Introdução
A seleção natural é um dos princípios mais fundamentais da teoria da evolução. Embora às vezes pensemos nisso apenas como ‘sobrevivência do mais apto’, é mais do que isso. Seleção natural significa que o genótipo de um organismo (composição genética) expressa traços para um fenótipo (aparência física) que o habilita a sobreviver e se reproduzir, passando seus genes para a próxima geração de descendentes. Dizemos que um organismo está bem adaptado ao seu ambiente quando é capaz de fazer isso com sucesso por várias gerações.
Mas o que acontece quando o ambiente de um organismo muda drasticamente?
Conheça Biston Betularia
A mariposa salpicada, Biston Betularia (foto), é uma mariposa comum a muitas das regiões temperadas do mundo. Em sua forma típica, parece que o nome sugere – como se alguém salpicasse pimenta em suas asas esbranquiçadas.
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No entanto, devido às diferenças nos genes que codificam para a coloração das asas, existem diferentes formas ou ‘morfos’ da mariposa salpicada. Suas asas podem ser leves, quase completamente pretas ou algo entre os dois.
Como a maioria das mariposas, a mariposa salpicada é noturna e descansa durante o dia. Biston Betularia repousa em árvores, escondendo-se de seus predadores, que são principalmente pássaros.
Mudança Ambiental: Revolução Industrial na Grã-Bretanha
A partir de meados de 1700, os fabricantes na Grã-Bretanha começaram a fazer a transição de um modo de vida agrícola para um que era muito mais industrial. A necessidade de grandes quantidades de calor para alimentar máquinas movidas a vapor levou a um aumento acentuado na queima de carvão. O aumento no consumo de carvão para combustível levou a um aumento na poluição, principalmente na forma de fumaça preta com fuligem que deixou um resíduo preto em edifícios, casas – e árvores.
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Melanismo Industrial
Até cerca de 1850, o metamorfose preto da mariposa salpicada era bastante raro nos subúrbios britânicos. Na verdade, era tão raro que naturalistas amadores foram os primeiros a notar que a transformação escura estava se tornando cada vez mais abundante. Pouco antes de 1900, um colecionador de mariposas chamado JW Tutt sugeriu que a frequência da metamorfose escura estava aumentando porque as mariposas salpicadas de cores claras eram mais visíveis enquanto descansavam durante o dia nas árvores fuliginosas e, portanto, mais propensas a serem comidas pelos pássaros. A hipótese de Tutt foi testada formalmente por um ecologista britânico chamado Bernard Kettlewell cerca de 50 anos depois. Os dados de Kettlewell sugeriram que as aves passavam pela morfologia mais clara com muito mais frequência em árvores manchadas de líquen, em vez de nas que haviam sido escurecidas pela poluição porque as asas das mariposas claras estavam camufladas.
Esse estudo resultou no termo melanismo industrial . Isso significa que a atividade humana (neste caso, nossa indústria) teve um efeito na genética e, portanto, na coloração de algumas populações de mariposas. Como as árvores foram escurecidas pela poluição industrial, as mariposas de pimenta-escura tinham maior probabilidade de sobreviver e, portanto, de passar seus genes, incluindo o gene da coloração escura, para a próxima geração.
Reversão do melanismo e controvérsia
Em meados da década de 1950, os legisladores britânicos começaram a aprovar leis que exigiam que os fabricantes reduzissem a quantidade de poluição (e, portanto, a fuligem) no ar. Estudos de longo prazo, alguns dos quais já estão em execução há 60 anos ou mais, mostram que a frequência da morfologia escura do Biston betularia está retornando a níveis quase iguais aos de antes da revolução industrial.
O exemplo de Biston betularia tornou-se um exemplo comum de melanismo industrial, que é ensinado a estudantes de biologia em todo o mundo. Recentemente, porém, surgiram algumas dúvidas sobre quão bom ele realmente é. Muitos cientistas criticaram os métodos experimentais de Kettlewell como não sendo bem controlados ou cientificamente sólidos. (Por exemplo, Kettlewell colocou mariposas para predação por pássaros nos troncos das árvores; outros cientistas notaram que as mariposas não tendem a repousar consistentemente nos troncos das árvores, mas sim em outras partes da árvore.) Outros ecologistas notaram que o A presença de líquenes, que Kettlewell afirmava serem responsáveis por camuflar os morfos mais leves dos pássaros, não parecia ser afetada de forma alguma pela poluição.
Portanto, embora esteja claro que algo está acontecendo, que há uma relação entre a poluição e a frequência das transformações claras e escuras, a questão é: exatamente o que é? A resposta é algo que os ecologistas esperam determinar no futuro.
Resumo
O melanismo industrial é um exemplo de seleção natural em que o resultado da atividade humana (poluição da revolução industrial) tem um grande efeito na habilidade de um organismo de sobreviver e se reproduzir. O exemplo mais comum de melanismo industrial é o caso da mariposa salpicada, Biston betularia. Esta mariposa existe em uma variedade de cores, do claro ao escuro. Antes da revolução industrial, a maioria das mariposas tinha cores claras. Nos próximos 100 anos ou mais, a poluição da revolução industrial fez com que os locais de descanso dessas mariposas se tornassem escuros. O resultado? Mariposas claras eram mais suscetíveis à predação por pássaros, enquanto as mariposas escuras, camufladas pela fuligem, tinham maior probabilidade de sobreviver e passar seus genes para a próxima geração. Em última análise, isso levou a um grande aumento no número de mariposas escuras, e um declínio no número de leves. Conforme a poluição da revolução industrial diminuiu, os ecologistas notaram que as formas leves tornaram-se novamente mais frequentes. Embora alguns cientistas questionem as razões exatas para esse tipo de seleção natural, ele continua sendo um exemplo clássico.
Resultados de Aprendizagem
Ao concluir esta lição, você deve ser capaz de realizar o seguinte:
- Descreva a mariposa salpicada e como ela foi afetada pela Revolução Industrial na Inglaterra
- Explique o que é melanismo industrial
- Resuma algumas das críticas dirigidas à teoria do melanismo industrial