SELEÇÃO NATURAL: MECANISMO, EVIDÊNCIA, TIPOS E EXEMPLOS - BIOLOGIA - 2025

A seleção natural é um mecanismo evolutivo proposto pelo naturalista britânico Charles Darwin, onde há um sucesso reprodutivo diferencial entre os indivíduos de uma população.

A seleção natural atua em termos da reprodução de indivíduos que carregam certos alelos, deixando mais descendentes do que outros indivíduos com alelos diferentes. Esses indivíduos se reproduzem mais e, portanto, aumentam sua frequência. O processo de seleção natural darwiniano dá origem a adaptações.

Fonte: veja a fonte, via Wikimedia Commons À luz da genética populacional, evolução é definida como a variação das frequências de alelos na população. Existem dois processos ou mecanismos evolutivos que levam a essa mudança: seleção natural e deriva gênica.

Charles Darwin

A seleção natural tem sido mal compreendida desde que Darwin deu a conhecer suas idéias inovadoras. Dado o contexto político e social da época, as teorias naturalistas foram erroneamente extrapoladas para as sociedades humanas, emergindo frases que hoje são viralizadas pela mídia e documentários como “sobrevivência do mais apto”.

O que é seleção natural?

A seleção natural é o mecanismo proposto pelo naturalista britânico Charles Darwin no ano de 1859. O assunto é tratado em grande detalhe em sua obra-prima A Origem das Espécies.

É uma das ideias mais importantes na área da biologia, pois explica como se originaram todas as formas de vida que hoje podemos apreciar. É comparável às ideias de grandes cientistas de outras disciplinas, como Isaac Newton, por exemplo.

Darwin explica por meio de vários exemplos observados durante suas viagens como as espécies não são entidades imutáveis ​​no tempo e propõe que todas elas vêm de um ancestral comum.

Embora existam dezenas de definições de seleção natural, a mais simples e concreta é a de Stearns & Hoekstra (2000): “seleção natural é a variação no sucesso reprodutivo associada a um traço hereditário”.

Deve ser mencionado que a evolução e a seleção natural não perseguem uma meta ou objetivo específico. Produz apenas organismos adaptados ao seu ambiente, sem qualquer tipo de especificação da configuração potencial que esses organismos terão.

Mecanismo

Alguns autores expressam que a seleção natural é uma inevitabilidade matemática, uma vez que ocorre sempre que três postulados são cumpridos, que veremos a seguir:

Variação

Os indivíduos que pertencem à população apresentam variações. Na verdade, a variação é condição sine qua non para que os processos evolutivos ocorram.

A variação nos organismos ocorre em diferentes níveis, desde variações nos nucleotídeos que constituem o DNA até morfologias e variações no comportamento. À medida que diminuímos o nível, encontramos mais variação.

Herdabilidade

A característica deve ser hereditária. Essas variações presentes na população devem passar de pais para filhos. Para verificar se uma característica é hereditária, utiliza-se um parâmetro denominado “herdabilidade”, definido como a proporção da variância fenotípica devido à variação genética.

Matematicamente, é expresso como h ² = V _G / (V _G + V _E). Onde V _G é a variância genética e V _E é o produto da variância do ambiente.

Existe uma maneira muito simples e intuitiva de quantificar a herdabilidade: a medida de caráter dos pais vs. personagem em crianças. Por exemplo, se quisermos confirmar a herdabilidade do tamanho do bico nas aves, medimos o tamanho y nos pais e os plotamos em relação ao tamanho na prole.

Caso observemos que o gráfico tende a uma reta (or ² é próximo a 1), podemos concluir que as características são herdáveis.

O caráter variável está relacionado ao

A última condição para que a seleção natural atue na população é a relação do traço com o fitness - este parâmetro quantifica a capacidade dos indivíduos de se reproduzir e sobreviver, e varia de 0 a 1.

Em outras palavras, essa característica deve aumentar o sucesso reprodutivo de seu portador.

Exemplo hipotético: cauda de esquilos

Esquilo Kaibaba

Vamos pegar uma população de esquilos hipotética e pensar se a seleção natural pode ou não agir sobre ela.

A primeira coisa que devemos fazer é verificar se há variação na população. Podemos fazer isso medindo os personagens de interesse. Suponha que encontremos variação na cauda: existem variantes com cauda longa e cauda curta.

Posteriormente, devemos confirmar se a característica "tamanho da fila" é herdável. Para fazer isso, medimos o comprimento da cauda dos pais e o plotamos em relação ao comprimento da cauda dos filhos. Se encontrarmos uma relação linear entre as duas variáveis, significa que, de fato, a herdabilidade é alta.

Finalmente, devemos confirmar que o tamanho da cauda aumenta o sucesso reprodutivo do portador.

A cauda mais curta pode permitir que os indivíduos se movam com mais facilidade (isso não é necessariamente verdade, é para fins puramente educacionais) e permite que eles escapem de predadores com mais sucesso do que os portadores de cauda longa.

Assim, ao longo das gerações, a característica “estirpe curta” será mais frequente na população. Esta é a evolução por seleção natural. E o resultado desse processo simples - mas muito poderoso - são as adaptações.

Provas

A seleção natural e a evolução em geral são apoiadas por evidências extraordinariamente robustas de várias disciplinas, incluindo paleontologia, biologia molecular e geografia.

Registro fóssil

O registro fóssil é a prova mais clara de que as espécies não são entidades imutáveis, como se pensava antes da época de Darwin.

Homologia

Os descendentes com modificações levantadas na origem das espécies, encontram suporte nas estruturas homólogas - estruturas com uma origem comum, mas que podem apresentar certas variações.

Por exemplo, o braço humano, a asa do morcego e as nadadeiras da baleia são estruturas homólogas, pois o ancestral comum de todas essas linhagens tinha o mesmo padrão ósseo em seu tempo superior. Em cada grupo, a estrutura foi modificada de acordo com o estilo de vida do organismo.

Biologia molecular

Da mesma forma, os avanços da biologia molecular nos permitem conhecer as sequências em diferentes organismos e não há dúvida de que existe uma origem comum.

Observação direta

Finalmente, podemos observar o mecanismo da seleção natural em ação. Certos grupos com tempos de geração muito curtos, como bactérias e vírus, permitem observar a evolução do grupo em um curto espaço de tempo. O exemplo típico é a evolução dos antibióticos.

O que não é seleção natural?

Embora a evolução seja a ciência que dá sentido à biologia - para citar o famoso biólogo Dobzhansky "nada faz sentido na biologia exceto à luz da evolução" - há muitos conceitos errôneos na biologia evolucionária e mecanismos relacionados. Está.

A seleção natural parece ser um conceito popular, não apenas para acadêmicos, mas também para a população em geral. No entanto, ao longo dos anos, a ideia foi distorcida e mal representada tanto na academia quanto na mídia.

Não é a sobrevivência do mais apto

Ao mencionar "seleção natural", é quase impossível não evocar frases como "sobrevivência do mais apto ou do mais apto". Embora essas frases sejam muito populares e tenham sido amplamente utilizadas em documentários e similares, elas não expressam com precisão o significado da seleção natural.

A seleção natural está diretamente relacionada à reprodução dos indivíduos e indiretamente à sobrevivência. Logicamente, quanto mais tempo um indivíduo vive, maior a probabilidade de se reproduzir. Porém, a conexão direta do mecanismo é com a reprodução.

Da mesma forma, o organismo "mais forte" ou "mais atlético" nem sempre se reproduz em maior quantidade. Por essas razões, a conhecida frase deve ser abandonada.

Não é sinônimo de evolução

A evolução é um processo de duas etapas: uma que causa variação (mutação e recombinação), que é aleatória, e uma segunda etapa que determina a mudança nas frequências dos alelos na população.

Este último estágio pode ocorrer por seleção natural ou por deriva genética ou genética. Portanto, a seleção natural é apenas a segunda parte deste fenômeno maior chamado evolução.

Tipos e exemplos

Existem várias classificações da seleção. A primeira classifica os eventos de seleção de acordo com seu efeito sobre a média e a variância na distribuição de frequência do personagem estudado. São eles: seleção estabilizadora, direcional e disruptiva

Também temos outra classificação que depende da variação do fitness de acordo com a frequência dos vários genótipos na população. Estas são as seleções dependentes de frequência positivas e negativas.

Por último, existe a seleção hard e soft. Essa classificação depende da existência de competição entre os indivíduos da população e da magnitude da pressão de seleção. Descreveremos os três tipos mais importantes de seleção abaixo:

Seleção estabilizadora

Há seleção estabilizadora quando os indivíduos com o caráter "médio" ou mais frequente (aqueles no ponto mais alto na distribuição de frequência) são aqueles com maior aptidão.

Em contraste, os indivíduos encontrados na cauda do sino, longe da média, são eliminados ao longo das gerações.

Neste modelo de seleção, a média permanece constante ao longo das gerações, enquanto a variância diminui.

Um exemplo clássico de seleção estabilizadora é o peso da criança ao nascer. Embora os avanços médicos tenham relaxado essa pressão seletiva com procedimentos como a cesariana, o tamanho costuma ser um fator decisivo.

Bebês pequenos perdem calor rapidamente, enquanto bebês que são significativamente mais pesados ​​do que a média têm problemas com o parto.

Se um pesquisador busca estudar o tipo de seleção que ocorre em uma determinada população e quantifica apenas a média da característica, pode tirar conclusões erradas, acreditando que a evolução não está ocorrendo na população. Por isso, é importante medir a variância do personagem.

Seleção direcional

O modelo de seleção direcional sugere que indivíduos que estão em qualquer uma das caudas da distribuição de frequência sobrevivem ao longo das gerações, seja no setor esquerdo ou direito.

Em modelos de seleção direcional, a média muda ao longo das gerações, enquanto a variância permanece constante.

O fenômeno da seleção artificial realizada por humanos em seus animais domésticos e plantas é uma seleção direcional típica. Geralmente, pretende-se que os animais (por exemplo, gado) sejam maiores, produzam mais leite, sejam mais fortes, etc. O mesmo ocorre nas plantas.

Ao longo das gerações, a média do personagem selecionado da população varia de acordo com a pressão. Caso busquem vacas maiores, a média aumentaria.

Em um sistema biológico natural, podemos tomar o exemplo da pele de um certo pequeno mamífero. Se a temperatura diminuir constantemente em seu habitat, as variantes que possuem uma camada mais espessa serão selecionadas por uma mutação aleatória.

Seleção disruptiva

A seleção disruptiva favorece os indivíduos que estão mais distantes da média. Com o passar das gerações, a frequência das filas aumenta, enquanto os indivíduos que antes estavam próximos da média começam a diminuir.

Nesse modelo, a média pode ser mantida constante, enquanto a variância aumenta - a curva fica cada vez mais ampla até que acaba se dividindo em duas.

Sugere-se que esse tipo de seleção possa levar a eventos de especiação, desde que ocorra um isolamento adequado entre as duas morfologias localizadas nas extremidades da cauda.

Por exemplo, uma certa espécie de pássaro pode ter variações marcantes em seu bico. Suponha que existam sementes ótimas para bicos muito pequenos e sementes ótimas para bicos muito grandes, mas os bicos intermediários não fornecem alimento adequado.

Assim, os dois extremos aumentariam em frequência e, se dadas as condições adequadas que propiciem eventos de especiação, pode ser que com o tempo os indivíduos com variações diferentes do pico se tornem duas novas espécies.

Fonte: Ealbert17, do Wikimedia Commons

Referências

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: ciência e natureza. Pearson Education.
2. Darwin, C. (1859). Sobre as origens das espécies por meio da seleção natural. Murray.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Análise evolutiva. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolução. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia (Vol. 15). Nova York: McGraw-Hill.
6. Rice, S. (2007). Enciclopédia da evolução. Fatos em arquivo.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science. Nelson Education.
8. Soler, M. (2002). Evolução: a base da Biologia. Projeto Sul.