Adaptação

Adaptação – definição, tipos de adaptação, exemplos, questões e respostas

Última atualização em 19 de novembro de 2022

Sumário

Definição de Adaptação

Uma adaptação, ou característica adaptativa, é uma característica produzida pelo DNA ou pela interação do epigenoma com o ambiente. Embora nem todas as adaptações sejam totalmente positivas, para que uma adaptação persista em uma população, ela deve aumentar a aptidão ou o sucesso reprodutivo. Todos os descendentes, formados sexualmente ou assexuadamente, herdam seus traços de seus pais. Na reprodução assexuada, a maioria dos clones idênticos são criados.

A adaptação surge em populações assexuadas por meio de mutações no DNA, erros de cópia do DNA ou da interação do DNA com mudanças no ambiente. Em populações de reprodução sexuada, a adaptação surge através de mecanismos semelhantes com os efeitos adicionais de recombinação durante a meiose e uma molécula de DNA mais complexa. Uma adaptação pode se tornar vestigial, ou não utilizada, quando mudanças na população ou no ambiente a tornam inútil. Uma adaptação também tem certas compensações, como a energia necessária para criar uma adaptação ou o aumento da predação que uma adaptação pode causar.

Tipos de Adaptação

Mutação e recombinação genética

O ácido desoxirribonucleico, ou DNA, é a molécula que carrega as informações necessárias para criar e manter a vida. O DNA é feito de uma série de nucleotídeos, 4 pequenas substâncias químicas que se encadeiam. A sequência desses produtos químicos pode ser lida por enzimas e organelas especializadas dentro das células para produzir novas proteínas. Essas proteínas têm várias funções e determinam como a célula funciona em seu ambiente.

Desde que as primeiras proteínas e constituintes celulares se agregaram para formar a primeira célula auto-replicante, a interação entre o DNA e o ambiente impulsionou a adaptação. Organismos unicelulares dependem exclusivamente da adaptação molecular, uma vez que sua estrutura básica proíbe a natureza complexa de desenvolver novos membros de outras estruturas. Em vez disso, uma adaptação em um procarioto vem de mutações vantajosas em seu DNA que criam novas proteínas ou alteram os efeitos das proteínas atuais. As reações químicas possibilitadas por essas proteínas permitem que os organismos coletem nutrientes, cresçam e se dividam com mais eficiência. A adaptação persistirá na população enquanto aumentar a aptidão e a reprodução.

Em eucariotos e espécies multicelulares, o processo de mutação também impulsiona a adaptação. Como nos procariontes, o DNA é controlado por um sistema de proteínas que interage com o ambiente, conhecido como epigenoma. Em eucariotos, a complexidade desse sistema aumentou. Uma adaptação pode afetar o organismo em qualquer nível, desde a criação de uma maneira diferente de replicar o DNA até o desenvolvimento de organelas e estruturas do corpo inteiramente novas. Estudos têm demonstrado que as mutações são muitas vezes deletérias, ou seja, não adaptam o organismo ao ambiente. Essas mutações não são tipicamente consideradas adaptações porque não persistem na população em níveis elevados. No entanto, à medida que o ambiente muda, traços mal adaptados podem se tornar benéficos e persistir como uma adaptação a um novo cenário.

Mudanças no Ambiente

As mudanças no ambiente são a segunda categoria principal de adaptação. Em muitos casos, o epigenoma é tão ou mais importante que o próprio DNA. Grandes mudanças ambientais, como uma mudança na temperatura ou na acidez do oceano, podem afetar um grande número de espécies. À medida que o ambiente muda, as proteínas dos organismos começam a funcionar de forma diferente. Mudanças no DNA ou como o epigenoma interage com o novo ambiente podem levar a uma nova adaptação. Por exemplo, a vida na Terra atualmente depende de um sistema de oxigênio e dióxido de carbono, que seus organismos usam para energia e respiração. Os cientistas estimaram que esse ambiente não estava presente até que os organismos fotossintéticos começaram a criar oxigênio e a depositá-lo na atmosfera. Os novos produtos químicos na atmosfera iniciaram uma onda de adaptação que levou ao atual bioma que temos agora.

À medida que mais e mais espécies se diferenciavam, suas interações umas com as outras começaram a impulsionar a adaptação tanto quanto a simples composição da atmosfera. Vastas teias alimentares se desenvolveram e desmoronaram ao longo dos bilhões de anos de vida. Esses eventos foram impulsionados em parte pela capacidade dos organismos de formar rapidamente uma adaptação a uma situação e continuar se reproduzindo. No entanto, durante muitos desses eventos, até 90% das espécies não sobreviveram à mudança abrupta. Embora a adaptação possa tornar os organismos mais competitivos em um ambiente, também pode torná-los menos flexíveis para sobreviver em um ambiente em mudança.

As complexas interações entre os animais também levaram a diversas formas de seleção que afetam e formam a adaptação entre os organismos envolvidos. Na seleção sexual, por exemplo, as diferenças e estratégias de adaptação entre os gêneros não são necessariamente determinadas pelo ambiente, mas simplesmente pelas estranhas preferências de seleção dos indivíduos que tentam se reproduzir. Muitos pássaros mostram machos altamente coloridos, selecionados pelas fêmeas de cores opacas. A adaptação da cor nos machos é uma característica utilizada para atrair mais fêmeas. A adaptação das fêmeas à cor opaca, por outro lado, é resultado de uma seleção mais direcional da relação predador-presa. As fêmeas menos coloridas são menos propensas a serem vistas por predadores. Embora esses dois traços adaptativos se contradigam, eles persistiram porque beneficiam os machos e as fêmeas de maneiras diferentes.

Exemplos de Adaptação

Besouro Rinoceronte

Se você já viu um Besouro Rinoceronte, provavelmente já se perguntou para que serve esses chifres enormes. Abaixo está um Rhino Beetle macho, com seu distintivo headgear.

Como todos os artrópodes, o besouro é dividido em segmentos. Essas várias seções são muito sensíveis à adaptação. No Rhino Beetle, a seção da cabeça desenvolveu esses grandes espinhos. Os besouros machos usam essas grandes intrusões para lutar entre si, em competição pelas fêmeas. Presume-se que os besouros ancestrais tinham pouco ou nenhum chifre. À medida que os besouros competiam por companheiros ao longo de muitas gerações, as mutações que criavam uma maneira melhor de arrancar o oponente de seus pés eram recompensadas. Com o tempo, essa adaptação de grandes chifres surgiu. Chifres com maior capacidade de derrotar oponentes permitem que esses machos se reproduzam mais e a adaptação persistirá dentro da população.

Trato Digestivo em Mamíferos

Se você dissecar vários mamíferos, encontraria algo muito peculiar no tamanho e na composição de seu trato digestivo. Os carnívoros, como lobos e gatos, têm trato digestivo muito curto e simples. De fato, quanto mais carnívoro um animal, mais curto e simples é o trato digestivo. Carne e produtos de origem animal são facilmente digeridos. A adaptação de um intestino curto permite que esses animais processem rapidamente a energia de sua refeição carnuda, antes que ela comece a apodrecer em seu intestino.

Os herbívoros, por outro lado, têm um sistema digestivo longo e complexo. Alguns mamíferos, os ruminantes, têm vários estômagos para processar a energia das gramíneas e outras plantas resistentes. Os herbívoros não ruminantes têm torções e voltas complexas em seus intestinos, o que aumenta a área de superfície e a quantidade de tempo que o alimento passa no trato digestivo. Essa adaptação permite que os animais processem toda a energia do material vegetal. Curiosamente, os humanos têm um intestino muito complexo, uma adaptação para herbívoros. Parte da complexa história por trás da dieta, nutrição e saúde provavelmente surge do fato de que a dieta ocidental se concentra na carne, e não nos alimentos que nosso corpo se adaptou para comer.

Questões e respostas

Uma raposa tem uma ninhada de 3 filhotes. 1 dos kits é comido aleatoriamente por uma águia. Apenas 1 dos kits restantes aprende a se alimentar com sucesso, o outro morre de fome. Qual das seguintes opções pode ser considerada uma adaptação?

  • A. O aprendizado que permitiu ao sobrevivente se alimentar
  • B. Qualquer base genética para a inteligência da raposa sobrevivente
  • C. A sorte de sobreviver à águia

Resposta: B. A aprendizagem em si não é uma adaptação, porque não pode ser transmitida geneticamente. Comportamentos que são herdados são conhecidos como comportamentos inatos e podem ser considerados adaptações. No entanto, se o aprendizado foi possibilitado por algum tipo de mudança no DNA ou na estrutura do cérebro que é hereditária, é uma adaptação. A sorte é uma parte importante da evolução, mas não é uma adaptação.

Existem cerca de 80.000 espécies de animais com base em coluna vertebral, incluindo desde peixes a elefantes. Os insetos, por outro lado, representam algo em torno de 5.000.000 espécies. Qual é uma explicação para a diferença no número de espécies?

  • A. A adaptabilidade do plano corporal do inseto
  • B. Maior cuidado com a prole
  • C. Distribuição global

Resposta: A. O corpo do inseto, formado por uma série de segmentos que se conectam, apresenta uma estrutura muito mais editável do que o endoesqueleto dos vertebrados. Um exoesqueleto pode mudar e se adaptar sem muita reestruturação dos músculos e órgãos internos. Como tal, os insetos podem desenvolver adaptações que levariam muito mais tempo para os mamíferos realizarem. Isso, mais sua taxa de reprodução, permite que eles se diversifiquem muito mais rapidamente.

Uma nova técnica conhecida como CRISPR (Crisp-ur) é baseada no sistema imunológico de certas bactérias. Essas bactérias, para proteger contra a invasão de espécies de vírus, armazenam informações sobre o vírus em seu próprio DNA. Assim, quando se replicam, sua prole tem uma defesa contra o vírus. Qual das opções a seguir descreve com precisão esse processo?

  • A. Adaptação
  • B. Aprendizagem
  • C. Um pouco dos dois?

Resposta: C. Embora essa forma de aprendizado não seja a mesma que uma criança aprendendo matemática, a bactéria está pegando informações de um ataque e usando-as para se proteger no futuro. Muitos cientistas consideram isso uma forma de aprendizado, pois nosso sistema imunológico também pode fazer isso. No entanto, quando a imunidade é passada diretamente para a prole, torna-se um caso de adaptação. O cientista pode usar as mesmas proteínas e métodos que as bactérias usam para modificar e editar diretamente o DNA em sistemas vivos com essa técnica.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.