slide Fundamentos de Ecologia

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Evolução 
&
Adaptação 
Charles Darwin 
IFPI – CAMPUS FLORIANO
BIOLOGIA MÓDULO VII
DISCIPLINA: FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA
DOCENTE: MARIA OLÍVIA 
DISCENTES: SIMONE ; WANDERLANY
Floriano- PI
08/05/2019
O arquipélago de Galápagos – fonte de inspiração para Darwin há 175 anos.
Darwin notou que diversos organismos vivendo no arquipélago tinham diferentes formas em diferentes ilhas.
Ele pressupôs que estas diferenças devem ter surgido por meio de modificações independentes dos descendentes dos colonizadores originais.
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Chuvas fortes durante os eventos de El Niño sustentam o crescimento vegetal no arquipélago de Galápagos 
 a)
Ilha de Tower , janeiro de 1982 
b) Ilha de Tower : março de 1983
Fonte: Ricklefs (2015)
Os tentilhões de Darwin apresentaram respostas evolutivas para mudanças nas fontes alimentares associadas com mudanças climáticas 
Fonte: Ricklefs (2015)
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Indivíduos com uma determinada constituição genética podem produzir um número maior de filhotes ao longo de suas vidas mais do que outros indivíduos.
Organismos podem responder individualmente a mudanças no ambiente .
A evolução da população e as respostas individuais capacitam uma espécie a se adaptar às condições de seu ambiente.
Variação Genética 
Os alelos criam diferenças mensuráveis e perceptíveis no fenótipo de um organismo.
Todos os alelos de todos os genes de todos os indivíduos numa população constituem o pool genético.
O Pool de genes da maioria das populações que se reproduzem sexualmente contém uma significativa variação genética
Formas diferentes de um gene> ALELO
Fonte: Ricklefs (2015)
Fontes de Variação Genética 
 Como surge uma variação genética 
Os genes que codificam as proteínas são responsáveis pela produção de estruturas, de moléculas, de enzimas estruturais que formam nossos corpos e executam as transformações bioquímicas da vida.
As mudanças no DNA podem causar mudanças tanto na estrutura do produto da proteína quanto na quantidade de proteína produzida 
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As adaptações resultam da seleção natural sobre a variação herdada dos atributos que afetam o ajustamento evolutivo 
O processo da evolução por seleção natural tem três ingredientes principais:
No inicio do século XX, certas espécies de insetos cochonilha eram uma praga severa dos pomares cítricos da Califórnia. Os fruticultores descobriram que poderiam controlar de forma eficaz as populações de cochonilhas via fumigação de gás cianeto. Contudo após vários anos deste tratamento o gás passou a matar menos insetos, e em pouco tempo a cochonilha reconquistou seu status de praga. Os pesquisadores determinaram que as cochonilhas desenvolveram uma resistência de base genética ao gás cianeto .
Dactylopius coccus
cochonilha
Fonte: https://www.google.com/search?q=google+imagens
Fonte: Ricklefs (2015)
Mudanças evolutivas em uma população podem resultar de uma mudança no ambiente 
Alelos que conferem resistência para o cianeto estão presentes em baixa frequência nas populações de cochonilha-de- escama que nunca foram expostas ao cianeto.
Quando as populações são fumegadas regularmente, o gene para resistência confere alto desempenho, e sua frequência aumenta rapidamente na população.
Qualquer variação fenotípica pode causar variação no ajustamento entre os indivíduos.
Atributos dos indivíduos que originam a maior parte dos descendentes > selecionados
A sobrevivência e a reprodução diferencial dos indivíduos com atributos diferentes > seleção natural.
Seleção natural X Seleção artificial 
Usam para distinguir o que acontece na natureza 
Resulta das decisões conscientes feitas por humanos em relação à qualidades desejadas de animais domesticados e plantas de laboratório 
O ambiente pode influenciar o fenótipo diretamente 
A variação na disponibilidade de alimentos para os indivíduos , pode produzir uma variação no tamanho do corpo e em outros atributos.
Tais mudanças fenotípicas num indivíduo às vezes aprimoram aquela relação do indivíduo com o seu ambiente.
Embora tais mudanças sejam benéficas , não adaptações no sentido evolutivo > aclimatação.
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Todos os atributos de morfologia, fisiologia e comportamento estão sujeitos à modificação evolutiva .
Machos de muitas espécies animais apresentam estruturas ou comportamentos que atraem as fêmeas > esses atributos estão sob forte seleção por fêmeas seletivas.
Seleção estabilizadora, direcional e disruptiva 
A seleção pode influenciar a distribuição dos atributos numa população de três formas diferentes > dependendo de como o ambiente varia ao longo do tempo e do espaço.
Seleção estabilizadora > ocorre quando os indivíduos com fenótipos intermediários ou médios têm sucessos reprodutivos mais altos do que aqueles com fenótipos extremos.
 Seleção direcional > ocorre quando os indivíduos mais ajustados têm um fenótipo mais extremo do que a média da população. 
Seleção disruptiva > é aquela em que os extremos são favorecidos e os organismos intermediários são eliminados. 
 Um exemplo desse tipo de seleção pode ser observado em alguns tentilhões africanos que são adaptados a comer sementes. Eles variam em tamanho (grandes, médios e pequenos), mas as formas intermediárias são pouco observadas.
 A seleção disruptiva aumenta a variação fenotípica em uma população 
A população do tentilhão africano Pyrenestes ostrinus em Camarões mostra o resultado da seleção disruptiva no tamanho do bico 
Fonte: Ricklefs (2015)
A seleção natural pode ser : estabilizadora, direcional ou disruptiva 
Fonte : Ricklefs (2015)
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Mudanças evolutivas nas frequências dos alelos têm sido registradas em populações naturais
A resistência dos cochonilhas foi um dos primeiros casos documentados de uma população que respondeu geneticamente a uma mudança em seu ambiente.
Em cada caso uma variação preexistente no pool genético propiciou à população responder rapidamente às condições em transformação.
A Genética populacional e a previsão na mudança evolutiva 
O estudo da genética populacional mostra que as populações estão continuamente engajadas em relações evolutivas dinâmicas com seus ambientes, que formam interações ecológicas.
Uma meta primordial da genética populacional desde a década de 1920 tem sido desenvolver métodos para prever mudanças nas frequências dos genes em resposta à seleção .
A genética populacional tem muitas mensagens importantes para os ecólogos: 
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Os indivíduos podem responder a seus ambientes e aumentar seu ajustamento 
Embora as respostas evolutivas ajudem a combinar as adaptações dos organismos com seus ambientes, um indivíduo propriamente dito não se beneficia da evolução.
 Capacidade de responder à variação ambiental > plasticidade fenotípica .
Os ambientes podem mudar com o tempo e o espaço , e os indivíduos se ajustam a essas mudanças. 
Os animais são livres para se moverem pelo seu ambiente, e a qualquer tempo podem escolher que parte do ambiente intensifica mais a sua sobrevivência ou reprodução por causa da temperatura , umidade, salinidade e outras condições.
Micro-habitats ou microambientes > partes do ambiente que podem ser distinguidas por suas condições.
 
A plasticidade fenotípica permite aos indivíduos se adaptarem às mudanças ambientais
A relação observada entre o fenótipo do indivíduo e o ambiente é denominada norma de reação.
As normas de reação das populações adaptadas aos diferentes ambientes podem diferir.
As lagartas da borboleta-rabo- de-andorinha Papilio canadensis foram obtidas das populações do Alasca e Michigan e cultivadas nas folhas do choupo- balsâmico a temperaturas de 12° C e 24° C.
Fonte: Ricklefs (2015)
Aclimatação 
A aclimatação pode ser pensada como uma mudança no intervalo da variação das tolerâncias fisiológicas de um indivíduo.
Ex: desenvolver pelo mais grosso no inverno, produzir folhas menores durante a estação seca etc..
A aclimatação é reversível.
A capacidade de uma espécie para aclimatação pode refletiro intervalo de condições de seu ambiente
Fonte: Ricklefs (2015)
Respostas ao desenvolvimento irreversíveis 
Quando determinadas condições persistem por longos períodos, o ambiente pode influenciar o desenvolvimento do indivíduo de forma a modificar seu tamanho ou outros atributos por longos períodos. 
RESPOSTAS DE DESENVOLVIMENTO 
A coloração epidérmica do gafanhoto Gastrimargus africanus se desenvolve diferente sob condições sazonais diferentes .
Fonte: Ricklefs (2015)
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Interação genótipo-ambiente
A estrutura genética de um indivíduo e seu ambiente interagem para determinar seu fenótipo.
Quando as normas de reação de dois genótipos se cruzam para algum aspecto de desempenho, então os indivíduos com cada genótipo desempenham melhor num ambiente e pior em outro. 
REFERÊNCIAS
RICKLEFS, Robert E. A economia da Natureza. Tradução de Pedro P. de Lima e Silva- Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015.