Microevolução vs Macroevolução
Microevolução refere-se à evolução de populações dentro da mesma espécie. Embora possa parecer bastante restrito, o termo "microevolução" na verdade abrange uma variedade de tópicos. A microevolução é de particular interesse para os seres humanos, pois pode fornecer informações sobre quaisquer diferenças entre as populações humanas, sejam elas de suscetibilidade a doenças, altura, fertilidade ou algum outro fator. Os cientistas têm estudado as diferenças entre populações de pessoas, a fim de obter informações sobre as causas das doenças. O estudo da microevolução também nos ajuda a entender como os patógenos adquirem resistência a antibióticos. Os tipos de microevolução descritos até agora se referem à evolução de populações constituídas por organismos individuais dentro da mesma espécie. Dentro de organismos multicelulares, a microevolução também ocorre nas populações de nossas células. Médicos e cientistas estudam esse tipo de microevolução para entender uma das doenças humanas mais prevalentes: o câncer. O desenvolvimento e a progressão do câncer requerem muitas mutações na maioria dos casos, e o exame de células em um tumor pode fornecer informações sobre quais mutações ocorreram primeiro e quais ocorreram posteriormente. Esse tipo de pesquisa pode identificar mutações que levam à metástase do câncer (a capacidade de se espalhar para outros tecidos) comparando mutações em células que viajaram para outros tecidos com células que estão presas no tumor.
A macroevolução, por outro lado, refere-se à evolução de táxons mais altos, isto é, evolução ocorrendo em um nível mais alto do que dentro de uma única espécie. Ao pensar em macroevolução, uma imagem de uma árvore filogenética ou da árvore da vida vem à mente. O tópico da macroevolução abrange a origem de uma espécie, divergência de espécies e semelhanças / diferenças entre espécies. O estudo da macroevolução pode ser usado para determinar o que torna determinadas espécies de plantas tóxicas enquanto outras são comestíveis ou por que alguns animais são imunes a doenças enquanto outros são suscetíveis. Do exame de espécies Homo extintas para entender melhor nossos ancestrais à comparação de como diferentes tipos de patógenos evitam o sistema imunológico, o tópico da macroevolução cobre muito terreno.
Apesar dessas diferenças, a microevolução e a macroevolução envolvem os mesmos princípios e ocorrem pelo mesmo mecanismo. Tanto a microevolução quanto a macroevolução ocorrem como consequência da mutação. O DNA genômico está constantemente sujeito a uma baixa taxa de mutação. Isso é verdade se o DNA de uma célula está sendo armazenado no núcleo ou se está sendo replicado ativamente. Mutações são alterações na sequência de nucleotídeos causadas por danos ou erros aleatórios durante a replicação ou reparo. Além disso, macro e microevolução envolvem migração, ou o movimento de indivíduos entre populações, bem como deriva genética ou alterações aleatórias na frequência de certas características ou mutações dentro de uma população. Por fim, a microevolução e a macroevolução são produtos da seleção natural. Seleção natural é a disseminação ou desaparecimento de uma característica em uma população ao longo do tempo (através da sobrevivência ou reprodução aumentada ou diminuída) que leva a uma mudança na frequência de genótipos na população.
Para entender melhor a seleção natural, vamos considerá-la no contexto da mutação genética. A mutação do DNA genômico pode produzir um dos três resultados. Primeiro, a mutação pode ser neutra, o que significa que nenhuma mudança real na célula ou organismo ocorre como resultado da mutação. Este tipo de mutação pode ser mantido ou pode se perder com o tempo (devido à deriva genética). O segundo tipo de mutação pode produzir um resultado favorável, produzindo uma proteína mais eficiente ou conferindo alguma outra vantagem à célula ou organismo. O terceiro tipo de mutação é uma mutação prejudicial ou desfavorável. Esse tipo de mutação geralmente é perdido, pois as células ou organismos que a transportam podem ter taxas reduzidas de sobrevivência ou reprodução.
Diferentes áreas do genoma estão sujeitas a diferentes taxas de mutação. Por exemplo, áreas que não contêm genes ou seqüências que afetam genes têm taxas de mutação iguais à frequência de erros aleatórios. Por outro lado, um gene crítico terá uma taxa de mutação muito baixa, porque quase qualquer mutação em um gene crítico será prejudicial. Esses genes são denominados "altamente conservados". As seqüências de genes altamente conservados, como proteínas ribossômicas, podem ser usadas para fazer comparações e hipóteses sobre a macroevolução de organismos distantes (como bactérias e animais).
Outros genes evoluíram mais recentemente e podem ser exclusivos para um grupo específico de organismos. A análise de similaridades de seqüência nesses genes pode fornecer informações sobre espécies intimamente relacionadas (macroevolução) e pode até ser usada para comparar diferenças entre populações ou indivíduos da mesma espécie (microevolução). Por exemplo, o vírus influenza evolui rapidamente para evitar o reconhecimento do sistema imunológico. No caso da gripe, qualquer mudança (mutação) na proteína hemaglutinina na superfície viral que ajude o vírus a fugir do sistema imunológico seria vantajosa. O exame da microevolução da influenza causada por mutações genômicas nas proteínas do revestimento informa a produção de novas vacinas contra influenza a cada ano.
Em resumo, macroevolução e microevolução representam o mesmo processo, conduzido por mutação aleatória e seleção natural, em diferentes escalas. Embora possa ser difícil vincular as mudanças que ocorrem durante a microevolução (como o desenvolvimento da resistência aos medicamentos) às mudanças macroevolutivas (como a evolução de novas espécies), considere a quantidade de tempo necessária para cada uma. A microevolução pode ser observada ao longo da vida e pode ser medida diretamente. A microevolução ocorre a cada nova geração e até dentro de um organismo multicelular (como no câncer). A macroevolução leva muito mais tempo e deve ser vista de uma perspectiva diferente. A vida na Terra está passando por microevolução há 3,8 bilhões de anos, e isso é muito tempo para que micro eventos produzam resultados macro.