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4. Seleção Natural
A teoria de evolução por seleção natural foi proposta independentemente por Charles Darwin e Alfred Wallace, que publicaram um artigo em co-autoria em 1958, e já em 1959 Darwin publicou seu livro "Origem das espécies":
A teoria de evolução por seleção natural diz que:
"Há variação entre os indivíduos na
habilidade de obter recursos, o q influencia na sua chance de sobrevivência e
reprodução. "
Ou seja, alguns indivíduos deixam mais descendentes do que outros. Essa variação é pelo menos em parte
hereditária (genética). Há competição entre os indivíduos por
recursos (não há alimento, espaço, parceiros, etc suficiente para todos os indivíduos reproduzirem ao máximo). Assim, os indivíduos que conseguem mais recursos deixam mais descendentes. As variantes genéticas que aumentam a
chance de sobrevivência e reprodução dos indivíduos vão aumentar de frequência na população com o passar do tempo.
A seleção natural implica em reprodução diferencial:
•Taxas diferentes de
sobrevida e reprodução em indivíduos
com composição genética diferentes (genótipos diferentes).
•Consequência da
viabilidade e fertilidade diferenciais
dos vários fenótipos (em caso de dominância do alelo, homozigoto e heterozigoto apresentam a mesma viabilidade efertilidade).
•Os indivíduos
com diferentes fenótipos apresentam valores adaptativos
(W) diferentes.
Valor adaptativo
"W"
W, valor adaptativo
ou
aptidão
darwiniana
(ou fitness, do inglês), é um valor que podemos atribuir a
um determinado indivíduo (média dos indivíduos com um determinado genótipo), que mede quanto um
certo indivíduo vai
ser representado na geração seguinte (é sempre relativo aos demais indivíduos, varia de zero a 1).
O valor adaptativo é específico
para um dado ambiente, pois um genótipo pode ser favorecido em um ambiente mas não em outro. Não é uma característica intrínseca do genótipo, é variável conforme o ambiente.
Critérios
para se calcular o
valor adaptativo, em teoria:
•Sobrevivência do indivíduo
•Número de
filhos que o indivíduo teve
•Número de
filhos sobreviventes – não basta ter muitos filhos se
não cuidar
deles
•Número de
filhos
que se reproduzem
•Número de
netos
etc...
Coeficiente de seleção "s"
O "s" (coeficiente de
seleção) tem um
sentido negativo. É exatamente o contrário do valor adaptativo, mede a intensidade de
seleção
natural que age sobre os genótipos da
população (eliminando o genótipo da população).
•W = 1 – s
exemplo: s =
0,2; W=
0,8
Se há seleção natural, as frequências alélicas são alteradas na população (não permanecem em equilíbrio). É possível prever as frequências alélicas da população após uma geração com o coeficiente de seleção:
Dependendo dos genótipos que são favorecidos ou desfavorecidos (e o que a seleção causa na distribuição dos fenótipos na população), a seleção natural pode ser dividida em casos específicos:
- seleção estabilizadora
- seleção direcional
- seleção disruptiva
Na figura abaixo estão representadas as curvas de distribuição fenotípica na população, com a indicação da média, iniciando sempre da distribuição normal e o impacto da seleção natural com o passar das gerações.
Seleção estabilizadora ou balanceadora
•Os dois fenótipos extremos são selecionados, o heterozigoto é o que tem o maior valor adaptativo.
•Mantém a diversidade (pois os heterozigotos tem os dois alelos) e reduz a
amplitude do fenótipo (da distribuição, menos fenótipos extremos). Mantém o polimorfismo na população. Não apresenta tendência de levar à homogeneidade.
Casos:
1. Sobredominância: os heterozigotos são favorecidos, possuem o maior valor adptativo. Se os homozigotos estiverem sujeitos à mesma pressão seletiva, os alelos ficarão com as mesmas frequências.
2. Seleção dependente de frequência: varia ao longo do tempo, a frequência do genótipo ↓ o valor adaptativo dele ↑ (quanto mais raro o alelo, mais vantajoso ele é, mas aí ele tende a aumentar de frequência e o valor adaptativo dele cai).
exemplos: predador presa; parasita hospedeiro; preferência por macho raro
3. Mudança dos valores adaptativos de acordo com as condições ambientais.
exemplo: sazonalidade (estações do ano, etc..); um genótipo pode ser melhor no inverno, outro no verão.
Seleção direcional (negativa ou positiva)
•Favorece um
fenótipo extremo (alelo bom x alelo ruim).
•Provoca mudança na média do
fenótipo na população em direção ao fenótipo favorecido.
•A população continua tendo uma distribuição fenotípica normal, a curva apenas se desloca.
Um exemplo clássico: seleção contra o genótipo recessivo "aa". A seleção reduz a frequência do alelo "a", porém não consegue, sozinha, eliminar o alelo da população, que permanece sem ser afetado pela seleção nos indivíduos heterozigotos.
Seleção disruptiva ou diversificadora
•Atua
contra os heterozigotos (não há dominância, o fenótipo do heterozigoto é diferente do fenótipo dos homozigotos);
se a taxa de seleção é a mesma
para todos os alelos, pode não alterar as
frequências alélicas da população, apenas divide a curva de distribuição em duas curvas fenotípicas.
•Favorece mais de
um fenótipo (ambos os extremos).
•Mantém a diversidade populacional (os dois alelos na população).
Exemplo: seleção com divisão de nichos (especialização de diferentes genótipos homozigotos por exemplo em diferentes alimentos, o que faria com que o heterozigoto não tenha uma alimentação ótima para nenhum dos alimentos).
Dinâmica
entre taxa de mutação
e seleção
natural
Conhecido como o modelo hidráulico da genética de populações: a mutação faz com que os alelos deletérios se mantenham (sempre existam) na população, mesmo que ao longo do tempo sejam eliminados pela seleção natural.
A taxa de mutação (torneira pingando água) é baixa mas é constante. A seleção natural (a fenda) não consegue eliminar todas as mutações assim que surgem, sobrando sempre uma frequência de mutações deletérias (q), desde que essas não sejam letais.
