O aclamado pai da ficção científica, Herbert George Wells (1866-1946) é autor da famosa frase: “adaptar ou perecer, agora e sempre, é o imperativo inexorável da natureza.” Muito além da ficção, as inúmeras espécies da biodiversidade terrestre nos exibem incontáveis adaptações a vários hábitats e ecossistemas do planeta que, no passado, foram interpretadas como exemplos de produtos metafísicos e mágicos do universo, tal como outros fenômenos biológicos, geológicos, astronômicos e atmosféricos, que hoje são explicados detalhadamente pelas ciências da física, da geologia, da química e da biologia!

Adaptação é o nome dado tanto à característica que permite a sobrevivência e a reprodução da espécie em determinado contexto ambiental quanto ao processo de seleção natural que acontece nas populações ao longo das gerações, tornando-as adaptadas a um ambiente particular. 

Portanto, H.G. Wells foi preciso em afirmar que as adaptações são essenciais para a vida, que são essas características ou fenótipos observados tanto no nível molecular (proteínas e outros produtos biológicos), quanto estrutural (órgãos do sentido, formas e coberturas corporais, cores, ossos, caules lenhosos etc.) e comportamental (balés reprodutivos de algumas aves, abertura floral em determinado período, modo de caça dos predadores etc.). 

As adaptações evolutivas estão codificadas nos genótipos, isto é, na informação hereditária mantida no genoma (o DNA contido em todos os cromossomos) e que foi selecionada ao longo de várias gerações de cada espécie atual, assim como no passado das espécies ancestrais e daquelas que não deixaram descendentes atuais (como os pterossauros) ao longo de 4 bilhões de anos de história evolutiva da Terra.

No entanto, a palavra adaptação também é utilizada para descrever características que mudam ao longo da vida do indivíduo em resposta a diferentes estímulos ambientais, um fenômeno chamado de plasticidade fenotípica. Estas adaptações “plásticas” são mudanças estruturais, fisiológicas e comportamentais que dependem da experiência diária do indivíduo ao longo de sua vida, tal como a formação de melanina na pele humana exposta aos raios do sol ou as diferentes cores das flores de hortênsias, que dependem do pH (nível de acidez) do solo. 

As adaptações ou fenótipos plásticos são geralmente resultado da mudança na expressão dos genes no indivíduo em resposta aos estímulos ambientais em determinadas condições e momentos da vida do organismo, tal como algumas pessoas que se mudam para regiões de maior altitude (acima de 2000 metros) e aumentam a quantidade de hemácias (e hemoglobina) no seu sangue depois de certo tempo. No entanto, isso não muda os genes que são passados para os descendentes. Embora essas adaptações plásticas sejam importantes para a sobrevivência dos indivíduos, não são consideradas evolutivas ou genéticas (hereditárias) e vamos discutir sua importância biológica em outro texto desta coluna.

As primeiras adaptações evolutivas podem ser observadas entre as moléculas responsáveis pelas funções “domésticas” das células, estabelecidas desde o início da vida, por exemplo, nos componentes de ribonucleoproteínas de organelas como os ribossomos. Outras apareceram nos últimos 500 milhões de anos, como as asas dos insetos que funcionaram (e ainda funcionam) como uma inovação chave, isto é, uma característica tão importante e funcionalmente inovadora que possibilitou a diversificação de milhões de espécies de insetos diferentes que ocupam inúmeros habitats e ecossistemas. 

Essas mesmas asas iniciais (primitivas) dos primeiros insetos alados sofreram inúmeras adaptações secundárias que resultaram, por exemplo, nas asas duras protetoras (élitros) do par funcional de asas dos coleópteros (besouros), nas asas sonoras dos ortópteros (grilos) utilizadas em chamadas de acasalamento e nas asas termorreguladoras dos lepidópteros (borboletas e mariposas). 

Alguns processos adaptativos secundários modificaram tanto a característica original que são chamadas de “exaptações”, como os élitros dos besouros. Outro exemplo clássico é a evolução das plumas, características que originalmente apareceram entre os antigos dinossauros e funcionavam como isolante térmico e que atualmente existem e funcionam assim nas aves (que também são dinossauros na classificação científica). As plumas modificadas em penas de voo que estão localizadas nas asas das aves atuais são também consideradas exaptações (adaptações com função posteriormente modificada).

As adaptações permitem a sobrevivência e a reprodução de milhões de organismos que interagem em diferentes ecossistemas ao redor do planeta Terra. As adaptações evolutivas (ou genéticas) são as características hereditárias favorecidas ou fixadas pela seleção natural ao longo das gerações de populações das inúmeras espécies da biodiversidade, inclusive nós mesmos. Como o ambiente sempre muda, o processo adaptativo é contínuo, gerando adaptações selecionadas durante a evolução porque possuem funções importantes no nível molecular, celular, nos tecidos, órgãos e também nas interações de indivíduos de mesma espécie ou espécies diferentes em cada contexto ambiental. Portanto, para não perecer (se extinguir) as espécies estão continuamente se adaptando.