Evolução: Super-Duper Big Stuff

Não há nada inerente ao processo de evolução por seleção natural que necessariamente leva a um acúmulo de complexidade ao longo do tempo. Na verdade, ao longo de alguns ramos da árvore da vida, provavelmente houve muito pouco aumento de complexidade por bilhões de anos. Mas ao longo de outros ramos desta grande árvore da vida, vemos tendências como aumento do tamanho corporal, aumento do número de diferentes tipos celulares, aumento do número de genes codificadores de proteínas e aumento do tamanho total do genoma.

Uma e outra vez, durante o que os biólogos John Maynard Smith e Eors Szathmary apelidaram de transição maior na evolução, vemos essas tendências.

Meu colega Carl Bergstrom e eu discutimos essas transições importantes em detalhes em nosso livro de Evolução (WW Norton, 2012), mas, em poucas palavras, incluem:

  1. A origem das moléculas auto-replicantes.
  2. A origem das primeiras células.
  3. O surgimento de células mais complexas (eucarióticas) que incluem um núcleo e um conjunto de organelas alojadas dentro de uma membrana.
  4. A evolução da reprodução sexual (da reprodução assexuada).
  5. A evolução dos organismos multicelulares dos antepassados ​​unicelulares.
  6. A evolução das células germinativas, uma linha especializada de células que se tornaram gametas.
  7. A evolução dos grupos, incluindo a evolução da socialidade extrema, como a observada em algumas espécies de abelhas, formigas e vespas, com sua divisão de trabalho e castas estéreis.

Pode parecer que cada uma dessas transições principais é única. E, de fato, alguns, como a origem do código genético e a evolução das células eucarióticas, foram eventos únicos. Outras transições, como a evolução da multicelularidade e a evolução da vida grupal, evoluíram de forma independente várias vezes. Independentemente de ter ocorrido uma grande transição apenas uma vez ou muitas vezes, os biólogos evolutivos levantam a hipótese de que muitas das principais transições na evolução envolvem a cooperação entre o que eram anteriormente entidades competitivas. Há duas maneiras pelas quais isso costuma ocorrer durante transições importantes:

Os indivíduos abandonam a capacidade de se reproduzir de forma independente, e eles se juntam para formar um agrupamento maior que compartilha a reprodução. Por exemplo, no início da história da vida, replica repetidamente moléculas juntas dentro de uma membrana para formar protocélulas. Mais tarde, ao longo de numerosos ramos na árvore da vida, organismos unicelulares unidos para formar criaturas multicelulares. Os indivíduos solitários começaram a viver juntos em grupos coloniais, às vezes até abandonando a possibilidade de replicação independente, como vemos em muitas espécies de insetos sociais. Em cada um desses casos, unidades anteriormente autônomas e competitivas, fundiram e compartilhavam seu destino reprodutivo. Os fãs da Star Trek – pensam Borg.

Uma vez que os indivíduos se agrupam em agrupamentos de nível superior, eles podem aproveitar os benefícios cooperativos associados a economias de escala e eficiências de especialização . Economias de escala ocorrem quando os grupos podem executar uma tarefa de forma mais eficiente do que indivíduos individuais. As eficiências da especialização ocorrem porque, quando os grupos estão envolvidos coletivamente em uma tarefa, podem se beneficiar de uma divisão do trabalho, permitindo que indivíduos diferentes se especializem em diferentes tarefas. Por exemplo, vemos os benefícios da economia de escala e da eficiência da especialização quando comparamos organismos multicelulares com os seus homólogos unicelulares.

As grandes mudanças – as principais transições na história da vida em nosso planeta – são, de uma forma ou de outra, sobre a evolução da cooperação.

Leitura adicional: Maynard Smith, J. e E. Szathmary. 1997. As principais transições na evolução. Oxford University Press, Nova York.