A evolução da vida na Terra constitui um processo de reorganização progressiva da matéria viva em níveis crescentes de complexidade estrutural, integração funcional e eficiência energética. Desde os primeiros sistemas moleculares capazes de replicação até organismos multicelulares dotados de sistemas circulatórios fechados e alta capacidade aeróbica sustentada, observa-se uma trajetória marcada por transições críticas que remodelaram profundamente a arquitetura biológica. Entre essas transições destacam-se a emergência dos eucariotos, a multicelularidade, a diversificação cambriana dos planos corporais e, no contexto humano, a consolidação do bipedalismo e da corrida de endurance como traços centrais do fenótipo Homo. A compreensão integrada desses eventos exige diálogo entre genômica evolutiva, fisiologia comparada, paleontologia, história da ciência e biologia molecular.
A explosão cambriana, ocorrida entre 541 e 520 milhões de anos atrás, representa uma das reorganizações mais profundas da biodiversidade. Evidências recentes indicam que essa transição não pode ser explicada apenas por mudanças ambientais ou aumento de oxigênio, mas envolve modificações nos mecanismos evolutivos que governam a dinâmica das sequências genômicas. O estudo de Li et al. demonstra que diferentes regimes de seleção independentes de CG e TA moldaram padrões estruturais do genoma, sugerindo que a transição entre modos dominantes de seleção pode ter atuado como gatilho macroevolutivo. Paralelamente, o registro fóssil cambriano documentado por Budd evidencia o surgimento de organização corporal complexa, simetria bilateral, diferenciação tecidual e estruturas precursoras de sistemas circulatórios e nervosos. Assim, a evolução da complexidade não foi meramente quantitativa, mas envolveu reorganização qualitativa da arquitetura genômica e do desenvolvimento.
A partir da multicelularidade, o aumento do tamanho corporal impôs restrições físico-químicas relacionadas à difusão de gases e nutrientes. Sistemas circulatórios emergiram como solução para superar limitações difusionais. Em invertebrados primitivos, tubos peristálticos impulsionavam hemolinfa em sistemas abertos; em artrópodes surgiram bulbos contráteis adicionais; moluscos desenvolveram câmaras cardíacas rudimentares; e vertebrados consolidaram circulação fechada com capilares especializados. A progressão filogenética demonstra incremento gradual de pressão arterial sistêmica acompanhando aumento da taxa metabólica. Quando a pressão sistêmica ultrapassou determinados limiares, tornou-se necessário separar circulação pulmonar da sistêmica para otimizar trocas gasosas, culminando no coração tetracameral de aves e mamíferos.
Curiosamente, apesar da diversidade morfológica dos mamíferos, a arquitetura cardíaca manteve-se notavelmente conservada. Meijler e Meijler argumentam que o coração mamífero representa um arquétipo funcional tão bem-sucedido que a seleção natural operou principalmente via escalonamento dimensional e ajustes temporais de condução, ao invés de modificações estruturais radicais. Esse conservadorismo sugere forte restrição evolutiva imposta por exigências hemodinâmicas universais. A condução atrioventricular, por exemplo, sofre ajustes proporcionais ao tamanho corporal, preservando sincronização mecânica eficiente independentemente da massa do animal. Complementarmente, Šolc demonstra que o sistema de condução elétrica apresenta paralelos ontogenéticos e filogenéticos, com estruturas embrionárias persistentes podendo explicar certas arritmias supraventriculares humanas.
A compreensão moderna da circulação sanguínea consolidou-se historicamente a partir da ruptura com o paradigma galênico. Durante séculos, acreditava-se que o sangue era consumido perifericamente e continuamente produzido no fígado. Trabalhos de Ibn al-Nafis e posteriormente de William Harvey estabeleceram a noção de circuito fechado com fluxo quantitativamente mensurável. A abordagem experimental de Harvey, ao estimar volumes e trajetos do sangue, inaugurou a fisiologia cardiovascular quantitativa. A consolidação desse modelo permitiu interpretar o coração não como órgão místico, mas como bomba biomecânica inserida em sistema hidráulico fechado.
Do ponto de vista sistêmico, organismos evoluem estratégias de persistência que equilibram economia energética, robustez estrutural e flexibilidade adaptativa. O modelo proposto por Yafremava et al. descreve essas estratégias como vértices de um “triângulo de persistência”. O sistema cardiovascular humano posiciona-se próximo ao eixo robustez-flexibilidade: robustez para manter débito cardíaco sob estresse hemodinâmico, e flexibilidade para ajustar frequência e contratilidade conforme demandas metabólicas variáveis. A evolução do coração, portanto, não pode ser analisada isoladamente, mas como componente de arquitetura sistêmica integrada.
No contexto humano, a transição para bipedalismo e posteriormente para corrida de endurance representa marco evolutivo com profundas implicações metabólicas e cognitivas. Pontzer demonstra que a economia locomotora precedeu plenamente a capacidade de endurance, sendo a otimização da caminhada bípede etapa crucial para expansão territorial e eficiência energética. Posteriormente, adaptações como arco plantar elástico, alongamento dos membros inferiores, estabilidade cefálica e regulação térmica aprimorada permitiram corrida prolongada em ambientes quentes. Essa capacidade de persistência física teria facilitado a caçada por exaustão, cooperação social e acesso a recursos energéticos de alta densidade.
A evolução da corrida de endurance também se relaciona à expansão encefálica. Schulkin destaca que exercício aeróbico promove neurogênese hipocampal, aumento de BDNF e plasticidade sináptica. Mattson aprofunda essa relação, argumentando que genes envolvidos em proteção antioxidante, biogênese mitocondrial e manutenção sináptica foram selecionados em ambiente de atividade física constante. Assim, a aptidão aeróbica não é apenas atributo muscular, mas parte de fenótipo metabólico-cognitivo integrado.
Do ponto de vista genético, a capacidade de adaptação ao treinamento físico apresenta arquitetura altamente poligênica. Storz et al. enfatizam que fenótipos fisiológicos complexos, como VO₂máx, resultam da interação de múltiplos loci e forte influência ambiental. Vellers et al. demonstram significativa variação interindividual na resposta ao treinamento, sugerindo papel relevante tanto do genoma nuclear quanto do mitocondrial. Essa heterogeneidade reforça que a evolução moldou potencial adaptativo, não desempenho fixo.
Por outro lado, Booth et al. propõem que o genoma humano foi moldado sob regime de atividade física obrigatória durante o Paleolítico, e que a inatividade moderna constitui estado de desregulação gênica, enquanto Raichlen et al. complementam essa visão ao demonstrar que populações caçadoras-coletoras mantêm altos níveis de inatividade não ambulatorial, porém em posturas ativas como agachamento, envolvendo maior ativação muscular do que o sedentarismo moderno. Surge, assim, a hipótese de “incompatibilidade evolutiva”: nossos sistemas fisiológicos foram selecionados sob padrões de movimento e repouso distintos dos observados em sociedades industrializadas.
Em síntese, a evolução da vida, dos sistemas biológicos, do coração e da corrida de endurance revela coerência interna governada por princípios de economia energética, integração sistêmica e adaptação ambiental. A reorganização genômica cambriana, a diversificação morfofuncional animal, a consolidação da circulação fechada, o arquétipo cardíaco mamífero, a emergência do endurance humano e a plasticidade genômica associada ao exercício convergem para um quadro no qual genoma, fisiologia e comportamento são inseparáveis.
O coração humano, enquanto bomba altamente conservada ao longo da filogenia, sustenta organismo cuja biologia foi moldada para movimento contínuo, variabilidade ambiental e cooperação social. A corrida de endurance não é fenômeno cultural recente, mas expressão fenotípica de arquitetura evolutiva profunda. A integração das evidências provenientes dos vinte estudos analisados permite concluir que a evolução não produziu estruturas isoladas, mas sistemas interdependentes cuja coerência funcional reflete milhões de anos de seleção sob restrições biofísicas universais. Em face ao exposto, para se compreender o coração humano e a corrida de endurance precisamos olhar simultaneamente para o Cambriano, para a história da fisiologia, para a genômica quantitativa e para o comportamento paleolítico. Somente essa abordagem integrativa permite captar a verdadeira magnitude da trajetória evolutiva que culmina na fisiologia cardiovascular humana contemporânea.
Referências
AZIZI, M. H.; NAYERNOURI, T.; AZIZI, F. A brief history of the discovery of the circulation of blood in the human body. Archives of Iranian Medicine, 2008.
BETTEX, D. A.; PRÊTRE, R.; CHASSOT, P.-G. Is our heart a well-designed pump? European Heart Journal, 2014.
BOOTH, F. W.; CHAKRAVARTHY, M. V.; SPANGENBURG, E. E. Exercise and gene expression. Journal of Physiology, 2002.
BUDD, G. E. At the origin of animals. Current Genomics, 2013.
BUZZI, A. E. Blood circulation 400 years after its discovery. Revista Argentina de Cardiología, 2016.
LI, X. et al. Exploring the causes of the Cambrian explosion. Biology, 2025.
MATTSON, M. P. Evolutionary aspects of human exercise. Ageing Research Reviews, 2012.
MEIJLER, F. L.; MEIJLER, T. D. Archetype, adaptation and the mammalian heart. Netherlands Heart Journal, 2011.
PONTZER, H. Economy and endurance in human evolution. Current Biology, 2017.
RAICHLEN, D. A. et al. Sitting, squatting, and the evolutionary biology of human inactivity. PNAS, 2020.
SCHULKIN, J. Evolutionary basis of human running. Frontiers in Systems Neuroscience, 2016.
ŠOLC, D. The heart and heart conducting system in the kingdom of animals. Experimental & Clinical Cardiology, 2007.
STORZ, J. F. et al. Genetic approaches in comparative and evolutionary physiology. American Journal of Physiology, 2015.
VELLERS, H. L.; KLEEBERGER, S. R.; LIGHTFOOT, J. T. Inter-individual variation in adaptations to endurance and resistance exercise training. Mammalian Genome, 2018.
YAFREMAVA, L. S. et al. A general framework of persistence strategies. Frontiers in Genetics, 2013.
Imagem: Ausejo1000, CC BY-SA 3.0 ES <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/es/deed.en>, via Wikimedia Commons