Qual a diferença entre evolução convergente e evolução paralela?

O estudo da evolução corresponde ao processo de modificação e adaptação das espécies ao longo do tempo. Vamos tentar explicar de maneira simples as diferentes hipóteses evolutivas.
 
https://www.bioorbis.org/2018/07/diferenca-evolucao-convergente-paralela.html
Uma planta solta seus pólen para sua futura geração. Pixabay/Domínio Público.

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A sistemática filogenética e evolução


A sistemática filogenética está baseada na hipótese de que organismos agrupados juntos compartilham uma herança comum, responsável por suas similaridades. Devido a essa herança comum, podemos utilizar cabogramas para fazer perguntas sobre evolução. Examinando a origem e o significado de caracteres de animais viventes, podemos fazer inferências sobre a biologia de espécies extintas.

Por exemplo, a relação filogenética entre crocodilianos, dinossauros e aves, sabemos que os crocodilianos e aves apresentam extenso cuidado parental a seus ovos e filhotes. Alguns ninhos fossilizados de dinossauros contêm restos de filhotes, sugerindo que pelo menos alguns dinossauros também podem ter cuidado de sua prole. Esta seria uma inferência plausível?

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O cuidado parental e a evolução


Obviamente não existe nenhum modo direto para determinar que tipos de cuidado parental era utilizado por dinossauros. As linhagens intermediárias na escala evolutiva entre os pterossauros e dinossauros, estão extintas, assim, não podemos observar seu comportamento reprodutivo. No entanto, ambos os parentes atuais mais próximos dos dinossauros, os crocodilianos e as aves, apresentam cuidado parental.

Olhando para os espécies atuais de linhagens mais distantemente aparentadas, vemos que o cuidado parental não é universal entre peixes, anfíbios ou répteis diferentes dos crocodilianos. Com essa informação, a explicação mais plausível sobre a ocorrência de cuidado parental, tanto em crocodilianos como em aves, é que esse comportamento evoluiu naquela linhagem antes que os crocodilianos se separarem dos dinossauros + aves.

Não podemos provar que o cuidado parental não tenha evoluído separadamente em crocodilianos e em aves, mas uma modificação para cuidado parental é mais provável do que duas modificações em grupos separados.

Agora suponha que você queira referir-se justamente às duas linhagens de animais popularmente conhecidos como dinossauros. Como você poderia denominá-las? Bem, se você as denomina dinossauros, você não está sendo, em linguagem científica filogeneticamente correto, porque a linhagem Dinosauria inclui as aves. Leia uma postagem nossa sobre a evolução das penas neste link: https://www.bioorbis.org/2014/12/penas-fosseis-evolucao-dinossauros.html

Assim, se você falar de dinossauros, você estará incluindo os dinossauros ornitísquios + saurísquios + aves, mesmo que qualquer criança de sete anos de idade entenderia que você está tentando restringir a conversação aos animais extintos da Era Mesozoica.

Os biólogos que estão interessados em saber como os organismos vivem, frequentemente falam de grupos parafiléticos (um táxon que inclui um grupo de descendentes de um ancestral comum em que estão incluídos vários descendentes). Afinal de contas, os dinossauros (no sentido popular da palavra) diferiram em muitas maneiras das aves.

A única forma correta de referir-se aos animais popularmente conhecidos como dinossauros é a de denominá-los de dinossauros não-aves. As vezes até mesmo esta construção não funciona porque não existe um nome apropriado para a parte da linhagem que você quer distinguir.

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DIFERENÇA ENTRE EVOLUÇÃO CONVERGENTE E EVOLUÇÃO PARALELA


Os caracteres derivados que os sistêmatas usam para agrupar espécies em táxons superiores devem ser herdados de um ancestral comum, ou seja, devem ser similaridades homólogas (Grego homo = mesmo). Em princípio, esta noção é fácil de compreender; porém, na prática, a determinação de ancestralidade comum pode ser complexa.

Figura 2. Evolução convergente. Fonte da imagem: slideshare.

Por exemplo, aves e morcegos têm asas que são membros peitorais ou escapulares modificados, mas as asas não foram herdadas de um ancestral comum que continha asas. As linhagens evolutivas de aves e morcegos divergiram há muito tempo e as asas evoluíram independentemente nos dois grupos. Este processo é chamado de evolução convergente.

evolução paralela, podemos descrever a seguinte situação; pegue como exemplo espécies que divergiram mais ou menos recentemente e desenvolveram especializações similares. Os longos membros pélvicos que permitem que o rato canguru norte-americano e a jerboa africana consigam saltar constituem um exemplo de evolução paralela nestas duas linhagens de roedores. Um terceiro mecanismo, a reversão, pode produzir estruturas similares em organismos com parentesco distante.

Figura 3. Adaptação convergente. Fonte da imagem: slideshare.

Tubarões e cetáceos (golfinhos e baleias, veja uma postagem sobre a evolução das baleias AQUI) têm forma do corpo muito semelhante, mas eles chegaram a esta forma similar provindo de direções diferentes (veja na Figura 3). Os tubarões retiveram uma forma aquática e ancestral do corpo. Os cetáceos, no entanto, surgiram de uma linhagem de mamíferos terrestres com membros pares bem desenvolvidas, que retomaram a um ambiente aquático e reverteram para uma forma aquática do corpo.

Convergência, paralelismo e reversão são formas de homoplasia (Grego homo = o mesmo e plastos = forma). Similaridades homoplásticas não indicam uma ancestralidade comum. Na verdade, elas complicam o processo de decifrar as relações evolutivas. 

Convergência e paralelismo fornecem um aspecto de similaridade (como nas asas das aves e dos morcegos) que não é o resultado de uma origem evolutiva comum. A reversão, ao contrário, esconde uma similaridade (p. ex., entre cetáceos e seus ancestrais terrestres tetrápodes) que é o resultado de uma origem evolutiva comum.

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UM EXEMPLO DE EVOLUÇÃO CONVERGENTE EM DINOSSAUROS COM CHIFRES


Paleontólogos descobriram uma nova espécie de dinossauro, que nele é a primeira evidência de convergência evolutiva em dinossauro com chifres.

Os paleontólogos do Museu Real Tyrrell de Paleontologia em Drumheller, Canadá, descreveram um novo gênero e espécie de ceratopsideo (dinossauro com chifres) que viveu durante o período Cretáceo, a cerca de 68 milhões de anos atrás.

http://www.bioorbis.org/2015/07/primeira-evidencia-de-convergencia.html
Figura 4. Reconstrução artística de como seria em vida de Regaliceratops peterhewsiCrédito da imagem: Julius T. Csotonyi / Royal Tyrrell Museum.


A criatura pré-histórica, denominado Regaliceratops peterhewsi, é um parente próximo do Triceratops que pertence à família Ceratopsidae, um grupo de dinossauros de grande porte que se alimentavam de plantas, que evoluíram no período Cretáceo e foram em grande parte restritos à América do Norte ocidental.

Dinossauros com chifres

Os dinossauros Ceratopsidae são divididos em dois subgrupos: os Chasmosaurines, que incluem os Triceratops e a nova espécie descoberta, e os Centrosaurines. Os Centrosaurines foram extintos vários milhões de anos antes dos Chasmosaurines, que foram extintos no final do Cretáceo, juntamente com todos os outros dinossauros.

Caracteristicamente, os Chasmosaurines tem um pequeno chifre no nariz, grandes chifres sobre os olhos, e uma carapaça parecida com um escudo com bordas recortadas simples.

Regaliceratops peterhewsi (Figura 5) é um dinossauro inesperado, porque mostra um padrão exatamente oposto: grande chifre no nariz, pequenos chifres sobre os olhos, e carapaça semelhantes aos Centrosaurines elaboradamente decoradas. Isto demonstra que, pelo menos, um grupo de Chasmosaurines evoluiu essa ornamentação semelhante ao Centrosaurines após a sua extinção.

Figura 5. Regaliceratops peterhewsi. Fonte da imagem: DeviantArt.

"Esta nova espécie é um Chasmosaurine, mas tem esse aparatos mais semelhante aos Centrosaurines. Ele também vem de um período de tempo após a extinção dos Centrosaurines ", disse o Dr. Caleb Brown, principal autor do estudo publicado no journal Current Biology.

"No seu conjunto, que torna este o primeiro exemplo de convergência evolutiva em dinossauros com chifres, o que significa que estes dois grupos evoluíram de forma independente com características semelhantes."

O crânio quase intacto de Regaliceratops peterhewsi foi descoberto por Peter Hews residente Calgary, um geólogo na indústria do petróleo, no sudeste de Alberta em 2005.

"A espécie vem de uma região geográfica de Alberta, onde não encontramos dinossauros com chifres antes, portanto, desde o início nós sabíamos que esse era importante", disse o Dr. Brown.

Apesar do nome formal, o Dr. Brown e seu co-autor, o Dr. Donald Henderson, disse que eles tomaram a chamar este dinossauro pelo apelido de "Hellboy" (personagem de quadrinhos). "É devido à dificuldade de recolher a amostra e para a preparação, e foi desafiador para removê-lo da rocha muito dura em que foi fossilizado", disseram os cientistas.

"Após a descoberta, foi imediatamente perceptível que este espécime era algo que nunca tinha sido visto antes, especialmente considerando sua localização improvável e características únicas."

Figura 6. Paleontólogo Peter Hews com o crânio de Regaliceratops peterhewsi que ele encontrouCrédito da imagem: Royal Tyrrell Museum of Palaeontology.

Os paleontólogos disseram que esperam descobrir mais espécimes parecidos com o Regaliceratops peterhewsi (Figura 6).

Dr Brown acrescentou: "esta descoberta também sugere que existem dinossauros com chifres lá fora que ainda não foram encontrados, então vamos também ir à procura de outras espécies novas."

Referências
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006.
KARDONG, Kenneth V. Vertebrados, Anatomia Comparada, Função e Evolução. Editora Roca LTDA,  2011. 10-3668. CDD: 596. CDU: 597/599.

5 comentários:

  1. BioOrbis, foi um prazer conhecê-los,... bom... já está na hora de conhecer o meu lugar longe do Google plus, não é? Minha constante pode me permitir o regresso se eu não ficar dependendo só do desvalorizador G+. Foi um grande prazer ter vocês como informantes... ATÉ LOGO!!!

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    1. Olá Luizón,

      O prazer é todo nosso amigo. Infelizmente o G+ foi uma perda muito grande pra todos nós. Mas siga nosso site aqui, pois não vamos parar. E também temos o Facebook e Twitter se quiser. Um grande abraço amigo.

      Equipe BioOrbis.

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  2. Olá BioOrbis! Lembram-se de mim?!

    Algum blogueiro conhecido chamado "Outras Verdades Inconvenientes" falou sobre a evolução convergente dos vertebrados de parentesco próximo às aves e aos mamíferos. Por isso, eu me lembrei de vocês e vim parar aqui!
    Afinal, vocês estão caminhando bem no Blog? Melhor do que o Google Plus?
    De clareza, eu estou me sentindo melhor, mesmo que não permito me encontrar com os meus parentes. Para mim, "quanto mais longe da sociedade, melhor."
    Então, vamos... falem como avança esse blog... falem , falem!

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    1. Olá Luizón,

      O Google Plus era muito bom, depois da queda dela nosso faturamento foi praticamente a 0. Não a toda que migramos para o YouTube, segue a gente lá! Mas o blog sempre tivemos e vamos continuar firmes nele.

      Um forte abraço.

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