Ontogenia e filogenia são dois tipos de estudos da evolução dos seres que são importantes de se compreender para acompanhar as teorias modernas da biologia. Apesar de algumas controvérsias na relação entre ambas, existem alguns conceitos ainda atuais e importantes para a evolução dos seres.

O que é ontogenia?

Ao estudar a ontogenia (o desenvolvimento de embriões), os cientistas podem aprender sobre a história evolutiva dos organismos. Personagens ancestrais são frequentemente, mas nem sempre, preservados no desenvolvimento de um organismo.

Por exemplo, embriões de pintos e humanos passam por um estágio em que têm fendas e arcos nos pescoços idênticos às fendas branquiais e arcos branquiais dos peixes. Essa observação apóia a ideia de que filhotes e humanos compartilham um ancestral comum com os peixes. Assim, caracteres de desenvolvimento, juntamente com outras linhas de evidência, podem ser usados ​​para construir filogenias.

A teoria da recapitulação

No final de 1800, alguns cientistas sentiram que a ontogenia não só poderia revelar algo sobre a história evolucionária, mas também preservou um registro passo a passo dessa história. Esses cientistas alegaram que a ontogenia recapitula a filogenia (ORP). Esta frase sugere que o desenvolvimento de um organismo o levará a cada um dos estágios adultos de sua história evolutiva ou sua filogenia. Na época, alguns cientistas pensavam que a evolução funcionava adicionando novos estágios ao final do desenvolvimento de um organismo. Assim, seu desenvolvimento reiteraria sua história evolutiva – a filogenia da recapitulação da ontogenia.

Essa ideia é extrema. Se fosse estritamente verdade, preveria, por exemplo, que, durante o desenvolvimento de um pintinho, passaria pelos seguintes estágios: um organismo unicelular, um ancestral invertebrado multicelular, um peixe, um réptil semelhante a um lagarto , um pássaro ancestral e, finalmente, um pintinho.

Claramente não é esse o caso – um fato reconhecido por muitos cientistas, mesmo quando a ideia de filogenia recapitulativa por ontogenia foi introduzida. Se você observar o desenvolvimento de um pintinho, descobrirá que o embrião de pintinho pode se assemelhar aos embriões de répteis e peixes em pontos de seu desenvolvimento, mas não recapitula as formas de seus ancestrais adultos.

Mesmo em uma escala menor, a ORP geralmente é falso. Por exemplo, o axolote evoluiu de um ancestral da salamandra que apresentava brânquias internas na fase adulta. No entanto, o axolote nunca se desenvolve através de um estágio com brânquias internas; suas brânquias permanecem externas em flagrante violação da ORP.

Se a ORP fosse completamente verdadeiro, certamente facilitaria muito a construção de filogenias. Poderíamos estudar o desenvolvimento de um organismo e ler sua história diretamente. Infelizmente, os filogeneticistas estão sem sorte aqui.

Ontogenia e filogenia

A ontogenia e a filogenia estão relacionadas aos estudos da evolução das espécies. (Foto: Discover Magazine Blogs)

O que é filogenia?

Filogenia é o estudo das relações entre diferentes grupos de organismos e seu desenvolvimento evolutivo. A filogenia tenta traçar a história evolutiva de toda a vida no planeta. É baseado na hipótese filogenética de que todos os organismos vivos compartilham uma ancestralidade comum. As relações entre os organismos são descritas no que é conhecido como uma árvore filogenética. Os relacionamentos são determinados por características compartilhadas, conforme indicado pela comparação de similaridades genéticas e anatômicas.

Na filogenia molecular, a análise do DNA e da estrutura da proteína é usada para determinar as relações genéticas entre os diferentes organismos. Por exemplo, a análise do citocromo C, uma proteína nas mitocôndrias celulares que funciona no sistema de transporte de elétrons e na produção de energia, é usada para determinar os graus de relacionamento entre os organismos com base nas semelhanças das sequências de aminoácidos no citocromo C. Semelhanças nas características bioquímicas estruturas, como DNA e proteínas, são então usadas para desenvolver uma árvore filogenética baseada em características compartilhadas herdadas.

Ontogenia e sua relação com a filogenia

A ontogênese recapitula a filogenia foi a resposta de Haeckel – a errada – para a questão mais irritante da biologia do século XIX: qual é a relação entre desenvolvimento individual (ontogenia) e a evolução de espécies e linhagens (filogenia)? Neste, o primeiro livro importante sobre o assunto em cinquenta anos, Stephen Jay Gould documenta a história da ideia de recapitulação desde sua primeira aparição entre os pré-socráticos até sua queda no início do século XX.

Gould explora a recapitulação como uma ideia que intrigou políticos e teólogos, além de cientistas. Ele mostra que a hipótese de Haeckel – de que os fetos humanos com fendas branquiais são, literalmente, pequenos peixes, réplicas exatas de seus ancestrais que respiram na água – teve uma influência que se estendeu além da biologia para a educação, criminologia e psicanálise (Freud e Jung eram recapitulacionistas devotos), e racismo. A teoria da recapitulação, argumenta Gould, finalmente entrou em colapso não com o peso de dados contrários, mas porque o surgimento da genética mendeliana a tornou insustentável.

Heterocronia e Neotenia

Voltando aos conceitos modernos, Gould demonstra que, embora todo o assunto de paralelos entre ontogenia e filogenia tenha caído em descrédito, ainda é um dos grandes temas da biologia evolucionária. A heterocronia – mudanças no tempo de desenvolvimento, produzindo paralelos entre ontogenia e filogenia – mostra-se crucial para a compreensão da regulação de genes, a chave para qualquer aproximação entre biologia molecular e evolutiva. Gould argumenta que o valor evolutivo primário da heterocronia pode estar em vantagens ecológicas imediatas para maturação lenta ou rápida, e não em mudanças de forma a longo prazo, como proclamavam todas as teorias anteriores.

A neotenia – o oposto da recapitulação – mostra-se o determinante mais importante da evolução humana. Nós evoluímos retendo os caracteres juvenis de nossos ancestrais e, dessa forma, alcançamos flexibilidade comportamental e nossa morfologia característica (cérebros grandes por retenção prolongada de taxas de crescimento fetal rápidas, por exemplo).

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