Seleção natural

Uma forma escura da mariposa Biston betularia foi encontrada pela primeira vez na Grã-Bretanha em 1811 e, nos 150 anos seguintes, se espalhou pelas florestas cobertas de fuligem.

A mariposa Biston betularia

A mariposa Biston betularia repousa nos troncos das árvores durante o dia. Até os anos 1800, a maioria dessas mariposas na Grã-Bretanha era clara, salpicada de cinza e branco, uma forma chamada typica. Em 1811, uma forma escura, carbonaria, foi encontrada pela primeira vez na Grã-Bretanha. Nos 150 anos seguintes, a forma escura se espalhou rapidamente nas áreas onde a fumaça das fábricas havia enegrecido as árvores, enquanto a forma clara continuou mais comum nas zonas rurais sem poluição. Experimentos de cruzamento mostraram que a cor depende de um único gene, com um alelo para a forma clara e outro para a escura.

Na década de 1950, Bernard Kettlewell testou a ideia de que as aves faziam a seleção. Ele marcou centenas de mariposas claras e escuras, soltou-as em florestas e, dois dias depois, tentou capturá-las novamente com armadilhas luminosas. Nas florestas poluídas, uma proporção maior de mariposas escuras foi recapturada; nas florestas sem poluição, a proporção foi maior entre as claras. As mariposas que se confundiam com o fundo eram comidas com menos frequência. Esse mesmo padrão de escurecimento dos animais em locais poluídos, chamado melanismo industrial, também foi observado em outras espécies.

Como o laboratório funciona

O laboratório usa besouros fictícios em cinco tons, numerados de 0 (claro) a 4 (preto), sobre uma casca em um desses mesmos cinco tons. Em cada geração, a chance de sobrevivência de cada besouro é 1 − pressão × (diferença ÷ 4), sendo a diferença o número de tons que o separa da casca. Com pressão de 50 por cento sobre uma casca com fuligem (tom 4), um besouro preto tem diferença 0 e sempre sobrevive; um besouro de tom intermediário (tom 2) sobrevive em 1 − 0.5 × 2 ÷ 4 = 75 por cento dos casos; e um besouro claro sobrevive em 50 por cento dos casos. Os sobreviventes se reproduzem até a população voltar a 100 besouros. Cada filhote herda o tom do progenitor, mas pode ficar um tom mais claro ou mais escuro, com uma probabilidade igual à taxa de mutação. Os números foram inventados para ensinar, mas a lógica é a mesma das mariposas.

Faça algumas simulações. Com pressão 0, a cor não importa e nada conduz a população a um tom específico. Com pressão de 100 por cento e taxa de mutação 0, uma população sem besouros do tom adequado só pode chegar ao tom mais próximo que já possui; a seleção só pode atuar sobre a variação existente. Aumente um pouco a taxa de mutação: novos tons continuam surgindo, e a população pode se aproximar aos poucos do tom da casca. Depois, troque a casca com fuligem por uma clara e veja com que rapidez a população volta a clarear.

Tentilhões e bactérias

Na ilha de Daphne Major, em Galápagos, Peter e Rosemary Grant e seus colegas mediram tentilhões ano após ano. A altura do bico do tentilhão-terrestre-médio varia e é hereditária. Depois que um El Niño trouxe chuvas intensas, sementes pequenas e macias ficaram abundantes, e as sementes grandes e duras, consumidas pelas aves de bico grande, ficaram escassas. As aves de bico pequeno sobreviveram e se reproduziram mais; nos anos seguintes, o tamanho médio do bico na população diminuiu. Quando as sementes maiores voltaram, a partir de 1987, a tendência parou. Nenhum bico mudou durante a vida da ave; a média mudou porque algumas aves deixaram mais descendentes.

Nas bactérias, o mesmo acontece muito mais depressa. Quando um antibiótico é usado, as bactérias sem um gene de resistência morrem, e as poucas que o possuem sobrevivem e se dividem, tornando a população resistente. Experimentos mostraram que o antibiótico não provoca as mutações de resistência; a variação já existia, muitas vezes em baixa frequência. A evolução também não tem um objetivo. Uma característica vantajosa hoje pode se tornar um problema amanhã, se o ambiente mudar. A seleção natural favorece apenas o que funciona no lugar e no momento em que o organismo vive. O acaso também conta: uma mariposa perfeitamente camuflada ainda pode ser atingida por um galho que cai. A seleção diz respeito a médias entre muitos indivíduos.