Evolução das Bactérias: 

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Quando vemos as representações e explicações usuais sobre a evolução dos grandes grupos de organismos representados pelos cinco reinos de nossa classificação tradicional, somos levados a acreditar que as bactérias teríam passado por um período de evolução, nos primórdios da vida na Terra e, posteriormente, com a origem dos protistas, teriam entrado num longo período estagnação evolutiva que duraria até os dias de hoje - ou seja, que há milhões de anos, as bactérias não evoluem mais.

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Esta é uma ideia totalmente errônea; espécies de bactérias evoluem continuamente, como as espécies de qualquer outro tipo de organismo. Na realidade, em termos absolutos, bactérias evoluem mais rápido que animais e plantas, já que possuem um período de geração muito menor. Como a evolução das linhagens (anagênese) se dá de geração para geração (mutações e recombinações gênicas surgem em um indivíduo e são passadas para outros indivíduos da próxima geração e, daí, sucessivamente, para as próximas gerações), quanto mais breve o intervalo entre duas gerações de uma espécie, mais rápida será a sua evolução. Nos elefantes, por exemplo, o período de geração é de cerca de 20 anos, enquanto nas bactérias ele varia de menos de 20 minutos a 3 horas, dependendo da espécie!

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O exemplo óbvio de evolução em bactérias é o desenvolvimento, por elas, de resistência aos antibióticos. Este é um processo de seleção de linhagens portadoras de um ou mais mecanismos fisiológicos que conferem a elas imunidade parcial ou total contra a ação dos antibióticos, dentro de uma espécie originalmente susceptível àquelas substâncias. O processo pode ser acompanhado, visualmente, no vídeo acessível pelo link abaixo. Como a narração do vídeo está em inglês, vamos explicá-lo antes de mostrá-lo:

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• O que você vai ver é um experimento montado na Escola de Medicina da Universidade de Harvard, em uma bandeja transparente de aproximadamente 1,2 m de comprimento por 0,6 m de largura. Sobre o fundo da bandeja, foram colocadas nove faixas contíguas de um meio de cultura* à base de ágar*. As duas faixas nas extremidades esquerda e direita da bandeja não continham antibiótico; na faixa seguinte, em direção ao centro, de cada lado da bandeja, foi acrescentada, ao meio de cultura, uma concentração de antibiótico apenas um pouquinho maior do que aquela que as bactérias da espécie Escherichia coli normalmente conseguem suportar; nas faixas seguintes, havia dez vezes mais antibiótico e, nas seguintes, 100 vezes mais e, na faixa central, havia uma concentração de antibiótico1000 vezes maior do que aquela que as bactérias eram originalmente capazes de suportar;​

 

• Sobre essas faixas, foi derramada uma fina camada de ágar, que permitia às bactérias moverem-se ao longo da bandeja;

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• O fundo da montagem é negro e as colônias formadas pela multiplicação das bactérias são brancas;

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• As bactérias foram inoculadas nas faixas externas, onde não havia antibiótico e se desenvolveram rapidamente, ocupando toda a área disponível, até encontrarem a faixa onde havia um pouco de antibiótico e onde elas não conseguiam sobreviver. Aí, o desenvolvimento das colônias sofreu uma pausa. Depois de algum tempo, pequenas colônias originadas de bactérias resistentes surgiram nessas primeiras faixas com antibiótico, e foram se alastrando por elas, até atingirem as faixas seguintes, que continham 10 vez mais antibióticos. Aí, houve uma nova interrupção (mais breve) do crescimento, até que colônias isoladas, provenientes de bactérias mais resistentes, começaram a surgir, também nestas faixas. O processo continuou desta forma, até que elas finalmente ocuparam também a faixa central, que continha 1000 vezes mais antibiótico do que as bactérias originalmente eram capazes de suportar. O processo todo levou apenas cerca de 11 dias!

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Veja o vídeo para que, em seguida, façamos alguns comentários adicionais sobre ele: A evolução das bactérias em uma placa de petri gigante

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Note que o vídeo aponta cada nova colônia originada em faixas com concentrações sucessivamente maiores de antibiótico como sendo originada de uma célula mutante. A primeira coisa que nos ocorre, então, é que esta mutação tenha ocorrido ali, naquele momento. Isto não é necessariamente verdade; estas células podem apenas serem portadoras de alelos relativamente raros e que surgiram (por mutação) em momentos anteriores do experimento.

Veja que, ao final, linhas coloridas são sobrepostas a cada uma das linhagens que se desenvolveram na bandeja, formando uma figura semelhante a um cladograma. Lembre-se, contudo, que esta figura representa as relações entre linhagens de indivíduos de uma mesma espécie e não as relações entre espécies diferentes que teriam se originado ao longo do experimento. O que vemos, portanto, é uma árvore genealógica e não uma árvore filogenética, e ela representa a sucessão de eventos de anagênese e não de eventos de cladogênese! 

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Vocabulário

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• Ágar: Substância gelatinosa extraída de algas vermelhas e muito utilizada, na microbiologia, para a preparação de meios de cultura para microrganismos.

• Meio de cultura: Mistura de vários ingredientes contendo os nutrientes necessários ao crescimento de um determinado microorganismo que se pretende cultivar, em geral para estudo.

• Período de geração: Intervalo médio de tempo entre o nascimento dos indíviduos de uma geração (pais) e o nascimento dos indivíduos da geração seguinte (filhos).

• Placa de petri: Recipiente cilíndrico, raso, de vidro ou plástico, com tampa, empregado por microbiologistas para o cultivo de microrganismos.