Introdução à Genética
20.3 Evolução molecular | Teoria neutra
20.3 Evolução molecular | Teoria neutra Darwin e Wallace conceberam a evolução amplamente como “alterações nos organismos ocasionadas por seleção natural”. Na verdade, é assim que a maior parte das pessoas pensa a respeito do significado de “evolução”. Entretanto, um século após a teoria de Darwin, na medida em que biólogos moleculares começaram a confrontar a evolução no nível das proteínas e das moléculas de DNA, eles encontraram e identificaram outra dimensão do processo evolutivo, a evolução molecular neutra, que não envolve a seleção natural. Uma compreensão sobre a evolução molecular neutra é crucial para entender como os genes se alteram ao longo do tempo.
Desenvolvimento da teoria neutra
Na década de 1950 e no início da década de 1960, foram desenvolvidos métodos que possibilitaram que os biólogos determinassem as sequências de aminoácidos das proteínas. Essa nova capacidade deu origem à perspectiva de que a base fundamental da alteração evolutiva finalmente estivesse ao alcance das mãos. Entretanto, na medida em que as sequências de proteínas de uma diversidade de espécies foram decifradas, surgiu um paradoxo. As sequências das globinas e do citocromo c, por exemplo, diferem tipicamente entre duas espécies quaisquer no número de aminoácidos, e esse número aumenta com o tempo decorrido desde a sua divergência a partir de um ancestral comum
(Figura 20.7). Ainda assim, a função dessas proteínas é a mesma em diferentes espécies – transportar e disponibilizar oxigênio para os tecidos no caso da hemoglobina, e alternar elétrons durante a respiração celular no caso do citocromo c.
O quebra-cabeça era então se as substituições de aminoácidos entre as espécies refletiam
alterações na função das proteínas e adaptações às condições seletivas. Os bioquímicos Linus Pauling e Emile Zuckerkandl não achavam isso. Eles observaram que muitas substituições eram de um aminoácido por outro com propriedades semelhantes. Eles concluíram que a maior parte das substituições de aminoácidos era “neutra” ou “quase neutra” e que elas não alteravam em nada a função de uma proteína.
Essa linha de raciocínio foi rejeitada à primeira vista por muitos biólogos evolutivos, que na
ocasião consideravam todas as alterações evolutivas resultado da seleção natural e da adaptação. O paleontólogo George Gaylord Simpson argumentou que “existe um forte consenso de que genes ou alelos completamente neutros devem ser raros, se chegarem a existir. Para um biólogo evolutivo, portanto, parece ser altamente improvável que as proteínas (…) possam ser alteradas de maneira
regular, porém não adaptativa”.6
Zuckerkandl e Pauling afirmaram que a semelhança ou as diferenças entre os organismos não
precisam ser refletidas no nível da proteína – que a alteração molecular e a alteração visível não eram necessariamente ligadas ou proporcionais.