onde, a par da sua investigação, organiza e participa em projetos de divulga‑ ção científica para alunos do 1.° ciclo e para o público em geral. Tem duas filhas, traquinas e curio‑ sas, que a deixam deslumbrada à medida que exploram e tentam perceber o mundo.
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Luís Azevedo Rodrigues Nascido em Aveiro, em 1971, Luís Azevedo Rodrigues é diretor exe‑ cutivo do Centro Ciência Viva de Lagos, professor do ensino secun‑ dário e formador de professores. Doutorou‑se em Paleontologia pela Universidad Autónoma de Madrid, foi investigador associado do Museu Nacional de História Natural, fez investigação em mais de quinze museus em todo o mundo e trabalhos de campo na Patagónia argentina, em Portugal, Espanha e China. Como divulga‑ dor de ciência, é autor do blogue premiado Ciência ao Natural e de vários artigos para diferentes jor‑ nais nacionais.
O Luís no primeiro dia de escola, fotogra‑ fado pelo pai, Daniel Rodrigues
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pergunta grandes
na te peque s de ge n
Alexandra Sá Pinto Alexandre Quintanilha Alice Vieira A. M. Galopim de Carvalho António Mega Ferreira António Piedade Carlos Fiolhais Carmen Dolores Constança Providência Desidério Murcho Edite Estrela Fernando Catarino Francisco Pinto Balsemão George Stilwell Irene Flunser Pimentel J. Pinto da Costa João Canijo João César das Neves João Dória Nóbrega João Fernandes João Ferreira do Amaral Jorge Buescu
Jorge de Oliveira e Sousa José Afonso Furtado José Barata‑Moura Laura Ferreira dos Santos Luciano Amaral Luciano Carvalho Marmelada Luís Azevedo Rodrigues Luís Portela Manuel Paiva Maria da Assunção A. Esteves Mário Cordeiro Miguel Godinho Ferreira Miguel Peres Correia Nuno Lobo Antunes Paulo Maurício Pedro Veiga Pedro Viterbo P.e Peter Stilwell Rita Campos de Carvalho Teresa Costa Santos Teresa Lago Teresinha Simões
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