A evolução da biodiversidade é resultado da mudança da informação contida no DNA transmitido por incontáveis gerações de organismos há 4 bilhões de anos.
A evolução da biodiversidade é resultado da mudança da informação contida no DNA transmitido por incontáveis gerações de organismos há 4 bilhões de anos.
CRÉDITO: IMAGEM ADOBESTOCK
O processo evolutivo na biologia é impulsionado por mecanismos como mutação, seleção natural, deriva genética e fluxo gênico que ocorrem entre gerações de indivíduos das espécies de microrganismos, plantas e animais. A mudança evolutiva está relacionada às alterações no DNA (ácido desoxirribonucleico), a molécula responsável pela hereditariedade, armazenando e transmitindo a informação genética entre gerações de todos os organismos vivos (com exceção dos vírus de RNA, como os da covid 19 e da Aids).
O DNA é uma longa molécula composta por sequências de nucleotídeos (ou bases) — Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina (G) — que se organizam em duas fitas com os pares de bases A-T e C-G, formando uma estrutura de dupla hélice.
Cada cromossomo de humanos, outros animais, plantas e microrganismos é composto por uma longa dupla hélice de DNA. Por exemplo, os cromossomos 1 de humanos e chimpanzés têm aproximadamente (~) 245 milhões de pares de bases que, caso pudessem ser esticados, alcançariam 8,5 cm de comprimento. Neste cromossomo 1 há em torno de 2.500 genes (dos ~24.000 que existem nestas duas espécies) distribuídos na mesma ordem ao longo do DNA, com sequências de nucleotídeos apresentando mais de 98% de identidade entre humanos e chimpanzés na sua parte codificadora (éxons).
Por sua vez, essa identidade na comparação entre dois humanos ou dois chimpanzés é ~99,9%. Por causa dessas pequenas diferenças no DNA entre indivíduos da mesma espécie, é possível fazer testes de paternidade e análises forenses para identificar um possível criminoso, por exemplo.
As diferenças de DNA entre espécies permitem realizar outras investigações científicas, como identificar se a farinha de trigo está contaminada com insetos ou estimar quantas espécies de peixes diferentes existem em um lago.
Essas distinções no DNA também permitem tanto criar árvores genealógicas de famílias e populações humanas, com seus ancestrais comuns nos últimos 200 mil anos, quanto reconstruir a grande árvore da vida que conecta todas as espécies da biodiversidade por meio de inúmeros ancestrais comuns até 4 bilhões de anos atrás.
A informação do DNA ou genótipo é a sequência de nucleotídeos dos genes que codifica as características ou fenótipos de cada indivíduo e espécie, informação que é alterada geração após geração pelos mecanismos evolutivos que resultaram nas inúmeras características diferentes entre indivíduos e milhões de espécies atuais originadas durante a longa história da vida na Terra.
Com o avanço das tecnologias de sequenciamento genético e de bioinformática, podemos comparar genomas de diferentes espécies e reconstruir seu parentesco evolutivo, identificar genes conservados entre espécies que explicam características diversas e compartilhadas. Um exemplo: alguns genes relacionados a importantes funções cerebrais como a cognição e o aprendizado são os mesmos nos humanos, outros mamíferos e aves!
Um dos avanços mais impressionantes da última década foi o desenvolvimento do sequenciamento genômico de DNA antigo (aDNA) a partir de fósseis, solos, sedimentos e amostras de museus. Já conseguimos sequenciar o aDNA de alguns humanos e seus parentes de milhares de anos atrás e também de outras espécies até poucos milhões de anos atrás que se extinguiram, mas foram preservadas nos museus ou no solo.
Em 2023, um grupo de pesquisa da Universidade de Copenhague (Dinamarca) conseguiu sequenciar genomas de organismos de 2 milhões de anos atrás na Groenlândia. Por exemplo, sequenciaram genes de uma planta daquele período que sobrevivia em um ambiente menos frio do que o atual. Estes genes antigos estão sendo utilizados para gerar uma cevada (cereal que faz cerveja) mais tolerante à seca e às ondas de calor, fenômenos mais comuns na realidade atual das mudanças climáticas.
Resumindo, o DNA é não apenas a molécula portadora da informação e da herança biológica, mas é também o registro material/físico da história da vida, tanto quando pensamos em poucas gerações (pais, avós, bisavós), quanto no longo prazo (evolução das espécies). Portanto, com as análises de DNA e dos genomas, podemos testar e observar no laboratório e na natureza a evolução entre gerações de indivíduos e organismos desde o início da vida, trazendo conhecimento científico aplicado em tecnologia, agricultura, medicina, alimentação, educação e vários aspectos cotidianos da humanidade moderna.
O DNA é não apenas a molécula portadora da informação e da herança biológica, mas é também o registro material/físico da história da vida, tanto quando pensamos em poucas gerações (pais, avós, bisavós), quanto no longo prazo (evolução das espécies)
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