- O que é seleção natural?
- Modelo de seleção natural disruptiva
- Indivíduos em ambas as extremidades da curva têm maior
- Como a média e a variância variam?
- Implicações teóricas e evolutivas
- Exemplos
- O tentilhão africano
- Generalidades do tentilhão e sua dieta
- Estudos de Smith sobre variação no tamanho do bico
- Referências
A seleção disruptiva é uma das três maneiras pelas quais a seleção natural atua sobre as características quantitativas dos organismos. A seleção disruptiva é responsável por selecionar mais de dois valores de um personagem da população, e as formas médias diminuem.
Por exemplo, considere algum tipo de pássaro que come sementes. Se representarmos graficamente a frequência do tamanho dos picos, obteremos uma distribuição normal: uma curva em forma de sino, onde o ponto máximo representa os indivíduos com os picos mais frequentes.
Fonte: Azcolvin429
Suponha que as condições climáticas do habitat dos animais só permitam a produção de sementes muito pequenas e muito grandes. Tentilhões com bicos muito pequenos e muito grandes serão capazes de se alimentar, enquanto indivíduos com bicos de tamanho intermediário serão afetados adversamente.
O que é seleção natural?
A seleção pode ocorrer na natureza sob diferentes modalidades, dependendo da relação entre fenótipo e aptidão.
Uma das muitas faces da seleção é a seleção disruptiva. No entanto, antes de definir esse tipo de seleção, é necessário entender um conceito básico em biologia: a seleção natural.
O ano de 1859 representou uma etapa de mudança radical para as ciências biológicas com o advento da teoria da seleção natural. Isso foi formulado pelo famoso naturalista britânico Charles Darwin em seu livro A Origem das Espécies, onde ele propôs esse mecanismo.
A seleção natural ocorre enquanto três condições são satisfeitas em uma população: há variabilidade, os organismos têm certas características que aumentam sua aptidão e essa característica é hereditária.
Na biologia evolutiva, o termo aptidão ou eficácia biológica refere-se à capacidade de um indivíduo de se reproduzir e ter uma prole fértil. É um parâmetro que vai de 0 a 1.
É importante notar que a seleção natural não é a única força evolucionária, a deriva do gene também tem um papel relevante na mudança evolutiva, particularmente no nível molecular.
Modelo de seleção natural disruptiva
Indivíduos em ambas as extremidades da curva têm maior
A seleção direcional ocorre quando indivíduos localizados em ambas as extremidades da distribuição de frequência têm maior aptidão do que indivíduos centrais. Com o passar das gerações, os indivíduos favorecidos aumentam sua frequência na população.
Em modelos de seleção disruptiva, mais de dois genótipos podem ser favorecidos.
Do ponto de vista genético, a seleção disruptiva ocorre quando o heterozigoto tem uma aptidão menor do que o homozigoto.
Vamos dar o exemplo hipotético do tamanho do corpo. Suponha que em uma população de organismos, o menor e o maior tenham vantagem (escapar de predadores, obter alimento, entre outros motivos). Em contraste, organismos de altura média não terão um sucesso reprodutivo tão alto quanto seus equivalentes.
Como a média e a variância variam?
Uma metodologia comum e bastante difundida entre os biólogos é a medição dos efeitos da seleção natural na variação fenotípica por meio de mudanças na média e na variação das características ao longo do tempo.
Dependendo de como eles mudam, a seleção é classificada de três maneiras principais: estabilizadora, direcional e disruptiva.
Nos gráficos de distribuição de frequência das características quantitativas avaliadas podemos quantificar vários dos parâmetros mencionados.
O primeiro é a média ou média aritmética da característica em estudo. Por exemplo, meça o tamanho do corpo em uma população de roedores e calcule a média. Esta é uma medida de tendência central.
A variância é a dispersão dos dados em relação à média da população. Se a variância for alta, então existe uma variabilidade considerável do caráter estudado. Se for baixo, todos os valores obtidos estão próximos da média.
Se estudarmos um personagem na população e observarmos que a variância aumenta ao longo das gerações, podemos inferir que a seleção disruptiva está ocorrendo. Visualmente, o sino do gráfico está se expandindo a cada geração.
Implicações teóricas e evolutivas
A seleção disruptiva tem sido de grande interesse para os biólogos por duas razões principais. Primeiro, ele promove a variação dentro de uma espécie em uma população, como veremos mais tarde com o bico dos tentilhões.
Em segundo lugar, é proposto que a seleção disruptiva agindo por longos períodos de tempo poderia promover eventos de especiação (geração de novas espécies).
Exemplos
Embora os eventos de seleção disruptiva possam parecer improváveis, eles são comuns na natureza - pelo menos em teoria. Os exemplos mais proeminentes de seleção disruptiva estão em diferentes espécies de pássaros.
O tentilhão africano
Generalidades do tentilhão e sua dieta
Tentilhões da espécie P. ostrinus vivem na África central. A dieta desse animal é feita de sementes. A maioria das populações tem formas pequenas e grandes, tanto em machos como em fêmeas.
No ambiente onde vivem os tentilhões, existem várias espécies de plantas que produzem sementes e que essas aves incluem na sua dieta alimentar. As sementes variam em termos de dureza e tamanho.
Estudos de Smith sobre variação no tamanho do bico
Smith em 2000 estudou a variação morfométrica no bico de tentilhões e encontrou resultados muito interessantes.
O pesquisador quantificou o tempo que leva para um tentilhão abrir a semente para consumi-la. Ao mesmo tempo, ele mediu a aptidão biológica dos indivíduos e a relacionou com o tamanho do bico. O período de tempo para este experimento foi de cerca de sete anos.
Smith concluiu que há dois tamanhos de bico predominantes porque há duas espécies primárias de sementes que são consumidas pelos tentilhões.
Uma das espécies de plantas produz sementes muito duras, e os tentilhões maiores com bicos mais robustos se especializam em consumir essa espécie de sementes.
As outras espécies abundantes produzem sementes pequenas e macias. Nesse caso, as variantes do tentilhão que se especializam em seu consumo são indivíduos pequenos com bicos pequenos.
Em um ambiente com distribuição bimodal de recursos, a seleção natural molda uma distribuição bimodal das espécies.
Referências
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Convite para Biologia. Panamerican Medical Ed.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). Análise evolutiva. Prentice Hall.
- Futuyma, DJ (2005). Evolução. Sinauer.
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia (Vol. 15). Nova York: McGraw-Hill.
- Rice, S. (2007). Enciclopédia da evolução. Fatos em arquivo.
- Ridley, M. (2004). Evolução. Droga.
- Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science. Nelson Education.
- Soler, M. (2002). Evolução: a base da Biologia. Projeto Sul.