Estudo dirigido Ecologia Genética de populações Ecologia de populações Interações das espécies

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Genética de populações- Ecologia de populações- Interações das espécies
ESTUDO DIRIGIDO:
Questão 1 - Leia com atenção os seguintes itens e responda verdadeiro ou falso. 
( V ) na dispersão agregada, os indivíduos da população ocorrem em grupos devido a concentração de recursos ou a ausência de recursos em algumas manchas ou a presença de predadores.
( F ) em populações que apresentam alta competição (entre indivíduos) por um recurso ou por território a dispersão é aleatória ou randômica. 
R: Quando ocorre isso, chamamos de dispersão uniforme.
( V ) a natalidade e a migração são fatores importantes para a diminuição da taxa de crescimento populacional.
 ( F ) podemos considerar que os fatores ambientais como fogo e vulcão são fatores dependentes da densidade.
( F) A seleção natural de Darwin ganhou muito mais força com a mutação e a recombinação genética proposta por Wallace. 
R: A seleção natural de Darwin-Wallace ganhou muito mais força com a mutação e a recombinação genética de Mendel.
( V ) Teorema de Hardy-Weinberg faz referência do que é esperado se nenhuma força evolutiva está atuando. 
( V ) Quando a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg as frequências alélicas não alteram de uma geração para outra.
( V ) Uma premissa do teorema de Hardy-Weinberg é que basta uma única geração de casamentos aleatórios para a população entrar em equilíbrio. 
( V) Evolução é, na realidade, a transformação estatística de populações ao longo do tempo, ou ainda, alterações na frequência dos genes dessa população.
( F ) Depressão endogâmica é o cruzamento de indivíduos geneticamente muito distantes. 
R: Depressão endogâmica é quando há o acasalamento entre parentes, causando a diminuição da habilidade de sobrevivência e reprodução.
( F ) Os fatores que determinam alterações na frequência dos genes são denominados fatores estocásticos. 
R: Os fatores que determinam na freqüência dos genes são denominados fatores evolutivos, que são eles: Mutação, migração, deriva genética,acasalamentos não-aleatórios, seleção natural.
( V ) No teorema de Hardy-Weinberg as populações devem estar isoladas, ou seja, não recebem migrantes e nem migram para outros lugares.
( V ) No teorema de Hardy-Weinberg todos os genótipos têm o mesmo sucesso reprodutivo e a seleção não afeta os genes em questão
 ( F ) Depressão exogâmica acasalamento de indivíduos aparentados.
R: Depressão exogâmica se dar pelo cruzamento de indivíduos muito distantes.
( F ) No modelo de Lotka e Volterra o objetivo era determinar as condições em que; exclusão competitiva e coexistência ocorreriam entre dois concorrentes não simpátricos. 
R: Essa competição ocorreria entre dois concorrentes simpátricos.
( F ) No modelo de Lotka e Volterra os coeficientes de concorrência α & β medem o efeito de uma espécie sobre o decrescimento da outra em relação ao efeito da competição interespecífica. 
R: No modelo de Lotka e Volterra os coeficientes de concorrência α & β medem o efeito de uma espécie sobre o crescimento da outra em relação ao efeito da competição intraespecifíca.
( F ) No modelo de Lotka e Volterra se α = 1, então os efeitos intra-específicos são mais deletérios na espécies 1 que efeitos interespecíficos. 
R: Se α < 1, os efeitos intraespecificos são mas deletérios na espécie 1 do que efeitos interespecíficos.
Se α=1, então os efeitos intraespecíficos per capto são = aos efeitos interespecíficos.
Se α>1, então os efeitos interespecíficos são mais deletérios.
( F ) Maior predição do modelo de competição de Lotka e Volterra é que duas espécies só podem coexistir se a competição interespecífica é mais forte que a competição intraespecífica para ambas as espécies. 
R: Duas espécies só podem coexistir se a competição intraespecifíca for mas forte que a interespecífica para ambas as espécies.
( F ) No modelo de Lotka e Volterra se α < 1, então competidores completos podem coexistir. 
R: Não importa se é maior, menor ou igual, competidos completos não podem coexistir.
( F ) Parasitóides são insetos cujas larvas se desenvolvem alimentando-se de vários hospedeiros de artrópodes e, invariavelmente o mata. 
R: Parasitóides são insetos cujas larvas se desenvolvem alimentando-se de um único hospedeiro de artrópodes e, invariavelmente o mata.
(F ) Quando um parasitoide é hospedeiro de uma cria de outro parasitóide, que pode ser denominado como parasitóide terciário ou hiporparasitóide. 
R: Quando um parasitoide é hospedeiro de uma cria de outro parasitóide, que pode ser denominado como parasitóide secundário ou hiperparasitóide.
( F ) Galhas são estruturas que se originam em determinado órgão de uma planta através de hipertrofia e hiperplasia (Anatomia vegetal) de tecidos, estimulando o desenvolvimento ou modificação citológica e/ou histoquímica em resposta ao ataque de organismos indutores. 
R: Galhas são estruturas que se originam em determinado órgão de uma planta através de hipertrofia e hiperplasia (Anatomia vegetal) de tecidos, inibindo o desenvolvimento ou modificação citológica e/ou histoquímica em resposta ao ataque de organismos indutores.
( F ) Galhadores são pouco específicos ao órgão e hospedeiro, ou seja, eles induzem galhas em varias espécies de plantas. 
R: Galhadores são altamente específicos ao órgão e hospedeiro, ou seja, eles induzem galhas em apenas uma espécie ou grupo muito pequeno de espécies de hospedeiros.
( F ) O Mutualismo pode ser Trófico (troca alimentar), Defensivo (defesa de uma das espécies) e Dispersivo (fixação em um local) 
R: O Mutualismo pode ser Trófico (troca alimentar), Defensivo (defesa de uma das espécies) e Dispersivo (polinização).
( F ) Diversidade genética conferida pelo sexo à prole é uma forma de co-evolutiva com o parasita. 
R: Diversidade genética conferida pelo sexo à prole é uma forma de fuga parasitaria.
Questão 2 – Defina, explique como funciona e exemplifique, macroevolução e microevolução.
Macroevolução: É o processo no qual ocorrem mudanças em larga escala e longo prazo em que novas espécies surgem a partir de um ancestral e que outras se extinguem.
Ela funciona a partir de dois processos básicos: o equilíbrio pontuado e a seleção de espécies.
Um exemplo claro de macroevolução é o aparecimento de penas durante a evolução das aves a partir de um grupo de dinossauros.
Microevolução: É um conjunto de mudanças que ocorrem dentro de uma população, sendo que em pequena escala, em que há a mudança na frequência gênica de um dado grupo de indivíduos de uma espécie.
Essa microevolução funciona em virtude de mecanismos evolutivos como mutação, recombinação, migração, deriva genética e seleção natural.
Temos como exemplo desse tipo de evolução, a resistência que algumas bactérias, tais como a KPC, apresentam sobre uma variada gama de antibióticos.
Questão 3 – Em uma espécie as flores são vermelhas (AA), rosas (Aa) ou brancas (aa). Se uma população X ( 400 brancas, 400 rosas e 200 vermelhas) é submetida ao acasalamento ao acaso, qual a relação genotípica e alélica na descendência deste acasalamento? 
100%
Questão 4 – Discorra sobre as consequências de não haver uma frequência alélica idêntica em machos e fêmeas em uma população qualquer. Use no mínimo 5 linhas e no Maximo 7 linhas para isso (fonte Times New Roman; 12).
Questão 5 – Discorra sobre os fatores que levam ao desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg.
Quando a um desvio desse equilíbrio é porque uma população não atendeu aos pressupostos do teorema, ou seja, quando há mutação, o tamanho da população é pequeno, os acasalamentos não são ao acaso, a seleção natural, a migração e a deriva genética faz com que ocasione esse desequilíbrio.
Questão 6 – Defina, explique como funciona e exemplifique depressão endogâmica e exogâmica.
Depressão endogâmica e exogâmica é quando ocorre acasalamentos não-aletórios, ou seja, quando não é ao acaso.
Endogâmica ocorre quando em uma população pequena à acasalamentos entre parentes. Um exemplo desse tipo de depressão, uma população de 40 víborassofreu esse tipo de depressão quando atividades agrícolas na Suécia as isolaram de outras populações de víboras. Na população isolada, nasceu uma maior proporção de descendentes natimortos e deformados do que nas populações maiores.
Exogâmica se dar ao cruzamento de indivíduos geneticamente muito distantes. Continuando com o exemplo da depressão endogâmica, pesquisadores introduziram víboras de outras espécies, fazendo com que a população isolada se recuperasse e produzisse uma proporção maior de descendentes viáveis.
Questão 7 – Defina, explique como funciona e exemplifique a Seleção Natural: Estabilizadora, Direcional e Disruptiva. 
Estabilizadora é tipo de seleção natural onde ela seleciona organismos com fenótipos intermediários e tem sucessos reprodutivos mais altos do que aqueles com fenótipos extremos. Ex: Anemia falciforme, que quando se observa a presença de um alelo recessivo.
Direcional é quando um fenótipo extremo é favorecido e tem sua freqüência aumentada na população. É o tipo mais usado nas seleções artificiais.
Disruptiva é aquela em que os extremos são favorecidos e os organismos intermediários são eliminados. Ex: Tentilhões africanos que são adaptados a comer sementes. Eles variam em tamanho, mas as formas intermediárias são pouco observadas. Isso ocorre porque existem sementes que variam em dureza.
Questão 8 – Defina, explique como funciona e exemplifique a Especiação por vicariância e por dispersão. 
Vicariância: Ocorre quando surge uma barreira na população ancestral provocando o isolamento em sub-populações nas quais pode ocorrer processos evolutivos distintos.
Dispersão: É quando o ancestral comum dispersa para novas áreas onde pode ocorrer processos evolutivos distintos da população fundadora.
Questão 9 – Defina, explique como funciona e exemplifique a Especiação por Alopatria, Parapatria, Peripatria e Simpatria.
Alopatria: É um modelo de especiação havendo uma barreira física impedindo que as espécies desloquem daquela região.
Parapatria: Ocorre sem que haja isolamento geográfico. Neste modelo, as populações se divergem por adaptação a ambientes diferentes dentro de um continuum na faixa de dispersão da espécie ancestral.
Peripatria: É um modo de especiação, a formação de novas espécies através da evolução. Neste modo, as espécies novas são formadas em populações periféricas isoladas.
Simpatria: Se dá quando uma barreira biológica ao intercruzamento se origina dentro dos limites de uma população, sem nenhuma segregação espacial das “espécies incipientes” (que estão se diferenciando).
Questão 10 – Defina, explique como funciona e exemplifique o processo de divergência evolutiva e a convergência evolutiva.
Divergência evolutiva é quando ocorre duas ou mais características biológicas tendo uma origem evolutiva comum, divergindo porém ao longo da sua história evolutiva.
Convergência evolutiva é um fenômeno evolutivo observado em seres vivos nos quais estes desenvolvem características semelhantes de origem diferentes.
Questão 11 – Defina população em ecologia e explique quais as consequências da fragmentação de habitat e efeito de borda sobre uma população. 
Uma população é um grupo de plantas, animais ou outros organismos, todos da mesma espécie, que vivem juntos e se reproduzem. A distribuição fragmentada de habitats adequados
significa que muitas populações estão divididas em subpopulações
menores, ou populações locais, entre as quais os indivíduos
se movem menos frequentemente do que o fazem quando o habitat
é homogêneo.
Questão 12 – Liste e defina os tipos de estrutura espacial de uma população (distribuição dos indivíduos dentro das populações). 
Agrupada: é quando os indivíduos se encontram em grupos discretos.
Randômica: é quando os indivíduos estão agrupados ou não aleatoriamente.
Homogênea: ocorre quando todos os indivíduos da população estão sozinhos.
Questão 13 – A fragmentação natural do habitat gera modelos de população. Defina, explique como funciona os diferentes modelos de população.
Modelo de metapopulação: Descrevem o conjunto de subpopulações que ocupam fragmentos de um tipo específico de habitat entre os quais os indivíduos se movem ocasionalmente.
Modelo fonte-poço: Adicionam diferenças na qualidade dos fragmentos adequados de habitat como vimos no exemplo do chapim nas florestas de carvalho do sul da Europa.
Modelo de paisagem: Dá um passo além do modelo de metapopulação ao considerar os efeitos das diferenças da qualidade do habitat dentro da matriz do habitat. Analogamente, a qualidade de um fragmento de habitat pode ser alterada pela natureza dos habitats do entorno.
Questão 14 – Em uma população de ovelhas que tem censo cada ano após a época de reprodução, calcule o tempo de geração e a taxa de crescimento com base na tabela abaixo:
	Idade, anos
	Probabilidade de 
	Número de proles fêmeas
	(x)
	sobreviver até a idade x 
	nascidas a mãe de idade x 
	 
	(lx)
	(mx)
	0
	1
	0
	1
	0.845
	0.045
	2
	0.824
	0.391
	3
	0.795
	0.472
	4
	0.755
	0.484
	5
	0.699
	0.546
	6
	0.626
	0.543
	7
	0.532
	0.502
	8
	0.418
	0.468
	9
	0.289
	0.459
	10
	0.162
	0.433
	11
	0.06
	0.421
Questão 15 – Liste e defina os três tipos possíveis de curvas de sobrevivência.
Curva tipo I: a maioria dos indivíduos sobrevivem até idades avançadas.
Curva tipo II: indivíduos estão em perigo constante de morte ao longo da vida.
Curva tipo III: a maioria dos indivíduos morrem ainda jovem.
Questão 16 - Defina e exemplifique, amensalismo,comensalismo, antagonismo, neutralismo e competição.
Amensalismo: Consiste numa relação desarmônica em que indivíduos de uma população expelem substâncias que impedem o desenvolvimento de indivíduos de outras espécies. EX: Eucalipto.
Comensalismo: É um tipo de associação entre indivíduos, onde um deles se aproveita dos restos alimentares do outro sem prejudicá-lo. EX: O peixe-piloto e o tubarão.
Antagonismo: É a inibição de uma espécie de microorganismos por outra.
Neutralismo: É o tipo de relação onde duas espécies vivem na mesma área e não existem qualquer efeito positivo ou negativo para ambas. EX: Duas espécies de aves que dividem a mesma árvore. Enquanto uma constrói seu ninho e se alimenta de sementes, a outra vive nas cavidades da árvore e se alimenta de insetos. Portanto, não existe competição por alimento ou abrigo e nenhuma das espécies depende da outra para qualquer tipo de ajuda.
Competição: É a disputa por quando esses recursos não são suficientes para todos os indivíduos da comunidade. EX: Presas, território. Corujas, cobra, gaviões, são predadores que competem entre si pelas mesmas espécies de presas, principalmente por pequenos roedores (ratos, preás, coelhos, etc...)
Questão 17 – Defina e exemplifique o Princípio da Exclusão Competitiva.
Quando duas espécies possuem nichos incrivelmente parecidos pode ocorrer uma competição pelo mesmo recurso que o meio oferece, como algum tipo de alimento por exemplo. Esta competição quando servera pode levar uma das espécies a:
Se extinguir; morre por falta de alimento ou abrigo devido a disputa.
Ser expulsa; emigra para outra área já que no local faltam recursos.
Readaptam seu nicho; mudam seus hábitos para sobreviverem.
“Competidores completos não podem coexistir”
Questão 18 – Liste e defina todos os tipos de adaptações das presas para escapar dos predadores citados em sala de aula.
Defesa comportamental: 
Velocidade de escape (cervos)
Tanatose (simulação de morte)
Defesa física:
Espinhos e carapaças (animais)
Espinhos e pelos ou tricomas (plantas)
Defesa química:
Toxinas (Sapo-cururu)
Compostos secundários: são produtos químicos produzidos para defesa contra predadores herbívoros e patógenos. EX: Látex, resina, sílica e tanino.
Defesa morfológica:
Coloração críptica (camuflagem)
Coloração de advertência: Aposematismo: Cores conspícuas (vistosas) são associadas a presença de químicos nocivos ou impaláteis, produzidos pelo presas ou obtidos do seu alimento.
Mimetismo:Mimetismo Batesiano- Espécies paláteis e não nocivos (imitadoras) que se assemelham com espécies nocivas ou impaláteis (modelo).
Questão 19 – Defina e exemplifique os tipos de Coloração Críptica e Advertência.
Coloração Criptíca: Se dá quando indivíduos se misturam com o ambiente e igualam sua cor a galhos de árvore, folhas, areia e etc... EX: Camuflagem.
Coloração de Advertência: Se dá quando indivíduos apresentam cores conspícuas (vistosas) que são associadas a presença de químicos nocivos ou impaláteis, produzidos pelo presas ou obtidos do seu alimento. EX: Aposematismo.
Questão 20 – Com base nos conceitos evolutivos em eventos de co-evolução entre predador-presa, explique o “Dilema/Hipotese da Rainha Vemelha de Copas”.
Uma passagem bastante notável do livro Alice Através do Espelho (a sequência para o mais popular Alice no País das Maravilhas) remete a uma corrida proposta pela Rainha de Copas, onde Alice, apesar de correr o máximo que pode, sempre se mantém no mesmo lugar. A Rainha de Copas, ao ser indagada por que as pessoas não se deslocavam durante a corrida, responde enfaticamente: “Como você vê, aqui é preciso correr o máximo que puder para ficar no mesmo lugar. Se você quiser parar em qualquer outro lugar que não este, vai precisar correr pelo menos duas vezes mais rápido!”
Essa “corrida sem sair do lugar” inspirou (e denomina) uma importante hipótese evolutiva, a hipótese da Rainha de Copas (Red Queen hypothesis). Imagine a seguinte situação hipotética:Em um determinado ambiente há dois organismos (vamos imaginar um vegetal qualquer, e a lagarta que o preda). Estas duas espécies estão em uma constante luta pela sobrevivência. A planta, imposta aos constantes ataques das lagartas, precisa desenvolver meios de repelir o ataque do predador (produzindo toxinas que a tornem venenosa, por exemplo). A lagarta, por sua vez, precisa encontrar estratégias evolutivas para sobrepujar a toxina da planta (ou seja, tornar-se resistente ao veneno).
Tracemos uma linhagem hipotética de como as coisas mudariam com o passar do tempo: 
1)   Num primeiro momento, a maioria das plantas da espécie possuem níveis baixos de toxina (vamos chama-las de plantas palatáveis). Apenas alguns indivíduos possuem a predisposição genética para serem mais tóxicos. A população de lagartas também possui níveis variados de resistência ao veneno (umas mais, umas menos). Nessa situação, as lagartas vão sistematicamente predar as plantas menos venenosas (uma vez que as plantas mais tóxicas repelem as lagartas efetivamente). Desse modo, a população de plantas palatáveis vai reduzir em quantidade (uma vez que elas são sempre devoradas), até se extinguirem. Restarão apenas as plantas mais venenosas, que seguirão se reproduzindo, até que restem apenas plantas tão tóxicasquanto elas.
2)  A partir daí, as lagartas se deparam com um problema: agora, num ambiente onde só há plantas venenosas, apenas as lagartas resistentes ao veneno sobrevivem (as lagartas suscetíveis à toxina da planta morrem envenenadas). Assim, a população de lagartas suscetíveis se extingue, e restam apenas as lagartas melhor adaptadas. Neste momento, as populações estão de novo equilibradas, como no primeiro momento. Ou seja, a evolução agiu como na corrida da Rainha de Copas. Os organismos mudaram, mas as populações no fim se mantiveram “no mesmo lugar”!
3)  Novamente, as lagartas voltam a atacar a população de plantas, de modo que, para sobreviver, as plantas precisam desenvolver níveis mais concentrados de toxina. Esses indivíduos mais tóxicos são selecionados e passam a ser o componente principal da população (exatamente como nas etapas anteriores).
Daí por diante, vamos observar um ciclo nessas nossas populações hipotéticas: as plantas se tornando cada vez mais venenosas, as lagartas cada vez mais resistentes, como numa corrida armamentista (que aliás é outra maneira a que podemos nos referir à teoria da Rainha de Copas). E esse processo de evolução, onde um organismo seleciona o outro (ou seja, o grau de toxinas da planta seleciona as lagartas mais resistentes, e vice-versa) chama-se coevolução. Para que as populações não entrem em extinção, é necessário que surjam novas características, (no caso das lagartas, adaptações para competir com a presa, por exemplo). Essas características poderiam surgir como mutações de genes que viessem a propiciar mais resistência, ou comportamentos que permitissem a nossa lagarta fictícia contornar os meios de defesa da planta hipotética.
Pois bem. Saindo do “País das Maravilhas” da nossa população de faz-de-conta, vamos ver um exemplo real desse quadro: o clássico exemplo da borboleta-monarca (Danaus plexipus) e da asclépia, a planta da qual suas lagartas se alimentam (Asclepias curassavica)
A asclépia é uma planta que produz um látex (aquele “leite” que sai de algumas plantas quando quebradas) bastante tóxico para as lagartas da monarca. Para se alimentar das folhas da asclépia, as lagartas precisam ter uma certa resistência ao veneno. Mas além disso, estas lagartas desenvolveram uma estratégia comportamental que, para uma larva, é no mínimo genial: as lagartas, antes de comerem a planta, fazem um corte na base das folhas, e esperam até que o látex escorra caule abaixo (levando a maior parte das toxinas com ele). Assim, elas ingerem uma quantidade muito menor de veneno ao consumirem a planta!
Não se sabe muito bem como a coevolução agiu para que surgisse o veneno da asclépia, ou a tolerância das lagartas da monarca, ou mesmo o comportamento de alimentação que essas lagartas exibem. Pondera-se apenas que os dois organismos, ao menos em parte, direcionaram a evolução um do outro. Esse é um dos problemas que a hipótese da Rainha de Copas enfrenta: vemos seus efeitos constantemente na natureza, mas é difícil mensurar como a coevolução atua nos organismos. Não enxergamos a corrida em si, apenas o constante empate entre seus competidores!
Até pouco tempo: nas próximas postagens, vou lhes apresentar um experimento muito elegante (e muito simples), onde os cientistas conseguiram observar em laboratório alguns efeitos da corrida da Rainha de Copas em tempo real. Mas, por enquanto, fiquemos com nossas lagartas no campo de asclépias...