CA215: Uso prático da evolução.

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1. A teoria evolutiva é o quadro que une toda a biologia. Ela explica semelhanças e diferenças entre organismos, fósseis, biogeografia, resistência a medicamentos, características extremas como a cauda do pavão, virulência relativa de parasitas e muito mais além. Sem a teoria da evolução, seria ainda possível saber muito sobre a biologia, mas não entendê-la.
   
   Este quadro explicativo é útil num sentido prático. Primeiro, uma teoria unificada é mais fácil de aprender, porque os fatos se conectam em vez de serem tantos pedaços isolados de curiosidades. Segundo, ter uma teoria torna possível ver lacunas na teoria, sugerindo áreas produtivas para novas pesquisas.
   
   
2. A teoria evolutiva tem sido aplicada de forma prática em várias áreas (Futuyma 1995; Bull and Wichman 2001). Por exemplo:
   • A bioinformática, uma indústria de bilhões de dólares, consiste principalmente na comparação de sequências genéticas. A descendência com modificação é uma de suas mais básicas premissas.
   • Doenças e pragas evoluem resistência aos medicamentos e pesticidas que usamos contra elas. A teoria evolutiva é usada no campo da gestão de resistência tanto na medicina quanto na agricultura (Bull and Wichman 2001).
   • A teoria evolutiva é usada para gerir pesca para maiores rendimentos (Conover and Munch 2002).
   • A seleção artificial tem sido usada desde a pré-história, mas tornou-se muito mais eficiente com a adição do mapeamento de locos de caracteres quantitativos.
   • O conhecimento da evolução da virulência de parasitas em populações humanas pode ajudar a orientar a política de saúde pública (Galvani 2003).
   • A teoria de alocação sexual, baseada na teoria da evolução, foi usada para prever condições sob as quais a ave kakapo altamente ameaçada produziria mais filhas, o que a salvou da beira da extinção (Sutherland 2002).
   
   A teoria evolutiva está sendo aplicada e tem potencial de aplicações em muitas outras áreas, desde a avaliação das ameaças de culturas geneticamente modificadas até a psicologia humana. Aplicações adicionais certamente virão.
   
   
3. A análise filogenética, que usa o princípio evolutivo da descendência comum, provou sua utilidade:
   • Rastrear genes de função conhecida e comparar como eles estão relacionados a genes desconhecidos ajuda a prever a função de genes desconhecidos, o que é fundamental para a descoberta de medicamentos (Branca 2002; Eisen and Wu 2002; Searls 2003).
   • A análise filogenética é uma parte padrão da epidemiologia, pois permite a identificação de reservatórios de doença e, às vezes, o rastreamento passo a passo da transmissão da doença. Por exemplo, a análise filogenética confirmou que um dentista da Flórida estava infectando seus pacientes com HIV, que o HIV-1 e o HIV-2 foram transmitidos a humanos de chimpanzés e macacos mangabeys no século vinte, e, quando a poliomielite estava sendo erradicada das Américas, que novos casos não estavam vindo de reservatórios ocultos (Bull and Wichman 2001). Foi usada em 2002 para ajudar a condenar um homem de infectar intencionalmente alguém com HIV (Vogel 1998). O mesmo princípio pode ser usado para rastrear a origem de armas biológicas (Cummings and Relman 2002).
   • A análise filogenética para rastrear a diversidade de um patógeno pode ser usada para selecionar uma vacina apropriada para uma região particular (Gaschen et al. 2002).
   • A ribotipagem é uma técnica para identificar um organismo ou, pelo menos, encontrar seu parente conhecido mais próximo mapeando seu RNA ribossômico na árvore da vida. Ela pode ser usada mesmo quando os organismos não podem ser cultivados ou reconhecidos por outros métodos. A ribotipagem e outros métodos de genotipagem foram usados para encontrar agentes infecciosos humanos anteriormente desconhecidos (Bull and Wichman 2001; Relman 1999).
   • A análise filogenética ajuda na determinação de dobras de proteínas, já que proteínas divergindo de um ancestral comum tendem a conservar suas dobras (Benner 2001).
   
   
4. A evolução direcional permite o "cruzamento" de moléculas ou caminhos moleculares para criar ou aprimorar produtos, incluindo:
   • enzimas (Arnold 2001)
   • pigmentos (Arnold 2001)
   • antibióticos
   • sabores
   • biopolímeros
   • cepas bacterianas para decompar materiais perigosos.
   A evolução direcional também pode ser usada para estudar o dobramento e a função de enzimas naturais (Taylor et al. 2001).
   
   
5. Os princípios evolutivos da seleção natural, variação e recombinação são a base para algoritmos genéticos, uma técnica de engenharia que tem muitas aplicações práticas, incluindo engenharia aeroespacial, arquitetura, astrofísica, mineração de dados, descoberta e design de medicamentos, engenharia elétrica, finanças, geofísica, engenharia de materiais, estratégia militar, reconhecimento de padrões, robótica, agendamento e engenharia de sistemas (Marczyk 2004).
   
   
6. Ferramentas desenvolvidas para a ciência evolutiva foram usadas para outros fins. Por exemplo:
   • Muitas técnicas estatísticas, incluindo análise de variância e regressão linear, foram desenvolvidas por biólogos evolutivos, especialmente Ronald Fisher e Karl Pearson. Estas técnicas estatísticas têm muito mais aplicação hoje.
   • As mesmas técnicas de análise filogenética desenvolvidas para a biologia também podem rastrear a história de múltiplas cópias de um manuscrito (Barbrook et al. 1998; Howe et al. 2001) e a história de línguas (Dunn et al. 2005).
   
   
7. A boa ciência não precisa ter nenhuma aplicação além de satisfazer a curiosidade. Muita astronomia, geologia, paleontologia, história natural e outras ciências não têm aplicação prática. Para muitas pessoas, o conhecimento é um fim próprio digno.
   
   
8. Ciência com pouca ou nenhuma aplicação agora pode encontrar aplicação no futuro, especialmente à medida que o campo amadurece e nosso conhecimento dele se torna mais completo. Aplicações práticas são frequentemente construídas sobre ideias que não pareciam aplicáveis originalmente. Além disso, avanços em uma área da ciência podem ajudar a iluminar outras áreas. A evolução fornece um quadro para a biologia, um quadro que pode suportar outros úteis avanços biológicos.
   
   
9. Ideias anti-evolutivas existem há milênios e ainda não contribuíram nada com alguma aplicação prática.

Referências: