Aula 3 Evolucao II
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Conceitos Básicos de Evolução II
Seleção Natural, Deriva gênica e Co-evolução
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Seleção Natural
• Existe variabilidade
• Reprodução diferenciada
• Hereditariedade
• Resultado final
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Seleção Natural
• Variabilidade, reprodução diferencial, hereditariedade
• Um exemplo– Caramujos na costa dos EUA– Predação?– Transplante de caramujos
• Existe diferença inata– os do sul fogem mais rápido
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Fitness ou Aptidão
• Proporcionalmente, quão bom um determinado genótipo é…– medido pela proporção de descendentes gerados
• Se besouros marrons consistentemente deixam mais descendentes– eles tem aptidão maior
• Aptidão de um genótipo depende de:– habilidade para sobreviver, encontrar parceiros e
produzir descendentes• por último, de passar os genes para a próxima geração
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Aptidão
• Carregar milhões de ovos
• Cuidar dos filhotes• Penachos chamativos• Afetam adultos, mas
aumentam fitness
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Adaptação
• Comuns em determinadas populações– fornece a melhora de alguma função– produzidas por seleção natural
• Mimetismo• toxinas de plantas• Ecolocação em Morcegos• E o que não é uma adaptação???
– estruturas vestigiais: olhos em peixes cavernícolas
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Adaptação
• Nem tudo é adaptação!– É tentador buscar explicações adaptacionistas
• Porque o cachorro roda antes de deitar?
• Outras explicações:– Resultado da história: GGC e Glicina– Subproduto evolutivo: cor do sangue– Adaptação antiga: Cabaça e os Gomphoteres– Deriva Gênica…
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Exaptações• “Adaptação é um caracter que foi produzido para
sua função atual por seleção natural.”• Podemos prever algumas coisas. No caso de penas:
– Hereditabilidade: penas são hereditárias?– Funcionalidade: penas funcionam para o vôo?– Adaptativo: aumenta a aptidão (Fitness)?
• Função atual e função na origem:– Penas surgiram quando vôo surgiu? Não!– Como saber? Filogenia!!!!!!!!
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Interpretações errôneas
• Por produzir adaptações incríveis– Crê-se que seleção esteja constantemente
empurrando organismos para perfeccionismo• Na verdade, somos bons o suficiente pra
sobreviver!– doenças genéticas, rins, coluna vertebral…– nenhuma população ou organismo é “perfeitamente
adaptado”• Populações ou indivíduos:
– Não querem, precisam ou tentam evoluir
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Sobrevivência do suficientemente Forte!
• Exemplo: Cheetah– Evolução poderia favorecer aquele que corresse
um pouco mais rápido
• Limitações:– Falta de variabilidade genética– Limitações históricas: arranjos de músculos e
ossos– trade-offs: custo benefício
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Co-evolução
• ocorre quando existem relações ecológicas próximas– Presa/predador, competidores, mutualistas– Corridas armamentistas!
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Corrida armamentista: Salamandras
• Quantidades exageradas de TTX: para matar 100 pessoas, ou 2000 mergulhões!
• Mas porque essa quantidade exagerada?
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Corrida armamentista
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Corrida armamentista
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Corrida Armamentista
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Corrida Armamentista
• Toxicidade da salamandra aumentou com a seleção das cobras…
• E resistência da cobra foi selecionada pelo veneno da salamandra…
• Mas como provar isso?
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Mostrar que existe:• Variabilidade, Hereditariedade e reprodução
diferencial– para cobras e salamandras
Variabilidade Hereditariedade Sucesso reprodutivo diferente/ Seleção
Produção de TTX em salamandras
Varia (testado por ensaios
bioquímicos)
É hereditário:Dieta
manipulada
Observações em campo:
salamandra na boca do sapo!
Resitência em serpentes
Varia (testado por
comportamento)
cobras da mesma ninhada tem resistências
semelhantes!
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Mas isso não prova que houve co-evolução…
• Para provar, é preciso estudar as relações de custo benefício (tradeoffs):
Pouco TTX-mais provável de ser comido-produz mais filhotes
TTX Demais-menos provável de ser comido-produz menos filhotes
Pouca resistência ao TTX-não come salamandras-rasteja mais rápido
Muita resistência ao TTX-come salamandras -rasteja mais devagar
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Com isso podemos gerar predições
• Os caracteres devem equivaler-se– Salamandras devem ser venenosas o suficiente– e cobras resistentes o suficiente!
• porque produção e resistência e TTX tem um custo para ambas espécies
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Variação geográfica na toxicidade
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Microevolução
• Evolução em uma pequena escala– Pardais adaptaram ao clima dos EUA– Mosquitos evoluíram em resposta ao
aquecimento global– insetos tornaram-se resistentes aos inseticidas
• Evolução numa mesma população
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Microevolução
• Mudança das frequências gênicas em uma população
• Mas o que é uma população?– grupo de indivíduos que potencialmente trocam
genes– no alto de uma montanha, numa lagoa, etc
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Mecanismos
• Mutação, migração, Deriva gênica e seleção natural
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Mecanismos – Deriva Gênica
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Mecanismos – Seleção Natural
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Exemplo: pardais nos EUA
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Exemplo: aquecimento GlobalVerões mais longos…
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Especiação
• O que é uma espécie?• “O grupo de indivíduos que intercruza ou
potencialmente intercruza na natureza.”– Biológico– Evolutivo, filogenético, Coesão, Ecológico…
• Conceito Geral de Linhagem – segmentos de linhagens evolutivas no nível das
populações…
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Especiação
• Especiação é um evento divisor de linhagens– que produz duas ou mais
espécies
Eventos de especiação
uma linhagem
gera duas ou mais
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Causas da especiação
• Isolamento geográfico– montanhas, rios, deriva continental– ou mesmo habitat desfavorável
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Causas da especiação
• Redução do fluxo gênico– Grande distribuição geográfica– Chances reduzidas de cruzamento– pressões seletivas diferenciadas