Processos Evolutivos I

Prévia do material em texto

Processos Evolutivos I
Seleção, Mutação e Deriva
Processos Evolutivos
Seleção 
Condições para que a seleção natural opere
� Pré-condições: excesso de fecundidade e a 
conseqüente competição pela sobrevivência 
(limitação de recursos) em cada espécie;
1. Reprodução
2. Hereditariedade
� A progênie deve tender a lembrar os seus progenitores
3. Variação entre caracteres individuais entre os 
membros da população
4. Variação da aptidão do organismo de acordo com 
seu estado quanto a um caráter herdável
� Se essas condições existirem para qualquer propriedade 
de uma espécie, automaticamente haverá seleção 
natural. 
� E se qualquer uma delas não existir, não haverá seleção 
natural.natural.
� Quando essas quatro condições existem, as entidades 
com a propriedade que confere maior aptidão 
deixarão um nº maior de descendentes e a
freqüência daquele tipo de entidade aumentará 
na população.
Aptidão: valor adaptativo (fitness)valor adaptativo (fitness)valor adaptativo (fitness)valor adaptativo (fitness)
- É a sua probabilidade de sobrevivência relativa do 
nascimento até a vida adulta.
- A chance de sobrevivência é o valor adaptativo de um 
genótipo.
� Significa o nº médio de descendentes diretos
deixado por um indivíduo em relação nº de
descendentes diretos deixado por um membro
médio da população.
A seleção natural explica tanto a evolução 
como a adaptação
� A seleção natural produz evolução quando o ambiente muda
� Ela também produzirá modificações evolutivas em um ambiente 
constante, caso surja uma nova forma que sobreviva melhor do 
que a forma corrente da espécie.
� Também pode fazer com que uma população se mantenha 
constante: 
• Se o ambiente é constante e não surge uma forma superior na 
população, a seleção natural manterá essa população como está. 
� Então ela pode explicar tanto as mudanças evolutivas como a ausência de 
mudanças.
Seleção contra caracteres recessivos
� Seleção completa: Gene letal para uma anomalia qualquer
AA 2Aa aa
Aa x Aa
AA 2Aa aa
� Nas primeiras gerações o alelo a diminuirá
rapidamente e com o passar das gerações essa
velocidade diminui.
� Seleção incompleta: Ocorre quando por algum fator o 
genótipo recessivo não é totalmente letal. Ex: maior 
letalidade influenciada por alguma característica 
ambiental.
Seleção contra caracteres dominantes
� A seleção completa de um genótipo dominante
implica na eliminação do alelo dominate na primeira
geração.
� Se a seleção for incompleta a eliminação do alelo� Se a seleção for incompleta a eliminação do alelo
dominante será mais lenta.
Seleção incompleta de homozigotos recessivos 
(s<1) 
Genótipo AA Aa aa Total
Frequência na G0, antes da
seleção p2 2pq q2 1
Valor adaptativo w0=1 w1=1 w2=1-s -
Contribuição proporcional nos
reprodutores
p2 2pq q2(1-s) w
reprodutores
Frequência na geração 1 depois
da seleção
p2 / w 2pq / w q2(1-s) / w 1
Tipos de SeleçãoTipos de SeleçãoTipos de SeleçãoTipos de Seleção
Seleção Estabilizadora -
Favorecimento de um fenótipo 
intermediário
Ex1: bebês pesando muito acima Ex1: bebês pesando muito acima 
ou muito abaixo de 3 Kg são 
desfavorecidos
Ex2: Polimorfismo balanceado –
vantagem dos heterozigotos -
Anemia falciforme e malária na 
África
Seleção Direcional -
desvio direcionado da 
variação.
Ex: resistência ao DDT em 
insetos.
Seleção Disruptiva -
favorecimento de ambos 
extremos da variação 
Ex: tipos de bicos dos 
tentilhões.
A � a (mutações recorrentes)
a � A (mutações reversas) 
Sendo µ ≠ v
Mutações
µ
v
Sendo µ ≠ v
• A mutação sozinha não altera de maneira 
significativa as frequências gênicas nas 
populações. É necessário considerarmos outros 
fatores evolutivos como a seleção.
Mutação desfavorável recorrente
� A seleção natural irá atuar para eliminar qualquer 
alelo que diminua a valor adaptativo de seus 
portadores
� Quando uma mutação desvantajosa continua 
surgindo com uma certa freqüência, a seleção surgindo com uma certa freqüência, a seleção 
nunca poderá eliminar totalmente esse alelo.
� Então pode-se estabelecer um equilíbrio entre a 
criação do gene mutante, por meio de mutação 
recorrente, e a sua eliminação por seleção natural 
Cálculo de frequência nas mutações recorrentes
(A �a). Ocorrem em uma única direção.
� Considerando que A é o alelo do tipo selvagem predominate.
� Frequência do alelo A na geração p1 sendo a frequência inicial p0 e a taxa de 
mutação µ:
p1 = p0 - µpo= p0 (1- µ)
� Na geração p2 com a mesma taxa de mutação: 2
p2 = p1 - µp1=p1 (1- µ)
� Substituindo p1 pelo valor dado na 1ª equação, teremos:
p2 = p0 (1- µ)(1- µ) = p0 (1- µ)
2
� Logo conclui-se que: 
pt = p0 (1- µ)
t
� Onde t é o tempo em gerações e p0 é a frequência alélica na população inicial.
Cálculo de frequência nas mutações reversas
(a �A). Ocorre nos dois sentidos.
� Taxa de mutação recorrente (µ) ≠ Taxa de mutação reversa (v).
� Frequência de A é p e frequência de a é q. Considerando mutações recorrentes e
reversas que darão origem à A teremos:
p1 = (1- µ ) p0 + v (1- p0 )1 0 0 
� No equilíbrio teremos:
µp - vp0 = 0 logo µp = vp0 
� Se q é 1-p teremos:
q = µ/ µ + v 
Deriva Genética
� Flutuação nas frequências alélicas que ocorrem ao
acaso, em particular em pequenas populações, como
resultado de amostragem aleatória dos gametas.
� A seleção natural propaga o genótipo com maior
fitness, enquanto a deriva genética, por ser ao acaso,
não é orientada pela adaptação.