O que Dawkins não sabia: em busca de uma Teoria Estendida da Evolução

O biólogo britânico Richard Dawkins é reverenciado mundialmente como um dos grandes pensadores contemporâneos da teoria da evolução. Ele, junto com o finado paleontólogo norte-americano Stephen Jay Gould (1942-2002), provavelmente está entre os autores mais lembrados pela opinião pública quando se fala sobre o maior espetáculo da Terra, a evolução das espécies. Para muitos, as palavras de Dawkins a esse respeito constituem o estado da arte da teoria evolutiva. A idéia desenvolvida por ele no seu “The Selfish Gene” (“O gene egoísta”), originalmente publicado em 1976, ainda funciona como principal referência para a discussão sobre os níveis de seleção e o genecentrismo do processo evolutivo.

No entanto, como se descobre ao se estudar os desenvolvimentos das ciências biológicas nas últimas décadas, o escopo da obra de Dawkins talvez apenas arranhe a complexidade inerente da evolução orgânica e de seus processos multi-facetados. O título dessa postagem foi uma provocação do aluno de Graduação em Biologia da UFABC, Vinícius Parajara, um dos participantes do projeto "Leituras no Laboratório de Sistemática e Diversidade (LSD)", em que reservamos algumas horas semanais para trocar idéias e aprender um pouco mais a respeito de padrões e processos do mundo biológico. Muito do que Dawkins não mostra em seus livros é tema da assim chamada Teoria Estendida da Evolução.




Como é sabido, a teoria da evolução de Charles Darwin e Alfred R. Wallace rompeu definitivamente com a visão estática do mundo natural ainda em voga no século XIX. Sua grande reviravolta conceitual foi a proposição de um mecanismo que desse conta das causas dos designs adaptativos da vida sem recorrer a uma explicação teológica – a seleção natural, definida como reprodução diferencial a partir da presença de atributos herdáveis que confiram alguma vantagem aos seus portadores e que, portanto, terão sua representatividade aumentada nas gerações seguintes. Desde então, a seleção natural tem sido considerada a principal força motriz produtora de ordem biológica, tal como defendido pelos proponentes da teoria sintética da evolução. Autores como Ernst Mayr, George G. Simpson, Theodosius Dobzhansky e Julian Huxley ampliaram a proposta original de Darwin e Wallace à luz da genética de populações e do conceito biológico de espécie, rechaçando a herança dos caracteres adquiridos e enfatizando o gradualismo do processo evolutivo.

É certo que não podemos negar que a seleção natural seja a responsável por grande parte complexidade adaptativa encontrada entre os sistemas orgânicos. Mas há discordâncias quanto ao seu verdadeiro papel. Para Stephen Jay Gould e Richard Lewontin, sempre se pode construir explicações adaptativas, partindo de cenários selecionistas, para explicar a origem dos atributos orgânicos (isso foi discutido nesse blog na postagem “Gould, ultra-darwinismo e falsas medidas”). Esse selecionismo estrito perpassa toda a obra de Richard Dawkins – Niles Eldredge, paleontólogo e proponente, com S.J. Gould, da teoria do equilíbrio pontuado, considera o autor de “O relojoeiro cego” um ultra-darwinista por excelência. Em seu livro “Reinventing Darwin”, de 1995, Eldredge define os ultra-darwinistas como aqueles que assumem a seleção natural como processo evolutivo fundamental. Sua visão é darwiniana: seleção natural é competição entre membros da mesma espécie pelo sucesso reprodutivo (o título completo da obra-magna de Darwin é “Sobre a origem das espécies por meio da seleção natural ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida”). Como fica claro na leitura do "Gene egoísta", os ultra-darwinisitas veem qualquer competição (por alimento, espaço ou quaisquer outros tipos de recursos), como algo que não passa de uma subcategoria da competição real que é aquela por sucesso reprodutivo. Isso vale para Dawkins porque sua argumentação se baseia na tese de que são os genes, e não os organismos em si, que “lutam” entre si na tentativa de deixar o maior número de cópias de si mesmos na descendência.

O que convém não é questionar sua validade enquanto hipótese explicativa mas sim perguntar se seria a seleção natural, por si só, suficiente para explicar toda a evolução orgânica. Apenas uma visão selecionista é capaz de definir como a vida evolui? Desde que Mayr e companhia criaram a revista Evolution (The International Journal of Organic Evolution), em 1946, com o objetivo de divulgar as propostas da teoria sintética, muitas vozes se levantaram para responder negativamente a esse questionamento. Para esses autores, a visão da teoria sintética da evolução está incompleta e necessita incorporar outros processos além da seleção natural, da genética de populações e da especiação geográfica alopátrica para explicar a origem e diversificação dos organismos. Isso conferiria ao pensamento evolutivo um pluralismo explicativo tal como Darwin sugeriu em seu livro seminal.

Deve-se questionar, por exemplo, se existe uma única unidade de seleção – indivíduos, populações, espécies, grupos, genes – ou se uma perspectiva múltipla é a mais correta. O conceito de auto-organização, que é o processo pelo qual emergem espontaneamente padrões estruturais de interações de subcomponentes, também deve ser levado em conta, visto que atua em diferentes sistemas e níveis de organização biológica. Para autores como o biólogo teórico Stuart Kauffman, do Instituto Santa Fé (EUA), a evolução, mais que um ‘mecanismo’ gerador de ordem, seria um processo oriundo das propriedades auto-organizadoras intrínsecas da natureza.

Outro dos pontos diz respeito à convergência evolutiva e importância das homologias profundas (comentadas aqui na postagem “Homologias”). A descoberta dos genes Hox e de genes mestres relacionados à arquitetura corporal fez ruir a idéia de que cada novidade evolutiva apareceria apenas com o surgimento de um novo gene. Não somente há genes homólogos, como os caminhos para as adaptações evolutivas podem não ser tantos quanto se postulava. Pax-6 (formação de olhos), distal-less (projeções corpóreas tais como membros e apêndices locomoveres), tinman (bombas circulatórias) são exemplos conhecidos de genes que interconectam soluções adaptativas semelhantes para grupos distantes filogeneticamente. Nesse sentido, a evolução é mais um processo de bricolagem do que propriamente de engenharia. A questão da convergência é um problema central da busca de vidas em outros planetas – podemos esperar que a vida extraterrestre repita as mesmas soluções encontradas pelos organismos do nosso planeta? Um pouco sobre isso foi discutido anteriormente nesse espaço, na postagem “Sobre Darwinismo Universal e vida extraterrestre”.

A biologia evolutiva do desenvolvimento (que se convencionou abreviar de evo-devo), partindo do pressuposto que há muito mais compartilhamento genético entre os organismos do que a biologia tradicional aceita, traz à tona a o papel ainda pouco compreendido dos mecanismos de herança epigenéticos na evolução. Segundo as biólogas Eva Jablonka e Marion Lamb em seu livro de 2005 “Evolution in Four Dimensions”, já traduzido no Brasil, grande parte das diferenças existentes entre células especializadas é epigenética, não genética. As células do corpo humano, por exemplo, têm todas o mesmo genoma; apesar de suas sequências de DNA não sofrerem mudanças durante o desenvolvimento, as células, no entanto, adquirem informações que possibilitam sua diferenciação em tipos celulares distintos (células musculares, nervosas, epiteliais etc), que passam para sua progênie. Tais informações podem ser oriundas do ambiente, através de processos como a metilação: a informação é transmitida por meio de mecanismos epigenéticos de herança, em algo que, para muitos, lembra as descrições de Jean Baptiste Lamarck para a evolução e sua defesa da hereditariedade tênue (fazer tal tipo de conexão, no entanto, revela desconhecimento da história; o que ficou conhecido como lamarckismo foi uma extrapolação da teoria da transmissão dos caracteres adquiridos discutida desde Aristóteles e pensada por Lamarck no contexto do princípio da plenitude do filósofo alemão Whilhelm von Leibiniz, para quem tudo no mundo existia em total harmonia). Extrapolando o cenário descrito por Jablonka e Lamb, seria plausível considerar a existência de evolução orgânica através de um processo compartilhado de variação epigenética herdável e variação genética.

A evo-devo está intimamente conectada ao conceito de evolutibilidade, que é a capacidade dos sistemas biológicos gerarem evolução adaptativa. Tal diversidade deve, necessariamente, evoluir através da seleção natural – como dito acima, é um erro desconsiderar sua participação central no processo de descendência com modificação. A evolutibilidade depende da propensão dos caracteres variarem, dependendo da entrada de nova variação genética através de mutação e recombinação (quando não genética, podemos pensar nos mecanismos de herança epigenéticos), e da realização dessa propensão sob a forma da variação fenotípica presente nas populações. Por mais redundante que possa parecer, a evolutibilidade evolui nos sistemas biológicos porque a forma como a variação se realiza, com base na variabilidade pré-existente, pode aumentar ou diminuir o adaptabilidade dos organismos (em outros termos, podemos dizer que aumenta ou diminui a capacidade de uma espécie ou grupo mais inclusivo se manterem ).

Além do supracitado, mudanças evolutivas podem ocorrer por associação de uma ou mais espécies para formar um novo organismo – incluindo transferências horizontais de genes (discutido aqui em "As três flechas do jovem samurai"). É o que ficou conhecido como simbiogênese, termo usado para descrever a origem de espécies pela combinação ou associação de dois ou mais seres vivos que entram em simbiose. Para a bióloga Lynn Margulis (1938–2011), muitas das características que organismos complexos apresentam derivam da junção de microorganismos diferentes que passaram a ter uma vida comum através da cooperação. Em um pólo oposto ao dos selecionistas radicais, a contribuição de Margulis para o debate evolutivo enfatiza mais a sinergia entre as espécies do que a competição darwinista. Na natureza, a simbiogênese é um fato: corais têm simbiontes dinoflagelados em seus tecidos, lulas associam-se a bactérias luminosas e fungos unem-se a algas verdes ou cianobactérias, originando os líquens. Há casos extremamente curiosos de simbioses: a espécie Elysia chlorotica é uma lesma do mar que vive em endossimbiose subcelular com algas marinhas da espécie Vaucheria litorea, da qual sequestra cloroplastos após se alimentar delas, utilizando essas organelas na absorção de energia solar, tal qual um organismo fotossintetizante!

A disseminação de eventos de simbiose pelo mundo natural, aliado a seu forte potencial para geração de diversidade biológica, faz com que suas implicações tenham que ser analisadas em uma teoria sintética expandida da evolução. Ainda, tais eventos sugerem a importância da especiação simpátrica, na qual ocorre isolamento reprodutivo e a consequente origem de novas espécies sem que exista isolamento geográfico, que é absolutamente necessário, segundo a teoria sintética da evolução, para garantir a interrupção do fluxo gênico.

Uma teoria estendida da evolução precisa discutir, tanto em termos filosóficos quanto empíricos/observacionais, temas como epigenética, plasticidade fenotípica, auto-organização, evolutibilidade e simbiogênese. É preciso questionar a posição da seleção natural na teoria evolutiva, levando a sério hipóteses como a auto-organização, que se ramifica em estudos voltados não só para a evolução das espécies no planeta Terra, mas também para uma definição universal de vida e para compreender como ela se originou, duas das buscas centrais da Astrobiologia. Esse novo referencial mais completo deve abarcar modelos não-graduais de especiação, dos quais eventos de simbiogênese são um exemplo claro, e incluir mecanismos de herança epigenética como fatores capaz de gerar diversidade biológica e impulsionar a evolução orgânica.

Uma expansão conceitual que incorpore as descobertas e desenvolvimentos da biologia e de áreas correlatas na última metade do século XX é inevitável se o objetivo da teoria evolutiva continuar sendo o de descrever, da forma mais precisa possível, padrões e processos históricos que deram origem a diversidade biológica existente no nosso planeta (e até mesmo fora da Terra). Uma teoria evolutiva do século XXI deve ser tanto uma teoria de genes quanto de formas, e não apenas um conjunto de propostas genecentrista como a teoria sintética e Dawkins defendem. Uma nova perspectiva mais abrangente para o estudo da evolução e da organização biológica pode ser capaz de oferecer uma visão mais completa da diversificação da vida.

Certamente Dawkins sabe disso. Mas ele deve estar escondendo o jogo...

Referências

1. Dawkins, R. 2007 [1976] O gene egoísta. Companhia das Letras, São Paulo.
2. Gould, S.J. & Lewontin, R.C. 1979. The Spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist programme. Proceedings of the Royal Society of London B, 205, 581–598. 
3. Jablonka, E. & Lamb, M. 2005. Evolution in Four Dimensions: Genetic, Epigenetic, Behavioral, and Symbolic Variation in the History of Life. Cambridge, MA: M IT Press. 
4. Kauffman, S. 1993. The origins of order: self-organization and selection in evolution. Oxford University Press. 
5. Mayr, E. 1982. The growth of biological thought. Cambridge MA: Harvard University Press. 
6. Okasha, S. 2006. Evolution and the Levels of Selection. Oxford, UK: Oxford University Press. 
7. Pigliucci, M. & Müller, G. 2010. Evolution: The Extended Synthesis. Cambridge, MA: M IT Press.