As mutações são eventos que ocorrem nos organismos e podem se originar

Roteiro da Semana 4

Roteiro da semana 4 do Curso de Evolução

As mutações ocorrem ao acaso e são independentes da situação ambiental na qual os organismos se encontram

A mutação gênica é o primeiro passo, mas não o único, para que ocorra a evolução. A mutação é considerada a fonte primária da variabilidade genética. Logo que a Genética mendeliana foi incorporada à teoria da evolução, pouco se sabia a respeito dos mecanismos que geravam a variabilidade genética. Isso foi mudando rapidamente no decorrer do século XX. Uma questão que surgiu na época em que eram pouco conhecidos os mecanismos envolvidos na produção de mutantes foi a seguinte: As mutações acontecem devido às mudanças que ocorrem no ambiente em que o organismo se encontra ou elas são independentes das mudanças nas condições ambientais?

Essa questão era muito importante para a compreensão da evolução biológica, pois, se a mutação fosse uma resposta às mudanças ambientais, a evolução poderia ocorrer em ritmos bastante acelerados e a mutação seria um dos processos mais importantes. Entretanto, se ocorresse o contrário, ou seja, se as mutações ocorressem independentemente das condições ambientais ou das suas mudanças, as mutações seriam consideradas como um processo que ocorre às cegas, e a evolução dependeria muito mais de outros fatores do que da mutação em si.

Em 1943, dois microbiologistas, Max Delbrück e Salvador Luria, demonstraram que as mutações independem das mudanças ambientais. Por essa descoberta, eles foram laureados com o prêmio Nobel em 1969. Entretanto, para a correta interpretação dos resultados obtidos por esses pesquisadores, é necessário ter conhecimentos de teoria da probabilidade e de Estatística, o que se torna um exemplo pouco didático. Entretanto, em 1952, dois pesquisadores norte- americanos elaboraram um experimento que demonstra a mesma coisa, mas que é de fácil compreensão, sendo considerado um dos experimentos mais elegantes da História das Ciências Biológicas: o experimento do "carimbo de veludo". Esse experimento está ilustrado na Figura 1.

Figura 1

No fim da década de 1980, a visão de que as mutações independem das condições ambientais foi desafiada por um grupo de pesquisadores, liderados por John Cairns, que realizaram o seguinte tipo de experimento: ao cultivar linhagens de bactérias em condições estressantes para elas, verificaram que elas produziram mutações em um número signficativamente maior do que bactérias idênticas que estavam sendo cultivadas em condições bem melhores. Parecia que as bactérias, ao serem submetidas a condições adversas, "tentavam" promover mutações com a "finalidade "de conseguir que seus descendentes tivessem melhor sorte nas gerações futuras com maiores chances de possuir mutações favoráveis. Atualmente, sabe-se que, em condições adversas, as bactérias passam a produzir enzimas que polimerizam moléculas de DNA com eficiência muito maior que as utilizadas em condições mais favoráveis, mesmo que produzam mais erros durante a replicação do DNA. Tais enzimas evoluíram por seleção natural, que agiu no sentido de aumentar a capacidade de sobrevivência e de reprodução em condições adversas, e não no sentido de produzir mais mutações. A produção de mutações pode ser considerada como o preço pago pelo aumento na chance de sobrevivência.