O naturalista britânico Charles Darwin (1809-1882) ficou maravilhado com as “infinitas formas mais belas e maravilhosas” produzidas pela evolução e, de fato, a Terra hoje está repleta de cerca de 1 trilhão de espécies. Mas quanto tempo essas espécies levaram para evoluir?

A resposta varia amplamente entre as formas de vida, “dependendo dos táxons [tipo de criatura] e das condições ambientais”, destacou Thomas Smith, professor de ecologia e biologia evolutiva da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, ao portal científico Live Science. Varia de escalas de tempo observáveis ​​por humanos a dezenas de milhões de anos.

Crucialmente, como a evolução acontece por meio de mudanças herdadas, a velocidade de reprodução de uma criatura, ou o tempo de geração, limita a taxa na qual novas espécies podem se formar – conhecida como taxa de especiação – de acordo com a Universidade da Califórnia, Santa Bárbara. Por exemplo, como as bactérias se reproduzem tão rapidamente, “dividindo-se em dois a cada poucos minutos ou horas”, elas podem evoluir para novas variedades em anos ou até dias, de acordo com informações do Museu Americano de História Natural de Nova York.

Pode ser complicado, no entanto, determinar quais variedades bacterianas contam como novas espécies, segundo Smith. Enquanto os cientistas delineiam as espécies se elas podem cruzar, as bactérias não se reproduzem sexualmente. No entanto, um estudo de 2008 na revista Proceedings of the National Academy of Sciences relatou que uma linhagem de bactérias E. coli observadas por décadas desenvolveu a capacidade de usar citrato como fonte de alimento em um ambiente oxigenado. Como a incapacidade de fazer isso é “uma característica definidora da E. coli como espécie”, a mudança pode representar o início de uma nova espécie, disseram os pesquisadores – uma que se desenvolveu em poucos anos.

As plantas, em um fenômeno conhecido como poliploidia, podem duplicar seus genomas inteiros em sementes, resultando em cópias adicionais de cada cromossomo e uma nova espécie em uma geração. De acordo com o cientista, o isolamento reprodutivo resultante “automaticamente cria uma nova espécie”.

E como muitas plantas se reproduzem por si mesmas, o novo organismo poliploide pode continuar criando mais espécies novas. “As plantas geralmente se autofertilizam, então podem iniciar uma população inteira”, reportou à UCSB.

Mesmo no reino animal, a especiação pode acontecer em escalas de tempo observáveis ​​por humanos, particularmente entre insetos de geração rápida. As moscas da larva da maçã (Rhagoletis pomonella) – uma espécie de mosca-das-frutas -, por exemplo, historicamente se alimentavam de plantas de espinheiro, mas algumas se mudaram para maçãs domesticadas depois que elas chegaram ao nordeste dos EUA em meados de 1800. Desde então, os dois grupos se tornaram reprodutivamente isolados, de acordo com um estudo de 2006 na revista Annals of the Entomological Society of America, e agora são consideradas “raças anfitriãs” – o primeiro passo em um tipo de especiação sem barreiras físicas.

A especiação geralmente se move mais lentamente em vertebrados, mas ainda pode acontecer rapidamente. Um estudo científico de 2017 publicado na revista Science relatou que um tentilhão de Galápagos imigrou para uma nova ilha e cruzou com um pássaro nativo, produzindo uma nova linhagem reprodutivamente isolada em três gerações. Essa linhagem pode representar o início muito rápido da especiação por meio da hibridização de espécies, em vez do acúmulo mais lento de adaptações, destacou o coautor do estudo Leif Andersson, geneticista da Universidade de Uppsala, na Suécia, à Live Science.

“Este é um cenário possível de como uma nova espécie pode se formar”, disse Andersson. “Mas o quão estável é por um longo período de tempo é mais incerto.”

Limites de velocidade

O recorde de velocidade para especiação completa entre os vertebrados provavelmente pertence aos peixes ciclídeos no Lago Vitória, na África, disse Smith. Esses peixes explodiram em 300 espécies “de um único fundador há menos de 12.000 anos”, destacou. Algumas pesquisas, como um estudo de 2000 na revista Proceedings of the Royal Society B, questionou essa linha do tempo, mas a especiação de ciclídeos “é extraordinária”, afirmou Smith.

Para encontrar um limite superior para os tempos de especiação, observe a especiação que ocorre por causa de barreiras físicas, disse o cientista. Por exemplo, boas (gênero de serpentes da família Boidae), encontradas principalmente nas Américas, e pítons (gênero de répteis da família Pythonidae), nativas da África e da Ásia, diferenciadas após a separação da América do Sul da África.

Isso provavelmente representa dezenas de milhões a 100 milhões de anos desde a divisão continental até a especiação completa, observou Smith. O último ancestral comum dessas cobras deslizou cerca de 70 milhões de anos atrás, durante a era dos dinossauros, de acordo com a Universidade Nacional da Austrália, enquanto a África e a América do Sul se dividiram cerca de 140 milhões de anos atrás.

“Nomear um tempo de especiação médio ou mais comum é um desafio”, disse o coautor Leif Andersson. Mas os cientistas podem estimar os ancestrais mais recentes, dando uma ideia aproximada. “Em aves e mamíferos, o que vemos é que normalmente uma divisão entre espécies bem desenvolvidas tem um milhão de anos.”

Um estudo de 2015 na revista Molecular Biology and Evolution deu outra estimativa. Com base em dados de mais de 50.000 espécies (embora isso incluísse poucas bactérias), os pesquisadores descobriram que a especiação geralmente requer o acúmulo de mutações ao longo de 2 milhões de anos. Isso valeu para vertebrados, artrópodes (um grupo que inclui insetos, aracnídeos e crustáceos) e plantas.

No entanto, esses modelos exigem muitas suposições, alertaram outros pesquisadores em uma análise sobre o tema na revista Quanta. Os cientistas estão em uma base mais sólida em relação aos fatores que retardam ou aceleram a especiação em geral – ou seja, pressão ambiental e isolamento reprodutivo, disse Smith. “Em todas as espécies, quanto maior a pressão de seleção e menor o fluxo gênico, maior a probabilidade de você obter especiação”, concluiu.

*Artigo publicado originalmente no Live Science (Por Michael Dar).