Usuário:Yleite/Seleção disruptiva

A seleção disruptiva é um tipo de seleção natural que favorece simultaneamente os indivíduos nos extremos da distribuição normal. Quando este processo opera, os indivíduos nos extremos da distribuição (em menor quantidade) tendem a produzir maior descendência do que aqueles no centro da distribuição. Com o passar das gerações, a freqüência dos indivíduos selecionados com características extremas aumenta, enquanto indivíduos com características intermediárias tendem a diminuir, gerando especiação.

A Síntese evolutiva moderna foi concebida após a redescoberta dos trabalhos de Gregor Mendel na área de genética, havendo então a união das teorias genética e evolutiva, o que deixou claro que a evolução depende da interação de fatores genéticos e ambientais. Com isso, a seleção natural deixou de ser a única peça para explicar a Teoria da Evolução proposta por Charles Darwin em 1859, passando a ser um dos fatores responsáveis por tal evento em uma população. Três formas de seleção natural puderam ser descritas a partir de então: estabilizadora, direcional e disruptiva .

Tipos de Seleção natural

Seleção natural

Na busca pela sobrevivência e reprodução, os organismos passam a competir tanto direta, quanto indiretamente. Por exemplo, na defesa do território e no consumo de alimentos, respectivamente. Essa competição foi nomeada por Charles Darwin como “a luta pela sobrevivência” e tem como principio geral a idéia de que as populações e seus membros de diferentes espécies – e até indivíduos de uma mesma espécie – competem entre si para que possam sobreviver. Isso ocorre porque o ambiente possui limitações quanto aos recursos disponíveis e o excesso de natalidade. Assim, apenas os competidores que conseguirem se sobressair na disputa irão se reproduzir. Permeando essas competições estará sempre a seleção natural, selecionando aqueles indivíduos que conseguirem se reproduzir e formar uma nova geração, ser capazes de passar seus caracteres de forma hereditária para a prole, manter a variação de caracteres individuais entre os membros da população e a variação da aptidão do organismo, ou seja, os indivíduos que possuírem certos caracteres devem possuir maior capacidade reprodutiva do que outros. Porém, a seleção natural também atua sobre os ambientes constantes e sem formas superiores na população, levando-os a permanecer assim. Quanto ao valor adaptativo de certas características dadas por alelos e genótipos, dependendo do ambiente, podem variar em relação a outros, sendo determinados por condições imediatas, sem permitir previsões futuras. Ou seja, mudanças no ambiente podem levar a uma extinção, pois as propriedades genéticas de uma população não necessariamente devem ser vantajosas para as novas condições . A seleção natural pode agir de três maneiras sobre uma certa população: de forma direcional - direcionando a forma de uma população constantemente ao longo do tempo; estabilizadora – tende a constante manutenção da forma de uma população; e disruptiva.

Seleção disruptiva

Mudanças gráficas durante o processo de seleção disruptiva. O pico central tende a diminuir, enquanto as extremidades aumentam.

Em 1930, o pesquisador Ronald Fisher conseguiu demonstrar que a origem do polimorfismo mimético em Papilo polytes pouco teria relação com a teoria mutacionista, uma vez que as grandes diferenças entre as formas miméticas poderiam ser melhor explicadas gradualmente à luz da seleção natural, o que a partir de então foi confirmado por estudos genéticos. Tais estudos deram origem a designação seleção disruptiva ou seleção diversificante, nomes dados por Mather (1955) e Dobzhansky, respectivamente . Em evolução, a seleção disruptiva é um dos modelos utilizados para explicar a especiação simpátrica, ou seja, a ocorrência da divergência entre populações sem que haja um isolamento geográfico. Tal especiação tem como base, primeiramente, a divergência de nichos ecológicos diferentes em novas populações de uma mesma espécie; e, secundariamente, o isolamento reprodutivo da nova população daquela que a originou, população paterna.

No processo de seleção disruptiva terá maior aptidão aqueles indivíduos que, dentro de uma população, obtiverem valores extremos de uma característica . Se a seleção sobre essas características for forte o bastante, a população tenderá a se dividir em duas, gerando novas espécies . Um exemplo deste tipo de seleção foi observado no caso da seleção ocorrida nos tentilhões africanos, Pyenestes ostrynus, também conhecido como quebrador de sementes de barriga preta. São pássaros encontrados na África central que se alimentam de sementes de ciperáceas. Tanto os machos, quanto as fêmeas nas populações possuem padrões de bicos grande e pequeno, ou seja, exclui-se o dimorfismo sexual. Várias espécies de plantas de cipreáceas ocorrem nos mesmos espaços ocupados por estes tentilhões, porém duas destacam-se pois suas sementes caracterizam-se pelo grau de dureza, dificultando a quebra e a abertura. Assim, cada tentilhão se especializou em alimentar-se das sementes de acordo com o tamanho dos bicos que possuem. Os tentilhões maiores especializaram-se na espécie de cipreácea que produz sementes mais duras, enquanto os pássaros menores especializaram-se na espécie que fornece sementes mais macias, tal observação foi feita pelo pesquisador T. B. Smith. A distribuição bimodal de recursos em um dado ambiente tende a gerar a distribuição bimodal de tamanhos de bicos nos tentilhões. Através deste exemplo, pode-se verificar a importância da seleção natural disruptiva, uma vez que ela tende a aumentar a variabilidade genética de uma população e promover especiação.

Críticas

Exemplar de Drosophila melanogaster.

Thoday e Gibson, no ano de 1962, foram os únicos a conseguir sucesso ao testar a teoria da seleção natural disruptiva em um experimento laboratorial utilizando uma população de Drosophila melanogaster. Eles conseguiram demonstrar uma forte distribuição bimodal dentro de doze gerações de seleção para a característica de números alto e baixo de cerdas . Outros grupos de pesquisa da época não conseguiram reproduzir os mesmos resultados em laboratório de forma satisfatória, pois sempre que conseguia se estabelecer a seleção fenotipicamente, uma das formas variantes possuía baixa viabilidade, além disso melhorias nas condições de “cultivo” poderiam interferir nos resultados, uma vez que distanciaria o experimento das condições reais encontradas na natureza. Após esses estudos, concluiu-se que não é muito provável que na natureza houvesse uma pressão seletiva que permitisse as formas extremas para uma característica sobreviverem.

Para Mayr, a seleção diversificante dificilmente levaria um polimorfismo de uma população à especiação. Com o argumento de que “se uma espécie se dividisse em uma série de espécies pouco especializadas, perderia todas as vantagens de melhor aproveitamento do ambiente, adquiridas por polimorfismo adaptativo”. Essa idéia está de acordo com a demonstração de K. Jordan de que polimorfismo ou extinção dos tipos inferiores são os únicos resultados que podem ser esperados pela seleção de variedade fisiológicas em uma população, como ocorre no caso de polimorfismo mimético: “nem a mais intensa seleção em favor de uma completa descontinuidade de fenótipos resulta em especiação”. O polimorfismo mimético da borboleta norte-americana Limenitis arthemis, é o exemplo que mais ilustra as idéias de K. Jordan. Essas borboletas ao norte de sua área de ocorrência não possuem irisdescência, tem manchas alaranjadas e uma larga faixa branca (forma arthemis)

Limenitis arthemis arthemis

. Porém, ao sul da área de ocorrência, onde também ocorrem borboletas da espécie Battus philenor

Bathus philenor

, essas borboletas tem aparência quase idêntica; desenvolveu irisdescência, não tem manchas alaranjadas, nem faixas brancas (forma astyanax).

Limenintis arthemis astyanax

Em uma área intermediária, todas as formas são encontradas (arthemis e astyanax). Está zona é interpretada como uma área de seleção relaxada, onde a espécie modelo (B. philenor) é rara. O que não deixa evidências suficientes de que a seleção natural diversificante seja real.

Manutenção da variação genética

Biólogos evolucionistas acreditam que a seleção natural estabilizadora e a seleção natural direcional ocorrem em uma freqüência muito maior do que a seleção disruptiva. Porém, um mistério é colocado em questão, pois os dois tipos de seleção mais comuns tendem a reduzir a variação genética, principalmente, se a característica for hereditária. Além disso, a variação genética relacionada à aptidão do organismo deve ser eliminada e a população tenderá a um equilíbrio, no qual o valor médio da característica, a variação na própria característica e a aptidão média da população não mudarão. O grande mistério está no fato de as populações ainda assim apresentarem grande variação genética, mesmo em características relacionadas a aptidão. O enigma pode ser desvendado através da análise de três possíveis soluções. A primeira, diz respeito ao fato de que, para a seleção direcional e a seleção estabilizadora, as populações quase nunca encontram-se em um equilíbrio evolutivo. Isso porque em algumas populações há um suprimento constante, e lento, de mutações favoráveis, concebendo variação genética suficiente para fazer evoluir as características relacionadas com a aptidão. Essa foi uma proposta de Ronald Fisher, provada matematicamente através de seu Teorema Fundamental da Seleção Natural; a segunda solução consiste no fato de que, na maioria das populações, as taxas de mutações deletérias e seleção estão em equilíbrio. A ação da seleção sobre um loco único que possa afetar uma característica quantitativa é, geralmente, muito fraca, o que permite grande variação genética que possibilita a manutenção do equilíbrio mutação e seleção; na terceira solução a variação genética para adaptabilidade é mantida, pois a seleção disruptiva ou padrões semelhantes podem ser mais comum do que temos relatado. A seleção dependente de freqüência, quando inclusa em modelos seletivos, nos quais os fenótipos e genótipos raros possuem aptidão superior àqueles comuns e a seleção é imposta por um ambiente com características flutuantes, pode manter a variação genética dentro das populações.

Ligações externas

http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/35381/000442979.pdf?sequence=1 http://wikiciencias.casadasciencias.org/index.php/Evolucionismo http://www.nature.com/nature/journal/v363/n6430/pdf/363618a0.pdf http://pt.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendel http://www.icb.ufmg.br/labs/lbem/aulas/grad/evol/especies/especie8.html