Creation Science News


Pesquisadores estudam capacidade evolutiva de bactérias
26/03/2011, 3:41 PM
Filed under: :::::: PUBLICAÇÕES: A - Z ::::::

Placa de Petri mostrando colônias de bactérias E. Coli (Foto: BEACON - http://beacon-center.org)

Desde a época de Darwin, os biólogos reconhecem a evolução da vida. Porém, nos últimos 25 anos, alguns pesquisadores argumentam que certos organismos são melhores em evoluir do que outros pelas diferenças de seus genomas.

As espécies com menos probabilidade de evoluir, em contraste, são rígidas demais para tirar vantagem das novas mutações ou para encontrar novas soluções para a sobrevivência.

Muitos biólogos concordam que a capacidade de evoluir faz sentido na teoria. No entanto, encontrar evidências no mundo natural tem se mostrado difícil. [“Grifo Nosso”]

Parte do problema é que a seleção natural pode levar um longo tempo para agir numa espécie. Também é difícil para os pesquisadores identificarem as mutações por trás da evolução. [“Grifo Nosso”]

Mas na edição mais recente da “Science”, uma equipe de pesquisadores relata um exemplo detalhado sobre a capacidade evolutiva em ação, que ocorreu bem diante de seus olhos num laboratório.

“Acho um trabalho brilhante”, diz um dos pesquisadores líderes sobre a capacidade evolutiva, Massimo Pigliucci, professor do Lehman College no Bronx, Nova York.

PESQUISA DESDE 1988

O novo estudo surgiu a partir do experimento contínuo mais duradouro sobre a evolução, iniciado em 1988 quando Richard E. Lenski, hoje na Universidade do Estado de Michigan, colocou em 12 frascos cópias idênticas de Escherichia coli. Ele e seus colegas cultivaram a bactéria com uma dieta escassa de glicose desde então.

Ao longo das 52 mil gerações, a bactéria se adaptou ao ambiente peculiar. A cada 500 gerações, Lenski e seus colegas congelam algumas das bactérias, que podem ser aquecidas para serem comparadas a seus descendentes evoluídos.

Lenski e seus colegas selecionaram uma das 12 linhagens para um estudo mais próximo. “Queríamos rastrear a ordem nas quais as mutações apareciam e tirar um sentido disso”, conta.

Os cientistas observaram que, após 500 gerações, dois tipos de E. coli eram dominantes no frasco, cada uma com um conjunto distinto de mutações. No entanto, após mil gerações, apenas um tipo permaneceu. Lenski e seus colegas o batizaram de “ganhadores”.

Eles quiseram demonstrar o curso dessa vitória sobre os perdedores e aqueceram ambos os tipos da 500ª geração, e fizeram com que competissem entre si. Os cientistas esperavam que o resultasse fosse uma conclusão inevitável: os vencedores já estariam mostrando sua superioridade. Ainda assim, o experimento foi feito em nome da exatidão.

“Queríamos colocar os pingos nos is”, explica Lenski.

NÃO É O QUE PARECE

Para surpresa dos pesquisadores, eles estavam errados. Na 500ª geração, os supostos perdedores eram muito superiores, crescendo 6,5% mais rápido do que os que seriam vencedores. Nesse ritmo, eles levariam os supostos vencedores à extinção em 350 gerações. [“Grifo Nosso”]

Os cientistas viram duas possíveis explicações para essa reviravolta. Uma é que os vencedores eram mais propensos a evoluir e tinham mais potencial para aumentar seu índice de crescimento, permitindo que chegassem e ganhassem a corrida evolucionária.

A outra possibilidade é a de que os vencedores eram apenas seres de sorte: em algum momento após a 500ª geração, desenvolveram mutações benéficas que lhes trouxeram vantagem.

“Uma pessoa que não sabe jogar cartas pode ser um jogador melhor de vez em quando só por ter pego uma sequência real”, ilustra Lenski.

Ele e seus colegas organizaram um novo experimento para analisar as duas possibilidades, descongeladno alguns dos vencedores da 500ª geração que foram usados para dar origem a 20 novas linhagens de bactérias. Da mesma forma, iniciaram 20 outras novas linhagens com os supostos perdedores.

A partir daí, os cientistas permitiram que todas as bactérias descongeladas se reproduzissem por 883 gerações.

Os supostos vencedores ainda derrotaram consistentemente os supostos perdedores, como descobriram os pesquisadores. Em média, eles acabaram crescendo 2,1% mais rápido que seus rivais. Em outras palavras, seu sucesso não foi resultado de boa sorte. Eles eram mais bem preparados para aproveitar ao máximo as mutações benéficas.

Os experimentos permitiram que os cientistas reconstruíssem a corrida evolucionária. Os supostos perdedores inicialmente assumiram a liderança com mutações que lhes deram um aumento de curto prazo em seu ritmo de crescimento.

Porém, essas mutações levaram a uma derrota no longo prazo porque, quando as mutações benéficas adicionais apareceram, os perdedores tiveram apenas um pequeno aumento em seu ritmo de crescimento. Os ganhadores, por outro lado, apresentaram maior benefício com mutações posteriores, permitindo que abrissem vantagem e dominassem o frasco.

Pigliucci afirma que a capacidade evolutiva poderia explicar vários importantes padrões na natureza, como por que alguns animais possuem muitas formas diferentes, enquanto seus parentes próximos não mudaram muita coisa em centenas de milhões de anos.

Isso significaria que a capacidade de evoluir precisaria estar presente na luta pela sobrevivência geração após geração. E o experimento de Lenski documenta que isso pode, de fato, fazer a diferença para organismos reais.

 

 

 

Referências:

1. CARL ZIMMER “Tortoise and Hare, in a Laboratory Flask” (The New York Times, March 21, 2011)

2. Robert J. Woods, Jeffrey E. Barrick, Tim F. Cooper, Utpala Shrestha, Mark R. Kauth and Richard E. Lenski “Second-Order Selection for Evolvability in a Large Escherichia coliPopulation” (Science, 18 March 2011: Vol. 331, no. 6023, pp. 1433-1436, DOI: 10.1126/science.1198914)


Deixe um comentário so far
Deixe um comentário



Deixe uma resposta

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair / Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair / Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair / Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair / Alterar )

Conectando a %s



%d blogueiros gostam disto: