Lá e de volta outra vez: um pouco do passado, presente e futuro da evolução

E se pudéssemos rebobinar a fita da evolução? Se reiniciarmos a história da terra a partir de um certo instante no passado, a vida se desenvolveria da mesma forma? Se você, assim como eu, é biólogo, então sabe que essas questões propostas por Stephen Jay Gould causam longas discussões durante as aulas de evolução. Há quem diga que sim pois as condições seriam as mesmas, há aqueles cuja opinião é fruto de efeito borboleta (sim, o filme) e argumentam que existe um componente caótico na evolução. “Bastaria uma mutação diferente e as mudanças se acumulariam até resultar em formas de vidas desconhecidas por nós”, um aluno poderia argumentar. De qualquer forma, até pouco tempo atrás esse assunto pertencia à teoria ou seria usado como um recurso didático. Afinal, não é possível um experimento para acompanhar a evolução, certo?

Errado! Bom, pelo menos em parte. O que Gould e outros biólogos do século XIX talvez nem puderam sonhar é que atualmente somos capazes de observar a evolução de uma forma tão íntima ao ponto de rastrearmos mutações genéticas no decorrer das gerações. Com experimentos chamados de ALE (Adaptive Laboratory Evolution ou Evolução Adaptativa em Laboratório) é possível expor bactérias à diversas condições e entender quais mutações foram vantajosas graças às análises bioinformáticas de sequenciamento genômico. Além disso, o mesmo experimento pode ser repetido várias e várias vezes. Ou seja, é possível rebobinar a fita da evolução! Os ALEs também são usados para evolução paralela, experimento no qual populações são desafiadas num mesmo tipo de condição em busca de padrões de seleção na evolução bacteriana.

Até agora você já entendeu o que podemos fazer com experimentos em laboratório. Porém, e se eu te contar que a bioinformática e a computação voltada à biologia podem nos levar ainda mais longe? E se for possível enxergar o(s) futuro(s)? Eu sei! Essa pergunta deixa espantando até o biólogo menos ortodoxo. Contudo, essa ideia tem se fixado na cabeça de evolucionistas que se esforçam para entender como a Teoria de Darwin explica o mundo natural. A revisão de Michael Lässig chamada “Predicting Evolution” mostra os principais conceitos sobre esse tema de pesquisa [1].

Um dos alvos da predição evolutiva é a resistência antimicrobiana em bactérias. Em 2021, um artigo mostrou que a resistência antimicrobiana ou bacteriana matou mais pessoas que a AIDS e a Malária [2]. Então, entender como ela evolui e encontrar padrões nesse processo é uma questão fundamental. É onde eu e você entramos, jovem bioinformata! Modelos de inteligência artificial [3], modelos matemáticos e paisagens evolutivas são exemplos do que podemos usar para analisar a quantidade massiva de dados genômicos disponíveis.

Apesar dos grandes avanços e das mudanças que fizemos ainda existe muito a ser estudado. E eu espero que isso não o desanime, pois precisamos de pessoas interessadas que consigam conectar os campos experimental e computacional. Então, conte com a Revista BIOINFO para se manter em dia e estudando sobre as novidades da bioinformática. Afinal, quem sabe o que existe no futuro? Até a próxima!

Referências

[1] Lässig, M., Mustonen, V. & Walczak, A. Predicting evolution. Nat Ecol Evol 1, 0077 (2017). https://doi.org/10.1038/s41559-017-0077

[2] Murray et al. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. In: The Lancet. 2022. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)02724-0

[3] Xavier, Joicy. Inteligência Artificial aplicada à Bioinformática. In: BIOINFO – Revista Brasileira de Bioinformática. Edição #01. Julho, 2021. doi: 10.51780/978-6-599-275326-09

Autor: Tiago Cabral Borelli ^{(https://orcid.org/0000-0002-5705-1808)}

Revisão: Filipe Teixeira ^{(0000-0001-9398-1298)}

Cite este artigo:

Borelli, TC. Lá e de volta outra vez: um pouco do passado, presente e futuro da evolução. BIOINFO. ISSN: 2764-8273. Vol. 3. p.15 (2023). doi: 10.51780/bioinfo-03-15