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Críticas históricas à seleção natural PRIMEIRA SÉRIE DE OBJEÇÕES: AS RESPOSTAS DO PRÓPRIO DARWIN 1. Como surgem as variações? 2. Por que não há formas intermediárias no registro paleontológico? 3. Se a seleção natural é eliminadora, como ela constrói estruturas complexas, como os olhos das aves e dos mamíferos? SEGUNDA SÉRIE DE OBJEÇÕES: BIOMETRISTAS E MENDELIANOS De Vries Oenothera 1900 - Hugo De Vries, Carl Correns, e Erich Tschermak redescobriram as leis de Mendel. Mendelianos supervalorizam as mutações (descobertas por De Vries) e desprezam as mudanças graduais. Fim do séc. XIX - Karl Pearson (matemático) e W.R. Weldon (zoólogo) enfatizaram que a variação biológica é contínua. TERCEIRA SÉRIE DE OBJEÇÕES: PALEONTÓLOGOS E GENETICISTAS Os paleontólogos estavam reconstituindo as mudanças evolutivas com base no registro fóssil. Parecia claro que a evolução era contínua e progressiva, pelo menos nos locais onde o registro fóssil estava completo por longos períodos. A evolução estudada pelos geneticistas nos laboratórios parecia não ter nada em comum com a observada pelos paleontólogos em campo. A SÍNTESE MODERNA (1936-1947) NOVA SÍNTESE TEORIA SINTÉTICA NEO-DARWINISMO R.A. Fisher (1890-1962) The Genetical Theory of Natural Selection (1930) •Bases da estatística: elegância e criatividade. •Reconciliação da genética com a paleontologia. •Argumentos matemáticos a favor do gradualismo: quanto mais diverso o efeito de um gene mutante, maior a chance de que ele seja altamente deletério e não tenha muitas conseqüências na evolução. J.B.S. Haldane (1892-1964) Pequenas alterações nas frequências gênicas por seleção natural, podem ocasionar mudanças evolutivas. 1932. Causes of Evolution S. Wright (1889- 1988) • EUA • 1931, 1932 Além da seleção, considerava também fluxo gênico, endocruzamento, e os efeitos do acaso. S. Chetverikov (1880-1959) • Russo. • 1926 - revelou a ampla variação genética oculta em Drosophila. • Foi uma referência para um dos mais importantes geneticistas do mundo, que teve grande influência no Brasil. Th. Dobzhansky (1900-1975) • 1937. Genetics and the Origin of Species Discutiu a genética das diferenças entre espécies “Nothing in biology makes sense except in the light of evolution” E. Mayr (1904 - 2005) Elucidou a natureza da variação geográfica e da especiação, incorporando muitos dos princípios genéticos de Dobzhansky. 1942. Systematics and the Origin of Species. G.G. Simpson (1902-1984) 1944. Tempo and Mode in Evolution • Se baseou em Dobzhansky e Wright para mostrar que os dados paleontológicos eram consistentes com a teoria darwinista. Julian Huxley (1887-1975) • The Modern Synthesis (1942) Síntese da síntese • As populações contêm variação genética que surge por mutações e recombinações. • As populações evoluem por mudanças nas frequências alélicas trazidas pela deriva genética, fluxo gênico e, especialmente, pela seleção natural. • A maior parte das variantes genéticas possui pequenos efeitos fenotípicos individuais, portanto a evolução é gradual. • A especiação ocorre por diversificação e isolamento reprodutivo. • Se esses processos continuam por tempo ilimitado, dão origem aos padrões macro-evolutivos. MECANISMOS EVOLUTIVOS 1. MUTAÇÃO (SENTIDO AMPLO) 2. MIGRAÇÃO (FLUXO GÊNICO) 3. DERIVA GENÉTICA + ENDOGAMIA 4. SELEÇÃO NATURAL MUTAÇÃO MUTAÇÃO üDefinição: processo que produz um gene, ou conjunto de cromossomos, diferente do tipo selvagem. üÉ o único mecanismo evolutivo que realmente origina variabilidade nova. MIGRAÇÃO Migração sem fluxo gênico. MIGRAÇÃO ENTRE GRUPOS (fluxo gênico) O que acontece com populações que se misturam? Deriva Genética São mudanças nas frequências alélicas, ao longo das gerações, que ocorrem porque os genes representados na descendência não são uma amostra representativa dos presentes na população parental. “random genetic drift” Afunilamentos populacionais reduzem a variabilidade genética Tempo Leão marinho Guepardo/ Chita Seleção NaturalSeleção natural Definição de seleção natural • A seleção natural é uma avaliação estatística da sobrevivência ou reprodução, em entidades que diferem em uma ou mais características. • Ela não é causada pela sobrevivência e reprodução diferenciais, ela é sobrevivência e reprodução diferenciais. – A “habilidade” para explorar o ambiente geralmente confere vantagens em termos de sobrevivência e reprodução – Se as diferenças nessa “habilidade” forem genéticas, então os genes por ela responsáveis aumentam em freqüência. Contextualizando a seleção Medindo a intensidade da seleção Valor adaptativo: é o sucesso reprodutivo de uma entidade (indivíduo, população, espécie), para a geração seguinte. Pode ser quantificado contando-se a descendência de um indivíduo. Coeficiente de seleção: é a quantidade de seleção contra uma dada entidade. W + S = 1 Tipos de seleção natural Recém-Nascidos ingleses Experimento com sementes Os fenótipos das borboletas Acima: Papilio dardanus Abaixo: Amarutus niavius, Dermastites poggei e Dermastites tellus Consequências do Processo Evolutivo tempo A tempo B tempo C tempo D População filha População de uma espécie ADAPTAÇÃO 31 Os vários sentidos da adaptação Adaptação biológica x fisiológica X 32 33 Adaptação em Biologia Evolutiva • Adaptação é uma característica herdável (ou um conjunto delas) que aumenta a sobrevivência e/ou reprodução de seu portador. Características das adaptações • “Desenhadas” para um fim específico • Conferem vantagens para o portador • Características que podem ser herdadas • Base genética 34
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