Questão de Biologia — Tópicos Mesclados em Evolução e Genética de Populações — VUNESP 2024

Evidências moleculares da evolução: hemoglobina e ancestralidade

Gabarito: letra A. A comparação da sequência de aminoácidos da hemoglobina entre diferentes grupos de vertebrados permite estabelecer relações de ancestralidade entre eles, pois quanto maior a semelhança molecular, mais próximo é o parentesco evolutivo — e todos os grupos representados (vertebrados) compartilham a notocorda em alguma fase do desenvolvimento, característica diagnóstica do filo Chordata. A alternativa correta amarra exatamente esses dois conceitos: evidência molecular de ancestralidade + presença da notocorda como característica compartilhada.

A hemoglobina é uma proteína presente no sangue de praticamente todos os vertebrados, responsável pelo transporte de oxigênio. Ao comparar a sequência de aminoácidos dessa proteína entre espécies, os cientistas conseguem estimar o grau de parentesco evolutivo entre elas: quanto mais semelhantes as sequências, mais recente é o ancestral comum e, portanto, mais próximas evolutivamente. Essa é a base da evidência molecular (ou bioquímica) da evolução, que se soma às evidências fósseis, anatômicas e embriológicas.

O raciocínio por trás dessa técnica é simples: mutações acumulam-se no DNA ao longo das gerações de forma relativamente constante (relógio molecular). Duas espécies que divergiram há pouco tempo acumularam poucas diferenças em seus genes — e, consequentemente, em suas proteínas. Já espécies que divergiram há muito tempo acumularam muitas diferenças. Assim, a porcentagem de aminoácidos semelhantes da hemoglobina funciona como um "medidor" do tempo de divergência evolutiva e da proximidade de parentesco.

É importante destacar que todos os animais representados na figura — peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos — são vertebrados, pertencentes ao filo Chordata. Uma das características que define esse filo é a presença de notocorda em pelo menos alguma fase do desenvolvimento embrionário. Nos vertebrados, a notocorda está presente no embrião e, na maioria dos adultos, é substituída pela coluna vertebral. Portanto, a presença da notocorda é uma característica compartilhada por todos esses grupos, reforçando a ancestralidade comum.

A pegadinha central desta questão está em distinguir homologia de analogia. A semelhança na hemoglobina entre os vertebrados é uma homologia — ou seja, uma semelhança herdada de um ancestral comum. Já a analogia (ou convergência evolutiva) ocorre quando estruturas semelhantes surgem independentemente em grupos não aparentados, por pressões seletivas semelhantes (como as asas de aves e insetos). A banca explora exatamente essa confusão nas alternativas C e E.

Guarde o critério decisivo: semelhança molecular entre grupos aparentados = homologia = ancestralidade comum. É esse critério que vai separar a alternativa correta das demais.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A comparação da hemoglobina entre vertebrados permite estabelecer uma relação de ancestralidade entre eles, pois a semelhança molecular reflete o parentesco evolutivo. Além disso, todos os grupos representados são cordados e apresentam notocorda em alguma fase do desenvolvimento — característica que os une como um grupo monofilético. A alternativa está correta porque une corretamente a evidência molecular (hemoglobina semelhante) à evidência anatômica compartilhada (notocorda), ambas indicando ancestralidade comum.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A alternativa erra ao afirmar que a comparação da hemoglobina entre diferentes espécies comprova a seleção natural pela variabilidade dentro de uma mesma população. A seleção natural atua sobre a variabilidade genética existente dentro de uma população, favorecendo indivíduos mais adaptados. A comparação da hemoglobina entre espécies diferentes evidencia o parentesco evolutivo (ancestralidade), não a ação da seleção natural sobre a variabilidade populacional. São níveis de análise distintos: um é filogenético (entre espécies), outro é populacional (dentro da espécie).

Alternativa C — ❌ Incorreta

A alternativa confunde homologia com analogia convergente. A semelhança da hemoglobina entre vertebrados é uma homologia — herdada de um ancestral comum. A analogia convergente (ou convergência evolutiva) ocorre quando estruturas semelhantes evoluem independentemente em grupos não aparentados, por pressões seletivas semelhantes (ex.: asas de morcego e de ave). Além disso, o esqueleto ósseo é uma característica compartilhada por todos os vertebrados por ancestralidade, não por convergência. A alternativa erra ao classificar como convergente uma semelhança que é, na verdade, homóloga.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A alternativa apresenta uma interpretação teleológica (finalista) incorreta da evolução. A hemoglobina não evoluiu "para" transportar mais oxigênio — a evolução não tem objetivo ou finalidade. O que ocorre é que variações na molécula de hemoglobina surgem por mutação aleatória, e aquelas que conferem vantagem adaptativa (como maior eficiência no transporte de oxigênio) podem ser favorecidas pela seleção natural. Além disso, a questão pede especificamente o que a comparação entre espécies permite concluir — e isso é ancestralidade, não adaptação funcional. A adaptação é uma consequência, não o objeto da comparação molecular.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A alternativa contém dois erros conceituais. Primeiro, afirma que as populações "podem permanecer estáveis" — o que remeteria ao equilíbrio de Hardy-Weinberg, um modelo teórico que descreve populações que não evoluem, e não ao que a comparação molecular evidencia. Segundo, usa o termo "homologia divergente" de forma incorreta: a semelhança da hemoglobina é uma homologia (semelhança por ancestralidade comum), mas o termo "divergente" não se aplica aqui — a divergência se refere à separação de linhagens ao longo do tempo, não à semelhança molecular. A alternativa mistura conceitos de genética de populações com evidências moleculares de forma equivocada.

Gabarito: letra A