Seleção de parentesco

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Seleção de Parentesco é uma variante da teoria da Seleção Natural de Darwin. Esta teoria científica, ligada à Sociobiologia, foi proposta por W. D. Hamilton na década de 1960. Suas aplicações são especialmente importantes para o entendimento dos comportamentos sociais dos animais.

Entendendo a Teoria[editar | editar código-fonte]

A Seleção de Parentesco baseia-se na premissa de que quanto maior for o grau de parentesco entre dois indivíduos, maior será o compartilhamento de material genético. Assim, um gene, que produza, como um de seus efeitos, um aumento das chances de sobrevivência de cópias de si mesmo presentes em outros indivíduos, pode ser favorecido pela Seleção Natural. Dessa forma, espera-se que comportamentos altruísticos, ou seja, que aumentem as chances de sobrevivências de outros indivíduos em detrimento do indivíduo altruísta, sejam mais freqüentes entre parentes próximos. Isto torna possivel a explicação de atos altruísticos com individuos aparentados sem que seja necessário evocar processos de seleção de níveis superiores.

Grande paradoxo do altruísmo[editar | editar código-fonte]

Segundo Darwin, a seleção de parentesco, devido ao altruísmo de alguns membros, favorecia um decréscimo da aptidão individual se ela aumentasse a sobrevivência e o sucesso reprodutivo dos parentes próximos.

A seleção de parentesco é muito utilizada para explicar o altruísmo entre seres do mesmo grupo. Uma boa explicação é devido aos ganhos indiretos na aptidão, como a reprodução adicional por parentes possibilitada pelo individuo altruísta.

Hamilton desenvolveu um modelo genético que demonstrava como o alelo do altruísmo se disseminava, através de sua formula onde o coeficiente de parentesco era o r, onde este é a probabilidade de que os alelos homólogos em dois indivíduos sejam idênticos por origem. Para que o gene do altruísmo se dissemine precisa que seja, Br-C>0, onde B é o beneficio para o receptor, C o custo para o gene e B e C são medidos em unidades de sobrevivência da prole, r é o coeficiente de parentesco.

Segundo Robert Trivers existe o altruísmo recíproco sendo conhecido como reciprocidade direta e é conhecido como uma Mão lava, este fato faz com que se pense no dilema do prisioneiro.

Esse dilema é r>c/b sendo r o coeficiente de parentesco, c o custo da cooperação e b o beneficiam da cooperação.

Hamilton reconheceu outro mecanismo que poderia levar um alelo de altruísmo a uma alta frequência, o Dawkins chamou tal mecanismo de efeito barba verde, onde imaginou um alelo que faz seus portadores terem barba verde, se reconheçam e se comportem de forma altruística entre si.

Sobre o efeito barba verde os alelos de altruísmo não precisam jogar com probabilidades, já apostando com o vencedor garantido. Esse efeito exige que um único alelo gere três fenótipos diferentes e complexos, sendo eles, a barba verde, a capacidade de reconhecimento e o altruísmo discriminante.

David Quellar e os colaboradores estudaram o mofo de lodo Dictyostelium discoideum, no qual seus indivíduos germinam de esporos e vivem a maior parte de sua vida como amebas unicelulares de vida livre no solo. Caso o alimento fique escasso elas emitem sinais químicos e isso promove a junção e consequente firmação de massa, esta sendo chamada de pedúnculo e que serve de sustento ao corpo frutificador e este tem a função de formar esporo e promover a dispersão, este caso faz parte do mecanismo de barba verde.

Reciprocidade direta e indireta[editar | editar código-fonte]

Conhecido como toma lá da cá[1] , onde se começa cooperando, mas se outro jogador continuar cooperando o jogo continua caso contrário o jogo termina.

Segundo R. Trivers, apesar da estratégia promover a cooperação e ser imbatível em condições ótimas, caso haja falhas na comunicação (ou seja, se ocorrerem erros e um dos jogadores pensarem que o outro jogador desertou, quando ele de fato cooperou) isso levaria os dois jogadores toma lá da cá, a caírem em uma espiral de retaliação por deserção. Neste caso, com a presença de erros haveria a tomada de um rumo em direção ao perdão, onde surgiria a partir da seleção natural. E nesta forma o cooperante, que se encontra a frente da deserção, cooperaria ou não com a seguinte probabilidade 1- c/b para o próximo turno.

Mas a estratégia pode ser vencida se sempre que a cooperação for mais vantajosa que a anterior, onde é sempre vencida quando há a invasão de mutantes desertores.

Para vencer tal possibilidade é usada a estratégia do ‘se ganho, continuo. Perco meu mundo’ onde ela é capaz de corrigir erros de comunicação fatais no toma lá da cá, sendo resistentes também as invasões dos mutantes desertores, mantém se estável na situação de b/c>2, onde:

• Estou indo bem (recompensa b ou b-c) eu repito o que fiz antes.

• Estou indo mal (recompensa 0 ou –c) eu mudarei a estratégia.

Na reciprocidade direta, as interações ocorrem entre os mesmos indivíduos e a cooperação pode evoluir segundo a regra W>c/d, onde d é o beneficio c é o custo e W é a probabilidade e outro encontro, rodada. É preciso de um ‘rosto’.

Na reciprocidade indireta há a dependência das interações entre indivíduos diferentes e em ocasiões diferentes, baseando-se no que estes indivíduos fizeram se cooperaram ou desertaram, com os outros indivíduos. É preciso de um ‘nome’. Para que esta reciprocidade produza cooperação é preciso que q>c/b, onde q é a probabilidade de se conhecer a reputação de alguém, c o custo da cooperação e b o beneficio da cooperação. Nesse caso de reciprocidade é visada a reputação do individuo, por tanto, as habilidades de reconhecer outros indivíduos e de se comunicar, leva a evolução da inteligência social e da linguagem.

Graus de Parentesco[editar | editar código-fonte]

A maioria dos animais possui sistemas genéticos diplóides, isto é, cada célula somática do indivíduo possui dois conjuntos cromossômicos (ex. os chimpanzés possuem dois conjuntos de 24 cromossomos, 48 no total). A produção de gametas por meiose, reduz o número de cromossomos pela metade (célula haplóide). Cada filho recebe na concepção um conjunto cromossômico proveniente do gamenta masculino (espermatozóide) e um conjunto do gameta feminino (óvulo). Isto faz com que entre pais e filhos(as) exista 50% (1/2) de homologia de DNA. Entre imãos existe 50% de homologia, em média. Tios(as) e sobrinhos(as) compartilham 25% (1/4) de seus genes em média. Primos de primeiro grau possuem 12,5% (1/8) de homologia, em média.

A grande questão acerca do altruísmo[editar | editar código-fonte]

A seleção de parentesco é testável, uma questão levantada por cientistas, sendo esta: por que altruístas tendem a ajudar mais os sues parentes próximos e menos ou não ajudam os membros não parentes?

A resposta foi dada com estudo de cães da pradaria, onde estes cooperam mais nos cuidados parentais dos parentes próximos, ajudam também na vigilância dos predadores emitindo um grito quando estes se aproximam dos parentes próximos a ele. Esta ação é um caso de aptidão inclusiva, onde o individuo altruísta é o que deu o alarme.

Outra questão interessante é a de se 1 dos seus filhos e seu irmão estivessem se afogando qual você salvaria?

Pois bem o lógico seria pensar em salvar o seu filho, mas não, pois o seu filho tem apenas metade do seu material genético, enquanto que seu irmão tem o mesmo material genético que você. Mas se dois filhos e um irmão estivessem se afogando, você salvaria os 2 filhos pois a somatória deles perfazem 1 irmão seu.

Exemplos de seleção de parentesco[editar | editar código-fonte]

Há espécies de aves que mesmo em idade reprodutiva continua no ninho ajudando aos seus pais a cuidarem da ninhada mais nova, sendo estes chamados de auxiliares de ninho. Eles são encontrados em lugares onde sua chance de reprodução é restrita. Os auxiliares escolhem de quem eles vão cuidar, no entanto foram comprovados que eles escolhem os com maiores r, coeficiente de parentesco, estes auxiliares aumentam a chance de sobrevivência dos filhotes em media 0,47 de prole que chega a idade juvenil, pois eles ajudam aos pais a alimentarem e a cuidarem dos filhotes, uma vez que os filhotes tendem a morrer de inanição ou de predação. Esse é o exemplo da papa-abelhas de testa branca e outras espécies de aves.

Outro exemplo de altruísmo é o do esperma dos camundongos do bosque, onde as fêmeas são promiscuas, e acasalam com vários machos, para que ele possa fertilizar os óvulos eles dispõem de um saco escrotal grande e de grande quantidade de esperma, os espermatozoides fazem um trem conectando as cabeças, que possuem ganchos, uns aos outros, aumentando assim a velocidade e a chance de fertilizar o ovulo, no entanto quando vão se soltar dessa corrente, eles precisam liberar hialuronidase, essa liberação é em cadeia e alguns deles acabam sacrificando- se.

Foram feitos estudos com cães da pradaria e seus gritos, percebeu-se que eles emitem diferentes chamados de alerta, podendo variar de acordo a localização do predador. Caso o predador seja uma águia, o cão da pradaria altruísta emite um grito, mostrando a águia que ela foi vista, mas também aumentando a sua chance de ser capturado, caso o predador seja um lobo ou algum animal terrestre, o cão da pradaria vibra, avisando que o perigo está no chão. Esses animais que emitem chamados são altruístas, mas sabem-se que eles emitem o chamado caso seus parentes próximos estejam por perto, podendo ter animais que são egoístas, e não emitem som, apenas correm e protegem-se.

Algumas evidências da seleção de parentesco estão citadas acima, mas existem outras, como por exemplo, o reconhecimento de parentes e o canibalismo, um exemplo disso é a salamandra tigre que distingue níveis diferentes de parentesco comendo assim menos os parentes. Outros exemplos são as criações cooperativas, os ajudantes de ninho, o chamado de alarme, onde a probabilidade é maior de a sentinela dar o alarme quando os parentes estão intimamente relacionados, os insetos sociais, este sendo os hymenoptera [2] onde, estes seres possuem um sistema de determinação do sexo, conhecido como sistema haploide, no qual o macho é haploide e a fêmea é diploide, sendo assim, os machos se desenvolvem a partir de óvulos não fertilizados (paternocarpia) e as fêmeas vêm de óvulos fertilizados. Significando que as irmãs compartilham 100% dos genes do pai e 50% dos genes da mãe. Então é mais vantajoso cuidar das irmãs que cuidar das suas proles.

Em larvas de Heliconius erato phyllis, larvas de lepidóptera, o reconhecimento de parentes é uma condição essencial para o comportamento cooperativo e altruísta. Na sua fase adulta há o comportamento gregário de repouso, sendo chamada formação de dormitórios comunais, apresentam também o comportamento de aprendizagem dos jovens com os mais velhos e suas interações sociais diárias. As larvas recém-eclodidas apresentam comportamento canibal em relação aos ovos não eclodidos. Esse reconhecimento pode ser mediado por odores produzidos pelos ovos ou pela larva em 1º instar[3] .

Altruísmo reprodutivo e Eussociedade[editar | editar código-fonte]

Os seres que jamais se reproduzem para favorecer o desenvolvimento e a reprodução, com os cuidados parentais são considerados de altruístas reprodutivos.

O termo eussociedade é usado como descrição de sistemas sociais com as seguintes características:

I. Sobreposiçao de gerações entre pai e filho

II. Cuidados cooperativos com as proles

III. Castas especializadas de indivíduos não progenitores.

Seus exemplos englobam os rato toupeira e insetos himenópteros.

Para se entender melhor o caso dos himenópteros estudaram-se as estratégias facultativas das vespas de papel, pois elas possuem o altruísmo reprodutivo fácil de estudo. As vespas de papel não são estéreis, não são auxiliares compulsórias, suas fêmeas são capazes de se reproduzirem, mas não o faz pelo fato de adotarem três estratégias distintas como iniciar seu próprio ninho, se juntar a um ninho como auxiliar, ou esperar uma oportunidade para se cruzarem.

Sendo o curto e benefícios diferentes para cada opção, respectivamente, para a fundação de um ninho há a distinção da junção de varias fêmeas e a de uma fêmea, sendo a ultima mais desvantajosa. A mortalidade é alta, caso o ninho seja de varias fêmeas há uma menor chance de fracasso, pois as fêmeas que estão vivas mantém o ninho em funcionamento. Sua desvantagem é em relação aos conflitos, onde a decisão é tomada em relação ao tamanho corporal, havendo a distinção entre a dominante as subordinadas. Caso as fêmeas possuam tamanhos corporais semelhantes a produtividade é reduzida pelo excessivo conflito para decisão das subordinadas e dominante. As subordinandas se beneficiam da aptidão indireta, pois geralmente são parentes da fêmea dominante, podem ter benefícios também da aptidão direta caso o dominante morra, estando preparadas para a tomada de conta do ninho.

Ratos toupeira pelados possuem um caso interessante, pois não são ratos nem toupeiras, estão no deserto da áfrica. Possuem uma colônia de 70 a 80 indivíduos e vivem no subsolo. Os filhotes são produzidos por apenas uma rainha e a fertilização desta rainha é feita por um grupo de mais ou menos 3 machos reprodutores, ao se desenvolverem suas tarefas na sociedade mudam, indo do atendimento aos filhotes até trabalho nos tuneis para defender a colônia. São diploides e possuem o sistema cromossômico XY. Promovem endocruzamentos, e os operários são mais relacionados com a sua prole do que com seus irmãos e meio irmãs. A rainha promove a manutenção do domínio pela dominação física. Caso os não reprodutores sejam não parentes ou parentes distantes o empurrão é mais agressivo e este empurrão faz com que a atividade aumente.

Conflito do desmame

No final do período de lactação a mãe tende a evitar que o filhote mame, sendo presenciada então uma retalia do filhote quanto a isso.

História[editar | editar código-fonte]

Diz-se que o geneticista J. B. S. Haldane quando indagado sobre se ele daria sua vida por um irmão, ele respondeu que por um irmão ele não faria isso, mas por dois imãos ou oito primos sim! Esta frase resume o espírito da seleção de parentesco, uma vez que, probabilisticamente, o material genético de oito primos deve contemplar 100% dos genes de um indivíduo. Haldane, um dos fundadores da genética de populações, pode ter originado a ideia da evolução centrada no gene. Essa ideia possibilitou o desenvolvimento da teoria da seleção de parentesco por Hamilton.

O livro de Richard Dawkins de 1976 ("O Gene Egoísta") desenvolve a ideia de um sistema egoísta de genes produzir comportamentos altruísticos em nível individual.

Continuando a história...[editar | editar código-fonte]

A seleção natural envolve a ideia de aptidão inclusiva, onde o sucesso reprodutivo é aumentado para englobar a reprodução dos parentes.

O gene egoísta de Dawkins é uma metáfora, onde há a postulação de seriam genes beneficiários da seleção natural, e então estes seriam, segundo Dawkins “os verdadeiros objetos da evolução”, pelo fato de passarem a diante cópias gênicas a diante, pelos descendentes diretos ou dos descendentes dos parentes.

Segundo o artigo da filósofa Elisabeth A. Lloyd,ela discute os níveis e unidades de seleção[4] , onde ela trata de dizer que a teoria da evolução por seleção natural é a maior conquista intelectual das ciências biológicas. Ela desencadeou um debate sobre a causa dos debates, identificando as preocupações e como os debates das unidades de seleção são dependentes de um grau significativo de quatro perguntas feitas pelo pensador. Há a exemplificação dos veados, onde os mais rápidos irão correr mais rápido que os outros e consequentemente sobreviverão, deixarão mais descendentes que os outros e assim aumentará a velocidade geral da população de veado, sendo preciso ter sempre um aumento, pois consequentemente os predadores também irão ficar mais rápidos.

Richard Dawkins criou o replicador e o veiculo, onde estes teriam um papel especifico no processo evolutivo. Ele tratou o veado como veículo e os genes que os fazem correr mais rápido seriam os replicadores, argumentou que as unidades de debate de seleção não se devem ser sobre os veículos e sugeriu que replicador assume dois papeis funcionais distintos, sendo divididos em replicador e interator. Havendo uma serie de pensadores que propõem que há variações entre os replicadores e interatores, por exemplo, Robert Brandon, Richard Dawkins, Marcus Feldman, Peter Godfrey-Smith, James Griesemer, David Hull, Ben Kerr, Philip Kitcher, Richard Lewontin, Sandra Mitchell, Samir Okasha, Alex Rosenberg, John Maynard Smith, Elliott Sober, Kim Sterelny, Michael Wade, Ken Waters, George C. Williams, David S. Wilson, William Wimsatt, Sewall Wright, e muitos outros.

Segundo Lloyd: “O termo replicador, originalmente introduzido por Dawkins, mas desde modificada pela Hull, é usado para se referir a qualquer entidade de que as cópias são feitas. Dawkins classifica replicadores, utilizando duas distinções ortogonais”. A linha germinal do replicador seria como um beco sem saída replicador, onde seria o potencial ancestral da linha de descendentes replicadores.

Lloyd utiliza o exemplo do DNA de um ovo de galinha sendo o replicador da linha germinal, a asa de galinha seria o replicador do beco sem saída. Tratou do replicador ativo, onde este seria um replicador com influencia casual sobre a sua probabilidade de ser propagado e o replicador passivo o que nunca se transcreve e ano possui expressão fenotípica. Dawkins se interessa nos alvos da linha germinal dos replicadores, introduziu o veiculo como qualquer entidade discreta, que pode ser considerado como o ser que protege e propaga os replicadores. Segundo Dawkins: “a maioria dos efeitos fenotípicos replicadores são representados em veículos, que são elas próprias às metas imediatas da seleção natural”.

Olhando por outro lado[editar | editar código-fonte]

A evolução da cooperação[5] devido à seleção natural pode estar se baseado nas vantagens individuais, aumentando assim a frequência do gene egoísta. As teorias a cerca da cooperação e do altruísmo são a da manipulação, onde um individuo pode ajudar o outro por estar sendo manipulado, vantagens individuais, onde o doador que recebe a vantagem indireta de seu comportamento cooperativo, e por ultimo a reciprocidade, onde é vantajoso para o individuo ajudar o outro e este retribuir a ajuda no futuro.

Seus respectivos exemplos são o do Cuco, o comportamento de agregação dos peixes e a espécie humana.

A seleção de parentesco é conhecida como teoria do fitness inclusivo, onde o aumento ou decréscimo na frequência de um alelo é afetado não somente pelo efeito do alelo sobre do fitness do individuo que o possui e pelo efeito sobre o fitness dos outros que carregam as copias do mesmo alelo.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Altruísmo

Haldane

Altruísmo recíproco

Sociobiologia

Referências

Evolução. Mark Ridley. 3ª ed. Artmed 2006.

Análise Evolutiva. Freeman, S. & Herron, J.C. 4ª ed. Artmed 2009.

Evolução da bondade. Disponível em <http://super.abril.com.br/ciencia/evolucao-bondade-443958.shtml> acesso em 21 de abril de 2012.

Unidades e níveis de seleção. Disponível em <http://plato.stanford.edu/entries/selection-units> acesso em 03 de junho de 2012.

As cinco regras básicas para a evolução da cooperação. Disponível em <http://evolucionismo.org/profiles/blogs/as-cinco-regras-basicas-para-a> acesso em 03 de junho de 2012.

O gene altruísta e o sentido de justiça pode levar a seleção natural à solidariedade?. Disponível em <http://jusvi.com/artigos/27397> acesso em 03 de junho de 2012.

EVOLUÇÃO DO COMPORTAMENTO. Disponível em <http://www.icb.ufmg.br/lbem/aulas/grad/evol/coevol/aula11comport.html> acesso em 03 de junho de 2012.

Ecologia comportamental e seleção de parentesco em larvas de Heliconius erato phyllis (Lepidoptera; Nymphalidae). Disponível em <http://web2.sbg.org.br/congress/CongressosAnteriores/Pdf_resumos/50/GA108.pdf> acesso em 03 de junho de 2012.


Sociobiologia

Robert Trivers | Richard Dawkins (O Gene Egoísta, meme) | W. D. Hamilton | Edward Osborne Wilson || Seleção natural