sábado, 21 de maio de 2011

Seleção natural , Adaptação, Evolução

Temas da Prova III de Fauna, Flora e Ambiente (24/05/2011) - Parte I

Conceitos-chave da prova tratados: 

- Seleção natural
- Adaptação
- Micro e macroevolução
- Evolução

Mini-resumo comentado do cap. 11 do livro Biologia Vegetal (Raven)!

Darwin

Antes de Lamarck a maioria dos cientistas era fixista. Lamarck foi o primeiro a propor uma teoria da evolução, no entanto, não foi capaz de explicar o processo evolutivo adequadamente. Darwin atribui à seleção natural e à hereditariedade de certas características a causa desse processo.

Seu argumento baseou-se:

- Nas observações dos tentilhões e tartarugas gigante das ilhas Galápagos (e o que motivava a diferença entre eles e a semelhança com as espécies do continente)
- Na análise do trabalho de Thomas Malthus (Malthus dizia que as populações humanas cresciam em progressão geométrica. Darwin observou que o mesmo serviria para populações de outros organismo, no entanto, algumas populações naturais permanecem constantes porque apenas uma parte da descendência sobrevive)
- No ensaio enviado por Wallace sobre o mesmo tema e que chega às mesmas conclusões de Darwin sobre a evolução
- Estudo do geólogo Charles Lyell, no qual a Terra seria mais antiga do que se pensava (na época, acreditava-se que a Terra existia há apenas alguns milhares de anos e a teoria de Darwin dependia de uma grande espaço de tempo geológico para ser verdadeira).

Darwin publica o livro “Sobre a origem das espécies por seleção natural ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida”

No livro, Darwin diz que a seleção natural é o principal motivo pelo qual ocorre evolução. Ele acredita que a evolução é um processo lento e gradual causado pela seleção de indivíduos que conseguem produzir descendentes que concentram características vantajosas nas condições ambientais predominantes.

Evolução

A evolução é a alteração na frequência de alelos no conjunto gênico de uma população, ou seja, o desvio do equilibro de Hardy-Weinberg. Para 2 alelos, o equilibro pode ser descrito pela equação:

p2+2pq+q2=1

Onde p é igual à frequência relativa de homozigotos dominantes, pq a de heterozigotos e q a de homozigotos recessivos.

A Lei de Hardy-Weinberg explica porque alelos recessivos e dominantes coexistem e afirma que a frequência de alelos em uma população é constante de geração para geração em uma população ideal em que há
  1. Ausência de mutações
  2. Isolamento de outras populações
  3. Grande número de indivíduos
  4. Cruzamentos aleatórios
  5. Ausência de pressão seletiva
De acordo com a teoria da evolução moderna, a evolução é causado por 5 agentes:

I)                    Seleção natural
É o principal agente causador da evolução. É necessária para que ocorram diferenciações entre as populações. Seleciona as relações fenótipo-meio mais apropriadas e determina o número de descendentes da próxima geração. É importante notar que o fenótipo geralmente é determinado por interações gênicas (um mesmo fenótipo pode ser determinado por vários genótipos) e pelo meio, sendo assim, a seleção natural não reduz a variabilidade genética na população, ao contrário, é essencial para a sua manutenção.

II)                  Mutações
São mudanças herdáveis no genótipo (podem ocorrer em células somáticas, mas, neste caso, não interessam à genética de populações). Geralmente ocorrem por fatores desencadeantes desconhecidos.

III)                Deriva genética
Mudança no conjunto gênico que ocorre ao acaso. Tem influência predominantemente sobre populações pequenas. Pode ocorrer de 2 formas:

Efeito fundador da deriva genética
Uma população pequena se separa de outra maior. Alguns conjuntos gênicos menos frequentes podem estar super-representados na nova população, ou seja, a composição genotípica das duas populações não é mais a mesma.

Efeito de afunilamento da deriva genética
O número de indivíduos de uma população é reduzido drasticamente. Este evento pode causar a eliminação de alguns alelos ou fazer que outros alelos se tornem proporcionalmente mais frequentes, novamente, a composição genotípica da população (antes e depois do evento) não é mais a mesma.

IV)               Fluxo gênico
Emigração ou imigração de indivíduos ou gametas (no caso de plantas). Seu efeito global é homogeneizar  populações por meio da introdução de alelos não compartilhados (novos alelos) e da alteração da frequência alélica.

V)                 Cruzamento preferencial
O cruzamento preferencial ou endocruzamento diminui a frequência de heterozigotos e pode deslocar o equilíbrio de Hardy-Weinberg. Um exemplo de cruzamento preferencial é a autopolinização, no caso das plantas.

Microevolução 
Mudanças em pequena escala da estrutura genética de uma população (da frequência de alelos). Ocorre de geração para geração.

Macroevolução
Grandes mudanças adaptativas que causam mudanças filética (origem de novas linhagens evolutivas) ou de grupos taxonômicos superiores ao nível de espécie.

Adaptação
É o resultado da seleção natural,ou seja, da interação das populações com os ambientes físico e biológico.

Quanto ao ambiente físico
Pode ser percebida nas variações graduais que uma mesma espécie apresenta ao longo de um gradiente ambiental (estas mudanças graduais são chamadas cline de uma espécie). Se a diferença entre os habitats do cline gerar populações genticamente distintas dentro de uma mesma espécie, cada população é denominada um ecótipo.

Quanto ao ambiente biológico
A adaptação é produto de forças seletivas causadas pelas relações de interação mútua entre organismos (fatores bióticos) que podem levar à coevolução.

Exaptação
Um caráter cuja origem não pode ser referida a ação direta da seleção natural que determina a vantagem adaptativa atual deste estado.

No próximo post:

- Diversidade
- Riqueza
- Fatores bióticos e Abióticos
- Biomas

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